中石化贵州安顺石油公司油库网络系统综合防雷方案[科比防雷公司]Word格式文档下载.doc

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5.工业配电柜（板）的防雷和防操作过电压保护。

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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，接地不规范，没有安装浪涌保护器SPD或者安装的浪涌保护器SPD不符合规范的要求等，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，只要设计规范、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、规范的综合布线、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。

现场勘察报告

（暂略）

油库网络设施基本情况

大楼总共4层，其中心机房设在整栋大楼的2层，机房内有华为路由器一台，16口交换机二台，UPS电源一台。

感应雷保护：

二楼中心机房未做防雷措施。

从实地勘测和分析整个供电系统、网络设备系统的情况来看，问题主要集中存在于供电系统、网络设备系统等部位。

对照IEC61312、IEC61024等国际电工委员会标准，主要存在以下几个方面的问题：

（1）发生雷击时，直击雷装置上感应到的强大瞬变的雷电流会在周围空间产生强大的磁场，而进入位于2楼的机房的电源线和网线均未采取屏蔽、等电位、防雷措施，电源线路和网络超五类双绞线线传输距离较长，极容易受周围环境电磁场干扰而产生很高的感生电动势（即雷电压），并沿线进入机房设备和网络终端设备，从而损坏设备的接入端口甚至核心部件。

（2）机房供电直接由楼层供电输入至机房，机房电源部分没有安装防雷装置进行保护。

由于供电线路传输距离通常很长，是雷电进入概率较高和主要通道，对系统造成的损失面最大。

网络线路也受其雷电瞬变电磁场辐射，是网线感应雷电压的原因之一。

因此，电源线路上没有分流限压措施，雷电过电压波容易直接入侵设备造成破坏。

（3）室内应采取等电位连接措施，在遭受雷击或操作过电压时，设备内部、设备与设备之间容易产生电势差，造成设备损坏、甚至伤及工作人员。

综上所述，可以认定该网络应要做很好的防雷措施，加强和完善防雷措施已十分必要。

网络内部设施隐患分析

A、直击雷的危害

雷云对地放电主通道通过被保护物，就称被保护物被直击雷击中。

特别是高层建筑物直击雷发生的概率非常高。

房顶部有避雷带，具有比较完善的直击雷的防护措施，雷电直接击中直击雷防护装置，装置上感应到的强大瞬变的雷电流会在周围空间产生强大的磁场，而位于顶层的中心机房，极容易产生雷电感应和雷电过电压波的入侵，从而可能会造成设备损坏、人员伤亡等严重后果，因此直击雷发生的概率虽然很小，但其危害十分大，所以不能掉以轻心。

B、感应雷的危害

雷云对地放电的主通道虽然没有经过被保护物，但放电过程中产生的强大电磁场可以在附近的导体中感应起电磁脉冲，我们称为雷击电磁脉冲，即通常所说的感应雷。

显然感应雷是由直击雷引起的，感应雷产生于导体中并沿导体传播，损坏与导体相连接的设备或设备中的某些器件。

供电系统都通过电力电缆和各种传输电缆与外界相连，这就为感应雷的侵入提供了良好的条件，使得供电系统、信号设备、摄像监控系统设备，容易被感应雷损坏，产生各种各样的设备故障。

有时感应雷引起的故障甚至让我们很难与雷电联系在一起，但却是由雷电引起的。

感应雷形成的破坏虽然不及直击雷大，但其损害的往往是各种网络设备的核心器件，给正常信号传输带来障碍。

有研究表明直击雷可在其周围1500米范围的半导体上感应起危险电压，加上信号系统与外界连接的各种长距离光缆、同轴线缆可在更大的范围内感应上雷电电磁脉冲，并几乎无衰减的沿线缆传入信号设备。

因此对信号系统来讲感应雷的概率远大于直击雷的概率，可以这样说信号系统的防雷主要是防感应雷。

感应雷可以通过电力电缆、通信电缆、光纤等各种各样的电缆线，由于电力电缆的距离长且对雷电波的传输损耗小，所以由电源侵入的感应雷造成的危害十分突出，按原邮电部的统计由电源线感应雷电产生的雷击事故约占了通信站雷击事故的80%。

