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行業新聞

上海雷迅防雷防護設計方案

雷電及過電壓防護設計方案



一、概述

衆所周知,雷電具有極大的破壞性,其電壓高達數百萬伏,瞬間電流可高達數十萬安培。雷擊所造成的破壞性後果體現于下列三種層次:①設備損壞,人員傷亡;②設備或元器件壽命降低;③傳輸或儲存的信號、數據(模擬或數字)受到幹擾或丟失,甚至使電子設備産生誤動作而暫時癱瘓或整個系統停頓。目前,世界上各種建築、設施大多數仍在使用傳統的避雷針防雷。用避雷針防止直接雷擊實踐證明是經濟和有效的。但是,隨著現代電子技術的不斷發展,大量精密電子設備的使用和聯網,避雷針對這些電子設備的保護卻顯得無能爲力。避雷針不能阻止感應雷擊過電壓、操作過電壓以及雷電波入侵過電壓,而這類過電壓卻是破壞大量電子設備的罪魁禍首。

現代防雷技術系統的防雷方案包括外部防雷和內部防雷兩個方面:

Ø  外部防雷包括避雷针、避雷带、引下线、接地极等等,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直擊雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线等,泄放入大地。

Ø  内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。通过在需要保护设备的前端安装合适的防雷器,使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。将可能进入的雷电流阻拦在外,将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地,确保后接设备的安全。

避雷帶、引下線(建築物鋼筋)和接地等構成的外部防雷系統,主要是爲了保護建築物本體免受雷擊引起的火災事故及人身安全事故,而內部防雷系統則是防止感應雷和其他形式的過電壓侵入設備造成損壞,這是外部防雷系統無法保證的。

二、防雷方案設計依據

(1)   建筑物防雷设计规范                               GB50057-94

(2)   电子计算机机房设计规范                           GB50174-93

(3)   民用建筑电气设计规范                             JGJ/T16-92

(4)   计算站场地安全要求                               GB9361-88

(5)   计算站场地技术文件                               GB2887-89

(6)   计算机信息系统防雷保安器                         GA173-1998

(7)   雷电电磁脉冲的防护                               IECI312

(8)   微波站防雷与接地设计规范                         YD 2011-93

(9)    通信局(站)接地设计暂行技术规定                 YDJ26E9

三、雷害的途徑分析

雷电对电气设备的影响,主要由以下四个方面造成:①直擊雷;②傳導雷; ③感應雷;④开关过电压。

直擊雷:雷电直接击中建筑物,雷电的不到50%的能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地,其中接近40%的能量将通过建筑物的供电系统分流,其中5%左右的能量通过建筑物的通信网络线缆分流,其余的雷击能量通建筑物的其他金属管道、缆线分流。这里的能量分配比例会随着建筑物内的布线状况和管线结构而变化。直擊雷波形为10/350us

傳導雷(雷电波侵入):在更大的范围内(几公里甚至几十公里),雷电击中电力或信息通讯线路,然后沿着传输线路侵入设备。其中地电位反击也是傳導雷中的一种:雷电击中附近建筑物或附近其他物体、地面,导致地电压升高,并在周围形成巨大的跨步电压。雷电可能通过接地系统或建筑物间的线路入侵雷电延建筑物内部设备形成地电位反击。

感應雷(雷电波感应):在周围1000公尺左右范围内(有资料为 500公尺或 1500公尺,距离应随着雷击大小和屏蔽措施而变化)。发生雷击时,LEMP 在上述有效范围内,在所有的导体上产生足够强度的感应浪涌。因此分布于建筑物内外的各种电力、信息线路将会感應雷电而对设备造成危害。

随着现代高科技的发展,精密仪器,通讯设备,数据网络的应用越来越广泛,因而感應雷造成的雷击事故也越来越多,除直接造成了巨大的经济损失外,因重要设备损坏使系统网络陷入瘫痪后造成间接的损失更是惊人。

 

四、防雷方案設計

1、電源系統防雷

根據IEC1312防雷及過電壓規範中有關防雷分區的劃分(見附件3),针对重要系统的防雷应分为三个区,分别加以考虑。只做单级防雷可能会带来,因雷电流过大而导致的泄流后残压过大破坏设备或者保护能力不足引起的设备损坏。电源系统多级保护,可防范从直擊雷到工业浪涌的各级过电压的侵袭。

机房得到电源系统是由市电经低压配电柜再经过分配电柜输送到机房,而电源线路又是雷电入侵的主要通道,因此根據电源系统的防护原则,应对电源系统的防雷应采取多重保护、层层设防的原则、本次设计方案将在电源输入端加装相应的各级浪涌吸收装置,这样形成了多级的电源防雷体系。第一级:采用Asafe-25*4電源防雷器。并联安装于单位总配电低压侧,作为整个单位总电源的前级防护。

