高速公路防雷设计方案

高速公路防雷设计方案
高速公路防雷设计方案

目录1.概述

1.1 雷电危害途径

1.2 雷电防护分区

1.3 雷击案例

2.设计原则和指导思想

3.设计依据

4.现场勘测和分析

5.直击雷的防护

5.1 隧道监控中心防雷保护

5.2 监控前端防雷保护

5.3 收费站防雷保护

6.雷电电磁脉冲的防护

6.1 电源系统的防护措施

6.2 视频信号传输线路的防护措施

6.3 收费系统信号线的防护措施7.屏蔽措施

8.等电位连接

9.运行维护

10.竣工验收

11.SPD型号(附)

12.工程预算(附)

13.图纸(附)

邵怀高速公路洞口路段

防雷设计方案

1.概述

目前高速公路建设发展迅速,邵怀高速是湖南迄今条件最艰苦、施工最困难、平均每公里造价最高的高速公路项目。

众所周知,当今社会电子计算机技术、微波通信技术日益发展,各类电子设备大量应用,雷击电感应到附近的导体中形成过电压,可高达几千伏,对微电子设备的危害极大。LEMP

的主要侵入通道有电源线路、各类信号传输线路、天馈路线和进入系统的管、缆、桥架等导体侵入设备系统,造成电子设备失效或永久性损坏。因此,雷击脉冲的防护是在入侵通道上将雷电流泄放入地,从而达到保护电子设备的目有。其主要方法是采用隔离、等位、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、高低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,地线按共用接地原则接入系统的地线,才不至于造成地电位反击。只要设计合理、安装合格,电涌保护器就能有效的防御雷电。

1.1 雷电危害途径:

雷电分为直击雷、感应雷和球雷。

直击雷是带电积云接近地面至一定程度时,与地面目标之间的强烈放电。直击雷的每次放电含有先导放电、主放电、余光三个阶段。大约50%的直击雷有重复放电特征。每次雷击有三、四个冲击至数十个冲击。

感应雷也称作雷电感应,分为静电感应雷和电磁感应雷。静电感应雷是由于带电积云在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷,在带电积云与其他客体放电后,感应电荷失去束缚,以大电流、高电压冲击波的形式,沿线路导线或导电凸出物的传播。电磁感应雷是由于雷电放电时,巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场在邻近的导体上产生的很高的感应电动势。

球雷是雷电放电时形成的发红光,橙光、白光或其他颜色光的火球。从电学角度考虑,球雷应当是一团处在特殊状态下的带电气体

此外,直击雷和感应雷都能在架空线路或在空中金属管道上产生沿线路或管道的两个方

向迅速传播的雷电冲击波。

1.2 雷电防护分区:

按照IEC1312-1及GB50057-94要求,应将保护空间划分为不同的雷电防护区以规定各部分空间不同的LEMP的严重程度和指明各区交界处的等电位连接点的位置,各分区以在其交接处的电磁环境有明显改变,作为划分不同LPZ的特征。

LPZ0A:电磁场没有衰减,各类物体都可能遭到直接雷击,属完全暴露的不设防区。

LPZ0B:电磁场没有衰减,各类物体很少遭受直接雷击,属充分暴露的直接雷防护区。

LPZ01:由于建筑物的屏蔽措施,流经各类导体的雷电流比直击雷防护区减少,电磁场得到了初步的衰减,各类物体不可能遭受直接雷击。

LPZ02:进一步减少所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。

1.3 雷击案例

2007年4月1日晚7时许,重庆市垫江至忠县高速公路13标段边坡施工队伍工人在工棚内遭遇雷击,造成5人死亡,5人受伤。

2007年6月24日14时30分许,浙江上三高速公路上虞路段雷雨交加,一辆苏州至台州温岭的大客车突遭雷击,车载电视机爆炸,导致大客车起火。

2007年6月27日电27日下午,位于常德市鼎城区斗姆湖镇的湖南常张高速公路建设工程三标段,发生一起雷击事故,造成1死5伤。

2007年6月 28日下午两点30分,在朋普镇平锁高速公路上发生雷击事件,一名冒雨驾驶三轮摩托车的男子遭遇雷击,当场死亡。

2007年7月31日凌晨,位于侯台附近的津沪高速公路收费站的电子设备、计算机网络遭雷击损坏,致使收费一度被迫暂停。

2007年8月3日16时20分左右,嘉定区徐泾中路765号莘砖收费站上海嘉金高速公路有限公司遭雷击。

因此,采用完善的综合防雷手段构成一套完整的防雷体系,这就是现代防雷的新理论:综合防雷理论。为了使高速公路畅通无阻,保证高速公路通信、监控、收费系统正常运行,将雷电灾害降低到最低限度,防雷工程技术人员应对系统进行全面规划、综合治理、制定完善的综合防雷设计方案。

2.设计原则和指导思想

2.1 认真执行国家政策,法令和有关规定,严格按照国家规范和地方标准进行设计,并按照《中华人民共和国标准化法》的有关要求,积极采纳国际标准,提高设计技术要求。

2.2在进行综合防雷设计时,应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则,进行综合设计及维护。

2.3 高速公路综合防雷系统的防雷设计应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、其用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。必须坚持预防为主、安全第一的指导方针。

2.4高速公路综合防雷系统应根据所在地区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同,采用不同的防护标准。为确保防雷设计的科学性、先进性,高速公路建设工程在设计前宜做高速公路沿线现场雷电环境评估。

2.5根据相应的防雷规范要求、地方标准及有关技术负责人员的介绍和现场实地勘察设计防雷方案。

3.设计依据

?《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

?《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004

?《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94

?《雷电电磁脉冲的防护》IEC-61312

?《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000

?《电子计算机机房设计规范》GB50174-93

?《建筑物防雷》IEC61024

?《电信大楼内的连接结构和接地》ITU K27

?《光缆的防雷》ITU K25

?《通信工程电源系统防雷技术规范》YD5078-98

?《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》XQ3-2000

4.现场勘测和分析

4.1邵怀高速公路地处较空旷地带,年雷暴日大于50.7天,属于高雷区。该公路起于邵潭高速公路终点,途经隆回县、洞口县,在洪江市塘湾镇与铁山乡之间越穿雪峰山。

4.2雪峰山隧道全长近7公里,位于邵阳市与怀化市交界区域的雪峰山脉,隧道岩石由断层破裂带、变质砂岩和硅化板岩组成,土壤电阻率比较高,因此该隧道容易受到雷击。该隧道中设有摄像机、交通信号灯、可变情报板和高杆灯等外场设备。

