一、工程概述

弱電系統由各類弱電設備以及傳輸線路組成,系統采用了大量的集成元件,在雷擊發生時,傳輸線路感應到雷電磁場產生過電壓,可高達幾千伏,對集成元件有較大的危害。監控系統中的傳輸線路許多處于LPZ0A非防雷區域。系統走線在布線階段沒有考慮與防雷引下線保持足夠的距離,這些都為系統的安全運行留下了隱患。

一般認為,雷電的防護措施有隔離、等電位、鉗位、均壓、濾波、屏蔽、過壓過流保護、接地等方法將雷電過電壓、過電流及雷擊電磁脈沖消除在設備外圍,從而有效地保護各類設備。目前主要采用氣體放電管、放電間隙、高頻二極管、壓敏電阻、瞬態二極管、晶閘管、高低通濾波器等元件根據不同頻率、功率、傳輸速率、阻抗、駐波、插損、帶寬、電壓、電流等要求,組合成電源線、天饋線、信號線系列電涌保護器(SPD)安裝在微電子設備的外連線路中,地線按共用接地原則接入系統的地線,才不至于造成電位反擊。只有設計合理、安裝合格,電涌保護器才能有效的防御雷電。

 

系統綜合防雷在設計時主要采用以下標準,供設計時參考。

1)IEC61024《建筑物防雷》

2)IEC61312《雷電電磁脈沖的防護》

3)ITU K25《光纜的防雷》

4)GB50343《建筑物電子信息系統防雷技術規范》

5)GB50057-94《建筑物防雷設計規范》

6)GB50174-93《電子計算機機房設計規范》

7)GB50200-94《有線電視系統工程技術規范》

8)GB50198-94《民用閉路監視電視系統工程技術規范》

9)GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》

二、雷擊防護措施

(一)直擊雷防護

直擊雷防護包括弱電機房建筑物直擊雷防護和系統前端設備直擊雷防護,本方案在假定弱電機房控制室已完善直擊雷防護措施的前提下進行,否則必須完善雷防護措施。

(二)機房弱電系統感應雷防護

設計依據

根據 GB 50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》第五章:防雷設計;GB 50057-94(2000版)《建筑物防雷設計規范》第六章:防雷擊電磁脈沖;第四節,第6.4.1至6.4.12條LPZ1區對電涌保護器(SPD)的要求及YD/T 5098-2001《通信局(站)雷電過電壓保護工程設計規范》第五部分: SPD 的選擇;第5.3條:信號線用SPD;第5.5條:計算機、控制終端、監控系統的網絡數據線用SPD的要求,參照 IEC 61643-3 《低壓系統的電涌保護器》第3部分《在電信系統中SPD的應用》和IEC 61644-1 1997《通信系統用SPD》標準要求,對于通信線路的防護,需對設備進線纜線使用8/20μs波形、通流容量3KA的信號電涌保護器將數千伏的線路感應雷擊過電壓限制到設備允許值。

1、機房電源系統雷電防護

由于有70%雷擊高電位是從電源線侵入的,為保證設備安全,所以電源上應設置二到三級雷電防護。

a. 在機房配電箱處安裝三相電源防雷器,型號:CX-PM40S,作為機房電源進線的雷電防護。產品特點:核心組件選用新型大容量浪涌吸收組件MOV;通流容量大,Imax=40KA;輸出殘壓低,Up≤1.2KV;響應時間快速,Ta≤25ns;模塊式。數量1套。

b. 在邊檢中心機房設備電源前端安裝防雷插座,型號:CX-PS6P,作為邊檢中心機房設備電源的精細級雷電防護。產品特點:國家標準通用插孔設計;核心組件采用最新大容量浪涌吸收組件MOV,質量穩定;通流容量大,最大放電電流Imax=10KA;響應時間快速,Ta≤25ns;串聯安裝。數量5個(可根據實際使用數量進行調整)。

