供电局防雷设计方案.docx

供电局防雷设计方案

第一篇：供电局防雷设计方案ⅩⅩ市供电局防感应雷设计方案用户名称：Ⅹ市供电局项目名称：Ⅹ市供电局计算机房防感应雷设计方案设计日期：2004年02月22日设计单位：四川中光高技术研究所有限责任公司Ⅹ供电局防雷设计方案一、概述1.背景随着网络技术的发展，人们在开始重视传统防雷的同时，逐步把防止雷电电磁脉冲对通信、计算机等用电设备的防护提到议事日程。电力调度及控制中心大楼内的设备担负着变送电管理的调度控制任务，是弱电子设备最集中的地方，它的安全运行直接影响内部和外部的数据传输。一旦遭受雷击，致使设备损坏将会造成不可挽回的损失。经过检查，主机房电源系统、信号传输系统、卫星接受系统基本无防感应雷保护。因此对计算机网络系统加强防雷击保护势在必行。2.方案设计执行的标准1、IEC1024《外部防雷于内部防雷装置》2、IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》3、GB50057—94《建筑物防雷设计规范》(2000版)4、GB50174—93《电子计算机机房设计规范》5、YD5068-98《移动通信基站防雷与接地设计规范》6、YDJ26-89《通信局（站）接地设计暂行技术规定》7、YD2011-93《微波站防雷与接地设计规范》3.现场初步勘测分析(1)供电局办公楼已具有良好的接地系统，本次工程不予考虑。电源系统、信号系统没安装防雷设备，不能防止LEMP的侵入，不符合计算机设备防雷要求。(2)远程各供电所主要问题有：①卫星接收系统没作防雷处理；②计算机系统信号系统没作防雷处理，不能防止LEMP的侵入，不符合计算机设备防雷要求。③电源系统、信号系统没安装防雷设备，4.防雷方案设计原则（1）直击雷防护根据建筑物防雷设计规范，大楼应采取防直击雷保护措施，除建筑物女儿墙四周必须架设金属避雷带以外，大楼顶还应安装防直击雷的优化避雷针作接闪器。由于直击雷的破坏作用巨大，传统的金属避雷针在发生接闪时，强大的雷电流直接通过金属引下线及建筑钢筋泄流入地，根据电磁场麦克斯威理论：变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场；泄流入地的高频雷电脉冲将在引下线周围产生高强度的雷电感应电磁场，通过空间作用于大楼内及大楼周围的供电及信号电缆上，由此产生的感应雷电过电压脉冲将会对楼内的弱电子设备造成很严重的伤害。此外，雷电流在泄流入地的时候，由于放电时间短，土壤对电流的吸收效果不好，泄流点附近会产生很高的地电压，一方面是产生的跨步电压对人身的伤害，另一方面是会通过地线系统对周围设备造成地电位反击损坏。因此，需采用优化避雷针替代原有的传统金属避雷针，利用其内部的箝位、分流间隙和高频限流阻抗单元对尖峰雷电脉冲进行延时和降幅，将衰减后的雷电波波头时间变为原来的10倍以上，而将雷电流的幅度变为原来的1/10以下，从而大大降低了引下线周围的感应电磁场强度，减小了在周围线缆上感应的雷电脉冲强度，从而有利于楼内设备的二次保护。（2）电源系统雷电属于低频脉冲波，雷电的能量90%以上都集中在几百K赫兹以下的低频部分，特别是交流工频部分。从实际的统计数字表明：电源系统发生的雷击事故占所有雷击事故的60%～70%以上。由于电厂使用的基本上都为交流工频电源，因此在感应雷电场中，交流供电系统上常常耦合产生很强的感应雷过电压脉冲，高强度的雷电脉冲通过供电线路作用于电力设备上，经常造成供电设备及用电设备的损坏。在电力系统中因雷击造成设备损坏的例子不胜枚举。因此，在大楼的交流总电源输入配电屏进线端及大楼各楼层交流分电源配电屏进线端应安装相应的电源避雷器保护装置，以防止由供电线路进入的雷电过电压脉冲对交流用电设备的损坏，同时在楼内直流供电线路上安装相应的直流电源避雷器保护程控交换机等直流用电设备。大楼的供电体制应按照规范采用标准的TN-S制，以确保提供给楼内通讯及控制设备的电源能满足规范的安全要求。（3）控制、通讯信号系统微电子设备的另一容易进雷的部位在信号线路上。由于控制或通讯线路往往很长，雷电感应场在信号线路上产生的过电压脉冲通过金属芯线进入设备后将直接作用于设备的接口芯片上；现代电子设备大量采用微电子集成芯片，其耐压和功率为高速工作的需要均设计得很低，一旦雷电脉冲进入芯片，轻则接口芯片损坏，重则通过接口芯片窜入其他线路板造成整个设备瘫痪，因此通讯、控制线路上必须安装SPD过电压保护设备才能保证设备的信号接口不被感应雷电过电压脉冲损坏。此外，由于雷电电磁场的穿透性，不光由室外进入的信号线路上会产生感应电压，室内信号电缆上同样有过电压脉冲，一般室内15米以上的信号电缆上就需要加装SPD过电压保护设备。我们有些同志错误地认为信号线采用屏蔽电缆就不会受到感应，这其实是一种误解。屏蔽只能降低感应的程度而不能完全防止感应的发生，举一个简单的例子：通常人们乘坐的电梯实际上是一个接地良好的屏蔽盒，