某校電源、網(wǎng)絡(luò )及通訊系統,雷電及過(guò)電壓防護設計方案
作者：
時(shí)間：2012-05-23
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
雷電災害古已有之，它給人類(lèi)帶來(lái)了許多慘痛的教訓。隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的推廣和普及，各種高、精、尖的設備已來(lái)到我們的身邊，計算機網(wǎng)絡(luò )也正以驚人的速度延伸至世界的每一個(gè)角落，置身于網(wǎng)絡(luò )時(shí)代，使我們與世界的聯(lián)系變得更加的緊密，享受著(zhù)網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)的新感覺(jué)，也品嘗了許多早已遺忘的煩惱，雷電這些已被我們所克服的困難，雷電尤其是感應雷開(kāi)始“照顧”這些“嬌嫩”的設備。因雷電導致的系統癱瘓以及設備損壞比比皆是，造成不計其數的人力和物力損失。雷電災害和防雷又成為社會(huì )各界關(guān)注的焦點(diǎn)。
雷電還是和二百多年前相同，并未發(fā)生任何的變異，只不過(guò)它的某些物理效應在新技術(shù)產(chǎn)品上發(fā)生作用，自富蘭克林發(fā)明避雷針以來(lái)，科學(xué)技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，但防雷技術(shù)卻始終停滯不前，避雷針只是用于保護建筑物本體，防范直擊雷擊中建筑物，避雷針對于感應雷和通過(guò)其它線(xiàn)路進(jìn)入建筑物的雷電過(guò)電壓是無(wú)能為力的。雷電科學(xué)的發(fā)展需要和社會(huì )文明的進(jìn)步相適應。必須用新的視角去關(guān)注雷電這一自然現象。
根據《電力設備過(guò)電壓保護設計技術(shù)規程》中的規定，將年平均雷暴日超過(guò)40天的地區稱(chēng)為多雷區，而超過(guò)90天作為強雷區，多、強雷區的企業(yè)單位應予以重點(diǎn)的防護。而廣州地區的雷暴日均超過(guò)80天，因此對于防雷不能帶有任何的僥幸心理，若因雷擊而導致生命和財產(chǎn)的重大損失是很難用時(shí)間和金錢(qián)來(lái)彌補的，針對雷電防護的專(zhuān)項工程應是刻不容緩的。
雷電流的時(shí)間雖然短暫，但它巨大的破壞性是目前人類(lèi)還無(wú)法控制的，現階段通過(guò)人力主動(dòng)化解雷電的危害，還是不現實(shí)的，我們只能通過(guò)努力被動(dòng)地將雷擊的能量給予阻擋并將它泄放入大地，以避免所帶來(lái)的災害。雷擊和線(xiàn)路過(guò)電壓會(huì )出現多種有害的效應，基本上會(huì )有以下幾種表現形式：直擊雷擊、感應雷擊、電磁脈沖輻射、雷電過(guò)電壓侵入和反擊。雷擊及過(guò)電壓的保護是一項系統的工作，需要根據不同的特性給予相應而全面的防護。
通過(guò)設計思路的介紹和闡述設計思想及方法。
完備系統防雷方案包括外部防雷和內部防雷兩個(gè)方面:
外部防雷包括避雷針、避雷帶、引下線(xiàn)、接地極等等，其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過(guò)避雷針、避雷帶、引下線(xiàn)等，泄放入大地。
內部防雷系統是為保護建筑物內部的設備以及人員的安全而設置的。在需要保護設備的前端安裝合適的避雷器，使設備、線(xiàn)路與大地形成一個(gè)有條件的等電位體。將可能進(jìn)入的雷電流阻攔在外，將因雷擊而使內部設施所感應到的雷電流得以安全泄放入地，確保后接設備的安全。
當雷電發(fā)生在距離建筑物較近的地方，通過(guò)避雷針將可能擊中于建筑物本體的雷電吸引并通過(guò)避雷針泄放入大地時(shí)，所產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢會(huì )對內部所有的金屬線(xiàn)路均產(chǎn)生破壞作用的感應電流，正是由于電源、網(wǎng)絡(luò )、通訊等線(xiàn)路出現感應雷電流，增加了建筑物內部較為敏感的計算機等設備破壞的可能性，安裝避雷針時(shí)沒(méi)有做好完備的內部防護感應雷的措施，將會(huì )大大增加雷擊損壞事故的機會(huì )，此時(shí)的避雷針就真正成為了引雷針。
