雷电防护解决方案

雷电防护解决方案目录一、设计说明......................................31.1概述.........................................31.2现状分析.....................................41.3设计依据.....................................51.4工程设计范围.................................51.5防雷简介.....................................61.6其他需要说明的问题...........................9二、设计方案.....................................102.1监控系统接闪器、引下线的设计及安装..........102.2监控系统接地网的设计及安装..................102.3电源电涌保护器的安装设计....................112.4数据/信号接口防雷器的安装设计...............132.5等电位连接和屏蔽措施........................14三、工程量总汇...................................16四、施工说明.....................................17五、保证质量安全文明施工措施.....................175.1施工质量管理................................175.2安全施工措施................................175.3文明施工措施................................18六、预算.........................................18七、优质服务承诺.................................18一、设计说明1.1概述深圳市是一个雷暴雨多发的城市，年平均雷暴日达到73.9天/年，属多雷区。随着安防监控系统的发展，其应用的范围不断扩大，而其运行的环境也越来越恶劣。安防监控系统分布广，有的监控点前端设备所在场地较为空旷，是雷电活动较为频繁的地带。安防监控系统主要包括监控系统前端设备（摄像机、云台、解码器等）、终端设备（电脑、硬盘刻录机、图像监控、光端机、控制台、矩阵、视频分配器、电视墙、UPS等设备）和通讯线路（供电系统、视频同轴电缆线或光纤电缆和485信号控制线缆）三大部分。如下图所示：前端设备位于需要监控的各个点，位于楼道口、十字路口、大门等需要监控的地方，其摄像机（云台、解码器等设备）一般安装于建筑物的外墙、天花板或者独自立杆安装于杆顶等位置，使其处于有利位置。终端设备是监控和处理前端设备传输过来的信号，并保持等以及提供设备用电、信号处理等措施的设备。其一般位于监控中心机房内，机房位于建筑物内或位于门卫室内等，处于LPZ2或LPZ1等防雷区内。供电系统分为终端设备供电系统和前端设备供电系统。终端设备供电系统一般采取机房所在的建筑物的总配电柜（低压配电房）或楼层配电箱内取电，采用三相四线制或三相五线制的方式接至机房，通过空开或配电箱然后进入UPS，通过UPS给终端设备供电；前端设备供电一般采取两种分式：一是在前端设备就近建筑物或供电系统处取电，二是从终端设备机房的UPS输出端取电，于通信线缆一起布置到各个监控点（现这种布置方式更为常用，便于维护）。视频信号线缆一般采用5类同轴线缆布置，在信号要求较高、环境较为恶劣的地方也采用光纤传输等方式布置。控制线路一般采用带有屏蔽层的双绞线布置。电源线缆穿PVC管、控制信号线缆、视频信号同轴电缆等一起穿PVC管埋地敷设布置。根据我公司多年来从事防雷工程设计、施工经验，本着“科学合理、技术先进、经济适用、整体防护”的原则拟定本设计方案。1.2现状分析为了能够做好安防监控系统的防雷工程，则需要在设计之前对安防监控系统进行现场勘测、调查和防雷接地设施和设备经常遭受雷击的情况，做出分析并做出防雷设计方案：1.2.1按使用功能和重要程度，首先对其所在场所进行建筑物防雷等级判定，然后按建筑物防雷等级校核安防监控系统防直击雷装置的可靠性。按GB50057－94《建筑物防雷设计规范》（2000版）对监控设备所处建筑物直击雷装置进行校核，分别对其前端设备和监控中心机房所在建筑物进行校核。1.2.2了解监控系统的供电方式以及电源线缆的布置方式，并且校核其是否按照相关防雷规范的规定安装了相应型号、防雷等级的防雷器。若是监控系统前端设备采用就近建筑物或供电系统取电，需要对其取电的供电系统的电源供电系统防雷进行校核。1.2.3了解前端设备和终端设备的通信线路，了解视频信号同轴电缆线和控制信号双绞线的布置方式，是否有屏蔽管或屏蔽槽等，若是采用带有屏蔽层的双绞线，其屏蔽层是否接地等。并了解其设备前端是否按照相关的防雷规范的规定安装了相应型号的信号防雷器等。1.2.4做好了以上几点，并不意味着防雷工程就已经做好了。如果接地网冲击接地电阻太大，则发生雷击时，线路或户外设施遭到直击雷或感应到雷电流，雷电流沿电源线或传输线路进入安防监控系统，由于系统的接地电阻太高，加上很大的雷电流，这样就造成了地电位有了很高的提升，从而加在设备上的电位差有可能超过设备的耐压值，从而击穿空气放电，设备就有可能被损坏。因而良好的接地网和畅通的雷电流泄放通道是防雷工程中最重要的环节之一。因而，对于接地装置还应做如下调查或测量其接地电阻值、接地网的连接现状、冲击接地电阻等参数。因为：一、按照《民用建筑电气设计规范》14.7.5.2规定，电子计算机的三种接地装置可分开设置。如采用共用接地方式，其接地系统的接地电阻应以诸种接地装置中最小一种接地电阻值为依据。若与防雷接地系统共用，则接地电阻值应≤1Ω。二是接地网的规范，若各前端设备建筑物和终端设备建筑物的接地网之间没有连通，而供电系统采用三相五线或三相四线制供电，电源零线贯穿所有建筑物。