何學銘 張 瓊
(作者單位:咸寧廣播電視臺)
廣播電視機房防雷設計方案
何學銘 張 瓊
(作者單位:咸寧廣播電視臺)
雷擊對廣播電視系統的危害極大,能造成大面積信號傳輸中斷和設備癱瘓。因此,要對廣播電系統采取規范的防雷措施,保證系統的正常運行。本文以咸寧傳媒大廈機房電源系統設備和信號系統設備為雷擊保護對象,按照防雷規范對設備進行防雷設計。
廣播電視機房;防雷;接地網;方案
隨著近年來電子技術的飛速發展,廣播電視機房會配備很多智能化的電子、電氣設備。而電子元器件的微型化、集成化程度越來越高,耐過壓和過流能力越來越低,遭雷擊破壞的概率越來越大。雷擊對設備與人員的安全造成嚴重威脅,防雷減災工作尤為重要。
通過對新大樓的現場勘查和雷電波可能侵入途徑的分析,本文為新大樓機房存在的雷電隱患問題提出解決方案,目的是保護新大樓機房設備的安全及正常運作,將雷電災害降到最低。
由于雷電防護系統對機房內用電設備的正常運行和人身安全具有非常重要的作用,因此,防雷工程設計及防雷器件的選擇應遵從實用性原則,科學性原則,以及安全、可靠性原則。
綜合整治、整體防御、分級泄放及層層設防是防雷工程的指導思想。無論雷電電磁脈沖從任何途徑入侵,都必須在最短的時間(微秒、納秒級)內,就近將被保護線路及設備上的雷電流泄放入大地,并把線路上的電壓限制在設備的耐壓等級之內,從而達到保護設備的目的。
本設計方案包括傳媒大廈主樓機房電源系統防雷保護、機房信號系統防雷保護、機房等電位連接和機房接地網四大部分。
2.1機房電源系統防雷保護
在大樓總配電輸入端安裝一套最大通流量為120 KA的雷厲普天PTXBS380/120型三相電源防雷箱;在樓層配電柜輸入端安裝一套最大通流量為60 KA的雷厲普天PT-XCS380/60型三相電源防雷箱;在機房配電柜輸入端安裝一套最大通流量為40 KA的雷厲普天PTXDS380/40型三相電源防雷箱,該設備可防護電源系統感應雷輸入端和泄放大部分雷電流。其中,相線與零線的連接線用BVR10 mm2多股銅線,地線用BVR16 mm2多股銅線連接。
在機房UPS輸入端安裝最大通流量為40 KA的雷厲普天PT-MIII/4AC40型電源防雷模塊2個,保護電源系統感應雷輸出端。相線與零線的連接線用BVR10 mm2多股銅線,地線用BVR16 mm2多股銅線連接。電源模塊長110 mm、高100 mm,空氣開關長70 mm,配電箱空開旁邊需預留長180 mm、高130 mm的空間。
末端設備電源防雷保護:根據機房設備電源取電的實際情況,在機房各機柜內設備取電處安裝1臺最大通流量為10 KA的雷厲普天PT-PDU/7型機架式7孔防雷插座,在機房各用電設備處安裝1臺雷厲普天PT-10A/6型機架式6孔防雷插座,保護重要設備的取電安全。
2.2機房信號系統防雷保護
根據機房設備的實際情況,在機房各網絡交換機內安裝1臺雷厲普天PTW1000-RJ45/5-24型網絡防雷器,在各服務器上安裝雷厲普天PT-W1000-RJ45/5型網絡防雷器,保護設備信號的正常運行。
2.3機房等電位連接
等電位連接的目的,在于減小需保護空間內各金屬部件和各系統之間的電位差。穿過各防雷區交界的金屬部件和系統,以及在一個防雷區內部的金屬部件和系統都應在防雷區交界處做等電位連接,因此,機房機柜需要做等電位連接處理。本文的機房等電位連接采用均壓環方式。
根據《建筑物防雷設計規范》(GB 50057-2010)和機房的現場情況,均壓環采用3*30的銅排制作,把機房內所有機柜、接地線連接起來接到引下線(引下線采用RV35 mm2多股銅線),最終連接到接地網上。
2.4接地網
依據《建筑物電子信息系統防雷設計規范》(GB 50343-2012)規定,廣播電視系統機房應設接地網,其目的是防止機房內人身受到電擊傷害,保護機房內線路和設備免遭損壞,預防電氣火災,防止雷擊和靜電損害,將雷擊強電流和靜電泄放入地。
按國家標準規定廣播電視接地網接地電阻必須≤0.5 Ω。本文使用雷厲普天PT-D172型低電阻垂直接地極,垂直接地極布置依據地形進行設計,兩兩相距2~3米,中間用水平接地極連接起來。地網通過4*40銅排與總等電位接地端子箱或機房均壓環連接,地網引出地網測試極到地面上,以便以后檢測地網情況。
對于土壤電阻率高的地區,當一般做法的接地電阻值難以滿足要求時,可采用使用降阻劑或者增加接地極等方法。
現代防雷技術強調全方位防護、層層設防,把防雷當作一個系統工程。本文從安全可靠、技術先進、經濟合理的角度,對咸寧傳媒大廈機房進行防雷方案設計,努力防御或減輕雷電災害,最大限度減少因雷電帶來的損失。
[1]甘洪濤,鄭學良.廣播電視機房設備的靜電防護和防雷設計[J].電子世界,2016(2):141-143.