防雷设计方案

防雷方案设计

4.1标准依据：

现场勘察情况

GB50057-94《建筑物防雷设计规范》2000版

GB500174-93<<计算机机房设计规范>>

GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》

IEC1312-1.2.3《雷电电磁脉冲的防护》

计算机信息系统防雷安全规范(讨论稿)

QX3-2000《气象信息系统雷击雷电电磁脉冲的防护》

GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

GB/T13615－92<<地球站电磁环境保护要求>>

YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定》

<<无线电管理规则>>

GB50058-92 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》

GB9361-88《计算机场地安全要求》

DL/T621-1997<<交流电器装置的接地>>

YD2011-93 微波站防雷与接地设计规范

YD5078-98 通信工程电源系统防雷技术规定

GB50198-94 民用闭路电视系统工程技术规范

4.2防雷方案设计内容

雷电分为直击雷和雷电电磁脉冲危害。具有高电压、大电流和瞬时性特点，强大的闪电产生静电场、电磁场和电磁辐射，以及雷电波侵入、地电位反击等，统称雷电电磁脉冲，严重干扰无线电通讯和各种电子设备的正常工作，在一定范围内造成许多微电子设备损坏。仅仅依靠避雷针等防直击雷系统是无法保证防雷效果的，需要有一种合理的工程保护方式，既要防护直接雷击，又要防护雷电电磁脉冲，做到综合保护。

根据国内外最新的防雷技术规范、防雷设备、防雷实践经验，本次贵单位智能化系统机房综合防雷工程主要包括对智能化系统中弱电设备的综合防雷保护。主要考虑：机房设备电源的浪涌冲击防护、信号及数据线的瞬变防护、地电位反击、完善的等电位低阻地网等方面。因为从综合防雷的思想除了考虑建筑物直接雷防护还须全面考虑到这些弱电子系统的供电线路、通信信号信线路的感应雷防护并保证良好有效的等电位接地。确保人身、各系统设备稳定运行。

4.3.1具体防雷措施

（1）直击雷防护（大楼直击雷防护措施已有,本次不考虑）

（2）机房感应雷防雷保护

供电线路防雷保护主要是在机房设备的各配电线路安装多级防雷器，“电源防雷器”并接在电力线路上，可遏制瞬态过电压和泄放浪涌电流。从总进线到用电设备端通常配置分为三级，经过逐级限压和放电，逐步消除雷电能量，保证用电设备的安全。根据不同的需要可选用”防雷箱”、“可插拔模块型”、“端子接线式”和“移动插座式”等品种。

针对机房重要设备及主要的终端设备，可在交换机等设备的电源进线端，串联安装插座式防雷器，其作用是将雷电及其他浪涌电压限制到对设备没有损害的水平，特别是对日常的电源系统操作过电压、电源高次谐波等具有限制和保护作用。

电源系统防雷保护采用多级防护的原理，关于多级保护的要求，主要来源于IEC中雷电分区的概念，主要的目的是为了降低残压。因为既满足通流容量大，又要求残压低的避雷器元器件是不存在的。在IEC及GB50057-94中要求，第一级电源避雷器残压小于4KV，第二级电源避雷器残压小于2.5KV，第三级电源避雷器残压小于1.5KV。对于采用220V的供电设备而言，瞬间耐冲击过电压幅值为1.5KV，国标中考虑留有余地，要求末端避雷器残压值小于1.5×80%=1.2KV。本方案通过以上三级防护，可以把过电压箝制到1KV以下。对使用UPS 供电的重要设备而言，再通过UPS滤波整流后，完全可以满足要求。

