1、城城 市市 阳阳 光光 大大 酒酒 店店 机机 房房 综综 合合 防防 雷雷 防防 护护系系统统方案书利川市夜鹰科技电话：1351715567 15926132047地址：利川市腾龙广场 C2 栋 8 号Email：1目目 录录一、前言一、前言 .2二、发生雷击现象的分析二、发生雷击现象的分析 .3三、设计原则三、设计原则 .4四、防雷接地保护系统的整体概念四、防雷接地保护系统的整体概念 .54.1 根据根据 IEC61312-1 防雷分区的定义防雷分区的定义 .54.2 防雷器分级保护原理防雷器分级保护原理 .6五、设计指导思想五、设计指导思想 .85.1 直击雷直击雷 .85.2 传导雷传
2、导雷 .85.3 感应雷感应雷 .85.4 高压线路接地故障（瞬时高压线路接地故障（瞬时 /永久性）的过流永久性）的过流 /过电压过电压 .10六、防雷接地保护措施六、防雷接地保护措施 .116.1 方案依据方案依据 .116.2 防雷接地保护措施防雷接地保护措施 .116.2.1 分流 .116.2.2 屏蔽 .116.2.3 等电位连接 .116.2.4 接地 .116.2.5 过电压保护 .12七、宾馆七、宾馆 “防雷接地保护防雷接地保护 ”方案方案 .137.1 交流电源防护系统交流电源防护系统 .137.1.1 电源系统第一级保护 .137.1.2 电源第二级防过电压保护 .147.
3、1.3 电源第三级浪涌吸收保护器 .147.1.4 直流电源第三级浪涌吸收保护器 .错误！未定义书签。7.1.5 电源 SPD 的安装 .157.1.6 电源避雷器外形 .157.1.7 电源系统防雷电感应高电压示意图 .157.2 信号（远动信号（远动 /视频视频 /网络）感应电流防护系统网络）感应电流防护系统 .157.3 屏蔽屏蔽 .167.4 接地与地网的设计接地与地网的设计 .167.5 防雷达到的效果防雷达到的效果 .17八、工程服务体系八、工程服务体系 .188.1 售前支持售前支持 .188.2 售中服务售中服务 .188.3 售后服务售后服务 .188.4 产品承保条款产品承
4、保条款 .19九、防雷接地设备配置清单九、防雷接地设备配置清单 .错误！未定义书签。错误！未定义书签。（一）大楼防雷接地设备配置（一）大楼防雷接地设备配置 清清 单单 .错误！未定义书签。错误！未定义书签。（三）机房防雷设备配置清单（三）机房防雷设备配置清单 .错误！未定义书签。错误！未定义书签。2一、前言利川市城市阳光大酒店在经历了“各种重要电子系统设备修建后”后，系统的信息化建设有了很大的提高，各类自动化系统都已经建成并投入使用，这为提高保护设备可靠性、提高工作效率发挥了非常重要的作用。利川市地处山区，属于雷雨多发地带，雷电产生的极大的对地电流，同时高压宾馆线路的故障（瞬时性故障和永久性故
5、障）电流也可能产生尖峰脉冲电流或浪涌电流，这些极大瞬间电流直接或间接地的冲击到上述电子设备上。由于目前各个自动化系统均没有安装有效的过流接地保护装置，从而对上述自动化系统、通信系统的各种电子设备（计算机设备）的运行存在着极大的隐患。因此针对上述系统的防雷/过流接地保护显得越来越重要。随着科学技术的日新月异，各类电子产品在宾馆电子系统中得到了飞速的发展和广泛的应用。但微机系统越是先进，芯片的集成度就越高，电路越复杂，工作电压越低，对环境稳定性的要求也越高。抗干扰和耐冲击始终是微机系统在宾馆工业恶劣电磁环境下应用中的两大薄弱环节。而雷击事件由于其极高的电压幅值和不可预测性更是微机系统的“天敌” 。
