智能小區(qū)綜合防雷工程設(shè)計(jì)方案

一、前言

     雷擊已成為大自然的嚴(yán)重自然災(zāi)害之一，隨著我國(guó)微電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度集成化（VLSI芯片），從而造成設(shè)備耐過(guò)電壓、耐過(guò)電流的水平下降，對(duì)雷電（包括感應(yīng)雷及操作過(guò)電壓）浪涌的承受能力降低。

    為了保證電子設(shè)備的正常運(yùn)行和工作人員的安全，必須設(shè)計(jì)完整有效的防雷方案。

1、現(xiàn)場(chǎng)分析：

   小區(qū)的建筑物一般都安裝有完善的直擊雷防護(hù)設(shè)施，總控機(jī)房、監(jiān)控系統(tǒng)、停車系統(tǒng)、停車系統(tǒng)和電梯系統(tǒng)除接地外，還應(yīng)考慮過(guò)壓防雷保護(hù)措施。

   故本方案主要是做小區(qū)的電源系統(tǒng)防雷和信號(hào)系統(tǒng)防雷，從而完善整個(gè)小區(qū)的綜合防雷系統(tǒng)。

2、防雷設(shè)施說(shuō)明：

 1．建筑物防雷設(shè)施由接閃器（如避雷帶、避雷針）、引下線、地網(wǎng)組成；

 2．設(shè)備防雷設(shè)施由電源線路防雷器和信號(hào)線路防雷器組成。電源線路一般要采用三級(jí)防雷，總電源、機(jī)房電源或樓層總電源、重要用電設(shè)備前要分別安裝相應(yīng)的防雷器，數(shù)據(jù)傳輸線路要安裝對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)防雷器。

二、現(xiàn)代防雷基本知識(shí)

   根據(jù)不同的破壞機(jī)理，雷這種特殊的自然放電現(xiàn)象表現(xiàn)為兩種形式：直擊雷和感應(yīng)雷。

   直擊雷是指帶電云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象。其破壞原理主要是機(jī)械破壞作用，體現(xiàn)在樓房頂角被雷擊落一塊水泥，大樹(shù)被雷劈開(kāi)，屋外的人畜被雷打死等；帶電云層由于靜電感應(yīng)作用，使某一范圍帶上異種電荷，直擊雷發(fā)生以后，云層帶電迅速消失，而地面某些范圍由于散流電阻的存在，以至出現(xiàn)局部高電壓；或者由于直擊雷放電過(guò)程中，強(qiáng)大的脈沖電流對(duì)周圍的導(dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象，叫做“二次雷”或稱“感應(yīng)雷”，其破壞機(jī)理主要是電子設(shè)備的過(guò)壓擊穿，體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上接口網(wǎng)卡和電源部分的損壞，嚴(yán)重者可燒壞主板，造成整機(jī)報(bào)廢。

   “直擊雷”是在短時(shí)間內(nèi)以脈沖的形式通過(guò)強(qiáng)大的電流，它的峰值有幾十KA乃至幾百KA，峰值時(shí)間很短，以us計(jì)的；“感應(yīng)雷”沒(méi)有直擊雷那么猛烈，但它發(fā)生的機(jī)率遠(yuǎn)比直擊雷高得多。因?yàn)橹睋衾字话l(fā)生在雷云對(duì)地閃擊時(shí)才會(huì)對(duì)地面造成災(zāi)害，而感應(yīng)雷則不論雷云對(duì)地閃擊，或者雷云對(duì)雷云之間閃擊，都可能發(fā)生并造成災(zāi)害。此外，直擊雷一次只能襲擊一兩個(gè)小范圍的目標(biāo)，而一次雷擊可以在比較大

范圍內(nèi)多個(gè)小局部同時(shí)發(fā)生感應(yīng)雷過(guò)電壓現(xiàn)象，并且這種感應(yīng)高電壓可以通過(guò)電力線、網(wǎng)絡(luò)線等金屬導(dǎo)線傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)，致使雷害范圍擴(kuò)大。特別是隨著大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，防雷已由以前的防直擊雷為主發(fā)展到今天的綜合防雷。

