防雷接地重要性(精选6篇)
防雷接地重要性 第1篇
(1)应该留在室内,并关好门窗;在室外工作的人应躲入建筑物内。
(2)不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电视、音响等电器,不宜使用水龙头。
(3)切勿接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙,远离电线等带电设备或其它类似金属装置。
(4)减少使用电话和手提电话。
(5)切勿游泳或从事其它水上运动,不宜进行室外球类运动,离开水面以及其它空旷场地,寻找地方躲避。
(6)切勿站立于山顶、楼顶上或其它接近导电性高的物体。(7)切勿处理开口容器盛载的易燃物品。
(8)在旷野无法躲入有防雷设施的建筑物内时,应远离树木和桅杆。(9)在空旷场地不宜打伞,不宜把羽毛球、高尔夫球棍等扛在肩上。(10)不宜开摩托车、骑自行车。
3、雷电的危害形式
闪电可分为云内闪、云际闪和云地闪。前者对飞行器危害大,后者对建(构)筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大。地球上每天约发生800万次云地闪电,平均每秒100次。
雷电流总是选择距离最近,最易导电的路径向大地泄放,凡是空气中导电微粒较多、地面上高耸物体、地面与地下的电阻率较小的地段容易落雷。
雷电侵入地面的建(构)筑物、设备、人、畜等会造成灾害,其形式主要有:
直接雷击(包括直击雷、侧击雷)——在雷电活动区内,雷电直接通过人体、建(构)筑物、设备等对地放电产生的电击现象为直接雷击。
间接雷击——雷电流通过静电感应、电磁感应、电磁脉冲辐射、雷电过电压入侵、雷电反击等(统称感应雷)形式侵入建(构)筑物内,使建(构)筑物、设备部件损坏或人身伤亡。
雷电灾害的严重性表现在它具有巨大的破坏性上,其特点是雷电放电电压高,闪电电流幅值大,变化快,放电时间短,闪电电流波形陡度大。雷电的破坏作用在于强大的电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、剧变的电磁场以及强烈的电磁辐射等物理效应,给人类社会带来极大的危害,造成人员伤亡、巨大破坏、起火爆炸、严重损失。雷电灾害波及面广,人类社会活动、农业、林业、牧业、建筑、电力、通信、航空航天、交通运输、石油化工、金融证券等各行各业,几乎无所不及。随着高科技的发展,雷电灾害显得越来越严重。
4、雷电的形成
雷电是一种极为宏伟壮观的自然现象,是一门古老而富有神秘色彩的科学。雷电孕育了地球的生命,又促成了地球上的文明,功莫大焉!但是,雷电的巨大破坏力,又给人类社会带来惨重的灾难。而人类与自然的斗争从未停息过,与雷电的斗争是卓有成效的。随着社会的发展和科技进步,对雷电防护技术取得了日新月异的进展。
雷电是天气现象之一。在雷云的形成过程中,某些云团带有正电菏,另些云团带有负电荷。它们对大地的静电感应使地面产生异性电荷。当这些云团电荷积聚到一定程度时,不同电荷的云团之间或云团与大地之间的电场强度就可击穿空气(一般为25—30千伏/厘米)开始游离放电。我们称这种游离放电为“先导放电”,云团对大地的先导放电是云团向地面跳跃(梯级)式逐渐发展的,当它到达地面时(高出地面的建筑物、架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆主放电。在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中和,会出现很大的电流(一般为几十千安至几百千安),随之发生强烈放电闪光,这就是闪电;强大的电流把闪电通道内的空气急剧加热到一万度以上,使空气骤然膨胀而发出巨大响声,这就是雷,这就形成了雷电。
7、三种雷电危害
据介绍,雷电分直击雷、感应雷和球形雷,最常见的是直击雷和感应雷。直击雷顾名思义就是直接打击到物体上的雷电;感应雷即通过雷击目标旁边的金属物等导电体感应,间接打击到物体上;球形雷则像火球一样,会飘进室内。大厦一般要安装避雷针、避雷带和避雷网,主要预防直击雷和感应雷,所采用的材料一定要精密。预防球形雷主要方法是关闭门窗,防备球形雷飘进室内;如果球形雷意外飘进室内,千万不要跑动,因为球形雷一般跟随气流飘动。如果在野外遇到球形雷,也不要跑动,可拾起身边的石块使劲向外扔去,将球形雷引开,以免误伤人群。据专家介绍,家用电器都是低压产品,一般都安装了不同类型的避雷针,采取了相应的防雷措施。在野外,千万不要高举雨伞等。人乘坐在车内一般不会遭遇雷电袭击,因为汽车是一个封闭的金属体,具有很好的防雷电功能,一些油车后面拖着一条铁链,也是一种防雷设备。专家提醒,驾车遭遇打雷时务必不要将头手伸向车外。
雷电造成的危害见下图.直击雷是如何造成建筑物损坏呢?
一个合格的建筑物应具有如下的防雷设施。即在建筑物要有防直击雷措施,也就是建筑物天面必须要有避雷针、网、带的保护;对高层建筑来说,建筑物除了要有防直击雷措施外,还要有侧击雷防护措施,这些防雷措施应符合GB50057—94《建筑物防雷设计规范》或其他规范的有关要求,同时该建筑物还应经当地防雷减灾部门的竣工验收,验收合格后发《广东省防雷设施合格证》。没有取得防雷设施合格证的建筑物依据《广东省防御雷电灾害管理规定》第九条不得投入使用,如果投入使用出现雷击事故,责任由开发商或业主负责。要了解本建筑物是否具有《合格证》可通过网上查询的方式进行,网址:http://。另外,建筑物投入使用满一年的,还要经过当地防雷减灾部门的安全检测,这样才能确保建筑物防雷设施的安全。
雷电电磁脉冲又是如何造成电器设备损坏呢?
一是直接遭受直接雷击而损坏。如果电器设备放在室外,如安装在建筑物天面的太阳能热水器、空调主机、电动风机等等,这些电器设备一旦受到雷击,就会损坏这些电器设备,同时雷电流还会沿着与太阳能热水器、空调主机相连接的铜管串入室内,如果此时是有人在使用热水器或空调,会导致人员伤亡或室内机烧毁的发生;如果电器设备放在室内,雷击导致电器设备损坏的情况比较少见,因为它们有建筑物的保护,受到直击雷的雷击概率很小。
二是雷电电磁脉冲沿着与电器设备相连的电源线、信号线侵入电器而造成电器设备损坏,这种电磁脉冲的危害称为传导性危害。如雷电电磁脉冲通过电话线传入电话机、传真机或与电话线连网的电脑网络系统,通过电视天线传入电视机,通过电源线传入建筑物室内的每一个电器设备,90%以上的电器设备受雷击损坏多数是通过这一途径造成的,所以应重点防范。
三是电器设备的接地线(该接地线多数是电源线的地线)在雷击时,产生瞬间的高电位,产生反击或因接地线设计不合理,分布电感过大,泄流不畅而引起家用电器损坏。
四是电器设备的安装方法,包括线路的布局、摆放的位置不规范,受雷电在空间分布磁场的影响而损坏,这种磁场脉冲的危害称为辐射性危害。例如当这个磁场强度达到0.07高斯时,会使电子计算机出错;当这个磁场强度达到2.4高斯时,电子计算机的MOS器件会完全损坏。
9、雷电怎可不防!
