智能小区综合防雷工程设计方案

一、前言

   雷击已成为大自然的严重自然灾害之一，随着我国微电子设备内部结构高度集成化（VLSI芯片），从而造成设备耐过电压、耐过电流的水平下降，对雷电（包括感应雷及操作过电压）浪涌的承受能力降低。

   为了保证电子设备的正常运行和工作人员的安全，必须设计完整有效的防雷方案。

1、现场分析：

 小区的建筑物一般都安装有完善的直击雷防护设施，总控机房、监控系统、停车系统、停车系统和电梯系统除接地外，还应考虑过压防雷保护措施。

 故本方案主要是做小区的电源系统防雷和信号系统防雷，从而完善整个小区的综合防雷系统。

2、防雷设施说明：

1．建筑物防雷设施由接闪器（如避雷带、避雷针）、引下线、地网组成；

2．设备防雷设施由电源线路防雷器和信号线路防雷器组成。电源线路一般要采用三级防雷，总电源、机房电源或楼层总电源、重要用电设备前要分别安装相应的防雷器，数据传输线路要安装对应的数据信号防雷器。

二、现代防雷基本知识

 根据不同的破坏机理，雷这种特殊的自然放电现象表现为两种形式：直击雷和感应雷。

 直击雷是指带电云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。其破坏原理主要是机械破坏作用，体现在楼房顶角被雷击落一块水泥，大树被雷劈开，屋外的人畜被雷打死等；带电云层由于静电感应作用，使某一范围带上异种电荷，直击雷发生以后，云层带电迅速消失，而地面某些范围由于散流电阻的存在，以至出现局部高电压；或者由于直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象，叫做“二次雷”或称“感应雷”，其破坏机理主要是电子设备的过压击穿，体现在计算机网络上接口网卡和电源部分的损坏，严重者可烧坏主板，造成整机报废。

 “直击雷”是在短时间内以脉冲的形式通过强大的电流，它的峰值有几十KA乃至几百KA，峰值时间很短，以us计的；“感应雷”没有直击雷那么猛烈，但它发生的机率远比直击雷高得多。因为直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害，而感应雷则不论雷云对地闪击，或者雷云对雷云之间闪击，都可能发生并造成灾害。此外，直击雷一次只能袭击一两个小范围的目标，而一次雷击可以在比较大

范围内多个小局部同时发生感应雷过电压现象，并且这种感应高电压可以通过电力线、网络线等金属导线传输到很远，致使雷害范围扩大。特别是随着大规模集成电路的应用，防雷已由以前的防直击雷为主发展到今天的综合防雷。

 直击雷的防护一般采用楼顶安装避雷带、避雷针等，配合引下线、地网以保护建（构）筑物及建（构）筑物内人员的安全；感应雷的防护主要采用线路上安装雷击过电压保护器，即防雷器，配以线路屏蔽接地、等电位接地处理等综合运用，以保护设备的安全。因此，只有防直击雷或只有防感应雷都是不全面的，而应进行综合防雷。

三、设计依据

 1、《建筑防雷设计规范》GB50057－94

 2、《电子计算机房设计规范》GB50174－93

 3、《民用建筑电气设计规范》JGJ／T16－92

 4、《计算机场站安全要求》GB9361-88

 5、CCITT蓝皮书K.11建议《过电压和过电流防护的原则》

四、设计原则

 1、严格按照国家标准设计直击雷和感应雷的防护方案。

 2、系统防雷采用综合接地和等电位连接，力求全面综合保护。

 3、主要防雷设备采用国产欧雷克防雷产品，根据实际情况，在最大限度内达到节约资金的目的。

五、技术方案

5.1、直击雷的防护（略）

看小区的建筑物顶端、屋面安装的避雷针、避雷带、避雷网等设施，是否已经满足了整个小区完善的直击雷防护，如不满足则根据实际情况设计。

5.2、感应雷的防护

1、小区供电系统的防雷

 在雷击事故中，由电力线引雷而损坏电子设备占百分之八十以上，根据IEC规范、国家标准及专家建议，并根据甲方现状及要求，应采取下列防护措施：

在小区总配电房安装HY-XBS380/100三相电源防雷箱(通流容量50-100KA）做为一级防雷（数量看有几路供电），并以最短的距离将地线接到接地母排上，对整个小区的电源系统进行防雷保护。

2、 电梯系统的防雷

  1）、各单元电梯机房的配电柜中分别安装HY-XCS380/80(通流容量40-80KA）三相电源防雷箱（数量看有几台电梯），对电梯系统进行防雷保护。

   2）、用截面积不小于6mm2的多股铜线将主控机房和所有弱电设备间的防雷装置、金属构架、金属装置、外来导体、电气和电讯装置连接至接地母排做等电位连接。

3、监控中心系统防雷

电视监控系统一般由以下三部分组成：

前端部分：主要由摄像机、镜头、云台、防护罩、支架等组成。

传输部分：使用同轴电缆、电线、多芯线等地埋或沿墙敷设传输视频、音频或控制信号等。

终端部分：主要由画面分割器、监控器、控制设备等组成。

   雷电波会沿电源线、信号传输或进入监控室的金属管线侵入设备，造成电位差使设备损坏；或者雷云放电时产生很强的瞬变电磁场使处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电磁感应及带电雷云使传输线路上产生静电感应损害损坏监控设备；所以宜采取以下措施：