   直擊雷的防護(hù)一般采用樓頂安裝避雷帶、避雷針等，配合引下線、地網(wǎng)以保護(hù)建（構(gòu)）筑物及建（構(gòu)）筑物內(nèi)人員的安全；感應(yīng)雷的防護(hù)主要采用線路上安裝雷擊過(guò)電壓保護(hù)器，即防雷器，配以線路屏蔽接地、等電位接地處理等綜合運(yùn)用，以保護(hù)設(shè)備的安全。因此，只有防直擊雷或只有防感應(yīng)雷都是不全面的，而應(yīng)進(jìn)行綜合防雷。

三、設(shè)計(jì)依據(jù)

  1、《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057－94

  2、《電子計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174－93

  3、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ／T16－92

  4、《計(jì)算機(jī)場(chǎng)站安全要求》GB9361-88

  5、CCITT藍(lán)皮書(shū)K.11建議《過(guò)電壓和過(guò)電流防護(hù)的原則》

四、設(shè)計(jì)原則

  1、嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)直擊雷和感應(yīng)雷的防護(hù)方案。

  2、系統(tǒng)防雷采用綜合接地和等電位連接，力求全面綜合保護(hù)。

  3、主要防雷設(shè)備采用國(guó)產(chǎn)歐雷克防雷產(chǎn)品，根據(jù)實(shí)際情況，在最大限度內(nèi)達(dá)到節(jié)約資金的目的。

五、技術(shù)方案

5.1、直擊雷的防護(hù)（略）

  看小區(qū)的建筑物頂端、屋面安裝的避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等設(shè)施，是否已經(jīng)滿足了整個(gè)小區(qū)完善的直擊雷防護(hù)，如不滿足則根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)。

5.2、感應(yīng)雷的防護(hù)

 1、小區(qū)供電系統(tǒng)的防雷

   在雷擊事故中，由電力線引雷而損壞電子設(shè)備占百分之八十以上，根據(jù)IEC規(guī)范、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及專家建議，并根據(jù)甲方現(xiàn)狀及要求，應(yīng)采取下列防護(hù)措施：

在小區(qū)總配電房安裝OK-DY380/100/X三相電源防雷箱(通流容量60-100KA）做為一級(jí)防雷（數(shù)量看有幾路供電），并以最短的距離將地線接到接地母排上，對(duì)整個(gè)小區(qū)的電源系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù)。

    OK-DY380/100/X  共       套

 2、 電梯系統(tǒng)的防雷

   1）、各單元電梯機(jī)房的配電柜中分別安裝OK-DY380/80/X (通流容量40-80KA）三相電源防雷箱（數(shù)量看有幾臺(tái)電梯），對(duì)電梯系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù)。

     OK-DY380/80/X 共        套

   2）、用截面積不小于6mm2的多股銅線將主控機(jī)房和所有弱電設(shè)備間的防雷裝置、金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來(lái)導(dǎo)體、電氣和電訊裝置連接至接地母排做等電位連接。

 3、監(jiān)控中心系統(tǒng)防雷

  電視監(jiān)控系統(tǒng)一般由以下三部分組成：

  前端部分：主要由攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架等組成。

  傳輸部分：使用同軸電纜、電線、多芯線等地埋或沿墻敷設(shè)傳輸視頻、音頻或控制信號(hào)等。

  終端部分：主要由畫(huà)面分割器、監(jiān)控器、控制設(shè)備等組成。

     雷電波會(huì)沿電源線、信號(hào)傳輸或進(jìn)入監(jiān)控室的金屬管線侵入設(shè)備，造成電位差使設(shè)備損壞；或者雷云放電時(shí)產(chǎn)生很強(qiáng)的瞬變電磁場(chǎng)使處在電磁場(chǎng)中的監(jiān)控設(shè)備和傳輸線路會(huì)感應(yīng)出較大的電磁感應(yīng)及帶電雷云使傳輸線路上產(chǎn)生靜電感應(yīng)損害損壞監(jiān)控設(shè)備；所以宜采取以下措施：

