监控系统综合防雷技术方案

监控系统的综合防雷方案

一、工程概述

监控系统由前端摄像枪设备、监控室显示录像设备以及传输线路组成，系统采

用了大量的集成元件，在雷击发生时，传输线路感应到雷电磁场产生过电压，

可高达几千伏，对集成元件有较大的危害。监控系统中的传输线路许多处于

LPZOA非防雷区域。系统走线在布线阶段没有考虑与防雷引下线保持足够的距

离，这些都为系统的平安运行留下了隐患。

一般认为，雷电的防护措施有隔离、等电位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压

过流保护、接地等方法将雷电过电压、过电流及雷击电磁脉冲消除在设备外围，

从而有效地保护各类设备。目前主要采用气体放电管、放电间隙、高频二极管、

压敏电阻、瞬态二极管、晶闸管、上下通滤波器等元件根据不同频率、功率、

传输速率、阻抗、驻波、插损、带宽、电压、电流等要求，组合成电源线、天馈

线、信号线系列电涌保护器(SPD)安装在微电子设备的外连线路中，地线按共

用接地原那么接入系统的地线，才不至于造成电位还击。只有设计合理、安装合

格，电涌保护器才能有效的防御雷电。

系统综合防雷在设计时主要采用以下标准，供设计时参考。

(1)IEC61024?建筑物防雷？

(2)IEC61312?雷电电磁脉冲的防护？

(3)ITUK25?光缆的防雷？

(4)GB50343?建筑物电子信息系统防雷技术标准？

(5)GB50057-94?建筑物防雷设计标准？

(6)GB50174-93?电子计算机机房设计标准？

(7)GB50200-94?有线电视系统工程技术标准？

⑻GB50198-94?民用闭路监视电视系统工程技术标准？

(9)GB/T50311-2000?建筑与建筑群综合布线系统工程设计标准？

(二)感应雷防护

（一）直击雷防护

监控系统前端设备包括带云台摄像枪、无云台摄像枪等，这些设备安装在室外,

比拟容易受到雷击，因此要安装防直击雷系统，需在户外做独立防雷接地网。按

设备的最小值要求，接地电阻：R<4Qo

1、监控系统前端设备直击雷防护措施

（1）户外监控摄像枪防直击雷设施：在户外监控摄像枪的杆顶安装一支避

雷针。避雷针的引下线利用钢结构立柱做泄流线，并在杆底座旁与独立防雷接地

网相连。取立杆高度为4〜6米，避雷针长度为1.5〜2米，利用滚球法计算可

知摄像枪在避雷针的保护范围内。（参见下列图示，摄像枪处于LPZOB区内。）

滚球法确定单支避宙针的保护范围

XX,平面上保护范围的截面

（1）当避宙针的高度h小丁•或等丁hr时：

①距地面hr处作•平行与地面的平行线:

②以针尖为圆心,hr为半径,做弧线交于平行线A、B两点:

③以A、B为圆心，hr为半径作弧线，该弧线。针尖相交平。地面相

切。从此弧线起到

地而止就是保护范围。保护范围是•个对称的锥体。

④避宙针在hr的高度在XX'平面上和在地面上的保护半径，按下列计算

式确定：

rx=x/E（2hr-H7-Mhxi2hr-hxi（式,）

ro=\/h（2hr-h）（式二）

（2）当避蕾针高度h大丁・hr时,在避雷针上取高度hr的•点代替单支避雷

针针尖作为圆心。

其余做法同（1）项。（式•）和（式二）中的h用hr代入。

(2)户外摄像枪接地及地网

如果摄像枪附近有地网，那么就近引接地线至附近地网接地，如果附近没

有地网，那么要另外建造独立地网，地网方案如下：

A、在摄像枪立杆周围分别埋设热镀锌角钢接地极(5x50x50x2500mmb间

距为5米。

B、角钢接地极用4x40mm扁钢组成网，环网连通。

C、将接地系统和立杆底座连接。

(3)地网施工程序：施工前首先要充分了解施工现场的地形地貌、地质结构，

然后根据方案设计和现场情况定出各处接地极的孔位和连接导体沟槽，再进行施

工安装。注意避开电缆沟、管道和其它导电装置，施工前要向建设单位提出书

面申请，同意开工方可进行。(设计用土壤的电阻率取250Q-m。)