根據国家有关低压防雷的有关规定,外接金属线路进入建筑物之前必须埋地穿金属管槽15米以上的距離進入建築物,且要在建築物的線路進入端加裝低壓防雷器。必須做到在電源的進入端安裝低壓端的總電源防雷器,將由外部線路可能引入的雷擊高電壓引至大地泄放,以確保後接設備的安全,采用的防雷器能將雷擊過電壓限制到2000V以下。

具體措施:

◆在大樓總配電櫃安裝Asafe-25*4電源防雷器1套,作爲整棟大樓內所有設備的電源前級防護。

第二級:采用限壓型防雷器,並聯安裝在各樓層電源前的分配電櫃或機房UPS電源的進線段。

分配电柜的電源防雷器,可将几千伏的过电压进一步限制到1點幾千伏,雷電多發地帶需要具有40KA的通流容量,防雷器可並聯安裝在分配電室的電源配電櫃端。(三相的電源可以采用AM2-20/3+NPE,單相的電源可以采用AM2-20/1+NPE

具體措施:

◆在單位各樓層分配電電源端,各安裝140KA電源防雷器:三相電源選用AM2-20/3+NPE、單相電源選用AM2-20/1+NPE,作爲大樓內設備的電源二級防護。

在單位機房分配配電櫃端,安裝140KA的電源防雷器:三相電源選用AM2-20/3+NPE、單相電源選用AM2-20/1+NPE,作爲機房的電源二級防護。

第三級:采用電源防雷插座,串聯安裝在各需要保護終端設備前端。

目的是將雷電及其他浪湧電壓限制到對設備沒有損害的水平,特別是對日常天天發生的電源系統操作過電壓、電源高次諧波等具有限制和保護作用,可以延長設備的正常使用壽命,減少運行維護成本。

具體措施:

◆在需要防護的各終端電子設備的前端,分別安裝LT A6-420NS電源防雷插座,作爲各電子設備的電源第三級防雷保護。

電源系統三級防雷示意圖:

第三級保護

LT A6-420NS

L1 L2 L3 N

高壓配電房

UPS

L1 L2 L3 N

PE

PE

樓層配電

中心機房配電

大樓

總配電櫃

高壓防雷器

第一級保護

Asafe-25*4

第二級保護

AM2-20/3+NPE VPP20-C/3+NPE

第二級保護

AM2-20/1+NPE

接地彙流排

市電輸電專線

2、網絡系統的防雷

計算機網絡中由于大量使用集成電路芯片等微電子元器件。這些器件的擊穿電壓往往只是幾十伏,最大允許工作電源也只是mA级的,对感應雷、静电干扰、电磁辐射干扰等引起的瞬间过电压及浪涌电压的承受能力大为减弱,因此必须在信号线中安装雷器:如RS232串口防雷器、RJ45接口防雷器、馈线防雷器等;从而保证计算机网络系统的正常工作。

具體措施:

◆在網絡機房或樓層的交換機進線端安裝網絡防雷器RJ45N-24E24口網絡防雷器)、RJ45N-16E16口網絡防雷器)、RJ45N-8E8口網絡防雷器),数量根據实际情况而定。

◆在網絡機房的服務器網絡進線端安裝網絡防雷器RJ45N-E100/4S,数量根據实际情况而定。

◆在電話中繼線端安裝電話線路防雷器RJ45-TELE/2SSR-E170V/4S,数量根據实际情况而定。

 

 

機房信號線路系統防雷方案示意圖:

RJN-XE網絡防雷器 專線

專線防雷器RJ45-DDN/4S

網絡防雷器RJ45N-E100/4S

網絡中心機房

網絡交換機

1)        为确保服务的延续性,为贵公司所安装之防雷器,在正常使用中出现任何问题,均提供五年的保修期。其中前两年为免费保修,若因雷击而出现的质量故障,均可无条件更换同类产品。

2)        为了进一步提高产品的质量的可靠性,确保客户的利益,我司所销售的防雷浪涌保护器即防雷器,另附上总额一百万元每次十五万元的产品责任保险(人身五万元、财产十万元),保险单号是:PZAH200244920123000003。