6、它极大的威胁着现代化宾馆的运行安全，应该引起供电企业的足够重视。因此，电子信息系统雷电防护工程所应采取的防雷措施、防雷装置及防雷器件也就不可能是单一的，即千篇一律的，而应是从整体、综合、系统、全方位、多层次上去考虑防护措施。在各种设备系统中，对于强电设备的防雷措施比较完善，经验也比较丰富，但是对于使用弱电的电子设备（如：保护设备、通讯设备、计算机设备、网络设备、传真机、UPS电源设备等）的防雷却显得相对薄弱。在各类电子设备（包括计算机、通信设备、控制系统、仪表等）中，对抗电磁干扰考虑的比较周全。但对雷电电磁脉冲的防护相对显的薄弱，而雷电电磁脉冲的侵袭是在瞬间造成微机保护和自动装置永久损坏的第一
7、杀手。由于电子设备门类繁多，通信系统结构不尽相同，设备性能、功能各异等等，但都有共同特点，即：全都使用了微电子器件。这类器件的耐雷电及抗过电压能力很弱，仅仅几伏到几十伏，极为敏感，易于受损。正如 IEC-1312-1 中所指出：“雷电作为干扰源是一个能量极高的大气物理现象。多次雷击释放许多个数百兆焦耳能量，这一能量与足可影响敏感电子设备的毫焦耳量级能量差别悬殊，所以需要有一种合理的工程保护办法” 。另一方面，雷电的破环因素不是单一的，有直击雷、雷电感应高电压和雷电入侵波等，而且雷电的破坏渠道也不是单一的，可能来自设备的信号线路通道、电源线路通道、或者是天馈线路通道、接地线路通道等等。每年各种电
8、子设备因雷击而遭受破坏的事例屡见不鲜，因此如何保护宾馆/宾馆的电3子设备等免遭雷击损坏也越来越引起了各方面的高度重视。因此，从整体、综合、系统、全方位、多层次上有效地防止雷击对宾馆的电子设备所产生的危害，是保证系统安全、稳定运行的重要保证。二、发生雷击现象的分析雷电波的侵入过程：雷电波通常是通过变电所（35kV）临近的 10kV 线路侵入 10kV 母线，再经过 10kV 所用变压器高、低压绕组间的静电和电磁耦合，闯入低压出线。途中经过了 10kV 线路阀式避雷器、母线阀式避雷器和所用变阀式避雷器 3 级削峰，再经过所用变低压出线的平波作用，电压幅值大为下降。但由于雷电波的电压、能量极高，且阀
9、式避雷器等设备技术上的局限性，虽然绝大部分的雷电能量都能在到达设备之前得以消除，但雷电波仍可能以幅值相对很高，但作用时间很短的低能量尖峰脉冲的形式，通过所用变压器的低压出线，加到宾馆内所有的 220V 交流回路中。还有一种情况，就是感应雷电波通过调度远动系统的综合自动化设备和信号采集的二次电缆入侵，以很高的电压直接加到远动系统的信号和传送端上，造成接收和发送端模块烧坏。微机设备屡遭雷害的原因：宾馆的保护和合闸电源直流系统的整流充电系统设计容量都比较大，电压耐受能力也比较好。而且由于大容量电池组吸收尖峰脉冲的作用，和整流回路的平波作用，加到保护装置上的脉冲电压大大降低。再加上常规的电磁式保护装置
10、的元器件多为单元件的电阻、电容和电感线圈等，耐热容量大，对尖锋脉冲的耐受能力也比较强，所以能安全度过低能量、高电压的冲击暂态过程。但对于使用超大规模集成电路，运行电压只有数伏，信号电流仅为 A 级的微机装置来说，就不一定能经受得住。这就是造成微机装置损坏而常规保护装置却能安全运行的关键原因。各种系统受雷害特别严重的原因：首先是电源方面：设备系统多由独立的小容量 UPS供电，而这些 UPS 最多的是使用压敏电阻保护。在防雷和限幅能力都比较有限，保护 UPS本身尚且不够，更不用说保护后接的电子设备了。实际运用中也屡屡发生 UPS 雷击烧毁现象，所以单从提高 UPS 质量方面入手难以从根本上解决问题
