遵义某师范学院机房防直击雷设计方案科比特防雷.docx

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遵义某师范学院机房防直击雷设计方案科比特防雷

某某某师X学院学校机房防雷设计方案

设计单位：

某某普天科比特防雷技术某某

联系人：

X云云

日期：

2010年10月27日

一、公司简介

某某普天科比特防雷技术某某是从事防雷产品研制、开发、生产及及服务于一体的高科技专业性防雷公司，为社会各界提供完善的防雷工程设计、产品安装、检测维护及技术咨询，其主要产品有KBT系列电源防雷器和信号防雷器，共40余个品种。

产品主要性能符合国际电工委员会标准IEC1312-3，ITV-TSK.11，ITV-TSKK20要求和有关国家标准，行业标准要求。

拥有一流的雷电检测中心，雷电试验场所，科学的管理方式、先进的检测手段、雄厚的技术力量、严格的工艺流程，使本公司产品具有如下特点：

1.高可靠质量保证

2.通流容量大 

3.响应时间快 

4.插入损耗少

本公司防雷产品分电源类和信号类，电源类有串联式和并联式，信号类分为：

计算机网络类、视频类、音频类、馈线类。

广泛应用于：

1.通信机、计算机电源电路和信号电路的冲击保护；

2.楼宇、建筑物供电系统的防雷保护：

3.高速公路、铁路、航空系统、金融证券系统的防雷保护；

4.野外气象站、雷达站、各种数据采集系统的防雷保护；

5.工业配电柜（板）的防雷和防操作过电压保护。

“科比特”永远追求科学的管理方式、以优良的性价比、

独特和完善的售后服务来赢得市场！

二、雷电防护原理

1.电的危害

自然界的雷击分为直击雷、雷电感应高电压及雷击电磁脉冲辐射（LEMP）两大类；

1）、直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象。

它以强大的冲击电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、强烈的电磁辐射损坏放电通道上的建筑物、输电线、室外设备，击中人畜造成人、畜伤亡。

2）、雷电感应高电压和雷击电磁脉冲（LEMP），是由于雷雨云之间和雷雨云与大地之间放电时，在放电通道周围产生的电磁感应、雷击电磁脉冲辐射以及雷云电场的静电感应，使建筑物上的金属部件，如管道、钢筋、电源线、信号传输线、天馈线等感应出雷电高电压，沿这些线路通过室内的管道、电缆、走线桥架进入各种电子、电气设备，从而放电并损坏这些设备。

3）、因为直击雷和雷电感应高电压及雷击电磁脉冲的侵害渠道不同，其次是由于被保护系统的屏蔽差，没有采取等电位连接措施，综合布线不合理，接地不规X，没有安装浪涌保护器SPD或者安装的浪涌保护器SPD不符合规X的要求等，使雷电感应高电压和雷击电磁脉冲入侵概率很高，损坏电子、电气设备。

全国年因雷电造成的损失高达数十亿元，因此雷电灾害必须防治。

2.雷电灾害防治的基本方法

1）、直击雷和雷电感应高电压及雷击电磁脉冲（LEMP）的侵害渠道不同，防护措施也就不一样。

防直击雷主要采用避雷针、避雷带（网、线）等传统装置，只要设计规X、安装合理，这些设施是能够对直击雷进行有效防御的。

2）、但是无论多么完善的防直击雷装置，对雷电感应和雷击电磁脉冲的防护都无能为力；因为其破坏性是雷电感应和雷击电磁脉冲沿电子、电气设备的电源线、信号线、天馈线和其它金属管道进入所致。

3）、在富兰克林发明避雷针时及以后的270多年间，电子设备并不多，雷击电磁脉冲的危害现象也不明显，人们自然想不到要对它进行防御，只要能防止直击雷就足够了。

然而，当今社会电子设备大量应用，特别是电子计算机技术、通信技术的高速发展和日益普及，雷电感应高电压和雷击电磁脉冲的危害明显增加，仅靠避雷针防雷已远远不能满足电子、通信、微电子设备和航空设施防雷的实际需要。