2、監控系統信號線路的雷電防護

a. 在機房主硬盤錄像機的視頻信號線路上安裝16口一體化視頻信號防雷器,型號:CX-VBNCM16,做為邊檢中心機房主硬盤錄像機視頻信號線路的雷電防護。產品特點:19英寸機架式16口一體化設計,安裝方便美觀;核心元件采用優質半導體箝位器件,質量穩定,箝位準確;輸入輸出阻抗75Ω;輸出殘壓低,Up≤12V ;插入損耗小,Ae≤0.5dB;響應時間快速,Ta≤1ns;串聯安裝。數量1臺。

b. 所有進入控制室的云臺控制線路安裝控制線路防雷器,型號:CX-DT485-M,作為監控室云臺控制線路的雷電防護。產品特點:采用進口半導體箝位器件,質量穩定,箝位準確;輸出殘壓低,Up≤18V ;插入損耗小,Ae≤0.3dB;響應時間快速,Ta≤1ns;用于監控系統信號傳輸線路的雷電防護;串聯安裝。數量1個。

3、網絡系統信號線路的雷電防護

a.在24口網絡交換機的網絡線路上安裝24口一體化計算機網絡避雷器,型號:CX-NRJ45M24,作為交換機網絡線路的雷電防護。產品特點:19英寸機架式24口一體化設計,安裝方便,采用優質半導體箝位器件,質量穩定,箝位準確;輸出殘壓低,Up≤13V ;插入損耗小,Ae≤0.3dB;響應時間快速,Ta≤1ns;串聯安裝。數量6臺。

4、電話系統信號線路的雷電防護

a. 在電話系統的外線進線處安裝電話信號防雷器,型號:CX-TRJ11-M,作為電話系統外線進線的雷電防護。產品特點:采用進口半導體箝位器件,質量穩定,箝位準確;輸出殘壓低,Up≤180V ;插入損耗小,Ae≤0.3dB;響應時間快速,Ta≤1ns;用于傳真機信號傳輸線路的雷電防護;串聯安裝。數量12個。

b. 在電話系統的集團電話出線處安裝程控交換機信號防雷器,型號:CX-TEL/KELON,作為程控交換機信號傳輸線路的雷電防護。產品特點:10路一體科龍插式安裝,安裝方便美觀;采用進口半導體箝位器件,質量穩定,箝位準確;輸出殘壓低,Up≤180V ;插入損耗小,Ae≤0.3dB;響應時間快速,Ta≤1ns;用于傳真機信號傳輸線路的雷電防護;串聯安裝。數量13套。

5、防雷接地

機房利用機房柱筋作為防雷接地,在機房安裝等電位連接箱,所有防雷接地在等電位連接箱(CX-LINK/B)匯接;

三、屏蔽措施 

1、埋地線路的金屬線管、PE線、信息線路金屬外皮應在入戶端良好接地。如入戶前架空或無屏蔽者,宜在進戶端前20米套裝金屬線管屏蔽,并把屏蔽層與防雷地可靠連通。

2、監控室內,應將金屬電腦桌、電腦設備、控制設備金屬外殼與防雷接地裝置可靠連接。

3、室外攝像槍到解碼器之間的外露信號線,應套不銹鋼或銅金屬管,并將攝像槍金屬屏蔽外殼及解碼器金屬屏蔽外殼與引下線的柱桿可靠連接。

4、屏蔽是減少電磁干擾的基本措施,宜采取以下措施:外部屏蔽措施、線路敷設于合適的路徑、線路屏蔽,這些措施宜聯合使用。

5、為改善電磁環境,所有與建筑物組合在一起的大尺寸金屬部件都應等電位連接在一起,并與接地裝置相連。屋頂為金屬表面、立面金屬表面、混凝土內鋼筋和金屬門窗框架,都必須進行等電位接地。

6、在需要保護的空間,當采用屏蔽電纜時其屏蔽層至少在兩端并宜在雷電防護區交界處做等電位連接。當微電子設備系統要求只在一端做等電位連接時,可將屏蔽電纜穿金屬管引入,金屬管在一端做等電位連接。

四、運行維護

1、防雷器安裝之后,應檢查所有接線是否正確安裝,然后運行測試,檢測系統和設備是否正常工作,有無異常情況,如有,應及時排查,直至整個系統均正常運作。

2、每年雷雨季節前應對接地系統進行檢查和維護。主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無銹蝕、接地體附近地面有無異常,必要時應挖開地面抽查地下部分銹蝕情況,如果發現問題應及時處理。

3、接地網的接地電阻宜每年進行一次測量。每年雷雨季節前應對運行中的避雷器進行一次檢測,雷雨季節中要加強外觀巡視,如檢測發現異常應及時處理。

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