自今年2月打响了第一个雷声以来,揭阳市就处在阴霾、雷雨笼罩之中。特别是近期,雷暴频繁光临着我市各区,长长的闪电从天而泄,仿佛下一秒就会身边闪过,让我们极度恐慌。
怎样才能避免建筑物遭受雷击,确保居民生命财产安全呢?随着科技的进步,人们对雷电发生的机理、危害途径和形式的认识,打破了过去一直以来认为雷电是不可抗拒的自然灾害的观念。根据揭阳市防雷减灾管理办公室专家介绍,雷电可防,关键是提高自我防护雷电意识,做足防护措施。防雷设施是建筑物质量的重要组成部分,不仅应具备直击雷防护措施,还应具备雷电电磁脉冲的防护措施。那么,怎么样才能够起到保护建筑物和建筑物内人员和设备的安全?首先我们先了解一下建筑物一套完善的防雷设施是什么样子的。建筑物防雷设施应包括对直击雷、侧击雷和感应雷的防护三大部分。相对于一座建筑物来说,直击雷指雷电击中建筑物的天面部分;侧击雷是指雷电击中建筑物的天面以下、地面以上的部分;直击雷、侧击雷防护设施主要是保护建筑物本身不受雷电损害,以及减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地时对建筑物内部空间产生的各种影响;感应雷则是指当雷云发生自闪、云际闪、云地闪时,在进入建筑物的各类金属管、线上产生的雷电电磁脉冲和在建筑物内部空间产生的雷电电磁脉冲(LEMP),感应雷的防护措施是对这种雷电电磁脉冲起限制作用,从而保护建筑物内各类电器设施的安全。具体来说,防雷设施包括:接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针、均压环、等电位、避雷器等8个技术环节。国家强制性标准《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)中做了明确的规定。显然,建筑物防雷设施的建设是整个社会防雷减灾的基础性工作。
《中华人民共和国安全生产法》明确规定:为确保防雷设施的建设质量,必须做到防雷设计与建筑设计同步进行;防雷施工与建筑施工同步进行;同时投入生产和使用的“三同时”。防雷设施的设计,应充分调查建筑物所在地理、地质、土壤、气象、环境和雷电活动规律,以及建筑物的使用性质等基础资料,施工部门必须严格按图施工。
防雷接地重要性 第2篇
第一章
铁路信号设备防雷的重要性
防雷与安防,是两个不同的行业,但却又有着密切的关系,同样保护着安全。在安防领域,防雷日益受到重视,甚至在许多工程验收过程中,防雷已成为必不可少的一项。此专题的开设,是为了让大家系统的了解防雷与安防的关系,了解最新的防雷在安防行业的应用。
第一节
发生的有关雷击事故案例 夏季防雷击 准备要做足
从3月份开始,我国部分地区就迎来了暴风雨天气,相关部门也发出了提醒企业、居民注意防雷击的警示。然而因雷电造成的伤亡事故依然时有发生。雷击虽是天灾,但并非无法抵御。时至7月,雷雨天气有增无减,这就要求我们更加注意安全,作足准备,避免雷击。六月雷击伤害事故不断
雷电灾害是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一,也是目前中国十大自然灾害之一。据有关部门估计,全世界平均每分钟发生雷暴2000次,全球每年因雷击造成的人员伤亡超过1万人,所导致的火灾、爆炸等事故时有发生,严重威胁了人们的生命、财产安全,危害很大。
我国雷暴活动主要集中在每年的4月至8月。
来自中国气象局的消息,据不完全统计,每年6月份,我国都有有人遭雷击身亡,为一年中同期死亡人数较多的月份。从20个省(区)统计上报的雷击死亡人数分析,江西省遭雷击死亡人数最多。
随着气温逐渐增高,雷雨天气还将持续数月,这就要求各地必须加强防雷工作,避免发生人员伤亡事故。
分析一下6月份各省(区)遭雷击死亡人员分布情况,可以发现,西北地区少于东北、华北,江南和华南地区人数明显多于北方地区,其中,江西死亡人数最多。这是因为西北少雨,反之,东北、华北等地区多雷雨天气,在防雷击工作上更是不容怠慢。6月份发生的主要雷击事件有:
(1)海南省文昌市昌洒镇东群村委会的一处西瓜园工棚,9名民工因避雨躲进工棚时遭到雷击,其中,2人受雷击当场倒地死亡,2人手臂遭雷击伤势较重。
(2)江西萍乡市芦溪县银河镇天柱岗村,13名村民在一凉亭下避雨时遭到雷击,导致2人死亡,6人重伤,3人轻伤。6月22-27日,江西省持续出现雷击死亡灾害,共有19人死亡。
(3)湖南永州蓝山县竹市镇上丰头村发生雷击事件,12人被当场击晕,经医院及时抢救,已全部苏醒。
(4)云南昆明突下雷阵雨,盘龙区落索坡村的5位村民在盘龙江大花桥2段的大树下避雨时,被雷击中,造成1死3伤。
这些都是人员伤亡事件,雷电同样会造成很多设备设施损坏,导致停电、起火等事故。(5)重庆遭遇了一次长时间的瓢泼大雨。受雷电、大风影响,主城6个供电局中,沙坪坝、杨家坪、南岸、北碚供电局共计66条110千伏、35千伏、10千伏输电线路均不同程度出现了瓷瓶(绝缘用)被雷击穿、大风刮断电线、保险松动、损坏引发线路跳闸等情况,导致近22万市民出现6-15小时的电力中断。有的住户也出现了电视机因雷击而损坏的情况。而深圳市处于我国南方,也遭受雷电的侵袭。据统计,深圳已接到多宗雷击事故报告,造成财产损失数百万元。
据统计,仅在2004年和2005年,我国发生雷电灾害19918起,伤亡人数达3157人,直接经济损失数十亿元,是仅次于暴雨洪涝、气象地质灾害之后名列第三的气象灾害。雷电作为我国最严重的三大气象灾害之一,给人们带来的损失是不可忽视的,无论是煤矿、化工、电力、建筑,还是人们生活、森林防火,都会受到夏季雷电的侵害。要保证安全,就要从细节抓起。
近日,温家宝总理做出了“提醒各地有关部门加强防雷工作”的重要批示。
从以往的案例可以看出,雷电灾害主要原因是因为缺少避雷措施和设备以及避雷知识导致出现人员伤亡事故。所以就必须从以下两个方面入手来避免雷电灾害。
1、各地须加强防雷工作。尽可能在各类建筑物上安装相应的防雷设备,特别是野外的简易建筑物等更要安装防雷设施。各企业单位要严格执行有关防雷法规,通过正规机构来检测、完善本单位的防雷设施,切莫贪图省事和便宜请不法机构来检测和完善防雷设施。
2、加强防雷宣传。在雷雨天气里,人不宜在开阔地活动,不能到草棚、金属棚中、树下等地避雨,以免遭直接雷击和感应雷击;雷雨天不宜靠近建筑物的外墙以及使用电器设备。如果有单位或居民遭遇雷击意外后,应该及时上报气象部门,不可瞒报。而气象部门作为为大家服务的单位,也应该做到以下几点:
一、是要加强雷电灾害的监测预测工作。
二、是要加强有针对性的服务。雷电灾害多发在农村、山区等偏远地区,要将有关雷电服务信息及时、有效传递到有关人员的手中,同时加强对各级政府及有关部门的服务。
三、是要有针对性的加强防雷的管理工作。四是进一步加强雷电轨道的建设。
第二节
国家对铁路信号设备防雷的计划和方案 全国铁路开展信号设备防雷专项整治工作 针对汛期雷雨季节雷害极易发生、直接影响铁路运输安全的严峻现实,铁路部门积极建立防雷责任制,切实提高防雷工作标准,同时开展信号设备防雷专项整治,做好应急处置工作,尽最大努力确保铁路运输生产安全。
据悉,进入汛期,由雷击造成设备故障影响铁路运输安全的现象较多。仅6月份,全路因雷击造成信号设备故障147件,故障延时117个小时。