室內(nèi)監(jiān)控中心機(jī)房的防雷

   1）、在監(jiān)控中心電源輸入端安裝1套OK-DY60/B/2單相電源防雷器(通流容量30-60KA），對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)電源進(jìn)行防雷保護(hù)。 OK-DY60/B/2共  1 套

2）、在重要設(shè)備（如硬盤錄象機(jī)、畫(huà)面分割器等）電源端分別安裝一套OK-DY6/10防雷插座對(duì)設(shè)備進(jìn)行精細(xì)保護(hù)。

 OK-DY6/10共    套

    3）、 機(jī)房電話線的防雷保護(hù)：采用OK-RJ11/2L音頻信號(hào)防雷器，串接在電話機(jī)前端電話線處，安裝方便，易維護(hù)。

OK-RJ11/2L  共   套

   4）、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的防雷保護(hù)：采用OK-BZ/RJ45網(wǎng)絡(luò)信號(hào)防雷器

OK-BZ/RJ45共   套

  5）、在監(jiān)控中心視頻每線上安裝一套我公司OK-SV/CCTV型號(hào)的視頻信號(hào)防雷器。OK-SV/CCTV共    套

    6）、在監(jiān)控中心的485云臺(tái)控制線上安裝一套我公司OK-RS485/422型號(hào)的控制信號(hào)防雷器。  OK-RS485/422共     套

7）、在報(bào)警器前端信號(hào)線接入處加裝控制信號(hào)防雷器OK-RS485/422,對(duì)報(bào)警器的信號(hào)線做有效的防雷保護(hù)。  OK-RS485/422共     套

   8）、用截面積不小于6mm2的多股銅線將主控機(jī)房和所有弱電設(shè)備間的防雷裝置、金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來(lái)導(dǎo)體、電氣和電訊裝置連接至接地母排做等電位連接。

室外監(jiān)控設(shè)備的防雷

    由于監(jiān)控器有部分處于建筑物內(nèi)，建筑物有一定的屏蔽作用，不易受到雷電影響，故只須對(duì)處于空曠位置的槍式攝像機(jī)和快球攝像機(jī)安裝防雷設(shè)備。

   1）、在室外的球形攝像機(jī)電源、視頻、控制線上安裝一套OK-SV220/3監(jiān)控三合一防雷器。OK-SV220/3共      套

2）、在室外的固定式攝像機(jī)上分別安裝OK-SV220/2監(jiān)控二合一防雷器。    

 OK-SC220/2 共      套

   3）、監(jiān)控系統(tǒng)的電源線、信號(hào)線的傳輸過(guò)程中必須進(jìn)行屏蔽埋地處理，可在電纜進(jìn)入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入，在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地接置相連。

4. 停車場(chǎng)管理系統(tǒng)防雷

  1）、在進(jìn)出崗?fù)さ膯蜗嚯娫磁潆娤浞謩e安裝OK-DY40/C/2單相電源防雷器(通流容量20-40KA）。 OK-DY40/C/2共   套

  2）、在停車場(chǎng)的進(jìn)出口讀卡機(jī)電源端分別安裝OK-DY40/C/2單相電源防雷器。 OK-DY40/C/2共   套

  3）、在崗?fù)る娔X、進(jìn)出口讀卡機(jī)與管理PC的485數(shù)據(jù)卡接口端分別安裝

OK-RS485/422信號(hào)防雷器。 OK-RS485/422共   套

  4）、在道閘機(jī)的電源端分別安裝OK-DY40/C/2單相電源防雷器。

   OK-DY40/C/2共   套

  5）在道閘機(jī)的12V直流控制線兩端分別安裝OK-DC12/10直流電源防雷器。OK-DC12/10共    套

5、門禁智能一卡通系統(tǒng)防雷

  1）、在一卡通的主控電腦旁安裝OK-DY40/C/2單相電源防雷器，在485數(shù)據(jù)線上安裝OK-RS485/422信號(hào)防雷器，并做接地處理。