室内监控中心机房的防雷

1）、在监控中心电源输入端安装1套HY-MII2AC60单相电源防雷器(通流容量30-60KA），对监控系统电源进行防雷保护。

2）、在重要设备（如硬盘录象机、画面分割器等）电源端分别安装一套HY-E10A/6防雷插座对设备进行精细保护。

3）、 机房电话线的防雷保护：采用HY-Y60-RJ11/110音频信号防雷器，串接4）、网络交换机的防雷保护：采用HY-W1000RJ45网络信号防雷器

5）、在监控中心视频每线上安装一套我公司HY-S40-BNC/6型号的视频信号防雷器。

6）、在监控中心的485云台控制线上安装一套我公司HY-K485-4P/12型号的控制信号防雷器。

7）、在报警器前端信号线接入处加装控制信号防雷器HY-K485-4P/12,对报警器的信号线做有效的防雷保护。  

8）、用截面积不小于6mm2的多股铜线将主控机房和所有弱电设备间的防雷装置、金属构架、金属装置、外来导体、电气和电讯装置连接至接地母排做等电位连接。

室外监控设备的防雷

   由于监控器有部分处于建筑物内，建筑物有一定的屏蔽作用，不易受到雷电影响，故只须对处于空旷位置的枪式摄像机和快球摄像机安装防雷设备。

1）、在室外的球形摄像机电源、视频、控制线上安装一套HY-2DV-W网络电源二合一防雷器。

2）、在室外的固定式摄像机上分别安装HY-2DV-W 网络电源二合一防雷器。  3）、监控系统的电源线、信号线的传输过程中必须进行屏蔽埋地处理，可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地接置相连。

4. 停车场管理系统防雷

1）、在进出岗亭的单相电源配电箱分别安装HY-MII2AC40单相电源防雷器(通流容量20-40KA）。

2）、在停车场的进出口读卡机电源端分别安装HY-MII2AC40单相电源防雷器。

3）、在岗亭电脑、进出口读卡机与管理PC的485数据卡接口端分别安装

HY-K485-4P/12信号防雷器。

4）、在道闸机的电源端分别安装HY-MII2AC40单相电源防雷器。

5、门禁智能一卡通系统防雷

1）、在一卡通的主控电脑旁安装HY-MII2AC40单相电源防雷器，在485数据线上安装HY-K485-4P/12信号防雷器，并做接地处理。

2）、对室外的一卡通读卡器安装HY-MII2AC40单相电源防雷器 1 套（根据电压选型），在485数据线上安装HY-K485-4P/12信号防雷器，并做接地处理。

六、接地系统

 接地是防雷系统重要的组成部分，只有将雷电流的能量泄放到大地，才能可以保证电子设备免遭雷击灾害；等电位连接的目的，在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差，防止雷电反击。因此必须建立完善的接地系统及等电位连接。

1、根据GB50174-93标准要求，接地装置应满足下列接地要求：

 1）、交流工作接地，接地电阻不大于4欧姆；

 2）、安全保护接地，接地电阻不大于4欧姆；

 3）、直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定；

 4）、防雷接地，接地按GB50057<<建筑物防雷设计规范>>执行。

 5）、交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地共用一组接地装置时，其接地电阻按其中最小值确定。

2、根据甲方的实际情况，宜采在小区出入口各构筑一个地阻小于4欧姆的人工地网，施工位于绿化带处，应将水平接地体局部深埋不小于1m以上。地网上端深度为50厘米，垂直接地体采用5×50×2000热镀锌角钢（或铜包钢接地极），水平接地体采用4×40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，同时添加降阻剂，达到要求的接地电阻。

七、结束语

  防雷是一门边缘科学，防雷系统必须讲究科学性、经济实用、耐久可靠三条原则 。现代化电子设备防雷是一个复杂的问题，需采用综合治理的方法，根据特殊情况对症下药，将可能产生雷击的因素排除，才能将雷害威胁减小至最低的限度，如果该工程按本方案施工，基本可以安枕无忧。

八、产品的安装及说明

  电源防雷器的安装要求

  1、安装于各级配电箱（柜）、设备的进线端；

  2、与电源线缆并联（直流电源防雷器除外）；

  3、接地线采用10多股铜线或16mm2单股铜线；

  4、所有地线按就近原则以最短的距离接地

  5、电源防雷器的前端须串联快速熔断丝或空气开关，以防止短路电流导致系统故障（防雷箱中装有空气开关），直流的除外。

  信号防雷器的安装要求

  1、安装于设备与信号线的连接端口，尽量靠近设备；

  2、与数据线串联；

  3、确认与数据进线方向一致；

  4、接地线采用2.5 mm2的标准黄绿双色地线；

  等电位连接和地网地线安装要求

  1、设备的等电位接地线采用10-25 mm2多股铜线或35mm2单股铜线；

  2、所有地线按就近原则以最短的距离接地

  3、地网的接地引线采用25 mm2的铜线或φ8mm以上的镀锌圆钢；

注：防雷器安装在离被保护设备距离越近越好。