4.3 监控中心大楼楼顶没有避雷带等接闪设施,且安装有摄像设备。大楼内还有程控交换机系统、中心控制台、光缆通信光端机、电端机及上网设备、无线电话系统、UPS供电系统等多种电子设备。

4.4指挥中心机房设在二楼,楼内有大型地图板和监控电视系统,并配有多画面切换控制设备、视频监视器、低速录象设备及自动转换装置,同时还包括计算机网络系统、负责

管理各收费站的收费信息、紧急电话的控制、公路出入口及中间各大型电子显示屏的控制和公路沿线的小型电子提示牌的控制等。

4.5收费站配备包括光缆通信设备,收费用的计算机局域小网,收费站信号灯控制系统,监视、摄像、记录系统,控制操作台,站内电话控制台、无线对讲电话等。

4.6公路沿线设置了多个监控摄像头以及公路LED指示牌,指示牌的控制信号线由光纤组成,系统电源采用就地变压。

5.直击雷防护措施

由于监控中心内有大量实时运行的电子、微电子设备,根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》的规定,可定为二类防雷建筑。

5.1隧道监控中心防雷保护

5.1.1 接闪器

在监控中心大楼及变电所的顶上,沿女儿墙四周铺设直径为10毫米的热镀锌圆钢,每隔1m用支撑卡子固定在女儿墙上。支撑卡子为L型,用直径10cm的热镀锌圆钢,长度为21cm,其中嵌入砼5cm露在女儿墙上高10cm与避雷带焊接长度不小于6cm(采用双面焊)。

5.1.2 引下线

避雷带沿女儿墙四周铺设时,在建筑物四周每个框架柱位置处(椭圆形四周),应用直径为10mm的热镀锌圆钢,将其与建筑结构柱内主筋相焊接,每个焊接处的平均距离不超过18米,即引下线数量不小于六根。

5.1.3 接地装置

隧道接地网由电源的工作接地、防雷接地、安全接地、信号设备的接地组成,是一个综合的接地体,接地电阻要求小于1Ω。

因此可以采用新型的防腐长效接地极,共有220根,垂直接地极洞口段的长度方向上为40根;在每个横向通道上为5根,共计为20根;在变电所的横向通道上为20根;在端部接地网为140根,用扁钢焊接起来。

5.2收费站防雷保护

5.2.1 接闪器

高速公路收费站是金属框架结构,利用建筑本身作为一个接闪装置。

5.2.2 引下线

利用收费站四个外包不锈钢柱子作为引下线。在其表面金属开挖一个50cm*50cm的口子,用热镀锌扁钢一端与收费站金属框架柱相焊接,另一端沿收费站内地沟与收费站的基础

钢筋相焊接。

5.2.3 接地装置

建筑物本身的接地电阻不满足规范要求,所以应采用人工接地体。

6.雷击电磁脉冲(LEMP)的防护措施

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感应雷击作为重点,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。

6.1 电源系统的防护措施

在监控中心大楼的总配电盘上安装一套雷电通流容量Iimp≥25kA(波形10/350μs),响应时间Ta≤100ns的三相电涌保护器SPD1,型号为:REP-XEL385B25,作为一级保护。

在楼层分盘上安装一套雷电通流量Imax≥40kA(波形8/20μs),响应时间Ta≤25ns的三相电涌保护器SPD2,型号为:REP-D380M2,作为二级保护。

在UPS电源前安装一套雷电通流容量Imax≥20kA(波形8/20μs),响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD3,型号为:REP-D216,作为三级保护。

在UPS电源后或设备前安装一套雷电通流容量Imax≥10kA(波形8/20μs),响应时间Ta ≤25ns的单相电涌保护器SPD4,型号为:REP-D220CK,作为四级精细保护。

在收费亭内的供电线路上各安装一套雷电通流量Imax≥20kA(波形8/20μs),响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD,型号为:REP-D116,保护各亭收费计算机、票据打印机、收费指示板、指示灯、自动拦杆、车道控制器、语音提示系统、对讲机等电源线路安全。

广场摄像头头部低压直流供电线路两端各安装一只通流容量In≥5kA(波形8/20μs),响应时间Ta≤25ns的低压电涌保护器SPD,以保护低压直流供电线路安全,型号为:

REP-GVD-220VAC。

在公路沿线的云台摄像头供电线路配电盘输出端各安装一套雷电通流量Imax≥40kA(波形8/20μs),响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD1,型号为:REP-D220M2,作为一级保护;在直流整流供电设备前安装一套雷电通流量Imax≥20kA(波形8/20μs),响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD2,型号为:REP-D220CK,作为二级保护;在摄像头直流供电线路上安装一只通流容量Imax≥5kA(波形8/20μs),响应时间Ta≤25ns的低压电涌保护器SPD3以保护摄像头供电线路安全,型号为:REP-GVD-220VAC,作为三级保护。

在进、出高速公路两端和中间的大型电子显示屏电源线路配电盘上各安装一套雷电通流量Imax≥40kA(波形8/20μs),响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD1,型号为:

REP-D220M2,作为一级保护;在稳压整流器设备前安装一套雷电通流量Imax≥20kA(波形

8/20μs),响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD2,型号为:REP-D220M3,作为二级保护;在末级设备供电处安装防一套通流容量Imax≥15kA(波形8/20μs),响应时间Ta≤25ns 的单相电涌保护器SPD3,型号为:REP-D220CK,作为三级电源保护。

(具体见SPD型号附表)

6.2 视频信号传输线路的防护措施

6.2.1 在广场摄像头到控制中心和收费亭车道的监控摄像头到控制中心的视频传输电缆两端应安装视频信号SPD各一只,型号为:REP-CCTV,以保护摄像头。

6.2.2 在公路沿线云台的摄像头上各安装一只视频信号电涌保护器,型号为:REP-XO4-YT,以保护摄像头。

6.2.3 在收费电脑视频卡视频输入、输出BNC端口安装视频信号SPD各一只,型号为:REP-CCTV,保护收费电脑。

6.3 收费系统信号线的防护措施

6.3.1 在监控中心机房计算机网络服务器至网络交换机(HUB)间安装一只计算机网络信号SPD,型号为:REP-X06-RJ45E100,以保护服务器。

6.3.2 在监控中心机房网络交换机至收费亭的微机间的数据线两端各安装一只计算机网络信号SPD,型号为:REP-X06-RJ45E100,以保护网络交换机和收费亭微机网络端口。6.3.3 在电子显示屏的光、电端机编码器之后至控制器两端各安装一只数据线SPD,型号为:REP-X04-ZX,以保护光、电端机、编码器和控制器。