A、挖沟：合理使用挖掘工具，采取逐层下挖法，沟槽深度至少，沟槽宽度

以能挖深为宜。

B、打入：采用适当工具打入角钢接地极。角钢接地极埋深以下，即接地极头

部平沟槽底部。

C、连接：把安装好的角钢接地极用40*4扁钢连接起来，形成网状；全部连

接均采用焊接。

D、引入：将接地系统接到立杆底座。

E、回填：先填净土，逐层夯实，整理好路面。

5x50x50x2500曾曾热耦角钢

4x40mm热镀锌扁制

地网示意图

(二)感应雷防护

1、设备前端的感应电防护

雷击电磁脉冲(LEMP)所产生的感应电动势通过侵入通道叠加在线路信号上

产生瞬间高电压，击毁各类用电设备和微电子芯片，因此在实施防雷工程时必须

将防感应雷作为重点，

进行有效的防御。在设计综合防雷时，应从以上通道进行重点防护，同时做好等

电位连接和共用接地系统。

(1)前端带云台摄像枪的感应雷防雷措施：摄像枪前端安装组合式视频、云

台、电源三合一避雷器一个，型号：REP-CCTV-DSK3o

(2)前端无云台摄像枪的感应雷防雷措施：摄像枪前端安装组合式视频、电

源二合一避雷器一个，型号：REP-CCTV-DSK2o

13)防雷器接地线：防雷器用^的绝缘多股铜芯黄绿色软线直接与地网连接,

接地线和用作直击雷引下线的立杆之间要彼此绝缘，并且尽量做到短而直。接地

线宜放置在立杆内。

2、传输线路的防护

监控系统的传输线路主要有光纤、同轴电缆及双绞线。在系统防雷时应针对不

同的传输线路分别做不同的防护。

光纤作为传输线路时，由于本身不是导体，对雷电流没有感应，所以线芯不考

虑做防雷措施，但加强芯应接地处理。

同轴电缆做传输线路时，应该在传输线路两端安装同轴避雷器，并对传输线路

进行穿钢管埋地敷设，在线路的两端对钢管分别接地，做等电位连接；

双绞线做传输线路时，应该在传输线路两端安装数据信号避雷器，并对传输线

路进行穿钢管埋地敷设，在线路的两端对钢管分别接地，做等电位连接；

3、传输线路的布线

监控系统传输线路主要是信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处

引入，也可从监视点附近的电源引入。

控制信号传输线和报警信号传输线一般选用铜芯屏蔽软线，架设［或敷设）在

前端与终端之间。

传输局部的线路建议采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设，保持钢管的

电气连接，这样对防护电磁干扰和电磁感应比拟有效。如电缆全程穿金属管有困

难时，可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地长度不得小

于15米，在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。当条件不允许

时，可采用通信管道或架空方式，此时传输线缆与其它线路其沟的最小间距和

与其它线路共杆架设的最小垂直间距，可参照GB50198-94?民用闭路监视电视系

统工程技术标准?进行敷设。如：传输线缆与220V交流电线线路共沟（隧道）

的最小间距为0.5m,与通讯电缆的最小间距为0.1m；传输线缆与1〜10KV电

力线共杆架设的最小垂直间距这2.5m,1KV以下电力线最小垂直间距为1.5m,

与播送线最小垂直间距为LOm,与通信线最小垂直间距为0.6m。

从防雷角度看，套金属管埋设方式防雷效果最正确，架空线最容易遭受雷击，

并且破坏性大，涉及范围广，为防止首尾端设备损坏，架空线传输时应在每一电

杆上做接地处理，架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。

4、监控室设备防雷

监控室主要设备包括监控中心电脑、视频矩阵、硬盘录像机、对讲系统以及监

控室电源等。

监控系统设备机房位置应选择在LPZ最高级区和防止设在建筑物的顶三层

内；当建筑物天面局部的避雷网格尺寸不符合系统抗干扰的要求时，应在天面加

装屏蔽层。使用非屏蔽电缆，入户前应穿金属管并埋入地中水平距离10米以上。

如受条件限制无法穿金属管埋地入户，那么应加长入户屏蔽管或栈桥长度，金属

管或栈桥的两端以及在雷电防护区交界处要做等电位连接和接地。监控系统设

备为金属外壳时，应用最短的导线将其与等电位连接带连接。如是非金属外壳，

当设备所在建筑物屏蔽未到达设备的电磁兼容性要求时，应加装金属网或其它

屏蔽体对设备屏蔽，金属网应与等电位连接带进行等电位连接。计算机、通信、

监控机房的设备应与建筑物外墙保护1米左右距离。以防止大楼遭到直击雷时

沿外墙泄流入地的引下线周围产生较强的电磁场而损坏微电子设备。

(1)监控室电源系统的防雷措施

由于有70%雷击高电位是从电源线侵入的，为保证设备平安，一般电源上应设

置三级避雷保护。

a.在监控室所在建筑物总配电处安装三相电涌保护器，通流容量为80KA(波

形8/20gs),型号：REP—XEL385B15,模块式，标准导轨安装，作为电源第一

级保护。

b.在监控室分电箱处安装三相模块式电源电涌保护器，最大通流容量40KA,

型号：REP-D386,作为第二级保护。

c.在监控室UPS电源或监控设备前安装单相串联避雷器，型号：REP-

D220UPSC,串联安装，功率S5KW,带LC滤波，超低残压输出，作为电源线

路第三级保护。

d.监控室设备前安装通流容量为10KA单相防雷插座，型号为REP-

D220CK,作为精细电源防雷保护，对电源箝位和滤波。

如果不能分级做电源电涌保护，那么建议在监控室安装B+C复合型三相电源

防雷器，型号：REP-XELBC15。在监控室UPS电源前安装单相串联电源避雷器,