3)   由工程承包商提供相关的保养及维修文件以及24小时的技术支持服务。

4)   服务支持:用户如果遇到有关防雷产品或是其他相关的技术问题,(工作日内)拨打公司售后服务电话,既可得到有关人员的响应

六、部分使用防雷産品簡介

1)、ASP Asafe-25電源防雷器,工作电压380V,三相五線制,功率不限,反應速度10-9秒,8/20us最大通流量140KA10/350us直擊流模擬測試值爲50KA),能有效抗击直擊雷和感應雷击。高通流容量、低残压(小于2000V),具備後備防雷功能,應用于電源端作爲第一級電源防雷。其中采用的Asafe系列模塊防雷器采用了最新型的多層間隙技術,徹底解決了的續流問題並盡量保持一個   較低的起動電壓和良好的雷電電流承受能力。在ASafe的9層間隙中,有一層是帶有相對低阻間隙的絕緣層,並和其他的間隙層串聯在一起,並將電弧分割。高阻間隙解決了絕緣和起動的問題,而低阻間隙解決了滅弧的問題。

这样实现了单片ASafe 拥有10/350us波形15-25KA的放电能力(8/20us波更可达到140KA以上)而限制电压Up却可以保证在2000V以内。

2)、AM2-20/3+NPE  40KA三相電源防雷器,工作电压230VAC,三相五線制,功率不限,反應速度10-9秒,配备挂墙安装配件,能有效抗击直擊雷和感應雷击。高通流容量,具备后备防雷功能,应用于电源端作为第二级防雷。

3)、A6系列插座式電源防雷器,通流容量12-19KA,有过热、过流、滤波、接地监测、相线监测和失效指示等功能,反應速度10-9秒,黃磷銅鍍鎳接觸片工作性能穩定,五萬次插拔無故障,功率2000W,適用于單相高檔設備的未級電源防雷。

4)、RJ45N-24E  ASP 10/100M網絡集線器專用防雷器,獨特的24路端口保護,機架式安裝形式,可以方便在網絡機櫃內,一套防雷器可以作爲24個網絡端口的防護。標准RJ45接口,配件RJ45-RJ45連接線,通流容量5KA,插入損耗〈2dB,反應速度10-12秒,確保100M網絡傳輸,IEC最高级别的網絡防雷器,工作性能稳定,安装方便。(RJ45N-24E[24]RJ45N-16E[16]RJ45N-8E[8]RJ45N-E100/4S[單口]

5)、SR-E170V/4S  ASP 电话线路专用防雷器,接线柱形式接口,每套防雷器可作为保护4芯線路,通流容量5000A,插入損耗〈0.2dB,反應速度10-12秒,工作性能穩定,安裝方便.

 

七、安裝說明

在工程施工的過程中,由于在安裝有關電源避雷器時需要短時間中斷相應的電源(注:電源避雷器是並接的),在安裝數據網絡接口保護裝置時可能需要中斷部分網絡(注:接口保護裝置是串接的)。爲了盡可能減少對通信網絡的影響,在施工過程中,對電源避雷器和網絡設備保護裝置的施工割接說明如下:

(1)    电源避雷器的安装割接:

n   安装前应做好充分的准备,如连接导线的长度、线饵和螺丝的大小等应先根據安装位置和连接位确定好。严禁非电工安装電源防雷器。

n   安装各级电源避雷器时,应做好意外情况的应对方法(如:停电时间过长)。

n   在中断市电来安装第一级第二級保護用电源避雷器的同时,应确保油机或备用电源供电正常。低压室一级避雷器的安装时间应在30分钟(市电拉闸时间)内完成。

n   在电力室交流配电屏上安装电源避雷器时,应在15min(配电屏开关拉闸时间)内完成。

n   在UPS交流配电屏上安装第三级电源避雷器时,先检查和确保UPS供电满载在可靠的放电时间前提下,安装时应在15分钟(配电屏开关拉闸时间)内完成。

n   在UPS 交流输出配电屏上安装第四级电源避雷器时,此时,数据设备的交流供电设备将不可避免地停止供电。因此,安装此级避雷器时,应与有关数据网络部门密切配合,商讨最佳时机和制订最佳应急方案,保证各种信息及时且不丢失,对用户的影响降到最小。安装时应在15分钟(配电屏开关拉闸时间)内完成。

(2)    数据网络接口保护装置的安装割接:

由于數據網絡接口保護裝置是串接在被保護的設備端口上的,安裝時如不采取適當的應急措施,將難免中斷該接口信號的傳輸而影響網絡。

八、其他需要說明的問題

1、在電源防雷器的配置中,客户可根據具体情况选用带有辅助功能的防雷器或防雷箱,如遥信接点、声光报警、雷击记数等。

2、若客户在防雷器配置中,采用的模块式電源防雷器,为避免并联型防雷器在极端恶劣情况下,产生对电源线路的短路,建议在并联型防雷模块之前加装空开或熔断丝。

3、電源第一級防雷器,建議之前安裝D 63A空開。電源第二級防雷器,建議之前安裝D 32A空開。

4、若客户选用的是我公司的电源防雷箱,因我司在箱体内配置了必要的熔断丝或空开,所以不在需要配置空開。

九、雷迅公司簡介

廣州雷迅電子有限公司是集開發、生産、銷售及防雷工程于一體的專業防雷公司。自1995年起,公司正式從國外引入積木化模塊式的電源防護理念。率先在國內郵電行業的配套廠家進行大規模的應用。