6.3.4 收费亭与监控中心有线对讲系统两端各安装音频信号避雷器一只,通流容量5KA(波形8/20μs),型号为:REP-X04-AU。

6.3.5 宜在程控电话和紧急电话传输线两端安装程控电话电涌保护器一只,通流容量5KA (波形8/20μs),型号为:REP-X02-CZ。

7.屏蔽措施

7.1 屏蔽是减少电磁干扰的基本措施,宜采取以下措施:外部屏蔽措施、线路敷设于合适的路径、线路屏蔽,这些措施宜联合使用。

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。屋顶为金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架,都必须进行等电位连接后接地。

在需要保护的空间内,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。

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通,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。

7.2 由于雷电波主要是通过电磁感应和静电感应,在各种电源线和信号线上产生过电压波,并沿电缆向两端传送冲击,使得电气设备被破坏。因此,所有电源线和信号线要进行屏蔽,即将电源线和信号线分别敷设于镀锌线槽内,线槽每隔一定距离接地。

7.3 监控系统设备采用最短的导线将其与等电位连接带连接。计算机、通信、监控机房的设备应与建筑物外墙保护1m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。

8.等电位连接

8.1 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、机架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。将广场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。

8.2 将分开的外导电装置用等电位连接导体连接后接地,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佳选择。为方便等电位连接施工,应在一些合适的地方预埋等电位连接预留件。

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的要求做总等电位连接之后,接向总等电位连接带,并可靠连通接地。

8.3 在建筑物入口处,即LPZ0B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,连接主休应包含系统设备本身(含外露可导电部分)、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、电涌保护器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。连接基本方法应采用网型(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5m经建筑物墙内钢筋、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, 1.2/50μs)。

9.运行维护

9.1 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。

9.2 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部分锈蚀情况,如果发现问题应及时处理。

9.3 接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。

9.4 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。

10.竣工验收

10.1 防雷工程施工单位须按设计要求精心施工,工程建设管理部门应有专人负责监督。对于隐蔽工程应实行随工验收,重要部位应进行拍照和专用设备项记录。

10.2 设计资料和施工记录应由相应的防雷主管部门妥善存档备查。

10.3 根据用户需求,免费提供防雷知识或防雷技术讲座;

10.4 保修期内,若防雷系统出现故障,单位技术人员在接到通知后的24小时内赶到现场。

参考文献:

[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年修订版)北京中国计划出版社 2001年;

[2]《雷电与避雷工程》苏邦礼、崔秉球、吴望平、苏宇燕中山大学出版社 1996年;

[3]《防雷技术规范汇编》关象石、李根生、王风山、李压奇编 2000年;

[4]信息产业部标准YD5078《通信工程电源系统防雷技术规定》

[5]冯民学,吕久平,高岩渊;浅析高速公路雷电危害及防御[J];气象科学;2003年03期;115-121

[6]李怀珠; 高速公路机电网设备防雷措施浅析[J]; 甘肃科技纵横; 2003年05期; 47-48

[7]蒲广亮; 关于机荷高速公路防雷工程的调研及改进[J]; 广东气象; 2002年S1期; 31-32

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[9]贺耀武,李强,姚宏红; 高速公路防雷技术的研究[J]; 山西气象; 2004年02期; 25-27+40

SPD型号(附)

表一:

表二:

表三:

工程预算(附)

防雷工程报价单

视频监控系统防雷方案

视频监控系统防雷方案 一、概述 随着科学技术的迅速发展,电子设备特别是弱电设备在各领域中的广泛应用,但是,利用微电子技术生产的设备,它的安全性、可靠性和电磁兼容性已成为人们非常关注的问题。在实际应用中,各种微电子设备对人为的或自然的电压、电流的冲击越来越频繁,它给我们生活和工作带来了无法估算的损失。而人为的或自然的电压、电流冲击大多数来源于四个方面:即雷击放电、静电放电、开关动作和强电磁脉冲。其中雷击入电对电子设备的损坏最为严重,破坏性极大为此,我们认为对雷电电磁脉冲(LEMP)的防护,不但是必要的,而且是必须实施的。 我们国家对雷电防护工作非常重视,在2000年1月1日颁布实施《中华人民共和国气象法》,伴随着国家强制性防雷标准(GB50057-94)的出台,以及因雷击而造成重大损失的雷灾事故不断增多,雷电防护已刻不容缓。 现代防雷技术的原则强调全方位防护、综合治理、层层设防,把防雷看作一个系统工程。根据国家有关规定,要求在建筑物的内外部各种系统上统一安装防雷装置。为了规范市场,确保防雷产品的可靠性,工程中使用的防雷产品要有相关部门出具的检测报告。 国家标准中也指出,要做到在建筑物及其内部设备安装了防雷装置以后达到万无一失的水平,从经济角度出发,做到这一点就太浪费了,而且即使按照国家标准规范设计的防雷装置的防雷安全度也并非100%。 本方案依据国家、国际有关标准,本着安全可靠,技术先进,经济合理原则,以及高度负责的精神,并根据贵单位的介绍,精心设计,力求将雷击的损害降到最低点。 二、设计方案

1、设计依据 国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版) 国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-94(2004年版) 国家标准《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94 国家标准《低压配电设计规范》 GB50054-95 《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第一部分:性能要求和试验方法》 国际标准IEC61312-2《雷电电磁脉冲的防护》第二部分建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地》 2、建筑物防雷类别 由于本 ? 场所,根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)提供的建筑物防雷分类标准,本?防雷工程按第?类防雷建筑物设计。 3、了解情况:设备的安装位置和功能 (1)前端视频采集系统; a. 有?个室外点采用固定式摄像头,摄像头输入视频线来自前端光端机,摄像头电源来自适配器,适配器输入电源来自附近建筑物220V电源。 b. 有?个室外点采用带云台摄像头,摄像头输入视频线来自前端光端机,摄像头电源及云台控制线来自解码器,解码器输入控制线来自前端光端机,解码器输入电源来自附近建筑物220V电源。