为了确保电子信息设备正常工作，近年来雷电防护也由富兰克林式避雷针防雷发展到综合防雷工程的新阶段。

4）、综合防雷工程是一个系统工程，它包括直击雷的防护措施、等电位连接措施、屏蔽措施、规X的综合布线、设计安装SPD和完善合理的接地系统六个组成部分。

在一个完善的防雷系统工程中，特别是微电子设备的防雷工程中缺一不可。

如果某一个环节考虑不周，即使进行了防雷方面的工作也起不到很好的防雷作用，还有可能引雷入室而造成电子设备失灵或永久性损坏。

5）、雷电感应高电压以及雷击电磁脉冲的防护是在入侵通道上将雷电过电压、过电流泄放入地，从而达到保护电子设备的目的。

其主要方法是采用隔离、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压与过流保护、接地等方法将雷电过电压、过电流和雷击电磁脉冲消除在设备外围从而达到保护各类设备的目的。

6）、目前防雷器件主要由压敏电阻、气体放电管、空气间隙、高频二极管、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、信号线、天馈线系列浪涌保护器（SPD）并安装在微电子设备的外连线路中，将雷电过电压、过电流泄放入地，从而真正起到保护设备的目的。

只要设计合理、采取综合措施、安装合格浪涌保护器就能对雷电进行有效的防护。

我们既要防止直击雷，依靠合格的避雷针、带、网、线系统；也要防止雷电感应高电压及雷击电磁脉冲，二者有机结合，相互补充，构成一个完整的现代综合防雷体系，才能有效的防止雷击事故，减少雷击灾害，保护建筑物、设备和人身安全。

三、设计方案

一．设计依据

1、　GB50057-94　　《建筑物防雷设计规X》

2、　IEC60364-5-534《建筑物的电气设施规X》

3、　GB50343-2004　《建筑物电子信息系统防雷技术规X》

4、　GB9361-88　　《计算机场地安全要求》

5、　GB7450-87　　《电子设备雷击保护导则》

6、　GB2887-89　　《计算站场地技术条件》

7、　GB12158-90　　《防止静电事故通用导则》

8、　IEC60364-5-534《建筑物的电气设施—过电压保护器件》

9、　IEC61024-1-1　《建筑物防雷—防雷装置保护、级别的选择》

10、IEC6063　　　《SPD电源防雷器》

11、GA173-1998　　《计算机信息系统防雷保安器》

12、GB50054-95《低压配电设计规X》

13、GB50174-93《电子计算机机房设计规X》

14、IEC61643《接至低压配电系统的瞬态电涌保护器》

二、方案达到的目的

保障机房内部设施的所有供电系统、网络设备系统的安全和正常运作，保障机房内工作人员人身安全。

三、方案具体内容

在防雷工程设计和施工的过程中一定要依据相关规X的要求，从直击雷防护、接地措施、安装SPD、屏蔽处理、等电位连接和综合布线六个方面进行综合考虑。

1．直击雷防护

学校平面布置如图所示。

楼房高7.6M，长43.3，宽6.55。

左边的瓦房长有63M，宽有3.6M，高4.5；操场（从教学楼底算气）长63.4宽55.5离教学楼20米远。

总面积是1600平方米，还有根8米的旗杆，在教学楼前面。

本方案按第三类防雷建筑物对教学楼及其它房屋进行防直击设计，滚球半径为60米。

经计算应采用4支20米高的铁塔式避雷针，其中两中布放在教学楼的两侧，离教学校墙面4米远，另一支布入在操作左边房子的侧面，离房子侧墙面4米。

最后一支布置在操场底部房子的侧面，离房子侧墙面4米。

见避雷针布置图

每座避雷针设独立地网，地网水平接地体埋深应大于1米，以防跨步电压对人本造成危害。

旗杆也需做一个独立地网。

所有地网的接地电阻要求不大于10欧姆。

避雷针保护围见图，三种曲线分别表示7.6米高度的保护X围和4.5米高度的保护X围及2米高的保护X围，操场上的保护高度为2米，由图可知4支20米高避雷针的保护X围基本满足保护的要求。

2．地网的制作

标准地网是为防雷提供雷电流的最终去处，地网的好坏直接影响到防雷的效果，机房地网≤4Ω，并教学楼前两个避雷针地网相连接,组成共用地网。

制作的地网应离建筑物出入口或人行道不小于3m，小于3m时应将水平接地体局部深埋不小于1m以上。

垂直接地体采用5×50×2000热镀锌角钢，水平接地体采用50×5热镀锌扁钢，垂直接地体与水平接地体的连接采用双面焊接，水平接地体与水平接地体的搭接采用双面焊接，焊接面积不小于10mm2，焊接处刷红丹做防腐处理。

接地线用4×40的热镀锌扁钢或φ10的热镀锌圆钢，连接到室外接地测量箱内的汇接排上，接地测量箱距离地面不小于30cm。

机房接地线用BVR50平方的多股铜线连接到机房的汇均压环上。

卫星天线的机壳与连接到地网上,可靠接地.