机房内各种设备没有对电源线路、信号和数据线路针对雷电感应高电压和雷击电磁脉冲采取措施并防护。

电源系统、信号和数据网络系统等各种重要设备存在着被雷击过电压和雷击电磁脉冲损坏和干扰的隐患；

一旦附近发生雷击，有可能造成局部设施瘫痪，影响整个网络的运行，甚至有可能引发其它事故。

所以，需要安装相应的防雷器，并进行必要的等电位处理。

设计方案

设计依据

1、　GB50057-94　　《建筑物防雷设计规范》

2、　IEC60364-5-534《建筑物的电气设施规范》

3、　GB50343-2004　《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

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《低压配电设计规范》

13、GB50174-93《电子计算机机房设计规范》

14、IEC61643《接至低压配电系统的瞬态电涌保护器》

方案达到的目的

保障网络系统设施的所有供电系统、网络设备系统的安全和正常运作，保障油库内工作人员人身安全。

方案具体内容

九十年代是防雷工作大发展的十年，国际上国际电工委员会颁布了IEC系列防雷标准，国内也颁布了基于IEC标准的国标，各相关行业也将防雷要求列入标准。

由于防雷牵涉的范围很广，必须系统考虑才能取得经济有效的成果。

在防雷工程设计和施工的过程中一定要依据相关规范的要求，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

油库机房设在整栋大楼的2楼，机房内存在着大量弱电控制设备，因此必须做好防直击雷的保护措施，在楼顶突出位置加装避雷针或者四周敷设避雷带，以确保楼顶各设施的安全运作。

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，必须制作4Ω以下的地网。

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80cm以上。

垂直接地体采用5×

50×

2000热镀锌角钢，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。

接地线用4×

40的热镀锌扁钢或φ10的热镀锌圆钢，汇接点用规格的扁铜，扁铜与扁钢连接处采用气焊，在扁铜上预留多个φ8圆孔，配备相应规格的不锈钢螺丝或铜螺丝，也可以采用铜铝夹。

地网位置：

机房附近土域制作一个地网，共1个

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、供电系统

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：

在配电房总配电柜进线端，安装并联式三相电源防雷箱KBT-380A/100，以保证全油库供电系统的安全运行。

（共1台）

电源第二级防护：

在机房UPS电源前安装一台串联式电源防雷箱KBT-P2000/40，对机房内设备供电进行雷电保护（共1台）。

在机房重要设备前端安装电源防雷插座KBT-220E，对很重要设备进行第三级保护（共2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。

在机房交换机引出的双绞线的RJ45接口端分别安装1台16口的计算机网络信号防雷器KBT-C100C/16对机房的主要网线进行感应雷防护，以保证计算机局域网的安全运作。

（共2台）

4．等电位连接及接地

雷电对用电设备的破坏最终归结在线与线之间、同一设备的不同部分之间，以及具有联结关系的不同设备之间所形成的巨大电压差。

在室内设备上所有需要进行的接地，都必须进行等电位连接，然后再通过接地线连接到地网上。

5．综合布线

对于较复杂的大楼或机房，综合布线非常重要，布线是否符合规范要求直接影响到相互之间的干扰与否。

6．屏蔽处理

屏蔽处理对于任何一个网络系统，或者一台设备都很重要。

从防雷方面来说，屏蔽的重要性是排在第一位的。

因为，如果对一个网络系统，或者一台设备，以及进出该系统或者该设备的所有金属导电线路采取了很好的屏蔽措施，那么雷电产生的电磁辐射就无法侵入该系统和该设备，其它所有的防雷措施都可以不要。

当然，要完全屏蔽好一个系统是一项庞大的工程，甚至屏蔽一台与外界有联系的设备也造价太高。

中石化贵州安顺石油公司油库网络

综合防雷预算表

（注：

地网贵司可自己制作，可以只从我们公司购买产品，我们可派人进行安装指导和培训）主要设备技术参数

1．并联式电源防雷箱

用途：

主要用于邮电、气象、交通、计算机网络、铁路、电力、住宅等领域电源的第一、二级防雷、防浪涌保护。

380A、B适用于三相四线制低压电源系统。

220A适用于单相二线制低压电源系统。

结构：

由空开，KBT型防雷器，工作状态指示器和雷击计数器所组成。

安装方式：

壁挂式安装。

特点：

1）过热过流保护，避免火灾发生；

2）有工作状态指示，便于了解每相防雷器的工作状态；

3）安装方便，直接并联于电源进线中；

2．电源防雷插座结构：

多功能插座，带工作状态指示。

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。

4.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；

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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太平洋保险公司质量承保。

8．本《服务与承诺》解释权归湖南普天科比特防雷技术有限公司。

2007年5月11日

地网施工图