高速公路机电系统防雷设计

高速公路机电系统防雷设计 发表时间:2018-01-02T13:18:38.530Z 来源:《防护工程》2017年第22期作者:邸赫 [导读] 雷电是一种剧烈的自然大气现象,由自然界的带不同极性电荷的雷雨云与雷雨云之间、雷雨云与大地之间的放电现象。 辽宁艾特斯智能交通技术有限公司辽宁沈阳 110166 摘要:雷电是一种剧烈的自然大气现象,由自然界的带不同极性电荷的雷雨云与雷雨云之间、雷雨云与大地之间的放电现象,其放电电压很高,放电电流大,放电时间短。雷击的电效应、热效应和电动力效应都能使建构物遭受破坏,引起火灾及人身伤亡事故,雷击电磁脉冲,会造成信息系统受干扰而影响正常运行和设备毁坏,对操作人员也会造成伤害,有资料介绍,在我国雷害的重灾省,每年损失在几十亿左右,因此高速公路机电系统的防雷设计应引起我们广大设计者的高度重视。本文对高速公路机电系统防雷设计进行了分析。 关键词:高速公路;机电系统;防雷设计. 引言 高速公路机电系统是一个功能强大的集成系统 ,包括供电设备、监控设备、收费和通信设备等 ,既有强电设备 ,又有弱电设备 ,如果在设计和施工中不重视雷电防护 ,极易遭受雷击或电磁脉冲的破坏 ,给高速公路安全管理带来极大的隐患。 一、雷击事故的危害及特点 国际电工委员会(IEC)称雷电为电子化时代的一大公害,高速公路的机电系统是一个功能强大的电器电子系统。既有强电设备,又有大量监控通信及传感等弱电设备,如果在设计中不重视其雷电的保护,极易遭受直雷击或雷电电磁脉冲的危害,轻者部分设备被击坏,系统丧失部分功能,重者使全部系统瘫痪,使经济造成重大损失,给高速公路的安全运营带来极大隐患。有资料介绍,某高速公路收费站就因雷击事故使收费系统瘫痪,中断达6h,直接经济损失20多万元左右。 雷击事故分为直接雷击事故和感应雷电事故两类,直击雷电事故主要有:雷电的热效应、雷电的电效应(高电压、大电流)、雷电的电动力效应造成物体的危险。感应雷(电磁感应雷、静电感应雷)危险虽然没有直击雷危险那么猛烈,但它发生的机率比直击雷高的多,因为直接雷击通常是指落地雷,指雷云对大地某一物体的放电造成物体的击毁、人畜的死伤。而感应雷是一次雷击之后,在某一个较大的范围内产成电磁感应雷或静电感应雷,通称雷电浪涌现象,这种浪涌可以通过电力线、电话线、导电金属管、信息线路等传播到数公里远,使雷害范围扩大。有资料介绍,在直击雷周围2km范围内会使未作防雷保护的电子设备损坏。因此,高速公路机电系统的雷电防御,不仅要防直接雷击,还要防雷电电磁脉冲。 二、高速公路机电系统防雷设计 2.1接地系统 良好的接地系统是高速公路避雷技术中最关键的环节,无论何种形式的雷击,都需要利用接地装置将雷电流送入大地。直击雷防护主要是将避雷针、带或线用作接闪器,接收雷电流并经接地装置导入大地;感应雷则是利用等电位连接、屏蔽等方式来完善防护措施。鉴于高速公路建筑物遭受雷击后,内部机电设备可能受到直击过电压、感应过电流的损害。为尽可能地保护设备安全,将雷电能量安全泄入大地,公路建筑物机器内部弱电设备、电源线路以及通信系统均应做好防雷接地装置工作,机房弱电系统的防雷接地应采取综合布线的方式,电气相通,有效地发挥等电位及屏蔽作用,防范地电位反击电压对避雷系统的破坏。 (1)交流电源防雷接地。主要指机电设备交流电源的提供单元——变压器,为防止线路遭受雷击时,雷击感应电流经线路对变压器产生冲击,破坏系统机电设备的安全,可使变压器中性点直接接地运行,即便发生雷击事故,变压器也能自动跳闸保护,有效保证机电设备的安全。对于采用就近供电电源未装设隔离变压器的机电系统,须在供电电源与弱电设备电源系统间增设电涌保护器SPD,分流雷击电磁脉冲所产生的瞬时过电压,使其降低至设备可承受范围内。 (2)机电设备保护接地。机电设备正常运行时属于带电体,弱设备绝缘出现损害,就会在机电设备、人与大地间构成电流通路,极易诱发操作人员发生触电危险。由于机电设备长时间使用可能会有绝缘老化或碰撞等情况,为尽可能地消除人员安全隐患,机电设备运行时的不带电金属部分应做好接地装置工作,使设备绝缘破损时能将泄漏电流经人体、接地装置泄流到大地。接地装置电阻应低于1Ω,才能确保泄漏电流处于可控安全范围内,不会对人体健康构成威胁。 (3)直流工作接地。目前,高速公路控制系统普遍应用了计算机、通信技术等构成的综合自动化系统,包括集成电路、微电子元件等在内的电子器件已成为机电设备的核心。这些弱电系统多采用直流电源,雷击时一旦出现供电电源波动,就可能给弱电设备带来强烈干扰甚至直接烧毁。直流工作接地一方面可使微电子设备均处于同一低压直流系统中,对于稳定电路电位,防止外来电源干扰具有明显效用。同时,高速公路收费站将监控机房、配电房以及数据反馈屏等设施设备的接地系统搭建为一体化的联合接地系统,还可保证信号传输存在统一的电位参照点,可有效地衰减弱电设备间数据传递、转换可能产生的电磁干扰,保证弱电设备工作的高效性。 2.2信号防雷 通信系统、监控系统中的道路数据信号线、语音传输线采用的有双绞线、同轴电缆、光纤光缆等介质,但除了金属光缆外,其余线缆均不排除有遭受雷击的可能性,并由此传递雷击、高位电压破坏设备。要消除此雷害的潜在隐患,应当注意以下几点:(1)合理敷设:尽量沿平原、水田等电阻率较低之处进行敷设,力求不经山顶、山脊后存在孤立大树等高杆物体的地方。 (2)屏蔽、分流措施:于埋地电缆上方约30cm处敷设规格为直径6mm或8mm的镀锌导线,降低电缆的雷击故障率;电缆敷设沿线无法避开较多高杆物体时,可在其周围埋设一条半圆形镀锌导线,避免雷击接地物体时对电缆构成反击;电缆芯线每隔200m即安装一个避雷器,用于泄放侵入线缆的雷电流。 2.3场区机电设备防雷 为确保高速公路机电设备安全,避免雷电过电流、过电压的干扰破坏,防雷设计应将场区防雷保护划分为外部、内部防雷保护两大块。前者指建筑物的防雷、接地线等,如处于雷电活跃区,计算机终端及机电设备较集中的地方,应以独立避雷针(网)保护好整栋建筑物,将电流引至10m之外;内部防雷保护主要指电涌保护器(SPD)的安装,电源系统应采用TN-S方式保护,根据直击雷、感应雷有针对