1.1 机房电源第一级防护

措施：①在网络机房电源自切配电柜处，分别并联安装一套一体化三相高能量电

源避雷器LAYM-120*4，作为机房电源系统的第一级防护，该型产品具有通

流量大、残压较低、具有灭弧效应、防爆功能、智能化故障显示功能。计1

套。

说明：为了有效抑制由高压侧产生的强大过电压侵入到室内的低压配电系统，低压侧也应有相应的避雷装置，以初步释放高能量的雷电波。国标中明确要求

在变压器的高、低压侧均应对地加装过压保护器。

LAYM-120*4，最大通流容量达120KA。关于通流容量的选择，依据IEC标准，一类防雷建筑物首次雷击雷电波的幅值为200KA，通过外部避雷装置引下入地约占50%，即100KA，其余100KA耦合到进入大楼的各种线路或管道上，因此供电线路上最大过电流幅值为100KA，在GB50057-94中因考虑了屏蔽因素，按30%考虑，因此明确规定第一级电源避雷器标称通流容量不得小于15KA。LAYM-120*4避雷器通流容量为120KA，可以满足要求。

1.2机房电源第二级防护

措施：在UPS电源配电柜处，分别安装电源防雷器LAYM-40*4作为二级电源防雷器,该型产品具有灭弧效应、防爆功能、智能化故障显示功能。

说明：①第二级保护的目的是为了进一步降低残压，并有效分流供电线路在传输过程中的感应或耦合过电压。

②LAYM-40*4最大通流容量达40KA（8/20us），既可以泻放大能量的雷电

波，又可以箝制低能量的操作过电压，并且可靠性大大提高。

1.3电源第三级防护

措施：由于在网络机房的主要设备供电处、计算机网络重要设备端处分别安装电源三级防雷器LAYCB10-220C，作为各终端设备电源系统第三级防护，该型产品

具有灭弧效应、防爆功能、智能化故障显示功能。

说明：①第三级保护的目的是针对网络中心精密电子设备的保护，并再次降低残压。

②关于多级保护的要求，主要来源于IEC中雷电分区的概念，主要的目的是

为了降低残压。因为既满足通流容量大，又要求残压低的避雷器元器件是不存

在的。在IEC及GB50057-94中要求，第一级电源避雷器残压小于4KV，第

二级电源避雷器残压小于2.5KV，第三级电源避雷器残压小于1.5KV。对于采

用220V的供电设备而言，瞬间耐冲击过电压幅值为1.5KV，国标中考虑留有

余地，要求末端避雷器残压值小于1.5×80%=1.2KV。本方案通过以上三级防

护，可以把过电压箝制到1KV以下。对使用UPS供电的重要设备而言，再通

过UPS滤波整流后，完全可以满足要求。

③LAYCB10-220C，标称通流容量达10KA（8/20us），国标GB50057-94中同

样考虑屏蔽因素，但要求第三级电源避雷器标称通流容量不得小于3KA

（8/20us）。

4.3.2信号方面的保护

在雷击发生时，产生巨大瞬变电磁场，在1KM范围内的金属环路，如网络、信号及通讯金属连线等都会感应到雷击，将会影响网络、信号及通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。对于网络、信号及通讯方面的防雷工作是较易被忽视的，往往是当系统受到巨大破坏、资料损失惨重时才想到应该做预先的防范。

本方案中网络、信号设备防护方面，依据GB 50174-93《电子计算机机房设计规范》、YD/T5098 《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》、GB 2887-89《计算机场地安全要求》中信号系统雷电及过电压防护要求，为尽量避免上述灾害情况的发生，需针对不同的智能系统设备选用相应的数据通讯信号避雷器作为通讯线路上防感应雷电压波的保护。

措施：

1、对于通过软光纤进行连接的，并且又同处在一个层面上，所以它们之间暂不须加装避雷器。

2、与外网进行数据通讯是通过电信局光纤宽带进行连接的，要做好光纤加强钢筋的接地，如光纤系统的收发设备与钢筋的距离较远的话，也不必加装避雷器。但是内部核心服务器、核心交换机的网口进线端必须加装网络信号避雷器LAXR45-05E、LAXR45-05E*24，以确保核心设备不受雷电的侵入。