主頁(http://www.by236.com):智能花園小區綜合防雷設計探討
隨著經濟建設的高速發展,人民對生活居住環境和通迅設施的需求不斷提高,各種各樣先進的電子設備、智能系統被廣泛應用于花園小區和各企業單位中。這些高精密算設備富含大量的CMOS半導體集成模塊,耐過電壓電流能力極低,無法保證在特定的空間里遭受雷擊時運行。且各系統多包含大量的電子設備和計算機系統,這些電子設備和計算機系統通常耐電壓等級低,抗干擾能力差,最怕受到雷擊。且所有設備的運行正常與否直接影響到該區的居民及企、事業位的安全和工作的正常開展,因此采用較具可靠性避雷措施至關重要。 本方案的制定,目的是提供出一套完整而易于操作防雷設計和運行解決方案供參考。 一、總則 1.通信系統電子設備雷電過電壓及電磁干擾防護,是保護通信線路、設備及人身安全的重要手段,是確保通信線路、設備運行必不可缺少的技術環節。
2.本方案的設計依據 (1)IEC1312《雷電電磁脈沖的防護》; (2)GB50057-2000《建筑物防雷設計規范》; (3)VDE0675《過電壓保護器》; (4)GA173-1998《計算機信息系統防雷保安器》; (5)GB2887-89《計算機場地技術條件》; (6)ITU K25《光纜的防雷》; (7)ITU K27《電信大樓內的連接結構和接地》; (8)GB50057-94《建筑物防雷設計規范》; (9)GB50174-93《電子計算機機房設計規范》; (10)GB50200-94《有線電視系統工程技術規范》; (11)GB50198-94《民用閉路監視電視系統工程技術規范》; (12)GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》。
二、雷電波入侵花園計算機網絡可能途徑 1.入侵途徑 (1)雷電直接擊中計算機網絡物理線路 a. 落雷點為電源高電壓側,雷電沿供電線路侵入到計算機網絡系統供電部分,產生過電流與過電壓造成網絡供電系統的UPS電源損壞、斷電、致使整個系統癱瘓。 b. 雷電直擊網絡無線通信的天線、沿天饋進入計算機網絡系統,造成通信接口、接收系統、室內單元、路由器等網絡主要通信設備損壞。 c. 雷擊網絡通信有線線路(如光纜、DDN、幀中繼、X25專線、電話線),產生強大的機械力,猛烈的沖擊波,熾熱的高溫使通信線路損壞;過電壓過電流沿通信有線線路侵入到網絡系統內,造成路由器、交換機及前端設備的損壞。
(2)感應過電壓 a. 回路感應過電壓 由于網絡系統在建筑物內大量布設各種導體線路(如電源線、數據通信線、天饋線),這些線路、網絡結構布局錯綜復雜,在建筑物內部的不同空間位置上構成許多回路,當建筑物遭雷擊或鄰近地區雷電放電時,將在建筑物內部空間產生脈沖暫態磁場,這種快速變化的磁場交鏈這些回路后,將在回路中感應出暫態過電壓,危及與這回路相連接的電子設備。
網絡通信線路上感應過電壓分靜電感應與電磁感應: 靜電感應主要是指架空線路位于雷擊點附近,由雷云團先導通道中充滿電荷,對架空線產生靜電感應作用累積大量相反電荷,當雷云主放電開始,雷云中電荷迅速中和,從而使架空線上原先被束縛的電荷迅速釋放,形成暫態過電壓波。這種波以接近光速向架空線兩側傳播,侵入線路兩端連接的網絡設備將其損壞。 當雷電直接擊在避雷針避雷帶上時,由于雷電流幅值大,波頭陡度高,在雷電流的通道附近產生一個很強的瞬變磁場。這強大的磁場將直接在電源線或網絡通信線路上感應出過電壓,侵入到網絡系統中,損壞網絡設備。高強度(30KA雷電流)雷電放電可以對距離雷擊點1km范圍內網絡系統產生影響,甚至造成系統設備損壞。據統計,這種感應雷擊事故占計算機雷擊事故的70%。 b. 耦合與轉移過電壓 雷擊引起暫態高電壓或過電壓常常可以通過網絡線路耦舍或轉移到網絡設備上,造成設備的損壞。 (3)雷擊地電位抬高入侵 建筑物在遭受直接雷擊時,雷電流將沿建筑物防雷系統中各引下線和接地體入地,在此過程中,雷電流將在防雷系統中產生暫態高電壓,如果引下線與周圍網絡設備絕緣距離不夠且設備與避雷系統不共地,將在兩者之間出現很高的電壓,并會發生放電擊穿,導致網絡設備嚴重損壞,甚至威脅人身安全。 2、計算機網絡設備抗干擾能力分析 因為計算機及網絡設備是由大量的大規模集成電路組成,其抗干擾能力弱,成雖采取了許多抗干擾措施,對低能量干擾比較有效,但對雷電電磁脈沖生成的過電壓過電流技術比較薄弱,對浪涌或雷電磁脈沖特別敏感,僅十幾伏的電壓就可通過電源系統、數據傳輸線等途徑將毀壞計算機主板、RS-232口、多功能卡、網絡設備。 三、實施綜合防雷方案 1. 網絡系統防雷方案 a.網管中心 計算機中心機房所在建筑物總電源安裝三相電涌保護器,型號:REP-D380B7C,通流容量60KA,帶雷擊計數器;計算機中心機房總開關安裝三相電涌保護器,型號:REP-D380B7B,通流容量40KA,UPS電源前端安裝UPS專用電涌保護器,型號REP-D220UPSD,功率≤7KVA,串聯,帶LC濾波。屬貴重設備精細級保護。 24口交換機采用電腦網絡避雷器,型號為REP-X06-RJ45-E100,共24口,用于網絡線路防雷。 b. 外各部分網絡端口 根據現有用戶端口數量統計,紫薇路上共有37戶,丹桂路上共有40戶,金河路上共有16戶,總計共有93戶,按只對交換機,不對用戶端作防雷計,則需安裝93個電腦網絡避雷器,型號為REP-X06-RJ45-E100。 c. 外交換機柜 紫薇路共有二級交換機柜7個,丹桂路上共有一級交換機柜2個,二級交換機柜5個,金河路上共有二級交換機柜2個,共計16個,均安裝單相交流電源避雷器(串聯,通流容量20KA),型號為REP-D220B3A。 d. 安裝附材: 依每個網絡機柜接地距離50米計算,則需 50米6mm2多股軟銅線,50米PVC套管,安裝銅線耳、銅螺絲等其他附材若干,此項有16個接地點,即每個網絡機柜一項。
(中國集群通信網 | 責任編輯:陳曉亮) |