监控立杆防雷设计方案

监控立杆防雷设计方案 1、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,有一部分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给线缆均通过"地埋"方式布线,遭受雷击的机会较少。进行防雷器设备选型时,必须注意防雷保护器必须达到以下基本要求: 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 φ16×1000mm镀锌圆钢,安装方式为焊接。 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40×4mm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 4Ω,必须将接地体与建筑物大楼的基础地网可靠连接。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则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;

监控系统防雷设计方案

监控系统防雷设计方案(总7 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

监控系统(立杆)防雷设计方案 编辑:万佳防雷负责人:杨帅一、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,有一部分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给线缆均通过"地埋"方式布线,遭受雷击的机会较少。进行防雷器设备选型时,必须注意防雷保护器必须达到以下基本要求: 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φ16×1000mm镀锌圆钢,安装方式为焊接。 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

视频监控系统防雷接地概述

视频监控系统防雷接地概述 一、防雷概述 雷电是一种常见且非常壮观的自然现象,它具有极大的破坏力,对人类的生命、财产安全造成巨大的危害。随着安全监控系统在银行、交通、小区、库房管理中的迅速普及应用,监控系统设备因雷击破坏的可能性就大大增加了,其后果可能会使整个监控系统运行失灵,并造成难以估计的经济损失。因此如何对安装监控系统实施切实有效的防雷保护,保证系统安全可靠运行,成为当前一项紧迫的重要课题。为了对安全监控系统采取有效的防雷保护措施,保障监控系统正常可靠的运行,首先应明确监控系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径,尤其是针对因雷击点的调查分析,在分析其损坏原因的基础上,正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置,以及对信号、电源线路的合理布线、屏蔽、等电位连接及接地方式等方面进行深入的研究和探讨。

二、监控系统雷击事故分析 1、前端设备直击雷防护措施不完善: 监控系统前端设备有室外和室安装两种情况,安装在室的摄像机一般不用考虑直击雷防护;安装室外的摄像机一般是利用灯杆、独立支撑杆或是安装在建筑物外墙上,通过对多年来对监控系统事故调查中发现,有些前端设备没有在直击雷保护区域,甚至有些地方,特别是独立架设的支撑杆没有任何防直击雷措施,当发生雷击时,雷电将直接击中前端设备,直接摧毁前前端设备。 2、传输线路敷设不符合要求: 传输线路是前端设备和终端设备之间的纽带,也是雷电侵入设备的一个重要途径,然而在工程施工中往往忽视了传输线路的防雷。从防雷角看,穿金属管埋地敷设方式防雷效果最佳,架空线最容易遭受雷击,并且破坏性大,波及围广。然而我们发现施工方在敷设线路时,为节约成本和降低施工难困,大多的数线路都是采用架空敷设,而且电源线与信号线缆捆扎在一起,没有分开敷设,也没有采取屏蔽和接地措施,此种情况下,电源线路将会通过耦合在信号线上感应出电压,我们通过实际测量也发现,在视频同轴电缆上常常会有十几伏甚至几十伏的感应过电压,此过电压长期加在设备两端,导致设备损坏。 虽然某些场合采用的是埋地敷设,但由于埋地时是穿的PVC管而不是金属管,当雷击发生时,PVC管并不能对雷电流起到屏蔽作用,并不能阻止雷击事故的发生,大量的事实显示,雷击造成埋地线缆故障,大约占总故障的30%左右,即使雷击比较远的地方,也仍然会有部分雷电流流入电缆。

高速公路收费站防雷设计方案

高速公路收费站防雷 设计方案 2013年4月6日

目录 第一部分防雷原理 (3) 第二部分具体防雷保护方案 (4) 第三部分防雷器材配置与工程报价表(见附件) (8)

高速公路收费站防雷设计方案(本方案只为典型防雷设计的样版,其中所涉及数据为经验假设) 工程部 第一部分防雷原理 1、直击雷经过接闪器[如避雷针(带)]、引下线和接地装置而直接泄放入地,导致地网地电位上升。高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。 2、雷电流沿引下线入地时,在引下线周围产生磁场,引下线周围的各种金属管(线)上经感应而产生过电压。 3、进出大楼或机房的电源线和信号线等在大楼外受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入,入侵电子设备。因此,我们对以上三种途径对整个入侵的雷击过电压及过电流进行防护。 完整系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面: 1、外部防雷包括接闪器(避雷针、带、线)、引下线(建筑物钢筋、人工引下线)、接地装置(接地体、地网)等等,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线、接地体等,泄放入大地。 2、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。在需要保护设备的前端安装合适的避雷器,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。 当雷电发生在距离建筑物较近的地方,通过避雷针将可能击中于建筑物本体的雷电吸引并通过避雷针泄放入大地时,所产生的感应电动势会对内部所有的金属线路均产生具破坏作用的感应电流,正是由于电源、网络、通讯等线路出现感应雷电流,增加了建筑物内部较为敏感的计算机等设备破坏的可能性,安装避雷针时没有做好完备的内部防护感应雷的措施,将会大大增加雷击损坏事故的机会,此时的避雷针就真正成为了引雷针。 当所在的建筑物附近出现雷雨云时,雷电不通过建筑物顶部的避雷带等泄放雷电流时,也会在建筑物内部设备的电源和网络系统中产生感应雷电流,导致设

防雷工程设计方案

学校综合防雷工程设计方案 目录 一、前言 二、现代防雷基本知识 三、现场分析 四、设计依据 五、防雷设计思路 六、防雷设计方案 七、产品的安装及说明 八、结束语九、工程预算

