辦公大樓綜合防雷設(shè)計方案
時間:2008-10-30 來源:建筑電氣資訊
一、現(xiàn)場情況概述
某辦公大樓長62米,寬21米,共計6層,已安裝有直擊雷防護措施并符合國家規(guī)范的要求,經(jīng)檢測其沖擊接地電阻為4歐姆;總電房設(shè)在一樓,每個樓層有單相配電箱2個;多媒體會議室、中心機房、119指揮中心設(shè)在六樓,機房設(shè)有三相配電柜,供電線路由一樓總電房引入,機房有UPS電源一套,其功率為3KVA,24口網(wǎng)絡(luò)交換機5臺,通訊進線有光纖1路,ISDN進線2路,沒有做任何感應(yīng)雷防護措施。
大樓內(nèi)供電系統(tǒng)、多媒體會議室、中心機房、119指揮中心等內(nèi)的設(shè)備是非常敏感的弱電設(shè)備,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的高度集成化,耐過電壓、耐過電流的水平極低,避雷針對這些電子設(shè)備的保護也無能為力,因而極易遭受雷電流的沖擊而損壞,輕者使終端計算機和通信接口設(shè)備損壞、通信中斷、各種信息無法傳遞;重者使整個供電系統(tǒng)遭受雷擊而癱瘓,使大樓內(nèi)所有弱電設(shè)備遭受雷擊而損壞,工作無法進行。因此,為了使大樓各設(shè)施能正常運作以及保障大樓內(nèi)人員的安全,防止雷擊而帶慘重損失,有必要對大樓進行綜合雷電防護措施,除了要安裝良好的避雷針、避雷帶,還必須在電源系統(tǒng)、信號系統(tǒng)進行可靠、有效的雷電防護工作,并具備可靠的接地裝置。
二、雷電入侵機房網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)途徑分析
雷擊引起的上萬伏的過電壓(過電流)及極強的交變電磁場是損壞樓內(nèi)弱電設(shè)備的主要原因,雷電入侵樓內(nèi)設(shè)備的途徑有供電線路、通信線路、地反擊、雷擊電磁場四種途徑,具體分析如下:
1、 供電線路引入雷電
電源線路是雷電入侵的主要途徑,經(jīng)常會遭受雷擊造成開關(guān)跳閘、設(shè)備損壞等事故,是防雷保護的重點。供電線路(對10KV線路,高壓MOV的殘壓很高,弱電設(shè)備受此高壓都會損壞,變壓器有一定的隔離和衰減作用,但還有相當大的剩余雷電會傳到后續(xù)設(shè)備。)產(chǎn)生過電壓后,該過電壓直接傳到弱電子設(shè)備,并將設(shè)備損壞,一般是將設(shè)備的電源部分損壞。根據(jù)線路上的過電壓的成因及危害可分為7種情況:
?、偈须娋€路在野外架空布設(shè)時遭直接雷擊,因線路較長,發(fā)生的幾率較大,線路上的雷電流相當大,危害當然很大。
?、谑须娋€路在野外架空布設(shè),附近發(fā)生雷擊(主要是空閃)時,雷電電磁場使得線路上感應(yīng)到雷電流。有較大的發(fā)生幾率,但雷電流不太大。
③市電線路在野外走地纜溝或埋地布設(shè),發(fā)生雷擊后雷電流入地時,線路上感應(yīng)到雷電流。相對前面兩種情況來講,發(fā)生幾率及雷電流都不大。
?、軜莾?nèi)供電線路受建筑物引下線電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流,雷電流的大小與發(fā)生幾率和樓結(jié)構(gòu)及布線有關(guān)。垂直方向的線路沒有屏蔽而且離引下線(建筑物立柱)較近時,發(fā)生幾率及雷電流較大。
⑤樓內(nèi)供電線路受建筑物附近雷擊(建筑物附近落雷)電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流,雷電流的大小與建筑物的屏蔽性、布線、落雷位置、落雷點電流等有關(guān)。當建筑屏蔽性較差、線路靠外墻、落雷點靠樓較近、落雷點電流大時,線路感應(yīng)雷電流較大。
?、迾莾?nèi)線路相互感應(yīng)。這是較多的線路布得很近(如電源線、地線等相互距離在10cm內(nèi))時,如其中的一條上有過電壓,則其它線路上都會感應(yīng)到過電壓,但雷電流不大。
?、邩莾?nèi)大型設(shè)備操作過電壓,該過電壓不是雷擊引起但其危害不低于雷擊,主要是加速電子設(shè)備老化。從電的性能上來講該操作過電壓類似于雷擊過電壓,用同樣的方法能抑制。
2、 通信控制線路引入雷電
通信控制線路(通信控制線路一般有數(shù)據(jù)專線、網(wǎng)絡(luò)線、控制信號線和視頻線等)感應(yīng)雷電后,雷電也直接傳到設(shè)備,并將設(shè)備損壞,一般是將設(shè)備的通信口損壞,與供電路線上產(chǎn)生雷電流的情況相似,一般來講,通信線路上的雷電流比供電線路上的雷電流要小,通信線路上產(chǎn)生雷電的6種情況:
?、偻ㄐ啪€路在野外架空布設(shè)時遭直接雷擊,因通信線有絕緣層、架空布線的情況不多等原因。因此,發(fā)生幾率較低,但一旦發(fā)生,線路上的雷電流大。
?、谕ㄐ啪€路在野外架空布設(shè),附近發(fā)生雷擊(主要是空閃)時,線路上感應(yīng)到雷電流。如架空線路較長,則有較大的發(fā)生幾率。
③通信線路在野外走地纜溝或埋地布設(shè),發(fā)生雷擊后雷電流入地時,線路上感應(yīng)到雷電流,雷電流不大。
④樓內(nèi)通信線路受建筑物引下線電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流,如線路沒有屏蔽又離引下線較近,則發(fā)生幾率大,而且雷電流也足以將通信口損壞。
?、輼莾?nèi)通信線路受建筑物附近雷擊電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流,雷電流的大小與建筑物的屏蔽性、布線、落雷位置、落雷點電流等有關(guān)。當建筑屏蔽性較差、線路靠外墻、落雷點靠樓較近、落雷點電流大時,線路感應(yīng)雷電流較大。
⑥樓內(nèi)線路相互感應(yīng)。這是較多的線路布得很近(如電源線、通信線、地線等相互距離在10cm以內(nèi))時,如其中的一條上有過電壓,則其它線路上多會感應(yīng)到過電壓,但雷電流不大。
3、 地電位反擊分析
接地系統(tǒng)常稱接地裝置,接地系統(tǒng)不符合要求主要危害是產(chǎn)生地電位反擊,一般的地電位反擊是指同一設(shè)