玉山電信大廈信息系統內部防雷設計

[摘 要]：信息系統已成為雷擊首選目標，每年均有大量的電子計算機、網絡設備等遭受雷擊。本文應用防雷技術規范對電子信息系統進行雷電風險評估，并結合防雷工程實例對電子信息系統進行層層設防、綜合防護的雷電防護設計理念，通過從電子信息系統工程電氣設計“特性”入手，對電子信息系統工程的配電SPD系統、接地系統做了詳盡的分析，提高了對信息系統的防護以及類似工程電氣防護設計防雷方案。

[關鍵詞]：信息系統 綜合防雷 接地 SPD

1、建筑物外部防雷

建筑物外部防雷措施已連同建筑物一并進行了設計，依照設計圖紙，由施工單位進行了安裝。主要為接閃器采用層面避雷帶，并按第二類防雷建筑物在屋面安裝了不大于12m×8m網格52個。屋面上的金屬構件，管道均與避雷帶相連，利用避雷帶均壓。建筑物高39.3m，該建筑物無需防側擊雷，但該建筑物擬裝玻璃幕墻每隔二層進行了多點接地。避雷帶用材為φ12鍍鋅圓鋼。引下線共沿建筑物四周均勻布置22根，利用柱內二對角主筋φ22螺紋鋼自下而上至屋面避雷帶。接地裝置采用共用接地裝置系統要求，總等電位箱安裝在地下室總配電間內，從接地網利用-4×40mm接地銅排連接。各樓層均安裝有樓層等電位，分別位于東西兩邊每層衛生間處，連接采取從總等電位箱引出-4×40mm鍍鋅扁鋼至每層分等電位箱。

直擊雷部分的防雷設計已經通過玉山縣氣象局設審。直擊雷防護與建筑物一并進行了設計，施工單位按設計圖紙施工完畢，經玉山縣防雷裝置質量檢測所檢測驗收合格。

2、設計依據參考規范及流程

2.1設計依據

GB950343-2004 《建筑物電子信息系統防雷技術規范》

IEC1312 《雷電電磁脈沖的防護》

GB5016-92 《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》

DL/T621-1997 《交流電氣裝置的接地》

GB/T50311-2000 《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》

3、玉山電信大廈信息系統綜合防雷設計方案

3.1、等電位聯結與共用接地系統設計

為保證設備和操作人員的人身安全，所有各類電氣，電子信息設備均應采取等電位聯結與接地措施，以減小防雷空間內，各種金屬部件和各種系統之間的電位差。采取等電位聯結措施，是將建筑電氣安全的等電位和防雷安全等電位聯結連成一體。

玉山電信大廈信息系統等電位聯結采用S型和M型相結合的形式，此種連接方法方便靈活，接線可靠高，安全可靠性高。電源、信號電涌保護器、電氣設備的接地線、PE線、金屬門窗、金屬地板、電梯軌道、電纜橋架、金屬管路、電纜外皮、信息系統的金屬部件（包括箱體、殼體、機架）及系統等電位聯結網，均以最短路徑互相連接（焊接）起來。LPZ0、LPZ1、LPZ2區的防雷區的交界處，與等電位連接帶相連。建筑物樓頂的避雷帶，金屬管道，金屬均壓環，建筑物樓、板、柱，基礎地網的鋼筋，連接（焊接或綁扎）成電氣通路的“法拉第籠”，整棟大樓均處于等電位狀態。

3.2 浪涌保護器設計

3.2.1電源系統過電壓防護（電涌保護器）。

玉山電信大廈交流配電系統的接地方式，采用TN-S（如圖1）系統供電。

說明：1、電源 2、配電箱 3、等電位 4、SPD 5a＼5b 接地線 6、需保護的設備 F、斷路器

圖1 變配電低壓側TN-S系統防雷器的配置

電力變壓器設在大樓內，高壓電力線采用埋地電力電纜進入。在電力變壓器的高、低壓側由電力公司各安裝了一組氧化鋅避雷器，且高、低壓側避雷器的及變壓器外殼（鐵芯）接地均接到總等電位連接帶上。該建筑物共高十一層，低壓供電電源從總配電房低壓配電柜埋鋼管引至東西各一的強電井內，鋼管始端與總等電位連接帶相連，末端與強電豎井的等電位端子板相連。根據信息系統防雷電電磁脈沖風險評估，供電電源系統的防護等級按B級，即采取三級電源電源保護。第一級在大樓地下室總配電低壓端設計4組60kA（10/350μs）開關型電源電涌保護器，此級保護處于LPZOB區與LPZ1區交界處。第二級在各樓層（共十一層）東西各1個強電豎井配電柜設計22組40kA（8/20μs）限壓型電源電涌保護器，在頂樓電梯機房設計6組40kA（8/20μs）限壓型電源電涌保護器，在信息中心機房、消防機房、監控有線機房、水泵機房設計4組40kA（8/20μs）限壓型電源電涌保護器。此級限壓型與前一級開關型電源電涌保護器級間距離應大于10m，以達到電涌保護器之間的能量匹配。第三級在東西各1個弱電井的2、5、8、10樓的配電設計8組20kA（8/20μs）限壓型電源電涌保護器。此級限壓型與前一級限壓型電涌保護器級間距離應大于5米，如達不到要求，需增加退耦元件或做成線圈。電涌保護器的連接導線應盡量短而直，長度不大于0.5m。電涌保護器前端應配制空氣斷路器，第一級為100kA，In=60kA，Imax=100kA；第二級為40kA，In=40kA，Imax=80kA；第三級為32kA，In=20kA，Imax=40kA。電涌保護器連接導線截面積第一級≥16mm2，第二級≥10mm2，第三級≥6mm2 。電力線路上通過以上的電源電涌保護，可有效的對電源線路上雷電波侵入進行抑制。

3.3、信號系統過電壓防護（電涌保護器）

有線電視、監控線采取了屏蔽、將電纜金屬外護層進、出建筑物在LPZ0B與LPZ1區等電位連接并接地。光纖在入戶端將所有金屬光纜接頭、金屬擋潮層、金屬加強等電位連接并接地。電話電纜套金屬鋼管埋地引入，在入戶端等電位連接并接地。

玉山電信大夏信息系統信號系統的防護等級按B級，電話系統第一級在電話配線架設計1063組5kA（8/20μs）電涌保護器。監控系統第一級在監控機房設計80組5kA（8/20μs）電涌保護器，接口為BNC。有線系統第一級在有線放大器前端設計1組5kA（8/20μs）電涌保護器；計算機網絡系統第一級在網絡機房光端機后端設計12組5kA（8/20μs）電涌保護器，第二級在網絡機房交換機輸出端設計964組5kA（8/20μs）電涌保護器，接口為JR45，傳輸速率100M。以上信號電涌保護器的接地線均為4mm2，以最短距離等電位連接并接地。

5.結束語

建筑物電子信息系統綜合防雷是一個系統工程，應本著經濟性、合理性和科學性的原則綜合考慮。應本著綜合治理、全方位系統綜合防護的原則，統籌設計、統籌施工，以確保工程質量，并應方便施工，使得維護簡單，切實做到安全可靠，經濟有效。

參考文獻：

[1]國家標準 《計算機信息系統防雷保護器》GA173-1998

[2]電子計算機機房設計規范GB50174-93

[3]《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2004

[4]《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》（GB/T50311-2000）中國計劃出版社