提高信号设备防雷标准,是减少雷害发生的根本。今年,铁道部在原有铁路防雷标准基础上,发布了《铁路信号设备电磁兼容及雷电电磁脉冲防护实施意见》。《意见》吸取了我国铁路信号防雷工作多年来的经验,并借鉴了国外铁路信号设备防雷方法,包含地网设置、屏蔽设置等综合防护技术措施,大大提高了信号设备防雷标准,进一步增强了设备防雷的可操作性。同时,《意见》还规定了防雷设计与施工资质管理、施工验收、质量责任、雷害处理、产品采购、检查测试等维护与管理方面的内容,基本形成了信号设备雷电综合防护框架。目前,铁道部已经发布了《信号设计规范》,正在抓紧制定《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术规范》,努力提高信号设备防雷的设计和建设水平,进一步减少雷害发生。
雷害发生的重点地区是微电子设备和微电子设备集中的区段。为防止汛期雷害损坏信号设备,铁道部将防雷工作列入今年专项整治内容,拨出专款用于六大干线1078个站场和其他干线上829个计算机联锁站场的防雷整治。目前,铁路六大干线所有车站和其他线路计算机联锁车站防雷整治工作正在紧张进行,内容包括雷击防护、机房屏蔽、地线整治、加装防雷保安器等。
针对《意见》中提出的因防雷设施维护或管理不当造成信号设备发生雷害必须列管理单位责任的规定,铁路部门将继续建立防雷逐级负责制和雷害应急预案,明确雷电防护装置的设计、施工、维护和管理等单位及人员的责任,做到铁路局、电务段逐级负责,尽最大限度减少雷害对铁路运输生产的影响。
第三节
信号设备防雷的重要意义
防雷与安防,是两个不同的行业,但却又有着密切的关系,同样保护着安全。在安防领域,防雷日益受到重视,甚至在许多工程验收过程中,防雷已成为必不可少的一项。此专题的开设,是为了让大家系统的了解防雷与安防的关系,了解最新的防雷在安防行业的应用。现代的安防监控产品均系微电子化产品,这些监控设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性。其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感,这就使得监控系统设备极易遭受雷击/过电压破坏,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和安全方面的风险。为了能够准确、有效地提供安防监控系统的防雷解决方案,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。
北京某地监控系统,室外摄像机防雷工程。其闭路监控系统由前端摄像机、视频矩阵和控制键盘等终端设备及信号传输线路三部分组成。前端摄像机中设有8台室外摄像机,全部为室外一体化球形摄像机。其中4台在主楼顶层,其余4台均匀分布在外围广场的8根高杆灯柱上。灯柱分布在主体楼四周,每个灯柱均采用单独接地体就地接地。室外球机采用75欧视频同轴电缆与中控室视频矩阵相连;球机控制线采用两芯屏蔽双绞线,每 4台球机以总线方式连接。所有室外导线均通过预埋地下的PVC管路走线。灯柱采用就地接地,接地电阻1欧左右(满足单独接地小于4欧姆的规范要求)。避雷器接地端与灯柱子接地牌相连。
该系统在2006年经历了一场强雷暴天气,雷暴过后发现安装在灯柱上的4台室外球机全部被雷击损坏。检查发现连接球机的控制线绝缘层已发黑硬化,无法再使用。部分视频避雷器上有击穿痕迹。
从现场环境、避雷器的痕迹以及控制线的损坏情况看,这次雷害电流强度很大,应该是一次直击雷的破坏事故。雷害成因分析:
事故发生后某地请我公司为其原有系统进行了雷击分析并为其提出整改意见。导致多台球机被雷击损坏的根本原因是不同的信号端之间的不共地,导致雷直击时在两端产生不等的地电位而引起设备和线路的损坏。另外,原设计施工方案也有以下的一些缺陷: 避雷器与室外球机之间的距离过长导致防雷保护效果不佳; 关键的控制信号线上没有设置避雷器,导致连串的设备损坏;
引入中控室设备处信号线没有设置避雷器,也会导致中控设备被入侵浪涌损坏。 预埋管采用非金属PVC管,导致雷击时埋地信号线路屏蔽层与外地产生形成大电位差,造成线路损坏。对雷害的整改措施:
由上可见,若采取的防雷措施不合理或考虑不严密,防雷就不能起到效果。为了完善该系统的防雷性能,应按以下措施对原防雷系统进行改进: ①
室外球机处的改进措施
室外球机应分别装设单相电源防雷器、视频防雷器,控制线防雷器。建议采用专为摄像机保护设计的专用的一体化避雷器。 室外球机端的避雷器应尽量靠近球机安装,从防雷器到球机的线路长度(包括接地线)越短越好。
球机的金属外罩、信号线屏蔽层、金属蛇管、电源变压器金属外皮等应与灯柱金属外壳或者灯柱的接地线形成可靠电气通路,保证接地良好。②
机房处的改进措施
从外引入的视频线及控制线,在接入设备前必须安装相应的信号防雷器,防雷器的接地引线应尽量短。
埋地进入机房的信号金属导线,金属管与带屏蔽导线的金属屏蔽层,应在引入室内处进行就地接地,与大楼的统一接地网形成良好电气通路(接地电阻必须小于1欧)。③
其他接地措施
条件允许时,室外通讯线路应考虑穿金属管埋地敷设,金属管两端应接地,全长应保持电气连接。
当室外摄像机采用就地接地时,接地电阻值越小越好,应尽量把接地电阻降到1欧姆以下。
条件允许时,应采用埋设截面足够大的扁铁或钢筋,将室外摄像机接地与中控室接地网连通,以实现共地。
当室外摄像机接地条件不能满足要求时,应采用光纤通讯,以避免因金属导线跨越两个地网而引起的过电压。
防雷设备从类型上看大体可以分为:电源防雷器、电源保护插座、天馈线保护器、信号防雷器、防雷测试工具、测量和控制系统防雷器、地极保护器。
电源防雷器分为B、C、D三级。依据IEC(国际电工委员会)标准的分区防雷、多级保护的理论,B级防雷属于第一级防雷器,可应用于建筑物内的主配电柜上;C级属第二级防雷器,应用于建筑物的分路配电柜中;D级属第三级防雷器,应用于重要设备的前端,对设备进行精细保护。
通信线信号防雷器在产品的设计上,依据IEC 61644的要求,分为B、C、F三级。B级(Base protection)基本保护级(粗保护级),C级(Combination protection)综合保护级,F级(Medium&fine protection)中等/精细保护级。优点:种类型号多,防护齐全。缺点:产品价格相对较高。
在安防行业除了要选用合格的防雷产品外,系统地良好接地,和施工的合理规范也是做好防雷的必要条件。
所有防雷保护系统均应有可靠、有效的接地。接地系统亦是防雷保护的必要组成部分之一。安防监控系统前端、终端设备均应有良好的防雷接地,相应接地系统应符合规范要求。一般独立于监控机房所在建筑物的前端设备均须设有独立接地。但在此需要特别指出的是:无论前端还是终端设备的接地系统,如果距离小于20米的情况,两个接地系统之间应做等电位连接。
施工时沿墙敷设应注意的问题:
许多布线人员,因对防雷知识了解有限,或者图简单方便,习惯于将户外走线线路与建筑物避雷带、引下线相互捆绑。方便了工程施工与美观的同时,也带来了较大的防雷安全隐患。这一点是值得重视和注意的。为减小雷害风险,任何导线/金属线路均应尽可能避免与直击雷防护系统平行捆扎,而应依有关规范要求合理布线。目前安防工程防雷系统设计原则一般依据如下: 雷击破坏途径:
CCTV电视监控系统如果遭受雷击,将可能由以下几种途径对系统产生破坏。 直击雷:雷电直接击在露天的摄像机上造成设备损坏;雷电直接击在架空线缆上造成线缆熔断。
雷电波侵入:CCTV的电源线、信号传输或进入监控室的金属管线遭到雷击或被雷电感应时,雷电波沿这些金属导线侵入设备,造成电位差使设备损坏。
雷电感应:当雷击中避雷针时,在引下线周围会产生很强的瞬变电磁场。处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势。这种现象叫电磁感应。
当有带电的雷云出现时,在雷云下面的建筑物和传输线路上都会感应出与雷云相反的电荷。这种感应电荷在低压架空线路。
第二章
雷电现象、特性及参数
现代防雷保护包括外部防雷保护(建筑物或设施的直击雷防护)和内部防雷保护(雷电电磁脉冲的防护)两部份,外部防雷系统主要是为了保护建筑物免受直接雷击引起火灾事故及人身安全事故,而内部防雷系统则是防止雷电波侵入、雷击感应过电压以及系统操作过电压侵入设备造成的毁坏,这是外部防雷系统无法保证的。
第一节
雷电的概念与对信号设备危害 雷电的产生
雷电是自然界中一种常见的放电现象。关于雷电的产生有多种解释理论,通常我们认为由于大气中热空气上升,与高空冷空气产生摩擦,从而形成了带有正负电荷的小水滴。当正负电荷累积达到一定的电荷值时,会在带有不同极性的云团之间以及云团对地之间形成强大的电场,从而产生云团对云团和云团对地的放电过程,这就是通常所说的闪电和响雷。具体来说,冰晶的摩擦、雨滴的破碎、水滴的冻结、云体的碰撞等均可使云粒子起电。一般云的顶部带正电,底部带负电,两种极性不同的电荷会使云的内部或云与地之间形成强电场,瞬间剧烈放电爆发出强大的电火花,也就是我们看到的闪电。在闪电通道中,电流极强,温度可骤升至2万摄氏度,气压突增,空气剧烈膨胀,人们便会听到爆炸似的声波振荡,这就是雷声。
而对我们生活产生影响的,主要是近地的云团对地的放电。经统计,近地云团大多是负电荷,其场强最大可达20kV/m。
雷电的危害
雷暴可以使铁路信号系统设备损坏或失效,影响列车运行的正常秩序,同时带来较大的直接和间接经济损失。由雷暴造成的自然灾害被称为雷害。导致铁路信号系统雷害的有雷电直击(或称直击雷)和雷电感应(或称感应雷)。雷电直击是雷云直接通过地面物体放电并产生电效应、热效应和信号系统设备雷害的主要原因。雷电感应是雷电放电的强大电磁场在邻近铁路信号系统导线或系统设备内产生的电磁感应脉冲,该电磁感应脉冲产生的过电压和过电流幅值并不太高,但由于现代铁路信号系统设备采用了大量微电子设备,微电子设备耐过电压和过电流的能力很低,雷电感应引起的电磁感应脉冲可以造成雷害。雷电感应发生概率较大,一般雷电直击点周围半径1km左右都会产生雷电电磁脉冲。雷电感应是铁路信号设备防护的重点,因此,铁路信号防雷设备主要用来防止雷电感应造成的雷害。雷电具有很大的破坏力和多种破坏作用。雷电对物体的危害性可归纳为直接雷击、雷电副作用、雷电波引入、反击四种形式,其破坏作用主要表现为放电时所显示的各种物理效应和作用。
(一)电效应
落地雷具有数万甚至数十万、数千万伏特的冲击电压,足以烧毁电力系统的发电机、变压器、断路器等设备及电气线路,引起绝缘击穿而发生短路,从而影响信号设备的正常使用。(二)
热效应
落地雷的电流一般为几十至几千安培,有的峰值电流高达数万安培至10万安培。当这种强大的“雷击电流”通过导体时,在极短的时间内转换为大量的热能。雷击点的热能通常为500~2000J,严重时能够击穿信号电缆,造成混线故障而影响行车。(三)
机械效应
雷电效应将使物质和各种结构缝隙里的气体剧烈膨胀,同时使水分蒸发,其他物质分解为气体,这就造成雷击物内部出现强大的机械压力,致使雷击物遭受严重破坏。(四)
静电效应
铁路信号设备防雷的重要性
雷云放电,云与大地的电场消失,但金属物上的感生电荷却不能立即逸散,产生很高的对地静电感应电压。静电感应电压往往高达几万伏特,可以击穿数十厘米的空气间隙而发生火花放电。
(五)电磁感应
具有很高电压和很大电流,发生时间极短的雷电,在它周围空间将产生强大的交变磁场。处于这一磁场中的导体感生出较大的电动势,还会在闭合回路的导体中产生感应电流,如果导体中有的地方接触电阻较大时,就会局部发热或发生火花放电。(六)
雷电波侵入
当雷击架电力线路、金属管路时,产生的冲击电压使雷电波沿着线路或管道迅速传播,当侵入建筑物内时,可造成分配电装置和电气线路绝缘击穿而产生短路。此种雷电灾害占整个雷电灾害的50%~70%以上。(七)
反击
当建筑物或构筑物防雷装置等遭受雷击时,其内外的电气线路、金属管道等可具有很高的电压,如其间距较近时,可产生火花放,电这种现象叫做反击。反击可能引起电气绝缘破坏,金属管路烧穿等。雷电的概念
在雷雨季节里,常会出现强烈的光和声,这就是人们常见的雷电。雷电是一种大气中放电的现象,虽然放电作用时间短,但放电时产生数万伏至数十万伏冲击电压,放电电流可达几十到几十万安培,电弧温度也可达几千度以上,对建筑群中高耸的建筑物及尖形物、空旷区内孤立物体以及特别潮湿的建筑物、屋顶内金属结构的建筑物及露天放置的金属设备等有很大威胁,可能引起倒塌。起火等事故。特别是在华南地区,年雷暴日常会达到80天甚至更多,频繁的雷击会造成生命和财产的巨大损失。由于暖湿空气的剧烈运动,天空中的云层可以带电。带异性电荷的雷云间会发生云间放电,天空中雷云会对大地放电,以达到中和云层中电荷的目的。带电雷云放电这一极普通的自然现象即为雷暴。雷暴的本质是电现象,因此雷暴又称雷电。中国是一个多雷暴的国家,大部分地区年平均雷暴日在40以上,广东、广西、福建、云南、海南等地平均雷暴日在80左右,有的地方雷暴日还可达100以上。雷电从发生到结束作用时间极短,一般仅若干微秒,是一种瞬态现象。人们将瞬态现象称为浪涌(surge),雷电又被称为雷浪涌。雷电的危害一般分为两类:一是雷直接击在建筑物上发生热效应作用和电动力作用;二是雷电的二次作用,即雷电流产生的静电感应和电磁感应。因此我们要作好防雷措施。
因此安装在铁路信号系统内的信号防雷设备必须保证信号系统的正常工作,在雷电电磁脉冲侵入时应能及时限制雷电压和将雷电流引导入地。
雷电引起的雷击是夏季常见的一种自然现象。雷电对于人类的危害一般分为3种:直击雷、雷电波侵入和感应雷击。直击雷是指雷电直接击中建筑、树木、大地、防雷装置或人体,直接雷击声光并发,咄咄逼人,老幼皆知;雷电波侵入是指雷电对架空线路和金属管线作用,雷电波可能沿着这些管线侵入屋内,危及人身安全或损坏设备;而感应雷击悄悄发生,不易察觉,后果严重,直接雷击与感应雷击破坏的对象不同,直击雷主要击坏放电通路上的建筑物、输电线,击死击伤人畜等,感应雷主要破坏电子设备。最近我油田近百起电脑上网用户、电视机遭受雷击事件,就是感应雷击、雷电波侵入所造成的。专家提醒,感应雷击正呈明显上升趋势,80%的雷击事故都是由它引起的,但目前人们对这种隐性雷电灾害的认识比较差,不少人没有意识到要防护,该怎么防护。特别是不少住宅小区,基本属于防雷工作的盲区。以往认为建筑物上只要安装了避雷针,就能避免雷击的传统防雷观念要改变,城镇防雷重点应在防止“感应雷击”上。