11、。其次是信号端方面：宾馆内的电子设备之间的连接一般很少采用屏蔽电缆，又地处雷电多发区，宾馆内的电子设备也没装设任何防雷设备，所内和沿线附件落雷都很容易在电缆中感应出很高的雷电压并通过电缆直接加到设备上，造成设备的击穿损坏。4三、设计原则由于防雷接地保护系统对所保护系统的业务正常运行具有非常重要的作用，因此防雷接地保护系统应具备先进性、可靠性、易维护、易升级等方面的突出特性。防雷工程设计及设备的选择应遵从以下的原则：1一切为客户着想原则无论是多大或多小的系统防护工程，都应以一切为用户着想的原则做事，以用户需求作为准绳，本着务实，不追求豪华的思想，但又具扩展性，通过相互间诚恳的交流，协助用户，使其
12、需求最终达到尽善尽美。2可靠性原则设计防雷接地保护系统应最先考虑的问题就是可靠性。在工程的设计中不一定要求最先进，但一定要用最成熟可靠的产品和技术，有些新技术确实在某些方面有优势，但还需要更多的时间去考验，在防雷接地保护中应选择被广泛应用和证实的可靠产品和技术。3实用性原则本着一切从用户实际角度出发，配置防雷接地保护系统不是给用户花钱，而是在保护用户的投资，保证网络系统的正确运行；实用性就是能够最大限度地满足实际工作要求，从实际应用的角度来看，这个性能更加重要。4开放性、可扩充、可维护性原则防雷接地保护技术是不断发展变化的，为了保证用户的投资，所选产品必须符合国际标准及流行的工业标准，这样才能
13、对网络的未来发展提供保证。5、经济性原则整个防雷接地保护系统的建设要坚持实用为主，根据投资的强度选择有实用价值，在满足系统需求的前提下，应尽可能选用性能价格最好，可靠性高、可维护性好的产品，选用性能价格比高的设备，尽快投入使用，并使整个系统能安全可靠地运行，以便节省投资，以最低成本来完成各种自动化系统系统的防雷/过流接地保护的建设。5四、防雷接地保护系统的整体概念4.1 根据根据 IEC61312-1 防雷分区的定义防雷分区的定义 雷电保护区 LPZ0A(0A 区)该区内的各物体都可能遭受直接雷击,同时在该区内雷电产生的电磁场能自由传播,没有衰减. 雷电保护区 LPZ0B(0B 区)该区内的各
14、物体在接闪器保护范围内,不会遭受直接雷击,但该区内的雷电电磁场因没有屏蔽装置,雷电产生的电磁场也能自由传播,没有衰减。 雷电保护区 LPZ1(1 区)该区内的各个物体因在建筑内，不会遭受直接雷击，流经各导体的电流比 LPZ0B 区更小，本区内的雷电电磁场可能衰减（雷电电磁场与 LPZ0A、LPZ0B 区可能不一致） ，这取决6于屏蔽措施。 后续防雷区 LPZ2 等(2 区等)当需要进一步减少雷电流和电磁场时，应引入后续防雷区，并按照需要保护的系统所要求的环境选择后续防雷区的要求条件。不同级别防雷器的安装位置 区别区间B 级 C 级 D 级 可否遭受直接雷击 是否对磁场传播有衰减0A 区 可能遭
15、受直接雷击 没有衰减0B 区 不会遭受直接雷击 没有衰减1 区 0 区与 1 区之间的交界处不会遭受直接雷击 有衰减区间 1 区与2 区之间的交界处重要设备前端不会遭受直接雷击 进一步衰减4.2 防雷器分级保护原理防雷器分级保护原理IEC61312 定义了防雷的保护分区，根据保护分区的要求需要在每个分区的交界处，安装相对应的防雷器，在 LPZ0B 区与 LPZ1 区的交界处安装 B 级（即第一级）防雷器，在LPZ1 区与 LPZ2 区的交界处安装 C 级（即第二级）防雷器，在 LPZ2 区内的备前端安装 D 级（即第三级）防雷器。其工作原理为利用分级的防雷器，层层泄放雷电感应的能量，逐级减低浪
16、涌电压，从而保护用户端设备。根据标准对 B、C、D 三级防雷器保护水平的要求防雷器 保护水平 防雷器安装等级B 级电源防雷器 4KV C 级电源防雷器 2.5KV D 级电源防雷器 1.5KV B 级防雷器一般采用具有较大通流量的防雷器,可以将较大的雷电流泄放入地,达到限流的目的,同时将过电压减小到一定的程度C、D 级防雷器采用具有较低残压的防雷器，可以将线路中剩余的雷电流泄放入地，达到限压的效果，使过电压减小到设备能承受的水平。7防雷保护分区和防雷器的分级应用如下图所示：LPZ3 区LPZ2 区LPZ1 区LPZ0B 区 B级 保 护 C级 保 护 信 号 保 护避 雷 针电 源 线 路LP