型号：REP-D220UPSC,串联安装，功率我KW,带LC滤波，超低残压输出，

作为电源线路第三级保护。监控室设备前安装通流容量为10KA单相电源防雷

插座，型号为REP—D220CK,作为精细电源防雷保护，对电源箝位和滤波。

(2)监控室控制、对讲系统的防雷措施

a.控制室视频采用16口组合式视频避雷器，以保护硬盘录像机视频输入口不

被浪涌电压击坏，型号：REP-16GVD。由光纤传送信号的摄像枪等不考虑安装

视频避雷器。

b.硬盘录像机RS232接口采用RS232接口避雷器，以保护硬盘录像机串口不

被浪涌电压击坏，型号：REP-X08-D9o

c.所有进入控制室的控制线路加装控制线路避雷器，型号：REP-X04-YTo

d.有线对讲系统安装音频线路避雷器，型号为REP-X04-AU,只在对讲主

机一端安装避雷器。

视频监控系统防帘示意图

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三、屏蔽措施

1、埋地线路的金属线管、PE线、信息线路金属外皮应在入户端良好接地。如

入户前架空或无屏蔽者，宜在进户端前20米套装金属线管屏蔽，并把屏蔽层与

防雷地可靠连通。

2、监控室内，应将金属电脑桌、电脑设备、控制设备金属外壳与防雷接地装

置可靠连接。

3、室外摄像枪到解码器之间的外露信号线，应套不锈钢或铜金属管，并将摄

像枪金属屏蔽外壳及解码器金属屏蔽外壳与引下线的柱杆可靠连接。

4、屏蔽是减少电磁干扰的根本措施，宜采取以下措施：外部屏蔽措施、线路

敷设于适宜的路径、线路屏蔽，这些措施宜联合使用。

5、为改善电磁环境，所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属部件都应等电位

连接在一起，并与接地装置相连。屋顶为金属外表、立面金属外表、混凝土内钢

筋和金属门窗框架，都必须进行等电位接地。

6、在需要保护的空间，当采用屏蔽电缆时其屏蔽层至少在两端并宜在雷电防

护区交界处做等电位连接。当微电子设备系统要求只在一端做等电位连接时，可

将屏蔽电缆穿金属管引入，金属管在一端做等电位连接。

7、建筑物之间的连接电缆应敷设在金属管道内，这些金属管道从一端到另一

端应全线电气贯穿，并连到各建筑物的等电位连接带上。电缆屏蔽层也应连到这

些带上。

8、实践中建筑物或房间的大空间屏蔽是由金属支撑物、金属框架或钢筋混凝

土的钢筋这些自然构件组成的。这些构件构成一个格栅形大空间屏蔽。穿入这类

屏蔽的导电金属物应就近与其做等电位连接后接地。

四、等电位连接与共用接地

1、等电位连接是现代防雷技术重要的防护措施之一。将进入监控中心大楼的

各类管线的屏蔽层、机器等在进入大楼前进行等电位连接后接地。在进入设备前

再进行二次等电位连接后接地。将户外摄像头输出的同轴电缆的外层和其它管线

外层在进入大楼前进行等电位连接后接地。

2、将分开的外导电装置用等电位连接导体后接地，以减少系统设备所在的建

筑物金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的电位差。利用钢筋混凝

土结构的建筑物内所有金属构件的多重连接建立一个三维的连接网络是实现等

电位连接的最正确选择。为方便等电位连接施工，应在一些地方预埋等电位连接

预留件。

3、进入系统所在建筑物的各类水管、采暖和空调管道等金属管道的金属外层

在进入建筑物处应做等电位连接，燃气管道入户后应在法兰盘连接处插入一块

绝缘两端用开关型SPD连接后户内金属管道可参加等电位连接，并与建筑物组

合在一起的大尺寸金属件连接在一起，按GB50054的要求做等电位连接之后，

接向总等电位连接带，并可靠连通接地。

4、在建筑物入口处，即LPZOB与LPZ1区交界进行总等电位连接后接地，在

后续的雷电防护区交界处按总等电位连接的方法进行局部等电位连接，连接主

体应包含系统设备本身（含外露可导电局部）、PE线、机柜、机架、电气和电子

设备的外壳、直流工作地、防静电接地、金属屏蔽线缆外层、管道、屏蔽槽、

电涌保护SPD的接地等均应以最短的距离就近与这个等电位连接带直接连接。

连接根本方法应采用网型（M）结构或星型（S）结构。网型结构的环行等电位

连接带应每隔5米经建筑物墙内部钢筋、金属立面与接地系统连接。当采用S

型等电位连接网络时，系统的所有金属组件除在接地基准点，即ERP处连接外,

均应与共用接地系统的各组件有足够的绝缘（大于10KV,1.2/502）.

5、避雷器连接导线应短而直，SPD连接导线不宜大于，当长度大于时应适当

加粗线径。

6、使用含有金属部件的光缆，如供抗拉强度的加强金属芯、金属潮层、防啮

齿动物外层或修理维护时使用的金属通信设施等均应可靠接地，应接通光缆沿线

的所有接头，再生器等处的挡潮层（金属层），并在光缆长度每一端的终端进行

直接接地。

五、设备清单

产品名称产品型号

监控系统视频、控制信号、摄像枪电源避雷器

视频、云台、电源三合一避雷

REP-CCTV-DSK3

器

视频、电源二合一避雷器REP-CCTV-DSK2

视频信号避雷器REP-GVD

16路视频信号避雷器REP-16GVD

云台信号避雷器REP-X04-YT

硬盘录像机RS232接口避雷

REP-X08-D9

器

摄像枪电源避雷器REP-GVD-220VAC

监控室电源系统避雷器

UPS电源避雷器REP-D220UPSC

单相电源防雷插座REP-D220CK

三相模块式电源避雷器

REP-XEL385B15

(80KA)

三相模块式电源避雷器

REP-D386

(40KA)

三相复合型模块式电源避雷

REP-XELBC15

器(80KA)