感应雷击是由于雷雨云的静电感应或放电时的电磁感应作用,使建筑物上的金属物件,如管道、钢筋、电线、反应装置等感应出与雷雨云电荷相反的电荷,造成放电所引起。一台电子设备招引感应雷击的通道主要有3条:
1、天线、馈线引入;
2、电源线路引入;
3、信号线路引入。
对于建筑物中电子设备群体来说,引入感应雷的通道主要有6条:
1、建筑物中一切电子设备的天线、馈线、电源线、信号线、接地线都是建筑物的进雷通道;
2、出入建筑物中各种电源线路及建筑物内部“长”距离信号线路;
3、具有公共接地的建筑物中的一切金属管道,在直接雷电流流经其上时,其周围产生的磁场涡流在金属表面感应出来的雷电冲击波;
4、雷电放电时,在金属表面感应出来的雷电冲击波;
5、直接雷击落雷点建筑物的雷电高位冲击;
6、直接雷击落雷点建筑物的雷电反冲电流。这种电流可通过相邻建筑物的接地线路进入其电子设备,使电子设备的机壳和机芯之间产生放电现象而损坏。
自然界每年都有几百万次闪电。雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。最新统计资料表明,雷电造成的损失已经上升到自然灾害的第三位。全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数。据不完全统计,我国每年因雷击以及雷击负效应造成的人员伤亡达3000~4000人,财产损失在50亿元到100亿元人民币。雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。现代电子技术的高速发展,带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低。以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域,以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点,暂态过电压不仅会造成电子设备产生误操作,也会造成更大的直接经济损失和广泛的社会影响。
总
结
防雷接地重要性 第3篇
1. 输电线路的防雷接地措施分析
首先, 输电线路中要架设避雷线。避雷线又称架空地线, 架设在杆塔顶部, 一根或二根, 用于防雷。通常当雷电击中输电线路时, 在输电线路上将产生远高于线路额定电压的“过电压”, 有时甚至达到几百万伏。它超过线路绝缘子串的抗电强度时, 便会引起线路跳闸, 甚至造成停电事故。然而, 使用避雷线可以遮住输电线路, 使雷只落在避雷线上, 并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置, 使雷电流导入大地。一般来说, 输电线路的电压愈高, 采用避雷线的效果就愈好。还有, 避雷线应在每个杆塔的地基处接地, 因为在采用双避雷线的超高压输电线路上, 正常的输送电流会在两根避雷线之间组成闭合回路, 而造成功率损耗, 所以为了降低损耗, 须将避雷线对地绝缘。同时, 避雷线的保护效果还同它下方的导线与它所成的角度有关, 一般在20度到30度之间。
其次, 要降低杆塔的接地电阻。对于平原地带的杆塔来说, 任何一根杆塔都要配备接地装置, 并且要与避雷线连接, 来提高输电线路防雷的可靠性和实用性;对于一般高度的杆塔来说, 为了提高线路耐雷水平与降低雷击跳闸率, 降低杆塔冲击接地电阻是最有效和经济的方法, 还要对同一条线路进行逐段改造, 把邻近杆塔接地连接, 来降低相邻杆塔的接地电阻, 并将杆塔延伸至周边土壤电阻率较低的地方;对于山区地带的杆塔来说, 通常在四个杆塔的底部应用打深井加降阻剂或采用长的辐射地线, 来增加土壤与地线的接触面积使电阻率降低, 实现输电线路的防雷。总之, 降低杆塔接地电阻, 并完善接地装置, 保证雷电产生的电流可靠的泄放到大地, 是输电线路运行中防雷的基础。也是提高设备防雷经济、高效的方法。
最后, 要安装自动重合闸。输电线路除了要安装防雷保护装置外, 还要安装自动重合闸装置, 因为输电线路的故障百分之八十以上都是瞬时性的, 输电线路在遭受雷击时, 绝缘子发生闪络就会造成跳闸, 因此安装自动重合闸装置对降低输电线路的雷击事故率具有较好的效果, 这样就可以消除瞬时性故障, 减少雷击跳闸后停电的现象, 确保持续供电。
2. 输电线路的维护
应该对输电线路进行实时的管理与检修。为了防止雷击跳闸停电, 在防雷技术上应多做研究, 输电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能, 降低线路的雷击跳闸率, 还有就是对防雷设备的接地情况进行检察, 还应根据地形条件和气候条件等综合考虑运行方式;从实际出发实行输电线路状态检修是电网发展的必然要求, 也是输电线路管理水平不断提高的需要, 如增加巡视站, 清理线路旁的树枝等;应该尽量避免电能在输电网中的损耗, 电力网在实际运行中可能由于带电设备绝缘不良而有漏电损耗。这种损耗可以通过加强电力网的维护工作来降低, 维护工作主要是定期清扫线路、变压器、断路器等的绝缘子和绝缘套管等;应综合考虑系统的运行方式、防止雷击永久性故障和降低雷击跳闸率, 还要根据线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、清理线路周围的不利因素、加装线路避雷器和接地电阻监测等措施, 以降低雷电天气对输电线路造成的危害。
3. 结语
随着科技发展, 生产和生活用电量越来越大, 电已经成为最重要的资源之一, 如何保证电力的供应对于国民经济发展和人民生活水平的提高都有非常重要的意义。在电力输送过程中, 如何防雷显得十分重要, 防雷击术的研究已经取得了很大的发展, 线路防雷的保护措施会越来越多。在实际中, 输电线路的防雷保护是一个系统工程, 需要因地制宜, 根据不同区域的地形地貌和气候特点, 合理地选择防雷保护措施。如在高原山区, 雷击次数多, 而且地形越恶劣的环境越严重, 采用单一的避雷器不能产生很好的避雷效果, 但是如果配上杆塔接地网的装置就可以大大降低雷击率, 所以在输电线路中杆塔接地网的装置既可以在平原应用还可以应用在地质恶劣的山上。输电线路的管理和检修也是必不可少的, 输电线路不同于一般的设备, 它覆盖范围广, 而且大部分在室外, 只要有任何一处损毁, 就会影响到一个系统, 所以线路的检修和管理是影响供电稳定性的重要环节。加强巡视, 及时维护等, 一定能有效地防止雷害事故, 提高电网供电可靠性。
摘要:随着科技的发展, 电力已成为最重要的资源之一, 如何保证电力的供应对于国民经济发展和人民生活水平的提高都有非常重要的意义。雷电如果击中输电线路, 则会导致线路跳闸或本体受损, 影响持续供电, 如果对输电线路接地, 就可以加强防雷, 不但可以减少由于雷电击中输电线路而引起的跳闸次数, 还可以有效保护变电站内电气设备的安全运行, 是维持电力系统持续、可靠供电的重要环节。
关键词:高压线路,防雷研究,避雷器,输电线路
参考文献