   OK-DY40/C/2共   套

   OK-RS485/422  共    套

   2）、對(duì)室外的一卡通讀卡器安裝OK-DY40/C/2單相電源防雷器 1 套（根據(jù)電壓選型），在485數(shù)據(jù)線上安裝OK-RS485/422信號(hào)防雷器，并做接地處理。

  OK-DY40/C/2共   套

   OK-RS485/422  共    套

六、接地系統(tǒng)

   接地是防雷系統(tǒng)重要的組成部分，只有將雷電流的能量泄放到大地，才能可以保證電子設(shè)備免遭雷擊災(zāi)害；等電位連接的目的，在于減小需要防雷的空間內(nèi)各金屬部件和各系統(tǒng)之間的電位差，防止雷電反擊。因此必須建立完善的接地系統(tǒng)及等電位連接。

1、根據(jù)GB50174-93標(biāo)準(zhǔn)要求，接地裝置應(yīng)滿足下列接地要求：

  1）、交流工作接地，接地電阻不大于4歐姆；

  2）、安全保護(hù)接地，接地電阻不大于4歐姆；

  3）、直流工作接地，接地電阻應(yīng)按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具體要求確定；

  4）、防雷接地，接地按GB50057<<建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范>>執(zhí)行。

  5）、交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地共用一組接地裝置時(shí)，其接地電阻按其中最小值確定。

2、根據(jù)甲方的實(shí)際情況，宜采在小區(qū)出入口各構(gòu)筑一個(gè)地阻小于4歐姆的人工地

網(wǎng)，施工位于綠化帶處，應(yīng)將水平接地體局部深埋不小于1m以上。地網(wǎng)上端深度

為50厘米，垂直接地體采用5×50×2000熱鍍鋅角鋼（或銅包鋼接地極），水平

接地體采用4×40熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體與水平接地體的連接采用雙面焊接，水

平接地體與水平接地體的搭接采用雙面焊接，焊接面積不小于10mm2，焊接處刷

紅丹做防腐處理，同時(shí)添加降阻劑，達(dá)到要求的接地電阻。

七、結(jié)束語(yǔ)

    防雷是一門邊緣科學(xué)，防雷系統(tǒng)必須講究科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、耐久可靠三條原

則 。現(xiàn)代化電子設(shè)備防雷是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，需采用綜合治理的方法，根據(jù)特殊情況對(duì)癥下藥，將可能產(chǎn)生雷擊的因素排除，才能將雷害威脅減小至最低的限度，如果該工程按本方案施工，基本可以安枕無(wú)憂。

八、產(chǎn)品的安裝及說(shuō)明

   電源防雷器的安裝要求

   1、安裝于各級(jí)配電箱（柜）、設(shè)備的進(jìn)線端；

   2、與電源線纜并聯(lián)（直流電源防雷器除外）；

   3、接地線采用10多股銅線或16mm2單股銅線；

   4、所有地線按就近原則以最短的距離接地

   5、電源防雷器的前端須串聯(lián)快速熔斷絲或空氣開(kāi)關(guān)，以防止短路電流導(dǎo)致系統(tǒng)故障（防雷箱中裝有空氣開(kāi)關(guān)），直流的除外。

   信號(hào)防雷器的安裝要求

   1、安裝于設(shè)備與信號(hào)線的連接端口，盡量靠近設(shè)備；

   2、與數(shù)據(jù)線串聯(lián)；

   3、確認(rèn)與數(shù)據(jù)進(jìn)線方向一致；

   4、接地線采用2.5 mm2的標(biāo)準(zhǔn)黃綠雙色地線；

   等電位連接和地網(wǎng)地線安裝要求

   1、設(shè)備的等電位接地線采用10-25 mm2多股銅線或35mm2單股銅線；

   2、所有地線按就近原則以最短的距離接地

   3、地網(wǎng)的接地引線采用25 mm2的銅線或φ8mm以上的鍍鋅圓鋼；

 注：防雷器安裝在離被保護(hù)設(shè)備距離越近越好。