户外摄像枪直击雷防雷设备

避雷针〔)REP-XEL12

等电位连接箱REP-GND

六、运行维护

(1)避雷器安装之后，应检查所有接线是否正确安装，然后运行测试，看系统

和设备是否正常工作，有无异常情况，如有，应及时检查，直至整个系统均正常

运作。

(2)每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、

接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常，必要时应挖开

地面抽查地下蔽局部锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。

(3)接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。

(4)每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测，雷雨季节中要加强

外观巡视，如检测发现异常应及时处理。

谑］

注：方案已加密，欢送来电索取密码。

监控系统防雷解决方案

一、概述

每年各种通讯控制系统或计算机网络因雷击而损坏的事例屡见不鲜，其中安

防监控系统因受到雷击而引起设备损坏、自动化监控失灵的事件也时常发生。道

路监控子系统中，有一局部前端摄像机安装在室外，对于雷雨多发地区，容易

遭受雷击损坏，因此极有必要对这些设备进行防雷保护。

道路监控系统中，分布在各处的室外型监控摄像机，其交流220V供电电源

通过两芯电缆、视频信号通过带BNC接头的10Base2细缆、RS485通信控制信

号通过多芯电缆，传输至中心控制主机，进行集中监控。

为了防止雷电产生的感应过电压和过电流，在所有监控设备的电源线入口、

信号线连接的设备两端均应安装相应的避雷器。监控系统中的前端摄像机一般分

为室外安装型和室内安装型，室内型摄像机信号传输线缆和电源供应线缆均通

过"地埋"方式布线，遭受雷击的时机较少。进行防雷器设备选型时，必须注意防

雷保护器必须到达以下根本要求：

1）正常运行时，雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输，雷电保护器

的对地阻抗应尽可能大，串联在电路中的阻抗应尽可能小。

2）在雷电袭击通信总线时，雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用，其钳

位电压应低于RS485芯片的耐受电压水平。

3）在抑制不超过防雷器最大通流量的雷电袭击过程中，雷电保护器自身应

完好。

4）雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度。

二、监控系统防雷总体方案

1、直击雷的防护

直击雷的防护较简易的方法是采用避雷针，室外各球形摄像机由于分别分布

在室外，距离较远，因此室外各摄像头须设计安装避雷针。具体设计方案为：在

室外各球形摄像头的立杆上（立杆的顶部）分别安装一支避雷针，规格为

（pl6xl000mm镀锌圆钢，安装方式为焊接。如图1所示。

2、防雷接地要求

防雷接地由引下线、接地线和接地体组成。引下线是引导雷击电流从避雷针

入地的通道。接地体埋于地下与引下线相连接，雷击电流由此泄放到大地，接地

体满足接地电阻的要求。多种接地体距离无法大于20M时，必须加装地网隔离

器。接地线一般采用40x4mm镀锌扁铁或25mm2以上多股绝缘铜缆，一端焊接

到接地体上，另一端引到室内的等电位连接排上。接地体与引下线或接地线一般

采用搭接焊，焊接处必须牢固无虚焊，同时为确保接地电阻不大于4Q,必须将

接地体与建筑物大楼的根底地网可靠连接。对于监控中心及靠近建筑物的摄像头

我们设计采用抽建筑物主钢筋的方法作联合接地，对于远离建筑的摄像头那么

需要在摄像头旁做一套人工接地体，具体如下地网设计方案。

3、电源系统的防雷

由于雷电冲击波的主要能量集中在从工频附近几十赫兹到几百赫兹的低端，

所以雷电冲击波能量就容易与工频回路发生耦合、谐振，于是雷电冲击波从电源

线路进入电子设备的几率，要比从信号线中进入的几率高得多，据统计，约有

80%的雷击损坏电子设备的事故是由电源线引入的，因此应特别加强系统中设

备电源的防雷措施。

1）在控制大楼总配电柜处，安装第一级加强型电源防雷器；

2）在中心控制室的监控系统配电箱处，安装第二级标准型电源防雷器；

3）在室外型云台摄像机电源入口处，安装标准型电源防雷器；

4）室外型固定摄像机，安装标准型电源防雷器；

4、视频信号线和云台控制线的防雷

选择这类避雷器型号时主要需考虑：

1）响应动作时间在10ns以下；

2）限制电压在50伏以下;