[1]袁志鑫《变电所防雷接地》[J]科技情报开发与经济2008 (2) ;
防雷接地重要性 第4篇
【摘 要】防雷检测是基层气象台站的一项基本业务,是防雷中的重点和主要内容,也是整个防雷装置安全性能所要获取的重要技术指标。防雷检测中,接地电阻的大小意义重大。本文首先说明了接地电阻的定义,然后分析了防雷检测中接地电阻的重要性,最后探讨了防雷检测中接地电阻的影响因素及其解决对策。
【关键词】防雷检测;接地电阻;气象;设备
一、接地电阻的定义
接地电阻实际指电流从接地装置流向大地然后再流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻。接地电阻分为工频接地电阻与冲击接地电阻。工频接地电阻是把接地体的流经电流作为工频电流从而得到的接地电阻;而冲击接地电阻是把接地体的流经电流作为冲击电流进而得到的接地电阻值,这在有雷电电流流过的情况下非常有研究价值。我们在平时工作中测得的接地电阻值数值为工频接地电阻值,所以通常若没有指明是哪一种接地电阻,都是指的工频接地电阻。我可以通过计算公式来转换接地电阻以衡量其是不是符合规程要求。转换计算公式为:R=ARi。
二、防雷检测中接地电阻的重要性分析
检测接地装置优劣的重要指标即为接地电阻的大小,一般来说,接地电阻越小,雷电发生时,其流散的速度越快,一旦物体被雷击中,其产生的高电位持续的时间也就越短,防雷装置上产生的雷击高电位也就相应的越低,降低了对人及各种设备的威胁。
根据有关的电学原理,当发生雷击时,产生的雷电流在通过防雷装置时,接地电阻上的高压与接地电阻的关系呈正比,也就是冲击接地电阻的值越小,电压(电压反击跨步电压和接触电压)对人或物的威胁性就越小,由此可以看出,接地电阻可作为重要指标对接地装置的优劣进行衡量。在各类有关的防雷规范中,在用途不同时对接地电阻的要求较明确。如在《防雷技术标准规范汇编》(以下简称《规范汇编》)中,分别对防雷类型为一、二、三类的防雷建筑物的接地电阻进行了具体规定,一、二类的电阻应小于10Ω,三类的电阻应不小于30Ω,而电力变压器或发电机的工作接地电阻不得大于4Ω。因此,应高度重视接地电阻的相关检测工作。
目前,随着防雷及接地技术的逐渐发展,在对接地电阻进行检测的过程中,应该对其他因素进行综合考虑,如还需要对等电位连接措施及接地装置的结构属性等是否符合规范要求进行详细检测。根据《规范汇编》的有关规定,在土壤电阻率高的地区,对当地的经济条件及该地区的施工难度进行综合考虑,应重点对铁架与霹雷针之间及公共接地系统的连接状况进行检查,而对于医疗设备、计算机系统就要重点考虑等电位连接状况。
三、防雷检测中接地电阻的影响因素及其解决对策
(一)影响因素
1.气象条件。由于在规范汇编里没有具体规定在进行接地电阻的检测时应该具备的气象条件,所以当进行实际的电阻检测时,要对当地的气象条件(例如湿度,温度等)有所了解,然后根据这些来明确接地电阻和气象条件之间存在的关联。接地电阻和土壤的电阻率之间的关系呈正比,换句话说就是当土壤的电阻率越高,接地电阻的阻值也越大。土壤中的化学成分,相对湿度和温度,以及土质的紧密程度等都会对土壤的电阻率产生影响,在这些因素里,会给电阻率造成最为严重影响的因素就是土壤的相对湿度和温度。
2.检测设备。在规范汇编中要求检测的电阻是冲击接地电阻,而在大多数的气象台站中用的是日本生产的摇表式地阻仪,通过这种地阻仪所检测出的叫做工频接地电阻,与规范汇编中要求的不符合。因此在进行电阻仪的测试时,重点测试土壤中的电位梯度近似为0的地方,也就是将电阻仪放置在零点的区域内,以避免出现误差,从而使测试出的接地电阻值更为精确和有效,但是在实际的测试中很难做到。我国大部分的防雷检测机构在进行接地电阻的检测时,较常使用钳形接地电阻仪来检测,这种电阻仪的检测速度相对更快并且无须用到辅助接地棒,更加易于使用。在现实的接地体电阻的检测中,不能测量出被作为测试极的接地体和要进行测试的接地体间的距离,在一些特殊情况里,这两个接地体间的距离十分短,不能达到测量的标准,并且在还没掌握接地装置的内部结构的情况下,这两个接地体己经和地下电气沟通,在这个时候测试出的电阻值不具备可靠险,所产生的误差也很大。
3.随机因素。在实际检测接地体的电阻值过程中,一定要保证没有不利因素的干扰,使测量出的数据更加精确,有效。在进行接地电阻的测试时,会随机出现一些不利因素给检测过程带来影响,例如检测时使用的地阻仪在测量过程中产生的电流量较小,会使测量出的数据不够准确。除了这些干扰因素外,还会出现一些人为因素对检测过程造成影响,对于这些因素一定要有足够的重视,一定要最大限度的保障测量过程不被影响因素干扰。
另外,在接地电阻的检测中,会出现给高层建筑物的防雷设备的接地电阻进行检测的情况,在检测时会用到很长的测试线,而这也会使检测误差偏大,例如一些高层建筑物的防雷工程做得很好,但是在检测接地电阻时出现了较高的误差。所以为了避免这种情况的发生,工作人员要考虑到超过标准长度的测试线所产生的电阻和感抗以及电流量带来的干扰电动势等因素。
(二)解决对策
1.接地电阻值在很大程度上受检测人员的操的影响,在检测时应注意:检测仪的三极要在一条直线上并且与地网垂直;地网测试点和测试仪的连接线长度最好小于5m。若需加长,应把实测接地电阻值与加长线阻值相减,然后填人表格等。
2.接地电阻受检测环境的影响较大,检测时,接地电阻测试仪的接地引线及其他导线应将高、低压供电线路避开,防止造成危险和干扰;若地网带电对检测产生影响,应其原因查明,把带电问题解决后再测量,或者换个检测位置测量;若在测量时因为高频干扰、工频漏流、杂散电流等因素,以至于接地电阻表读数不稳定,可以把地网测试点和测试仪的连线改为屏蔽线,或选用能够改变测试频率、具有窄带滤波器或选频放大器的接地电阻表检测,使其抗干扰的能力得以提高;按DL475-92《接地装置工频物性参数的测量导则》规定,当大型接地装置或地网对角线D≥60m需要采用大电流测量,施加电流极上的工频电流应≥30A,以排除干扰使误差减少。
3.根据实际检测对象对接地电阻的要求精确度选定检测方法。通常可采用三极法,但若有较高的接地电阻精确度的要求,就必须采用四极法,并进行方位、多点测试。
4.在检定合格有效使用期的检测仪器才能使用,测量仪器与测试仪器要符合国家计量法规的规定,检测仪器见《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T21431—2008附录E。同时检测仪器的选用要依据实际检测对象的接地方式进行,在检测时要注意要测地网是不是单点接地,被测地线与设备是不是已连接,有没有可靠的接地回路,从而选择相应的测量仪器。
5.接地电阻值的检测应在土壤未冻结和非雨天时进行,天气气候条件要能够使正常检测得以进行。
四、结语
综上,接地电阻是衡量防雷检测中的接地装置性能和防雷工程质量的主要指标,在实际的检测过程中,会出现各种因素对检测数据造成干扰,从而使得检测出的接地电阻不够准确,真实。而接地电阻能够达到要求,是确保防雷装置可靠性的关键,因此从中可以看出,防雷检测中接地电阻起着十分重要的作用。
参考文献
[1]应征,王挥蜃,刘春.接地电阻的测量与降低[J].移动电源与车辆,2012(01).