當所在的建筑物附近出現雷雨云時(shí)，雷電不通過(guò)建筑物頂部的避雷帶等泄放雷電流時(shí)，也會(huì )在建筑物內部設備的電源和網(wǎng)絡(luò )系統中產(chǎn)生感應雷電流，導致設備的損壞。
因此建筑物內部通過(guò)電源、網(wǎng)絡(luò )和通訊線(xiàn)路相連接的計算機系統，期望通過(guò)較為傳統的方法：安裝避雷針以避免感應雷擊的事故是不可能的，作為內部計算機系統的防雷，只做避雷針等外部防雷，其作用是不充分的。只有針對感應雷擊損壞設備的特性，采用防范感應雷擊的解決方法，才能避免雷電對設備的侵襲。
由于感應雷產(chǎn)生的途徑有許多種，在距離帶電雷雨云較近所有的金屬回路中均會(huì )產(chǎn)生破壞性的可能，只是有些的雷電過(guò)電壓較小，不會(huì )對設備產(chǎn)生明顯的破壞力而已，但過(guò)電壓的存在對設備的長(cháng)期使用的壽命必然產(chǎn)生影響，因此感應雷防范的難度遠大于直擊雷的防范，而且所需要投入的費用也高于直擊雷的防護。
針對于網(wǎng)絡(luò )系統的防雷，從可能引雷的三條途徑：電源線(xiàn)路、網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)路、通訊線(xiàn)路，根據每一類(lèi)設備的特性、需要的防雷等級程度，選用性?xún)r(jià)比合適的防雷產(chǎn)品，做到以合理的價(jià)格達到充分的防護。確保設備對直擊雷和感應雷以及線(xiàn)路操作過(guò)電壓的全面防護。
二、設計依據：
1． 電子計算機機房設計規范 GB 50174-93
2．通信行業(yè)標準《電信專(zhuān)用房屋設計規范》
3．信息產(chǎn)業(yè)部《通信局（站）雷電過(guò)電壓保護工程設計規范》
4．國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94
5．軍用標準《電子設備和設施的接地、搭接和屏蔽設計指南》
6．國家標準《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》GB50169-92
7.《Protection of Structures against Lighting》IEC1024-1:1993
8.《Protection against lighting electromagnetic impulse》雷電電磁肪沖的防護 IEC 1312-1-2-3 ：1995-02
9．《Insulation coordination for equipment within low-voltage systems》 IEC664-1:1992-02
10.《Electrical installations of buildings》IEC 364-4：1993-02
三：防雷設計方案
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根據電子計算機機房設計規范 GB 50174-93，針對接地可以采用獨立接地或者采取聯(lián)合接地。在進(jìn)行外部防雷設備安裝之前需要對學(xué)校內的交換機等設備的接地極進(jìn)行檢測，此項工作由我司工作人員在學(xué)校工作人員的配合下進(jìn)行。
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根據IEC1312防雷及過(guò)電壓規范中有關(guān)防雷分區的劃分，針對重要系統的防雷應分為三個(gè)區，分別加以考慮。只做單級防雷可能會(huì )帶來(lái)，因雷電流過(guò)大而導致的泄流后殘壓過(guò)大破壞設備或者保護能力不足引起的設備損壞。電源系統多級保護，可防范從直擊雷到工業(yè)浪涌的各級過(guò)電壓的侵襲。
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