3）接入后对信号的衰减在O.ldB—0.8dB之间。

三、防雷器的选配

在这个防雷方案设计时，主要的防雷措施如下：

1、电源线：

由于总控室集中了重要的系统网络设备，须重点加强保护；根据国家防雷标

准、电源防雷器的特点以及国内供电情况，其电源线路上的防雷保护需采用三级

防护，即：中心控制室配电箱处，选用型大通流电源防雷器一套，安装于机房的

配电箱内电源线上。主要用来抑制吸收该电源线上所产生并传导的感应雷电或系

统操作过电压，以保护总控室内通过此电源线供电的所有用电设备。再选用型

单相交流电源防雷器安装于机房UPS电源前端，主要用来抑制吸收第一级防雷

器的剩余电压或系统操作过电压，以保护系统设备及其它电子设备。最后采用

防雷插座〔六孔保护），分别安装于各设备的电源线上，主要用来抑制吸收第一、

二级保护的剩余电压或系统操作过电压，以保护系统设备及其它电子设备。

室外各摄像头如果采用单相交流220V电源供电，应选用型单相交流电源防

雷器各一套，主要用来抑制吸收该电源线上所产生并传导的感应雷电或系统操作

过电压，保护各摄像头（如果摄像头采用单相直流12V电源供电，那么选用型

单相直流电源防雷器）。

2、视频信号线：

摄像机通过带BNC接头的75-5同轴电缆传输到中心控制主机，由于传输距

离较远，室外摄像头前端选用NC型视频信号防雷器各一只，在每台摄像机的视

频输出端口，安装视频信号防雷保护器。在视频线进入监控机房后，在每个视

频分配器的输入端口处，安装24口视频信号组合防雷箱，防雷器就近接地。如

摄像头后端有字符叠加器，那么应将防雷器安装于字符叠加器的输出端，摄像

头到字符叠加器间的电源线、信号线应尽可能短，并保证接地线是相连的，确保

两台设备是处于等电位状态。主要用来抑制吸收各视频线上所产生并传导的感

应雷电，保护录象机和摄像头。如有条件，监控机房至摄像机的电源线、视频线

以及云台控制线应穿金属管埋地敷设，金属管两端应良好接地。

3、云台控制信号线：

球形摄像机通过云台控制信号线（RS485）,接受控制中心主机的控制，在

室外摄像头前端选用控制信号防雷器各一只。在控制线进入监控机房后，在控制

线到主机输入端口处，安装24口控制信号组合防雷箱（如果控制线采用统一控

制布线方法，那么安装控制信号防雷器即可），防雷器就近接地。主要用来抑制

吸收各云台控制线上所产生并传导的感应雷电，保护各云台控制器。

四、地网设计方案

1、根据GB50057-94标准，交流工作接地、平安保护接地、直流工作接地、

防雷接地等四种接地宜共用一种接地装置，其接地电阻值按其中最小值确定；假

设有特殊要求，防雷接地装置需单独设置时，其余三种接地宜共用一组接地装置,

其接地电阻不应大于其中最小值，两接地装置之间必须采用地网隔离器，以防止

地电位还击。要求接地地阻值小于4欧姆。

2、对直流工作接地有特殊要求，需单独设置接地装置的信息系统，其接地

电阻值及与其它接地装置的接地体之间的距离，应按安防监控设备生产商要求确

定，无法做到大于20米时，必须在不同接地装置之间安装地网隔离器，以防止

地电位还击。

3、中心控制室内宜建设等电位网，所有设备的交流工作地、平安保护地、

直流地、静电泄放地等均就近与等电位网连接；等电位网与建筑物结构地网或防

雷地网之间采用单点接地方式。

4、固定云台摄像机应采取就近接地。需新做地网工程，接地极采用

50X50X5mm镀锌角钢，长度为，宽度以方便焊接操作为宜，一般为，然后将

接地极打入地下，地极间距为3米，上端部用40X4mm镀锌扁钢相焊接，并与

云台机安装立柱焊接，焊接处进行防锈、防腐处理。由于各点情况不同，须打

入多少根接地极须视具体情况而定，地网接地电阻值须小于4Q。如图1所示

5、其它要求：

1）接地引入线（单点接地线）材料采用25mm2多股铜芯电缆。接地引入线

应作绝缘处理，或采用防松垫圈的螺栓紧固，引入线全程加套PVC管保护，可

沿强电井一步下引，假设沿外墙引入，裸露在地面以上局部，应有防止机械损伤

的措施。

2）地网接地电阻值须小于4Q。

3）当增加接地体不易到达降低地阻时，可采取换土、加降阻剂等方法。

4）网点等电位连接网具体作法如下：

①用10mm2以上的铜芯电缆将设备金属外壳及各种非带电金属物就近与

接地系统可靠连接起来。

②中心控制机房内采用等电位连接排进行等电位连接，各接地线分别接到

等电位连接排

③等电位连接排与外接地网系统的连接采用25mm2的多股铜导线连接。

④电源防雷器的接地线用6mm2以上的黄绿双色水线与室内等电位连接排

相连，导线尽可能短。

⑤信号防雷器的接地线采用2以上的黄绿双色水线与室内的接地等电位连

接排相连，导线尽可能短。

⑥接线方式：每个防雷器应分别就近接到等电位连接排，连接导线尽可能

短。

新建小区通信楼防雷设计方案

随着通信技术、计算机技术、住处技术的飞速开展，今天已是电子化时代,

日益繁忙庞杂的事务通过高速计算机、自动化设备及通信的开展变得井然有序，

而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低，这些高精度的微电子计算机设

备内置大量的CMOS半导体集成模块，导致过压、过流保护能力极其脆弱。（美

国通用研究公司提供磁场脉冲超过0.07高斯，就可引起计算失效；磁场脉冲超

过2.4高斯就可以引起集成电路永久性损坏。）且电子设备的数量和规模不断扩

大，因而它们受到过压特别是雷电袭击而受到损害的可能性就大大增加，这是由

于以雷击中心范围内都可能产生危险过电压，损坏线路上的设备；其后可能使整

个系统中断，造成难以估计的经济损失。雷电和浪涌电压成了电子化时代的一天

公害。

防雷器（SPD）是在最短时间（纳秒级）内将被保护线路连入等电位系统中，

使设备各端口电位相等，同时释放系统中因雷击而产生的大量脉冲能量，并短路

泄放到大地，降低设备各接口端的电位差，从而保护线路上用户的设备。对系统

设备而言，电源线路和信号线路是雷电袭击产生过电压并传导的两条主要通道，

因此防雷可分建筑物防雷、电源系统防雷和信号系统防雷。