在推广应用国外防雷器的同时,公司同时致力于自有品牌《ASP》—Anti Surge Proteetion系列防雷器的开发、生产及推广应用,形成集电源、网络、通讯、天馈及各类控制线路防雷器的产品系列。

ASP系列防雷器采用了國外先進的防雷技術,依循國際電工委員會及國內相關標准,采用最先進的防雷器件進行工業化生産,確保産品性能的優異與質量的穩定。

廣州雷迅電子有限公司已建立防雷網站,提供在線式雷擊風險分析、防雷技術咨詢、通用防雷方案介紹、21世紀防雷技術論壇等網上服務項目。爲了更好地提供服務,還在北京、上海、成都、南京、昆明、西安設有區域性的常設服務機構。

《ASP》防雷器廣泛應用于郵電、金融、證劵、保險、交通、電力、建築、石油、化工教育、工廠、公安、軍隊等行業。

十、防雷方案附件

1公司近期主要客戶名錄

序號

客戶名稱

序號

客戶名稱

1

北京市公安系統(28個直屬單位)全面防雷工程(由國家氣象局直屬華雲公司爲主承包商、廣州雷迅電子有限公司爲主供應商)

42

廣東省人壽保險公司全省各地市分、支公司計算機網絡防雷系統

2

廣東省農業發展銀行全省各地市分、支行計算機網絡防雷系統

43

喜之郎食品有限公司(陽江及番禺基地)

3

佛山市公安局城區分局

44

廣東香雪制藥股分有限公司

4

廣東省佛山市邊防檢查站

45

深圳市西麗果場以色列引進滴灌系統

5

廣州市正大(飼料)有限公司

46

廣州百花香料股份有限公司

6

新港港務公司

47

南海市信息網絡中心

7

哈爾濱新達威科技有限公司

48

廣東省清遠市交通總局

8

武漢通源寬帶網絡有限公司

49

中國網通順德分公司

9

廣東天樂通信有限公司

50

廣州珠江氣體有限公司

10

浙江省江山廣電局

51

南海市南海市旅遊局

11

南海市信息網絡中心(国家级试点网络中心)

52

雲南省全省網吧防雷

12

陝西省西安高壓供電城網系統

53

秦山核電站

13

延安煉油廠

54

鹹陽機場

14

 沈陽機場

55

海南省全省200個加油站防雷

15

安徽省建行合肥分行

56

山東青島地稅局

16

國家安全局地面衛星站

57

山東膠州供電局

17

山東青島萬通證券公司

58

青島江南人民醫院

18

青島海信公司

59

番禺數據局

19

中山電信局

60

西門子佛山歐司朗照明有限公司

20

美商廣東裏茲太平洋鞋業有限公司

61

台商富骅電子有限公司

21

台商麥斯企業有限公司

62

廣東商學院

22

台商鴻興企業有限公司

63

北京市農展館防雷工程

23

北京市文物中心防雷工程

64

军总装备部综合大樓

24

上海華鑫證券北京營業部防雷工程

65

中國石油勝利油田純梁采油廠

25

航空航天部景德鎮602

66

航空航天部西安飛行試驗院

26

航空航天沈陽601

67

航空航天部湖北襄樊520廠廠房

27

北航圖書館、北航活動中心

68

航空航天部上海615所廠房

28

航空航天部貴州501廠廠房

69

北京藏醫院

29

兵器工業部209所廠房

70

 北京華康自動化技術公司

30

北京曙光電機廠

71

中科軟件集團公司

31

中科院力學研究所中科天力電子公司

72

北京合力橋智能網絡公司

32

北京廣大制藥廠

73

北京崇正華盛公司

33

北京科力達科貿公司

74

淮安市氣象局防雷中心

34

北京東方華瑞科技發展公司

75

江蘇太倉創造電子公司

35

 北京魯能海陽公司

76

江蘇省金壇市金源電子分析儀器廠

36

南京拓展科技機有限公司

77

合肥裕成電腦技術有限公司

37

南京新慧電力設備有限公司

78

中國電子科技集團公司第41研究所

38

南京亞楠系統工程有限公司

79

安徽三聯科技股份有限公司

39

南京欣網視訊科技股份公司

80

蘇州市防雷中心

40

南京雷業科技有限責任公司

81

南京三齊電力機械工程有限公司

41

蘇州華夏銀行

82

南京銀山電子有限公司

 

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