同一建筑物内的防雷接地、信息系统工作地与电源地处在同一地网，而电源地线在各个建筑物入口处都接地，当其中某一建筑物遭受雷击，其建筑物地网的地电位将会抬高，而来源于另一接地系统的零线或地线其地电位仍处于零电位，这时两个接地系统存在了很大的电位差，当电位差超过了设备的耐压值时，就有可能会造成设备损坏。三是接地网冲击性能是否满足要求。对于防雷而言，接地网的冲击接地电阻才能真正体现接地系统泄放雷电流的能力，工频接地电阻不能衡量系统的防雷水平，但是我们通过仪表测试的结果为工频接地电阻。因此，除工频接地电阻外，还应该考虑接地体的有效长度也在《建筑物防雷设计规范》要求的范围以内。1.2.5此外，监控系统的终端设备控制室内需要做等电位连接、屏蔽等措施。一般采取在其室内墙壁采用40×4mm的铜排沿着墙壁围成一圈做为接地汇流排，且在不同的位置至少两点与建筑物的接地装置做良好电气连接，保证接地系统畅通。然后把机房内所有汇流排、设备金属外壳、电涌保护器的地线、机架、金属门等与接地汇流排做良好连接。只有从直击雷防护、感应雷防护、屏蔽、等电位处理以及接地等各个环节都按要求做好，才能最大限度的减少雷电对监控系统的危害，确保安防监控系统的正常工作和运行。1.3设计依据《建筑物防雷设计规范》-----------------------------------------GB50057-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》--------------------GB50198-94《工业电视系统工程设计规范》--------------------------------GBJ115-87《电子设备雷击保护导则》--------------------------------------GB7450-87《智能建筑弱电工程设计施工图集》--------------------------GJBT-471《建筑物电子信息系统防雷技术规范》----------------------GB50343-2004《建筑及建筑物群综合布线系统工程设计规范》----------GB/T50311-2000《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》-------------------GA/T670-2006《电气装置安装工程接地装置施工及验收》----------------GB50169-2004《接地装置工频特性参数的测量导则》----------------------DL/T475-2006《交流电气装置的接地》----------------------------------------DL/T621-1997国际电工委员会(IEC)有关标准系列：IEC1024-1992ProtectionofStructuresagainstLightningIEC1312-1996ProtectionagainstLEMPIEC61643-1-1998接到低压配电系统的浪涌保护装置第1部分:性能要求和试验方法1.4工程设计范围本工程为欢乐谷安防监控系统进行整体防雷工程。本防雷工程设计、施工主要有以下几个方面：1.4.1监控系统接闪器、引下线的设计及安装；1.4.2监控系统接地网的设计及安装；1.4.3监控系统电源线路防雷设计及安装；1.4.4监控系统信号传输线路防雷设计及安装；1.4.5监控系统屏蔽、等电位处理措施的设计及安装。1.5防雷简介现代防雷技术，采用的是系统的综合技术。根据建筑物的防雷分区，来进行分区域、分级的防雷；根据雷击危害的特点，防雷工程又可以分为直击雷的防护和感应雷的防护。1.5.1防雷分区简介参照IEC标准，强制性国标《建筑物防雷设计规范GB50057-94》2000版给出了防雷分区的定义：第6.2.1条防雷区应按下列原则划分：LPZ0A区：本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流；本区内的电磁场强度没有衰减。LPZ0B区：本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，但本区内的电磁场强度没有衰减。LPZ1区：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比LPZ0B区更小；本区内的电磁场强度可能衰减，这取决于屏蔽措施。LPZn+1后续防雷区：当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区，并按照需要保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。注：n=1、2、…[说明]将需要保护的空间划分为不同的防雷区，以规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和指明各区交界处的等电位连接点的位置。各区以在其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。通常，防雷区的数越高电磁场强度越小。从以上定义可以看出，需要考虑直击雷防护的主要是LPZ0区域，一般地，雷击能量的50%由直击雷防护系统（避雷针、带等）泄放，其余的能量则通过电磁感应的形式进入各种金属管道和线路（当然，也有直击雷击中线路的能量传导）。没有处在这区域的设备和线路主要需要考虑的是感应雷的防护。1.5.2综合防雷介绍现代建筑，采取综合的防护措施，即对一切有可能引进雷电流通道根据其雷电能量分别采用接闪、分流、均压、屏蔽、接地等手段，对建筑物及其内电子设备进行全方位保护。接闪(Air-termination)：雷电的第一道防线是采用避雷装置拦截闪电。避雷装置拦截雷电的原理是利用接闪器吸引其附近的雷云放电，并将雷电流通过引下线和接地装置传导入地，把雷电的能量耗散到地下，从而保护地面上的建筑物。均压（Bonding）即均衡连接，或等电位连接。为了避免雷电暂态电流路径与附近金属物体之间的击穿放电，需要对建筑物内的各种金属构件进行等电位连接，即将建筑物内的设备、组件和元件的金属外壳或构架连接在一起，并与建筑物的防雷接地系统相连接，形成一个电气上连续的整体，这样就可以在发生雷击时避免在不同金属外壳或构架