17、Z0A区 B级 保 护 信 号 线 路B级 保 护8五、设计指导思想雷电是一种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。1987年联合国确定的“国际减灾十年”中，雷电为对人类危害最大的十种灾害之一。自从人类进入到电气化时代以后，雷电的破坏由主要以直击雷击毁人和物为主，发展到以通过金属线传输雷电波破坏电气设备为主。随着近年来电子技术的飞速发展, 计算机系统的网络化程度越来越高 ,人类对电气设备尤其是计算机设备的依赖越来越严重。而电子元器件的微型化、集成化程度越来越高，各类电子设备的耐过电压能力下降，遭雷电和过电压破坏的比例呈不断上升的趋势，对设备与网络的安全运
18、行造成严重威胁。据统计，全世界每年因雷害造成的损失高达十亿美元以上。国家有关部门对通讯系统的防雷工作非常重视,制订了相关的法律、法规及相应的标准和规范。雷电对电气设备的影响，主要由以下四个方面造成：5.1 直击雷直击雷 直击雷蕴含极大的能量，电压峰值可达5000KV，具有极大的破坏力。如建筑物直接被雷电击中，巨大的雷电流沿引下线入地，会造成以下三种影响： 巨大的雷电流在数微秒时间内流下地，使地电位迅速抬高，造成反击事故， 危害人身和设备安全。 雷电流产生强大的电磁波，在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压。 雷电流流经电气设备产生极高的热量，造成火灾或爆炸事故。5.2 传导雷传导雷远处的雷电击中
19、线路或因电磁感应产生的极高电压，由室外电源线路和通信线路传至建筑物内，损坏电气设备。5.3 感应雷感应雷云层之间的频繁放电产生强大的电磁波，在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压，峰值可达50KV。1雷针的副作用产生二次感应雷击效应，雷电电流经过避雷针导地时感应到市内的传输线上，如下图：9几十年来的通讯设备是从电子管、晶体管向集成电路过渡的。由于电子管、晶体管的耐冲击能力较强，因此二次雷击效应对电子管、晶体管通讯设备没有造成太大损害。集成化度较高的微电子设备，其耐冲击能力差受雷击更易使微电子设备受到损坏。通过对部分雷击事故的分析，发现许多雷击事故都是在避雷针接地完好的情况下发生的。分析其原因就是
20、二次雷击效应造成。2电源线、信号线或天馈线引入感应雷击 通过电感性耦合（磁感应）耦合到各类传输线而破坏设备，如下图：PC配 电 柜 电源线引入感应雷击：市区以外的建筑物的供电线路大多采用架空明线。试验表明，雷电频谱在几十MHZ以下频域，主要能量集中分布在工频附近。因此，雷电与市点相耦合的概率很高。 信号线引入雷击：雷击在信号线或电话线上产生瞬间过压。闪电释放出来的电量是可怕的，虽然一般建筑物可承受的电流上限是200KA，但闪电可产生高至530kA的电流，如果雷电击中了一栋无建筑防雷保护设计的建筑物，电流就会找到一条建筑物的接地信道，建筑物就很有可能被严重破坏甚至发生火灾。即使建筑物安装了避雷针但没有对信号进行保护，当避雷针引雷入地产生二次雷击效应是顺避雷针而下的天馈线和建筑物内导线首当其冲。可一旦二次雷击效应以信号方式进入导线时，各种信号设备端口损坏也就在所难免了，反之如果雷电击中一栋有建筑防雷保护设计的建筑物，电流就会通过预定的方式导地。3点位反击引入感应雷击