一、前言 雷击已成为大自然的严重自然灾害之一,学校是教书育人,学生聚集的地方,防雷设施尤其重要。近几年来, 随着教育事业的快速发展,学校高层建筑物不断增多,电化教育、远程教育等信息技术应用日益普及,雷电隐患 也随之增加。2007年5月23日,市开县兴业小学遭受雷击,造成7名学生死亡、39人受伤的重大雷击事故,由 此可见,学校做好防雷设施的预防是多么的重要。 为了保证电子设备的正常运行和人员的安全,必须设计完整有效的防雷方案。 二、现代防雷基本知识 根据不同的破坏机理,雷这种特殊的自然放电现象表现为两种形式:直击雷和感应雷。 直击雷是指带电云层与上某一点之间发生迅猛的放电现象。其破坏原理主要是机械破坏作用,体现在楼房顶 角被雷击落一块水泥,大树被雷劈开,屋外的人畜被雷打死等;带电云层由于静电感应作用,使某一围带上异种电荷,直击雷发生以后,云层带电迅速消失,而地面某些围由于散流电阻的存在,以至出现局部高电压;或者由于直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象,叫 做“二次雷”或称“感应雷”,其破坏机理主要是电子设备的过压击穿,造成设备故障或损坏,严重者造成设备整机报废。 “直击雷”是在短时间以脉冲的形式通过强大的电流,它的峰值有几十KA乃至几百KA,峰值时间很短,以 us计的;“感应雷”没有直击雷那么猛烈,但它发生的机率远比直击雷高得多。因为直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害,而感应雷则不论雷云对地闪击,或者雷云对雷云之间闪击,都可能发生并造成灾害。 此外,直击雷一次只能袭击一两个小围的目标,而一次雷击可以在比较大围多个小局部同时发生感应雷过电压现 象,并且这种感应高电压可以通过电力线、网络线等金属导线传输到很远,致使雷害围扩大。特别是随着大规模集成电路的应用,防雷已由以前的防直击雷为主发展到今天的综合防雷。 直击雷的防护一般采用楼顶安装避雷带、避雷针等,配合引下线、地网以保护建(构)筑物及建(构)筑物 人员的安全;感应雷的防护主要采用线路上安装雷击过电压保护器,即防雷器,配以线路屏蔽接地、等电位接地处理等综合运用,以保护设备的安全。因此,只是防直击雷或只防感应雷都是不全面的,而应进行综合防雷。 三、现场分析 该学校的建筑物主要有一号楼、二号楼、科技楼、体育馆、食堂、二栋学生宿舍楼组成,其中一号楼是机房 所在地,机房有在较多电子设备,需要做为一个重点防感应雷保护。另外在场外还有监控系统的前端设备也在重 点防感应雷保护之,七栋建筑物不但需要安装完善的直击雷防护设施,还要做好接地、等电位连接和防感应雷保 护措施,从而形成一个完善的综合防雷系统。 四、设计依据 1、GB50057- 94《建筑防雷设计规》 2、GB50174- 93《电子计算机房设计规》 3、JGJ/ T16—92《民用建筑电气设计规》 4、GB9361-88 《计算机场站安全要求》 5、GB7450-87《电子设备雷击保护导则》 6、GB2887-89《计算站场地技术文件》

防雷接地系统施工方案

防雷接地系统安装专项施工方案 分部分项工程名称:建筑电气——防雷接地系统安装 一、设计意图 本工程按二类防雷建筑物设计防雷装置。防雷与工频共用一个接地体,要求接地电阻检测值不大于1Ω。利用基础桩基主筋、地梁与底板钢筋网作接地体,接地体必须饱和焊接形成可靠的电报通路。 所有基础地梁应保证两根≥φ12主钢筋电气连续贯通,并与桩承台台面环形接地体采用φ10圆钢搭接连通,焊口单面焊焊缝长120mm,双面焊缝长60mm,保证电气连续贯通。利用立柱内二根≥φ16对角主筋(剪力墙内至少两根φ12立筋)作为防雷引下线。引下线采用两根φ10圆钢分别和基础接地系统搭接连通,焊口单面焊焊缝长。采用40*4热镀锌扁钢,暗敷在部分基础地梁内将水平接地体,垂直接地体连续贯通组成联合接地系统。 接地系统引出,采用200*200*90钢盒暗埋于墙(或100*100*60钢盒暗埋于柱)内,钢盒内预留80*50*5端子板,并用40*4热镀锌扁铁与接地系统可靠焊通。接地系统测试点采用63*63*5角钢预埋于立柱内(与柱外侧平),预埋角钢同引下线可靠焊通,下口距室外地坪500mm。 将建筑物内的各种竖向金属管道、金属构架每层(每层预留63*63*5角钢与结构主钢筋焊通)与防雷系统连通。所有进出大厦的金属管道皆与就近接地系统连通,做总等电位连接。 屋面避雷带采用25*4镀锌扁钢女儿墙压顶上明装,采用支撑卡与女儿墙压顶固定,卡间水平间距1.0米;接闪器与防雷引下线间用25*4热镀锌扁钢焊接贯通。将各层的金属门窗框架、阳台、金属栏杆、面积较大的金属装饰物以及金属结构物等就近与防雷引下线或楼层均压环搭接连通。玻璃幕墙的金属支撑架从一层开始每层就近与防雷引下线、楼层均压环连接。 本建筑的防雷接地装置与电气设备的保护接地、工作接地共用接地系统,其接地电阻不大于1Ω。 二、施工要素及施工工艺流程 具备完整的设计文件并充分领悟文件意图;施工操作人员及检测人员必须持证上岗;接地电阻

监控系统防雷方案

监控系统防雷方案 方 案 介 绍 设计单位:北京七彩智通科技有限公司 设计人:梁利峰 设计日期:2014年7月19日

目录 一、工程概述 (1) 二、雷击防护措施 (2) (一)直击雷防护 (2) 1、监控系统前端设备直击雷防护措施 (2) (1)户外监控摄像枪直击雷设施 (2) (2)户外摄像枪接地及地网 (2) (3)地网施工程序 (3) (二)感应雷防护 (4) 1、设备前端的感应电防护 (4) 2、传输线路的防护 (4) 3、传输线路的布线 (4) 4、监控室设备防雷 (5) (1)监控室电源系统的防雷措施 (5) (2)监控室控制、对讲系统的防雷措施 (6) 三、屏蔽措施 (8) 四、等电位连接与共用接地 (8) 五、设备清单 (10) 六、运行维护 (10) 七、附件 监控类防雷产品介绍 公司简介 技术支持体系 售前、售后服务体系 部分用户清单 资质证明

监控系统防雷工程方案 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LPZ0A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,这些都为系统的安全运行留下了隐患。 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、高低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,地线按共用接地原则接入系统的地线,才不至于造成电位反击。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)ITU K25《光缆的防雷》 (4)GB50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 (5)GB50057-94《建筑物防雷设计规范》 (6)GB50174-93《电子计算机机房设计规范》 (7)GB50200-94《有线电视系统工程技术规范》 (8)GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 (9)GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

