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信创网络机房弱电系统防雷工程方案



 雷雨天气持续进行中……多地都在下雨打雷,导致很多工厂的机房里面出现了信号断掉,电源被感应雷击中,每次抢修都要花不少人力,精
力。客户来电询问机房的硬盘录相机被雷给击中了,外面的监控摄像也出现了问题,现在问到我们技术这边,要如何安装防雷的产品,给个
方案出来。经过技术和客户的沟通,做了如下方案:
一、工程概述
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》
二、雷击防护措施
(一)直击雷防护
直击雷防护包括监控室建筑物直击雷防护和监控系统前端设备直击雷防护,本方案只涉及到机房电源防雷及网络交换机防雷,监控摄像机防雷,
其它防雷未考虑进去.

(二)机房弱电系统感应雷防护
1、机房电源系统雷电防护
由于有70%雷击高电位是从电源线侵入的,为保证设备安全,所以电源上应设置二到三级雷电防护。
a. 在机房总配电箱处安装三相电源防雷器,型号:OD-M80B/4,作为机房电源进线的雷电防护。产品特点:核心组件选用新型大容量浪涌吸收组件MOV
;通流容量大,Imax=80KA;输出残压低,Up≤1.5KV;响应时间快速,Ta≤25ns;模块式。数量1套。

b:在机房分配电柜处安装单相电源防雷器型号:OD-M40B/4,作为机房分电源处进线的防雷电保护,产品特点:核心组件选用新型大容量浪涌吸收组件MOV;通
流容量大,Imax=40KA;输出残压低,Up<1.5KV;响应时间快速,TA≤25ns;模块式,便于安装维护.数量1套

b. 在机房设备电源前端安装防雷插座,型号:OD-FLPC-10(可选),作为边检中心机房设备电源的精细级雷电防护。产品特点:国家标准通用插孔设计;
核心组件采用最新大容量浪涌吸收组件MOV,质量稳定;通流容量大,最大放电电流Imax=10KA;响应时间快速,Ta≤25ns;串联安装。数量5个(可根据实际
使用数量进行调整)。

2、网络系统信号线路的雷电防护
a.在多路网络交换机的网络线路上安装多口一体化计算机网络防雷器,目前网络多口防雷器有4路,8路,12路,16路,24路,型号分别是:OD-RE45-E100/4;
OD-RJ45-E100/8;OD-RJ45-E100/12;OD-RJ45-E100/16;OD-RJ45-E100/24
,作为交换机网络线路的雷电防护。产品特点:19英寸机架式多路一体化设计,安装
方便,采用优质半导体箝位器件,质量稳定,箝位准确;输出残压低,Up≤15V ;插入损耗小,Ae≤0.5dB;响应时间快速,Ta≤10ns;串联安装。可根据实际使用
数量进行调整)。

b.在服务器的网络线路上安装计算机网络防雷器,型号:OD-RJ45-E100,作为服务器网络线路的雷电防护。产品特点:核心元件采用优质半导体箝位器件,质量
稳定,箝位准确;输出残压低,Up≤15V ;插入损耗小,Ae≤0.5dB;响应时间快速,Ta≤10ns;串联安装。数量1个(可根据实际使用数量进行调整)。

前端摄像机主要分为两类:
 带云台摄像机和球机:在带云台摄像机和球机的视频线、控制线与电源线处加装三合一监控专用防雷器(OD-SH-220AC/3),此款防雷器集视频线、控制线、电源
线防雷与一体。安装方便,易维护。

◆       普通枪机:普通枪机的防雷我们只要考虑视频线和电源线的防雷保护,在进入摄像机的视频线、电源线处加装二合一监控专用防雷器(OD-SH-220AC/2),此款
防雷器集视频线、电源线防雷与一体。
 
3、防雷接地
机房利用机房柱筋作为防雷接地,在机房安装等电位连接箱,所有防雷接地在等电位连接排(OD-01)汇接(可省略);

4、 接地网制作设计
接地是避雷技术非常重要的环节之一,无论是直击雷或感应雷,最终都是把雷电流引入大地。因此,对于敏感的数据(信号)通信设备而言,没有合理而良好的接地
系统是不能可靠避雷的。因此,对接地电阻 >1Ω 的大楼地网,需按照规范要求整改,以提高机房接地系统的可靠性。根据具体情况,通过沿机房大楼建立不同形式的
接地网(包括水平接地体、垂直接地体)来扩大接地网的有效面积和改善地网的结构。

基本要求如下:
( 1 )在大楼周围做接地网,用较少的材料和较低的安装成本,完成最有效的接地装置;
( 2 )接地电阻值要求 R < 1Ω ;
( 3 )接地体应离机房所在主建筑物 3~5m 左右设置;
( 4 )水平和垂直接地体应埋入地下 0.8m 左右,垂直接地体长 2.5m ,每隔 3~5m 设置一个垂直接地体;
( 5 )垂直接地体采用 50×50×5mm 的热镀锌角钢,水平接地体则选 50×5mm 的热镀锌扁钢;
( 6 )在地网焊接时,焊接面积应 ≥6 倍接触点,且焊点做防腐蚀防锈处理;
( 7 )各地网应在地面下 0.6~0.8m 处与多根建筑立柱钢筋焊接,并作防腐蚀、防锈处理;
( 8 )土壤导电性能差时采用敷设降阻剂法,使接地电阻 ≤1Ω ;
( 9 )回填土必须是导电状态较好的新粘土;
( 10 )与大楼基础地网多点焊接,并预留接地测试点。

以上是一种传统的廉价实用的接地方式,根据实际情况,接地网材料也可以选用新型技术接地装置,如免维护电解离子接地系统、低电阻接地模块、长效铜包钢接地棒等等。
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、监控室或机房内,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、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。
4、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,
都必须进行等电位接地。
5、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。

  
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