[2]徐传洋.接地电阻试验技术要点分析[J].中国科技信息,2012(24).
IDC通信机房防雷必要性 第5篇
《电子信息系统机房设计规范》GB50174
《中国电信IDC机房设计规范》DXJS1029-2011
《建筑物防雷设计规范》GB50057
二、防雷必要性
广州属于雷雨多发区
直击雷传导雷 感应雷等对微电子设备影响越来越大
电磁脉冲、干扰、地电位反击等严重威胁通信网络的稳定
三、新建/改建机房IDC
电信强调提供一个 优质、稳定、可靠的托管服务(数据中心)
防雷工程是一个综合型工程应从整体上设计,杜绝雷害入侵途径。
外部防雷+内部防雷+等电位连接+联合地网+防雷设备,建设标准20年以上使用期防雷等级。
防雷工程内容: 1)防直雷--避雷针、避雷带、避雷网
依据:建筑物防雷分类IDC归属 二类建筑物 应建设防直击雷措施 避雷针和避雷带《建筑物防雷设计规范》GB50057第3.3.1章节
2)机房等电位连接
依据:《中国电信IDC机房设计规范》DXJS1029-20117.4.3章节
《电子信息系统机房设计规范》GB501748.4.58.4.68.4.章节
3)联合地网
依据:《电子信息系统机房设计规范》GB501748.4.2章节
《中国电信IDC机房设计规范》DXJS1029-20117.4.2章节
交流工作接地、安全保护接地、防雷接地、防静电接地、屏蔽接地应采用联合接地。
一般情况下一般以前的交换局机房并没有如此完整的功能划分和能够全部满足规范的联合地网,所以需要对防雷联合地网进行建设。
4)防雷器
依据:《中国电信IDC机房设计规范》DXJS1029-20117.4.4章节
其他营运商(兄弟分公司)做法:
移动南方基地 2010年省移动对IDC园区投入数百万巨额资金进行防雷建设工程。从标准的建筑物防雷:如天面避雷带 避雷针。到通信网络机房的等电位连接,新建大型高标准地网等要求。看出IDC数据中心防雷在广东移动的重视程度。
珠海电信将在2011年建设大型IDC中心,省公司已经批准。珠海电信在原有旧机楼进行改造(机房已建成7年以上了),其中防雷就是一期重点建设环节。按照网维中心相关责任人要求在建设部门在方案提高防雷系统技术等级。
防雷接地重要性 第6篇
弱电工程防雷方案简述
一、弱电工程概述
智能建筑弱电工程中有些工程队往往忽视防雷接地,给弱电工程遗留下安全隐患。本文较深入地探讨了智能建筑弱电工程防雷接地设计方案,供相关弱电工程技术人员参考,以起抛砖引玉之效。
随着通信科学技术的不断发展,特别是无线移动技术的步伐日益加快,而通信设备属于弱电设备, 它耐雷电及过电压的能力很弱,因而各种通信设备及计算机设备遭受雷击损坏已成为影响通信系统安全运行的重要因素。总的来讲,有两种过电压方式侵入设备从而损坏设备:
一种由弱电工种中的电源线、信号传输线、天馈线及地线侵入的雷电流。
另一种是内部操作过电压,如变压器的空载、电机的启动、开关的开启等引起的浪涌电压,足以使许多微电子设备遭受不同程度的损坏,直接造成巨额的经济损失,更重要的还会导致整个通信网络瘫痪,从而对我们保障武警消防系统的通信系统、内部管理系统的设备安全性、可靠性就提出了更高的要求。由此可见通信系统和计算机网络系统的雷电防护安全问题愈显得日益突出,势在必行。
二、弱电工程具体防雷系统解决方案
弱电防雷是一项综合工程,它包括防直击雷、防感应雷以及接地系统的设计。本方案参照信息产业部批准的中国通信行业标准:“通信基站防雷与接地设计规范”;“通信工程电源系统防雷技术规定” 及“通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范”,结合我公司产品的特点和工程设计的经验,提出了本解决方案。
(1).防雷慨述 雷电是发生在大气中的声、光、电物理现象,它给人类的生活带来很大影响,雷电造成的灾害自远古以来一直威胁着人类和地球上的一切生物,随着科学技术的发展,微电子设备的增多,计算机的普及,雷电的危害性愈来愈突出。感应雷的危害已被社会愈来愈重视。而感应雷是指由于闪电过程中产生的磁场与各种电子设备的信号线,电源线以及天馈线之间的耦合而产生的脉冲电流,也指带电雷云对地面物体产生的静电感应电流,若能将电子设备上电源线,信号线或天馈线上感应的雷电电流通过相应的防感应雷避雷器引导入地,则达到了防感应雷的目的。
(2).雷电破坏弱电设备的途径主要有以下几个方面: 1.直击雷对建筑物或邻近地区的雷电放电,从而导致建筑物内部通信网络环路中,由于电磁感应产生瞬态过电压造成设备损坏;2.雷电通过供电系统侵入设备造成的损坏;3.雷电通过通信线路(如DDN/X.25、PSTN、ISDN、邮电专线、视频传输线、音控线、帧中继等)的感应传入弱电系统损坏设备;4.雷电通过天馈线路传入系统损坏设备;5.接地措施处理不符合规范要求,引起的地电位反击;6.静电感应产生瞬间电荷反击,传入网络系统造成设备损坏。
综上所述,雷击不仅会造成建筑物和通信网络、设备的损坏,而且还会危及人生安全。因此应采取综合防雷措施,既要防御直击雷对建筑的危害,又要防御感应雷沿各种途径进入室内,对人员、设备的危害。
(3)、设计依据及原则 1设计依据: A.《电子计算杌机房设计规范》GB50147—93 C.《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》GB64—83 D.《电子设备雷击保护导册》GB7450—87 E.《建筑物电气设计手册》
F.《计算机信息系统防雷保安器》 GA173-1998。H.《建筑物防雷设计规范》GB50057—94 I.《雷电电磁脉冲的防护》IEC1312—1.2.3.2设计原则: 通过对贵单位的设备情况分析,现提出我公司对该项目的设计原则: a、避雷器件在线路中应不影响被保护设备的正常工作。b、重点考虑先进性、安全性、实用性。c、考虑机房的整体性、美观性。d、设计施工的可操作性。
三、弱电工程具体防雷措施
为了保证福建省武警消防总队的大楼、供电系统、监控、消防、通讯系统及电梯系统的防雷安全运行,我们对福建省武警消防总队大楼提出如下防雷解决方案:
3.1 接地系统:
防雷工程设计中无论是防直击雷还是防感应雷,接地系统是最重要的部分。任何一个设备系统均需要一个良好的接地,它不仅是泄放雷电波的根本,而且良好的接地抑制了由于地电位的上升而造成的地电位反击,根据国家标准《电子计算机机房设计规范》(GB50174─93)的规定:“电子计算机机房的接地一般有四种:交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷保护地,其接地电阻£1W。又据国家标准《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)以及《电子计算机机房设计规范》中指出:接地引线宜采用25mm2以上的铜芯线。关于接地体的选用,经过与专业技术人员的共同探讨,认为采用传统材料──钢材作接地体,辅以降阻剂,造价高且不宜达到要求£1W,并且钢材易腐蚀,降阻剂易流失,稳定性差。几年后,随着钢材的腐蚀及降阻剂的流失,接地电阻很快就会成倍上升,这样对于今后再改善接地电阻就造成相当大的浪费和不便,且现有的场地也不允许使用很多的钢材和占用很大的面积。故我们共同认为采用低电阻非金属接地模块来作接地体,该产品还列入国家火炬计划,国家级科技成果推广计划,国家级军事电子产品计划,并由中国人民保险公司承担产品及工程质量保险。它的突出优点在于节省钢材(也节省费用,尤其施工费用),由于是非金属,增加了接地体寿命,耐酸、碱腐蚀,其材料与土壤有很强的亲和力,对降低接地电阻具有很明显的作用。且稳定性极好,使用几个模块就能达到较低的接地电阻,这样占用的面积就小,不需要使用很多的钢材,占用很大的面积。