高速公路机电设施防雷接地技术标准版本

文件编号:RHD-QB-K4656 (解决方案范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 高速公路机电设施防雷接地技术标准版本

高速公路机电设施防雷接地技术标 准版本 操作指导:该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 摘要:随着交通事业的发展,高速公路的建设也加快了步伐,但高速公路机电系统一旦遭受雷灾,损失将非常严重,因此,防雷建设迫在眉睫。良好的接地效果是防雷成功的重要保证之一。文章从高速公路机电系统防雷的重要性出发,分析了防雷接地技术要求,通过采取相应的措施,以达到最佳防雷效果。 关键词:高速公路;机电设施;防雷;接地技术;雷电灾害防护 雷击是严重的自然灾害,尤其是在广东沿海地区,是雷害最严重的地区之一。雷电作为一种自然现

象,对建筑物和设备设施都会造成较大损坏,特别是对高速公路的机电设备的危害。高速公路机电系统是一个功能强大、设备种类繁多的电子系统,既有强电设备又有大量弱电设备,一旦遭受雷击,将会造成整个系统或部分设备损坏,不仅给高速公路运营治理带来极大的不便,而且会带来巨大的经济损失。而良好的接地效果是防雷成功的重要保证之一,如何做好以防雷接地为核心的高速公路机电系统的防雷问题应受到广泛的重视。 1 系统防雷接地的重要性 防雷接地是让已经纳入防雷系统的闪电能量释放入大地,是分流和释放直击雷和雷电电磁干扰能量的最有效的手段之一,也是电位均衡补偿系统的基础。接地的目的是使雷电流通过低阻抗接地系统向大地释放,从而保护收费建筑物、电子设备和人员的安全。

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 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 X 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 扌措施: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。

防雷系统设计方案

防雷系统设计方案

防雷系统设计方案 防雷系统发展 电的普遍使用促进了防雷产品的发展,当高压输电网为 千家万户提供动力和照明时,雷电也大量危害高压输变 电设备。高压线架设高、距离长、穿越地形复杂,容易 被雷击中。避雷针的保护范围不足以保护上千公里的输 电线,因此避雷线作为保护高压线的新型接闪器就应运 而生。在高压线获得保护后,与高压线连接的发、配电 设备依然被过电压损坏,人们发现这是由于“感应雷”在 作怪。(感应雷是因为直击雷放电而感应到附近的金属 导体中的,感应雷可经过两种不同的感应方式侵入导 体,一是静电感应:当雷云中的电荷积聚时,附近的导 体也会感应上相反的电荷,当雷击放电时,雷云中的电 荷迅速释放,而导体中原来被雷云电场束缚住的静电也 会沿导体流动寻找释放通道,就会在电路中形成电脉 冲。二是电磁感应:在雷云放电时,迅速变化的雷电流 在其周围产生强大的瞬变电磁场,在其附近的导体中产 生很高的感生电动势。研究表明:静电感应方式引起的 浪涌数倍于电磁感应引起的浪涌。雷电在高压线上感应 起电涌,并沿导线传播到与之相连的发、配电设备,当 这些设备的耐压较低时就会被感应雷损坏,为抑制导线

中的电涌,人们创造了线路避雷器。 早期的线路避雷器是开放的空气间隙。空气的击穿电压很高,约500kV/m,而当其被高电压击穿后就只有几十伏的低压了。利用空气的这一特性人们设计出了早期的线路避雷器,将一根导线的一端连在输电线上,另一根导线的一端接地,两根导线的另一端相隔一定距离构成空气间隙的两个电极,间隙距离确定了避雷器的击穿电压,击穿电压应略高于输电线的工作电压,这样当电路正常工作时,空气间隙相当于开路,不会影响线路的正常工作。当过电压侵入时,空气间隙被击穿,过电压被箝位到很低的水平,过电流也经过空气间隙泄放入地,实现了避雷器对线路的保护。开放间隙有太多的缺点,如击穿电压受环境影响大;空气放电会氧化电极;空气电弧形成后,需经过多个交流周期才能熄弧,这就可能造成避雷器故障或线路故障。以后研制出的气体放电管、管式避雷器、磁吹避雷器在很大程度上克服了这些毛病,但她们依然是建立在气体放电的原理上。气体放电型避雷器的固有缺点:冲击击穿电压高;放电时延较长(微秒级);残压波形陡峭(dV/dt较大)。这些缺点决定了气体放电型避雷器对敏感电气设备的保护能力不强。半导体技术的发展为我们提供了防雷新材料,比如稳压管,其伏安特性是符合线路防雷要求的,只是其经

监控系统防雷方案

闭路监控系统防雷方案 目录 一、封面———————————————————————————————————第1页 二、目录———————————————————————————————————第2页 三、防雷概述—————————————————————————————————第3页 四、闭路监视系统简介——————————————————————————————第3页 五、雷击破坏途径————————————————————————————————第4页 六、闭路监控系统防雷措施————————————————————————第4页~第7页 1、防雷设计的依据—————————————————————————————第4页 2、浪涌保护器选择注意事项—————————————————————————第5页 3、LEiK雷克产品应用案例——————————————————————————第5页 4、防雷器选型配置说明———————————————————————————第6页 5、防雷器防护连接示意图——————————————————————第6页~第7页 七、闭路监控系统防雷接地————————————————————————第7页~第8页 1、室外前端摄像机单独防雷接地方案—————————————————————第7页 2、室内监控中心机房防雷共用接地方案————————————————————第8页 八、闭路监控系统防雷方案配置清单———————————————————第8页~第9页 九、防雷接地材料配置清单———————————————————————第9页~第10页

高速公路机电设施防雷接地技术

行业资料:________ 高速公路机电设施防雷接地技术 单位:______________________ 部门:______________________ 日期:______年_____月_____日 第1 页共13 页