3．安装防雷器

防雷器是并联在线路上的，即接在各种线路和地之间。

平时防雷器处于高阻抗状态，即对地开路；当线路上有雷电流等过电压时它将被导通，处于低阻抗状态，即对地短路。

雷电流等过电压消失后，它又自动恢复到高阻抗状态。

A、供电线路

电源部分的防雷及过电压保护是整个综合防雷防护重点。

当发生雷击时，强大的雷电流及其高强度瞬变电磁场对周围导体产生过电压，绝大多数的雷害都是因为这类二次感应而造成的。

因此具有长距离的电力线和信号线都是二次感应雷的侵犯途径。

此外，电力网络内部的操作或事故也同样会有危险的过电波，会损害设备。

机房内计算机设备由于其运行电压（几伏或几十伏）、电流小（毫安级）、频率高、侵入供电线路的雷电流及叠加在电源线路上的瞬间高压脉冲，击坏各类用电设备的电子芯片使设备遭受永久性损坏，因此在实施感应雷击工程时，应将重点放在电源防护方面。

一般都根据截断感应源，防止二次感应，重点保护以及多重保护的办法，使瞬间过电压电流被抑制到电子设备能够承受的安全状态。

具体措施是：

电源第一级防护：

在教学楼总配电柜进线端，并联安装三相电源防雷箱KBT-380AJ/0，通流容量为80KA（10/350）或80KA（8/20），并具有雷电计数功能，以保证供电线路的安全运作。

（共1台）。

电源第二级防护：

在机房内配电屏处安装一台单相串联式电源防雷箱KBT-220B/40，通流容量为40KA（8/20），以保证机房内重要设备的安全运作。

（共1台）

电源第三级防护：

电源末级防护：

在机房的交换机及电脑等设备前端安装电源防雷插座KBT-220E。

（配5个）。

C、信号系统

所有信号防雷器都具有两级保护功能，即前级是防雷泄流单元，对雷电流起泄放作用，后级是钳位电路，对前级残压起钳位作用，两级之间有退耦电路以达到雷电流能量在前后两级之间匹配。

在机房交换机前装上1台24口的计算机网络信号防雷器KBT-C100C/24以保证网络计算机的安全运作，共1台。

在卫星天线接收器的天馈线路上各安装一只KBT-T2000C天馈线路防雷器,共2只

4．机房防雷接地

机房的防雷接地（接地要求R≤4Ω）

1）均压环

采用30*3的铜排作为机房接地均压环，把接地汇集排作闭合连接。

将机房内的金属外壳等连接到均压环上，进行保护。

2）接地线

（1）采用4mm2的铜线作为机房内正常工作不带电的金属外壳（如机房的金属门窗、金属吊顶、防静电地板支撑架、设备外壳等）的接地线。

接到均压环上，具体数量由施工现场而定。

（2）机房内电源电涌保护器的接地线采用16mm2的铜线。

3）、接地引下线

（1）采用50mm2的铜线作为机房接地引下线，把机房内的接地汇集排接入地网，地网与机房内的建筑柱主钢筋相连。

（2）采用铜铁过渡接头作为室外人工地网或机房内建筑柱主钢筋的接地端子，引下线接至接地端子。

计算机网络机房防雷工程预算表

四、主要设备技术参数

1．KBT-380系列三相电源防雷箱

KBT-380系列并联式电源防雷箱，适合TT、TN-C、TN-C-S等各种电网制式的单相或三相电源系统，防止雷击产生的脉冲浪涌及瞬间过电压对用电设备造成损害。

该系列电源防雷箱并联安装在电源线路上，不影响电源线路的正常工作；雷电计数器，可方便用户了解防雷箱的工作状态和防雷击过电压情况。

其中，KBT-380B+C并联式电源防雷箱是B级和C级组合型防雷器，是为各种通信基站、网络、监控等机房设备电源而特别设计，具有电源第一、第二两级防雷击电磁脉冲保护。