对接地电阻的要求:
从理论上讲接地电阻愈小愈好,但依据规范、标准,地阻不宜大于4欧姆,如采用联合接地的方案应小于1欧姆。
3.1.2 应采用联合接地:
接地的流派很多,近年来联合接地的观点占上风。因为,现代化的城市不可能以足够的距离作几个地网来满足要求,考虑到福建省武警消防总队的大楼、供电系统、监控、消防、通讯系统及电梯系统的具体情况,地网建议设计为联合接地,延用原来大楼的防雷地网做为此防雷工程地线引出线,但要遵循共网不共线,单点接地的原则。另外,由于此防雷工程的供电系统、监控、消防、通讯系统及电梯系统的分布较远,无法使用原地网,所以防雷地线需在各系统较近处的地方做地网来满足防雷要求地阻≤4Ω即可。
3.2机房的设备屏蔽接地
因为机房的设备对雷的伤害特别敏感,所以对机房的接地该特别的重要。对机房的各种重要的设备的外壳及静电地板龙骨均通过BV10mm²铜线连接到汇集环上,用BV35mm²铜线做汇集环,汇集环接下线用BV70mm²铜线做引下线接大楼独立地网或大楼主钢筋。
3.3供电系统的防雷
电源线是感应雷电波的主要侵入通道,实践证明有80%以上的感应雷击来自于电源线。为了有效泄放雷电,降低残压,保护设备,应作多级防雷保护。
在主楼3楼中心交换机房电源进线端LAY220-100GJ-100(一台)作为电源的一、二、三、级防雷,此型号避雷器,雷电通流量100KA(8/20μs)启动电压500V-560V.(注意:此避雷器的工作电流市100A所以它的最大承受负载功率是100*220=22000W,为更好保护我门应把机房功率控制在它最大承受负载的60%的范围内22000*60%=13200W,现在基本能控制在这个范围内。)在食堂2楼分交换机房、3楼、研发4楼、电源进线端各加入LAY220-100GJ-50一台(共3台)作为电源的一、二、三、级防雷,此型号避雷器,雷电通流量50KA(8/20μs)启动电压500V-560V.(注意:此避雷器的工作电流市50A所以它的最大承受负载功率是50*220=11000W,为更好保护我门应把机房功率控制在它最大承受负载的60%的范围内11000*60%=6600W,现在基本能控制在这个范围内。)在监控设备的视频服务器,取电处加入LAY220-5C移动式多功能防雷插座。(6个)共6个监控。
在机房里对各重要设备和重要信息点,的电源都加入LAY220-5C移动式多功能防雷插座,作为用户终端设备供点保护(3.4信号线路的防雷:
因为现在的各种微电子设备应用较广,设备之间的信号传输线又分布较广,暴露在空间的距离长,加上信号传输线的屏蔽未作好或不能有效屏蔽,就极易受到感应雷电波的侵入,而微电子设备的工作电压及承压能力较低,这样一来各种微电子设备就会受到感应雷的破坏,所以信号线路的防雷是十分重要的。根据侨兴通信弱电工程的情况。
在主楼交换机房,核心交换机与服务器的两端加入LAXRJ4502-08BHA(2台*1=2个)配线架与中继线靠配线架一端加入LAXRJ4502-17CT。(24对线,2个12口器件)作为对交换机防雷保护。
在食堂的分交换机房,配线架与中继线靠配线架的一端加LAXRJ4502-17CT。(18对线,2个12口器件)作为对交换机的防雷保护。
生产3楼的分交换机房,配线架与中机线靠配线的一端加上LAXRJ4502-17CT(18对线,2个12口器件)作为对交换机的防雷保护。
研发4楼的分交换机房,配线架与中继线靠配线架的一端加LAXRJ4502-17CT。(56对线,5个12口器件)作为对交换机的防雷保护。
在各楼宇的信息点与中继线,靠信息点处加入LAXRJ4508-08BHA主楼24的信息、食堂2楼18信息点、生产3楼18个信息点、研发56个信息点(大约有116个信息点)监控摄像机的防护 由于对设备(待定)具体防雷,具体防雷方案待定,在视频服务器与中继线靠服务器的一端加入LAXR4508-08BHA。(6台摄像机*1=6个)建议对门口监视系统摄像端分系统做防雷,由于设备待定(基本设计图2,有待修改)。4.1安装与验收
1.安装
施工计划和工期安排应以双方签定的工程合同为准,其施工安装要求均以本方案进行。具体的安装计划由建设方协调安排,施工过程中遇到的断电或关闭设备问题,由建设方协调解决。
在安装中,如施工方需移动或变动相关设备的位置或配置需经过的建设方同意。在施工中有不可抗拒力或其他原因中断的,应签署相应的停复工报告,其施工期限应相应延长。
2.验收
无论是单一设备还是防雷系统,均按照双方同意的施工技术文件要求来进行验收。其中单一设备是据设备清单和检测报告现场验收;防雷系统安装完成设备正式开通,即开始初步验收,初验合格后开始试运行,时间为一个月。
四、服务保证和维护 1.服务保证
a、施工方保证所提供的避雷设备的质量的可靠性和真实性,并提相应的书面文件。工程中使用的防雷设备因雷击发生坏,由施工方免费负责维修,无法维修的设备进行更换。并承担工程责任险。
b、施工方在接到故障通知后48小时内赶到现场分析原因并解决问题。施工方在安装后的巡视检查应得到建设方的配合。
c、避雷器一年内如出现损坏,免费修复或更换。经过保修期后,施工方继续提供完善的服务,建设方所需产品施工方以当时最优惠价格提供设备及附件。
d、每年雷雨季节开始和结束时,各检测一次避雷器的工作情况和地网阻值。e、随时提供防雷方面有关问题的技术支持。
f、对用户方发生雷击事故时,我方接报后响应时间小于24小时,及时提出解决方案。并在48小时内到达现场,彻底解决问题。2.设备维护要求
a、建设方对安装防雷设备应由专人定期检查、维护,发现问题及时通知施工方。b、建设方改动相关设备时涉及避雷设备要通知施工方。
五、弱电防雷系统示意图 1
六、防雷接地、静电接地如何汇集? 首先测量下机房内等电位箱的接地电阻是否满足联合接地的要求,一般要求接地电阻应≤1Ω.满足条件的即可共用接地系统.1.1电子信息系统机房的防雷和接地设计,应满足人身安全及电子信息系统正 常运行的要求.设计除应符合本规范外,尚应符合现行国家标准《建筑物防雷设
计规范》GB50057 和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343 的有关规定.1.2 保护性接地和功能性接地宜共用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值 确定;