直接雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏通信机房内的市内

交换机、网络电子设备的罪魁祸首，因此通信综合机房防雷已成为必可不少的一

项工作。

1、雷击的形成及入侵途径

雷电对建筑物及电子设备的破坏主要有以下几种形式：直接雷、雷电感应和

雷电波的入侵。

A、直接雷是雷击直接击在建筑物上，产生电效应、热效应和机械力而导致

建筑物损坏。建筑物受到直接雷击后，强大的雷击电流沿着接地引下线，经接地

体入地后地电位会瞬间升高，产生高电位，引起地电位还击，损坏设备或造成人

员伤亡。

B、感应雷是雷电放电时，在附近导体上产生静电感应和电磁感应，它能使

金属部件之间产生火花。雷电感应可以来自对地雷击，也可以来自云间放电，其

中对地雷击由于距雷击点较近，产生的感应浪涌电压较大，作用半径也大，一

般500米范围的电子信息设备均是其破坏对象；云中放电的感应浪涌电压虽然较

小，但发生概率较高。静电感应是由于雷云先导的作用，使附近导体上感应出

与先导通道符号相反的电荷，雷云主放电时，先导通道中的电荷迅速中和，在导

体上的感应电荷得到释放，如不就近泄入地中就会产生很高的电位。电磁感应

是由于电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近的导体产生很高

的电动势。

C、雷电波的入侵是由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿

着这些管线侵入室内，危及人身平安、损坏设备。

根据雷电电磁脉冲防护理论和实践经验证明，电子信息设备损坏的主要原因

是雷电感应浪涌电压造成的。它可以通过各种引线把感应浪涌电压波引入电子信

息设备内部，破坏其芯片和接口。

2、雷电保护分区

根据IEC〔国际电工委员会)雷电保护区的划分要求：

回

(-)LPZ0A区：本区内的各类物体都可能遭到直接雷击，因此各物体都

可能导走全部电流，本区内的电磁场没有衰减。

(-)LPZ0B区：本区内的各类物体很少遭到直接雷击，但本区内电磁场

没有衰减。

(三)LPZ1：本区内的各类物体不可能遭受直接雷击，流经各类导体的电

流比LPZ0B区进一步减小。由于建筑物的屏蔽措施，本区内的电磁场得到了初

步的衰减。

(四)LPZ2：为进一步减少所导引的电流或电磁场而引入的后续防雷区，

应按照需要保护的计算机信息系统所要求的环境选择后续防雷区的要求和条件。

在明确防雷区划分的根底上，结合我们拟进行保护的计算机信息系统来分

析，其中心机房是由以下几局部构成：

(1)电源系统，其中又分UPS电源系统及市电供电系统

(2)计算机网络系统

(3)通信系统

(4)辅助系统，其中包括空调、照明、消防、门禁等。

依据防雷分区的概念，结合机房的具体情况，那么我们工作的主要目的就非

常明确了，即：确保各系统，特别是直接影响业务的系统的正常运行，不受雷电

所造成的过电流、过电压的干扰和破坏，保护机房不致被雷电袭击，首先是要

堵塞所有的雷击入侵渠道，实行分区和等电位连接的原那么，并结合机房的实际

情况正确按规范实施。

根据防雷分区的概念，我们知道，不同防雷区之间的电磁强度不同，因此首

先作好屏蔽措施，在一定程度上可以防止雷电电磁脉冲的侵入，在此根底上，作

好穿越防雷区界面上不同线路的防雷保护，是我们系统防雷工作的重点。

机房所在建筑物的外部接闪体承当了大局部的雷电电磁的能量，是防雷系统

中重要的一环，并与内部防雷工作有着直接的联系。在前面我们分析雷害的入侵

渠道时已做了明确的阐述，如：“雷电作用下，建筑物内感应雷害”及“雷电作

用下的二次效应一雷电高压还击雷"，基于当时建筑物防雷要求与现在防雷标准

的差异，特别是考虑作为国家重要关键部门的特定作用，为稳妥起见，我们必

须强调对计算机信息系统的直击雷保护问题。

综上所述，我们可以借用IEC/TC-81的技术定义将系统防雷工作总结为：

DBSE技术一即分流(Dividing)、均压(Bonding)>屏蔽(Shielding)>接地

(Earthing)四项技术加之有效的防护设备的综合，如果从设计阶段开始表达这

种综合系统的防护设计原那么必将起到事半功倍的理想防护效果。

从严格的意义上讲，目前我们拟进行的机房的防雷电保护工作，在实施的过

程必须考虑使用环境的特殊情况。譬如，机房所在的建筑物的主楼供电系统、主

变配电室是否属于机房专门使用。虽然大楼的建筑物避雷装置可确保建筑物本

身免遭雷击损坏和人身平安，但由于大楼的综合管线，如上下水管、电力供电线

等等的综合联接问题，市政建设管线与大楼的相互关系，如入户线的屏蔽问题

等原因，为此，我们将重点保护的范围集中确定在LPZ0B防雷区一计算机信息

系统中心机房的范围内，并且以LPZ0A防雷区与机房范围的界面为一屏障，在

这里将所有可能雷电入侵渠道全部切断。运用实施DBSE技术，并合理选用SPD

防雷设备，来实现我们的目的——即对通信综合机房实现系统防雷保护。

3、选用和使用SPD考前须知：

应在不同使用范围内选用不同性能的SPDo在选用电源SPD时要考虑供电

系统的形式、额定电压等因素。LPZO与LPZ1区交界处的SPD必须是经过

10/350US波形冲击试验达标的产品。对于信号SPD在选型时应考虑SPD与电子

设备的相容性。

SPD保护必须是多级的，对大楼电子设备电源局部雷电保护而言，至少应采

取泄流型SPD与限压型SPD前后两级进行保护。为各级SPD之间做到有效配合,

当两级SPD之间电源线或通讯线距离未达规定要求时，应在两级SPD之间采用

适当退耦措施。

信号SPD应满足信号传输速率、工作电平、网络类型的需要，同时接口应

与被保护设备兼容。信号SPD由于串接在线路中，在选用时应选用插入损耗较

小的SPD。正确的安装才能到达预期的效果。SPD的安装应严格依据厂方提供

的安装要求进行安装。

卫星接收机高频电缆在进入机房前其金属屏蔽外皮应接地。

—设计依据一