主要特点：

响应时间快：

防雷电泄流保护电路能在纳秒（ns）级时间内从高阻状态变为低阻状态，使电源线路上的雷电流对地泄放，从而使雷击电脉冲产生的过电压得到有效抑制。

雷击电磁脉冲通过后防雷电泄流保护电路自动恢复正常状态（高阻态）；

自保护电路：

内部设有温控、限流电路，当对某条电源线路起保护作用的防雷元件劣化或雷击损坏时，防雷箱自动与电源线路脱离，彻底避免火灾发生

采用钳位技术：

为确保拥护安全、可靠供电，应用新型钳位技术，当系统出现故障或防雷器动作时，确保各线间电位差保持不变；

工作状态显示：

防雷箱上有指示灯，指示防雷器的工作状态，正常情况下指示灯为绿颜色，当防雷元件劣化或被雷击损坏，对应指示灯变为红颜色，表明该回路的防雷器已不能工作，需维修。

雷电计数器（型号中有J的防雷箱为带计数器的防雷箱）：

方便了解雷击电磁脉冲侵入被保护电源线路的情况。

在线测试：

防雷箱均设计有在线测试端子，可对防雷防泄流元件的参数进行在线检测；

通流容量大：

防雷箱的通流容量（8/20uS）分别为20kA、40kA、60kA、80kA、100kA、150kA，可分别满足供电系统的第一级、第二级、第三级防雷要求。

限制电压低：

防雷箱的保护水平严格按照有关标准进行设计，防雷器对雷电泄流后的残余电压均低于被保护设备能承受的脉冲过电压。

安装简单、方便，无须特别维护。

2．电源防雷插座：

多功能插座，带工作状态指示。

特点：

1）防雷器失效保护，避免火灾发生；

2）有工作状态指示，便于了解防雷器的工作状态。

3）安装方便，用电设备直接插在防雷插座上

3.计算机网络防雷器

主要特点：

　　1．多级保护，通流容量大；　　2．核心元件均经严格筛选，且选用国际名牌产品，性能优越；　　3．内置快速半导体保护器件，响应速度快；　　4．低电容、电感设计，传输性能优越；　　5．高传输速率（10-155Mbps），插入损耗小；　　6．限制电压极低；　　7．生产工艺先进，外形美观；　　8．安装方便。

安装注意事项：

1.请认准接口及连接方式；

2.认准防雷器输入/输出，输入接外线、输出接设备；

3.接地线应力求短、粗、直，以减少分布电感对雷电泄放的影响；

4.信号防雷器接地宜通过电子开关与地网连接；

4.KBT-T天馈线路防雷器

KBT-T系列天馈线路防雷器根据不同馈线设备的具体情况，采用不同的设计原理，能较好地满足各种类型设备的防雷要求，具有通流容量大，限制电压低，驻波比小等特点。

适用于通信、广播电视、计算机网络馈线、导航、闭路电视、监控系统及其他各种有线设备和无线发射、接收设备的防雷击电磁脉冲保护。

用户

某某省水利厅通信机房某某市电子政府网络系统

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某某市广播电视局某某某某市广播电视局

某某阳朔县气象局某某阳朔县广播电视局

某某全州区农话系统中国亿阳集团亿阳

服务与承诺

1、本公司保证所提供的产品符合国家有关防雷产品的法规和标准。

2．本公司产品实行一年内免费更换，五年内免费维修，终身维护。

3．用户购买我公司的产品，保修期的起始日期为用户收到产品之日；我公司承包的防雷工程中所使用的产品，保修期的起始日期为产品安装之日。

4．保修期内对符合保修条件的产品，不收取备件费和工时费；对不符合保修条件的产品，收取备件费，免收工时费。

5．凡本公司施工的防雷工程，保证防雷系统及被保护系统的安全有效运行，如防雷系统出现故障，自接到通知之时起，省外48小时派员赶到现场处理，省内24小时派员赶到现场处理，市内4小时派员赶到现场处理。

6．公司及各地经销商对各用户实行免费提供防雷技术人员培训，免费提供防雷技术咨询。

7．本公司产品均由中国人民保险公司质量承保。

8．本《服务与承诺》解释权归某某普天科比特防雷技术某某。

某某普天科比特防雷技术某某