高速公路机电设施防雷接地技术 摘要:随着交通事业的发展,高速公路的建设也加快了步伐,但高速公路机电系统一旦遭受雷灾,损失将非常严重,因此,防雷建设迫在眉睫。良好的接地效果是防雷成功的重要保证之一。文章从高速公路机电系统防雷的重要性出发,分析了防雷接地技术要求,通过采取相应的措施,以达到最佳防雷效果。 关键词:高速公路;机电设施;防雷;接地技术;雷电灾害防护 雷击是严重的自然灾害,尤其是在广东沿海地区,是雷害最严重的地区之一。雷电作为一种自然现象,对建筑物和设备设施都会造成较大损坏,特别是对高速公路的机电设备的危害。高速公路机电系统是一个功能强大、设备种类繁多的电子系统,既有强电设备又有大量弱电设备,一旦遭受雷击,将会造成整个系统或部分设备损坏,不仅给高速公路运营治理带来极大的不便,而且会带来巨大的经济损失。而良好的接地效果是防雷成功的重要保证之一,如何做好以防雷接地为核心的高速公路机电系统的防雷问题应受到广泛的重视。 1系统防雷接地的重要性 防雷接地是让已经纳入防雷系统的闪电能量释放入大地,是分流和释放直击雷和雷电电磁干扰能量的最有效的手段之一,也是电位均衡补偿系统的基础。接地的目的是使雷电流通过低阻抗接地系统向大地释放,从而保护收费建筑物、电子设备和人员的安全。没有良好的接地系统或者避雷设施,接地不良都会成为引雷入室的祸患,同时还提供了雷电电磁脉冲对电气和电子设备产生电感性、电容性耦合干扰的机会,只有良好的接地,才能有效地降低引下线上的电压,避免发生反击。电子 第 2 页共 13 页

安防监控系统防雷设计方案

文档收集于互联网,已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. 1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑. 安防监控系统防雷设计方案 1前言 安防监控系统防雷设计在实际应用中很少用到,但是这是很重要的一方面,尤其室外监控系统,雷电天气常出现的地方更应做防雷设计。 2概述 我们首先应准确了解安防监控系统的系统构成,进而,准确分析安防监控系统遭受雷击损害的主要原因以及可能的雷击过电压的入侵途径。在此基础上,选用合适的防雷保护装置,研究和探讨信号、电源线路的合理布放,明确屏蔽及接地方式,方可给出准确的、系统的防雷解决方案。有效提高安防监控系统的抗雷击过电压干扰能力,优化系统的整体防雷水平。 3安防监控系统构成、分类及雷电防护概述 3.1安防监控系统的构成 3.1.1安防监控系统,一般由以下三部分组成 前端部分:主要由黑白(彩色)摄像机、云台、防护罩、支架等组成。 传输部分:使用同轴电缆、电线、双绞线,采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输音频、视频、控制信号和馈送交、直流电源等。 终端部分:主要由控制设备、画面分割器、监视器、录像存储设备等组成。

3.1.2安防监控系统的防雷分类 依传输部分的传输方式分类,安防监控系统主要分为如下几类: 文档收集于互联网,已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑. A.同轴电缆传输监控系统:雷电防护重点在于传输电缆的两端线路接口防护及传输电缆自身的保护; B.双绞线传输监控系统:雷电防护重点在于,前端及终端的电源防护及双绞线接口防护; C.光缆传输监控系统:雷电防护重点在于,前端及终端的电源防护及光缆自身屏蔽铠层及加强筋的防护; D.微波传输监控系统:防护重点在于,前后两站无线设备的自身直击雷防护。 3.2安防监控系统遭受雷击损害的主要原因 3.2.1直击雷 A.雷电直接击中露天的摄像机上,直接损毁设备; B.雷电直接击在线缆上,造成线缆熔断、损坏。 3.2.2雷电侵入波 安防监控系统的电源线、信号传输线或进入监控室的其它金属线缆遭到雷击或被雷电感应时,雷电波沿这些金属导线/导体侵入设备,导致高电位差使设备损坏。 3.2.3雷电感应 电磁感应:当附近区域有雷击闪络时,在雷击落实通道周围会产生强大的

防雷检测技术设计方案

一、施工组织设计 一、检测目的 雷电放电电压高、时间短,整个过程伴随多种物理效应,如:静电感应、高温高热、电磁辐射、光辐射等,这些物理效应的共同作用已严重危害室内弱电设备的安全运行,甚至危及工作人员的安全。因此,确定一个建筑物防雷装置是否合格应进行防雷检测工作。 二、检测依据: 《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T 21431-2015 《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010 《建筑物电子信息系统防雷设计规范》GB50343-2012 《建筑物防雷工程与质量验收规范》GB50601-2010 三、$ 四、检测内容:

三、检测方法: 1、接闪器 【 首次检测时,应查看隐蔽工程记录。 检查接闪器的位置是否正确,焊接固定的焊缝是否饱满吴遗漏,螺栓固定的应备帽等防松零件是否齐全,焊接部分补刷漆是否完整,接闪器截面是否锈蚀1/3以上。检查接闪带是否平整顺直,固定支架间距是否均匀,固定可靠,接闪带固定支架间距和高度是否符合要求。检查每个支持件能否承受49N的垂直拉力。 首次检测时,应检查接闪网的网格尺寸是否符合要求。 首次检测时,应用经纬仪和卷尺测量接闪器的高度、长度,建筑物的长、宽、高,并根据建筑物防雷类别应滚球法计算其保护范围。 首次检测时,检测接闪器的材料、规格和尺寸是否符合要求。 检查接闪器上有无附着的其他电气线路。 首次检测时,应检查建筑物的防侧击雷保护措施是否符合规定。 当底层或多层建筑物利用女儿墙内、防水层内或保温层内的钢筋作暗敷接闪器时,要对该建筑物周围的环境进行检查,防止可能发生的混凝土碎块坠落等事故隐患。除底层和多层建筑物外,其他建筑物不应利用女儿墙内钢筋作为暗敷接闪器。 【 2、引下线检测 首次检测时,应检查引下线隐蔽工程记录。 检查专设引下线位置是否准确,焊接固定的焊缝是否饱满吴遗漏,焊接部分补刷的防锈漆是否完整,专设引下线截面是否腐蚀1/3以上。检查明敷引下线是否平整顺直、无急弯,卡钉是否分段固定。引下线固定支架间距均匀,是否符合水平或垂直直线部分弯曲部分的要求,每个固定支架应能承受49N的垂直拉力。检查专设引下线、接闪器和接地装置的焊接处是否锈蚀,油漆是否有遗漏及近地面的保护设施。 首次检测时,用卷尺测量每组相邻两根专设引下线之间的距离,记录专设引下线布置的总根数,每根专设引下线为一个检测点,按顺序编号检测。 首次检测时,应用游标卡尺测量每根专设引下线的规格尺寸。 检测每根专设引下线与接闪器的电器连接性能,其过期电阻不应大于Ω。 检查专设引下线上有无附着的电气和电子线路。测量专设引下线与附近电气和电子线路的距离符合规定。

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