依据国际电工委员会IEC标准、德国VDE标准和中国GB标准与部委颁发

的设计标准的要求，该建筑物和大楼内之机房等设备都必须有完整完善之防护措

施，保证该系统能正常运作。这包括电源供电系统、不间断供电系统，空调设备、

电脑网络、微波通信设备等装置应有防护装置保护。

?建筑物防雷设计标准?GB50057-94（2000年版）

?建筑防雷?IEC1024—1：1990

?雷电电磁脉冲的防护通那么?IEC1312—1：：：1998

?有线电视系统工程技术标准?GB50200-94

?建筑物防雷设施安装?99D562（99年版）

?电子设备雷击保护导那么?GB7450-87

?工业与民用电力装置的过电压保护设计标准?GB64-83

同时借鉴了有关IEC、ITU及UL标准及标准，确保本方案建议书的科学性

及合理性要求。

一设计方案一

根据“分析概述〃及“设计依据〃对防雷系统的要求，结合大楼的具体实际

情况设计本方案，由于雷电侵害，通信系统、有线电视系统，配电系统，计算机

系统等时常遭受打击，轻者接口损坏，通信中断或数据误、错码，重者使系统瘫

痪，严重影响工作的顺利进行。因此，雷电已成为电子信息时代的一大公害，

雷电防护已成为电子设备急需解决的问题。

雷击附近的建筑物，避雷针（塔）或雷击远处的电源通信线路，都会在设备

或接口处产生极高的感应电压，对设备造成威胁极大。具有关部门统计对电子设

备的损坏已占雷击损坏的80%以上。现代防雷强调在作好直击雷防护的前提下,

更应采取均压等电位连接，屏蔽，联合接地，箝位保护等新技术，分区分级做好

精密仪器、计算机网络系统等敏感电子设备的雷电电磁脉冲的防护。

一具体方案一

通过实际工作过程的了解，我们以敬佩的心情看到了贵处的领导和工程师们

以高度的责任心和敬业精神，为通信机房系统和有线电视系统，光结点防范雷害

及配电系统、保障系统平安运行工作方面所做出的大量艰苦、细致的工作。同时

我们感谢各位领导所给予我们的指导和展示我们自己实力的时机，为此我们将

竭诚的根据贵通信综合机房拟防护现场的实际根底环境情况，及拟进行保护的机

房设备情况的要求，本着“经济、实用、高标准、高起点、高可靠性〃的原那么，

为贵通信综合机房和有线电视光结点做出一设计方案，供领导工作参考之用，请

领导审阅、指正。（这个方案分二局部，一局部为通信综合机房设备防雷，二局

部是有线电视光结点防雷。）注：电力室，电池室，测量室设计方案和一局部通

信综合机房设备防雷设计方案根本相同。

第一局部通信综合机房设备防雷

一、新建小区通信楼概况

由于新建小区通信楼核心设备都放置在通信综合设备机房内，因而对机房提

出了较高的环境要求，良好的接地系统是保证机房通信设备及网络设备平安运

行，以及工作人员人身平安的重要措施。通信综合机房的避雷要考虑防避直击

雷、感应雷和高电压沿电源传输线和信号传输线送进机房损坏计算机。按照现行

GB-50174-93?电子计算机机房设计标准?要求，大庆石化总厂通讯中心新建小区

通信楼共二层，而通信综合机房那么在一层，应尽可能远离粉尘、有害气体、强

振源、强噪声源等场所，避开强电磁场干扰。

二、总体方案

1、电源系统的防雷与过电压保护

由于电力供应是由大楼的建筑物主配电引入。电源高压端的防雷保护已由电

力供电部门实施。因此，对于UPS电源系统的雷电防护，我们采取以下的防雷

保护方案：

终端设备的防雷保护

机房设备包括效劳器、交换机、路由器等，为了确保设备万无一失，而感应

雷害又无孔不入，同时因考虑到电网的浪涌可能带来对设备的冲击。因此还将采

用以上的防护机理实施同样电源终端防雷保护，以确保整个通信机房系统的核

心局部的平安运行。如对有线电视信号传输光节点所做的防护。

接地系统

防雷器件首先起到的作用是对雷电流的吸收和泄放作用，同时也是一种“等

电位连接器"。所有的防雷产品器件的防护原理均是在雷击发生的瞬间内，迅速

启动响应，保证设备、大地、建筑物及其附属设备之搭接构成一等电位体，从

而防止过电压的损坏，实现均压等电位的关键就是整个通信综合机房的地线系

统。

所以说接地系统在系统防雷中是至关重要的。

1、接地系统

理想的建筑物避雷系统的接地装置，包括从接闪器及引下线的理想状态最好

是无任何电阻，一旦雷击发生，避雷针接闪时，不管雷电流有多大，接地装置上

任何一点对大地的电势差为零，因此，接地的阻值应尽可能的小。

,直流工作接地中，接地电阻O依据国家标准GB50174—93?电子计算机机

房设计标准?规定，交流工作接地和平安保护接地，接地电阻均不应大于1应按

计算机系统具体要求确定；据IEC1024标准机房交流工作接地、平安保护接地、

直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置。避雷针与引下线应

可靠焊接连通，引下线材料为40mmx4mm镀锌扁钢，引下线在地网上连接点与

接地引入线在地网上连接点之间的距离宜不小于10m。

由于某些计算机设备的工作状态差异不同，接地系统共地很难实现时，我们

建议应该采用等电位理论，到达瞬间等电位方式，常态独立接地方式（即机房接

地系统与其他交流地、平安保护地、防雷地进行软连接）。

当机房设有防静电地板时，应在地板下围绕楼房敷设闭合的环形接地线，作

为地板金属支架的接地引线排，其材料为铜导线，截面积应不小于50mm2,并

从接地聚集线上引出不少于二根截面积为50〜75mm2的铜质接地线与引线排

的南、北或东、西侧连通，并与机房接地地网相连。为了使接地电阻值小于1。,

在地下同时铺设了40块ENCONT120x600接地模块。配合降阻剂使用。并使

用40mmx4mm的镀锌扁铁串连接起来，形成一个闭合环路。焊接必须牢固无虚

焊，在焊接处必须进行防腐防锈处理，防止扁铁长时间埋于地下而腐蚀。

2、均压等电位连接

关于机房设备的金属外壳接地在相关的国标与部标中均提出：机房设备的金

属（导电）外壳必须接地的规定（通常称为保护接地，也就是用导线将外壳与

PE线相连）。这一要求的目的是将设备外壳与地线（PE）进行等电位连接，这

样不但保证了操作人员的平安（触摸外壳时不会发生触电的危险）；同时还将被

保护设备的外壳（对于输入、输出线）的电位处于相对稳定的状态，并将电磁

干扰的大局部杂散电流导入大地。另外，在通信机房，有线电视机房，电力机房，

测量室及进线室都放两快接地母排如有静电地板放其下面。另一块装接地母排

箱挂在墙上位置可根据布线走向而定。

等电位均压带示意图如下：

回

地网

地网是为通信机房防雷提供雷电流的最终去处，地网的好坏直接影响到防雷

的效果。地网设计在大楼的一侧或四周，距建筑物出入口或人行道不应小于3m,

当小于3m时，应将水平接地体局部深埋不小于1m以上。地网上端深度为80

厘米，垂直接地体采用ENCONT型120MMX600MM接地模块，水平接地体采

用ENCONT型120MMX600MM接地模块，垂直接地体与水平接地体的连接采

用双面焊接，水平接地体与水平接地体的搭接采用双面焊接，焊接面积不小于

10mm2,焊接处做防腐处理。接地线用4x40的热镀锌扁钢，汇接点和测试点放

在防水的接地盒内，汇接点用规格的接地铜排，接地铜排与扁钢连接处采用气

焊接，具体作法为通信综合机房的地网要求小于1Q,接地桩35~40个，降阻剂

2吨。

回

第二局部有线电视光结点防雷

1、前端局部的防雷接地

防雷接地不但是建筑物必须考虑的内容，电气系统和电子设备也必须考虑防

雷。前端机房一般不是独立的建筑，因此，该建筑物的防雷接地系统可以保护前

端机房内系统设备的平安，故不必重新做防雷接地，但有4点须引起注意：

第一，雷电从接收天线串入前端系统。由于避雷针高度缺乏，使接收天线

处于保护角的临界区域，遭受雷击的可能性也就增大。为防止这种情况，应做到:

①避雷针与天线之间的最小距离应大于3m,避雷针的高度要足够高，保

护角要小。

②天线竖杆或铁塔应整体连接。假设用法兰连接应保证有5个以上的螺栓,

不能满足时应另加横截面不小于48mm2的镀锌圆钢将上下两局部电焊跨接。

③室外设备（如天线放大器）金属外壳与天线竖杆（铁塔）良好连接。

④必要时，引入信号的同轴电缆采用双屏蔽同轴电缆或单屏蔽层的同轴电

缆穿金属护套管敷设，外屏蔽层的上端与天线竖杆连接，下端接地干线连接。

第二，播出机房地板须采用防静电地板，信号电缆与电力电缆分沟敷设。播

出机架采用全金属屏蔽式构造。电源线从顶部布线，信号电缆那么在下面行走，

并确保机架有良好接地，一方面能有效抑制信号相互干扰，另一方面能有效地

防止在500~2000m开外雷击所造成的电磁脉冲的危害，尤其是现在越来越多

地采用数字压缩技术发送的数字电视信号。

第三，雷电从电源网串入，在电力线明线引入时，是有可能发生的。为防止

发生这种侵害，可考虑在电源引入端加装隔离变压器或雷电保护装置。

第四，当前端输出为金属缆线时，雷电有可能从此处串入，因此在设计出口

位置时，要注意以下几点：

①出口处在避雷针（带）保护角内。

②电缆外皮加装雷电保护装置并做接地引下线与接地网连接。

③雨水沿电缆向外排流。

2、干线局部的防雷接地

有线电视系统的干线［含超干线）局部包括电（光）缆和干线设备（如放大

器或光接收机等〕两项内容，该局部置于室外，必须考虑防雷。在本系统有二十

五个光接点安放防雷器及引下线和接地体。引下线因在户外采用4*40的镀锌扁

铁相联。接地体采用encont接地

2.1电（光）缆的防雷接地

对于走地下管道的电（光）缆，应在引下和引上处将金属管道或电缆金属外

皮与防雷接地装置相连；市区架空电（光）缆吊线的两端和架空电（光）缆线路

中的金属管道均应接地；郊区旷野的架空电（光）缆线路要在分支杆、引上杆、

终端杆、角深大于1m的角杆、安装放大器的电杆及直线线路每隔10-15根电

杆上加装避雷针，吊线应接地处理，接地装置采用ENCONT型接地模块并配合

降阻剂，要埋深2m。

2.2干线设备的防雷接地

光接收机、干线放大器和供电器的外壳均应就近接地，但不得与电源变压器

和有线播送的接地线相连；对需要外线电源的放大器、供电器，应按防雷标准要

求增设电源避雷器。

3、分配网络系统的防雷接地

用户分配网络一般安装于建筑物内，因此可受到建筑物避雷系统的保护，但

仍然需要注意以下几点：

①干线或支线进入建筑物［分配网络）时，应在进入建筑物后的第一连接点

处，将电缆外皮与建筑物的防雷接地网连接。

②分配电缆尽量防止在该建筑物避雷针〔带）保护角之外布线。

③分配电缆尽量防止布线于室外。

接地系统防雷解决方案图

配电系统防雷解决方案图

防雷接地网制作方法

时间2021-09-2922:38来源沫知作者:admin点击:，次

标准地网是为防雷提供雷电流的最终去处，地网的好坏直接影响到防雷的效果,

要求制作4以下的地网。地网设计在大楼的一侧或四周，距建筑物出入口或人行

道不应小于3m,当小于3m时

标准地网是为防雷提供雷电流的最终去处，地网的好坏直接影响到防雷的效果，

要求制作4。以下的地网。地网设计在大楼的一侧或四周，距建筑物出入口或人

行道不应小于3m,当小于3m时，应将水平接地体局部深埋不小于1m以上。地

网上端深度为120厘米，垂直接地体采用非金属接地模块PTD-3,水平接地体

采用4x40热镀锌扁钢，垂直接地体与水平接地体的连接采用双面焊接，水平接

地体与水平接地体的搭接采用双面焊接，焊接面积不小于10mm2,焊接处刷红

丹做防腐处理。接地线用4x40的热镀锌扁钢，汇接点和测试点放在防水的接地

盒内，汇接点用规格的扁铜，扁铜与扁钢连接处采用气焊，在扁铜上预留悌连

接孔两个，配备相应规格的不锈钢螺丝或螺丝。

引下线至机房

她面

1.2JR

/

接地模块PG3

接地网立囿图

非金属接地模块PTDS尺寸：重量25公斤/个

（责任编辑：admin）

中心机房防雷方案-烤烟厂调度站

2021-6-422:31:40|发布:成都防雷四川|分类:防雷工程|评论:0|浏览:118|

keywords:机房防雷，防雷方案,烤烟厂调度站可

一、机房现场勘察情况及分析

烤烟厂调度站中心机房设市郊区一小山脚下，在