第一章  概 述

1-1直击雷

在雷雨季节，雷暴活动频繁的區(qū)域内，雷云直接通过人體(tǐ)，建筑物(wù)或设备等产生对地放電(diàn)。这是各种雷電(diàn)危害中最严重的。

1-2 感应雷击

从雷云密布到发生闪電(diàn)放電(diàn)的整个过程中，雷電(diàn)活动十分(fēn)频繁，主要表现為(wèi)A、静電(diàn)感应：在雷云来临时，雷云低部分(fēn)布着大量的负電(diàn)荷，由这些负電(diàn)荷产生的静電(diàn)场。B、電(diàn)磁感应：闪電(diàn)電(diàn)场在闪電(diàn)通道周围的空间产生磁场，这种随时间变化的磁场在附近的各类金属导體(tǐ)上激发出感应電(diàn)动势和感应電(diàn)流。

1-3電(diàn)磁脉冲辐射

闪電(diàn)放電(diàn)时，其電(diàn)流是随时间而非均匀变化的。闪電(diàn)的電(diàn)磁脉冲辐射通过空间以電(diàn)磁波的形式耦合到对瞬态電(diàn)磁脉冲极其敏感的现代電(diàn)子设备，也造成设备故障或损坏设备。

1-4地電(diàn)位反击

在雷暴活动區(qū)域内，当雷電(diàn)闪击到建筑物(wù)的接闪装置上时，尽管接闪装置的接地系统十分(fēn)良好，其接地電(diàn)阻也很(hěn)小(xiǎo)，但由于雷電(diàn)流幅值大，波头陡度高，雷電(diàn)流流过时也会使接地引下線(xiàn)和接地装置的電(diàn)位骤升到上百千伏。如果建筑物(wù)的接地引下線(xiàn)与各种金属导線(xiàn)、管道或用(yòng)電(diàn)设备的工作地線(xiàn)间的绝缘距离未达到安全要求，则可(kě)能(néng)造成接地引下線(xiàn)与各种金属导線(xiàn)、管道或用(yòng)電(diàn)设备的工作地線(xiàn)之间放電(diàn)，从而使这些金属导線(xiàn)、管道或用(yòng)電(diàn)设备的工作地線(xiàn)上引入反击電(diàn)流，造成人身和设备雷击事故。

第二章 雷電(diàn)防护原理(lǐ)

① 直击雷

直接雷击的防护应采用(yòng)避雷针或避雷带。按照滚球法计算被保护物(wù)应在接闪器的保护范围内，接地冲击電(diàn)阻不大于10Ω。避雷装置包括：接闪器、引下線(xiàn)和接地装置。

② 感应雷

感应雷击防护应主要从線(xiàn)路防护考虑。机房電(diàn)源进線(xiàn)处应加装電(diàn)源避雷器，机房信号进線(xiàn)处应加装信号避雷器。计算机场地的安全保护接地应不大于4Ω，交流工作接地应不大于4Ω。直流工作接地如果设备有(yǒu)特殊要求，按设备的特殊要求接地，无特殊要求则参照交流工作接地的要求，应不大于4Ω。

机房用(yòng)電(diàn)是由配電(diàn)房集中供電(diàn)实现的，既：由总配電(diàn)房内配電(diàn)柜分(fēn)动力、空调、照明等多(duō)条供電(diàn)線(xiàn)路分(fēn)别供至楼内用(yòng)電(diàn)系统。因此，对网络数据及语音、安全防范等系统设备供電(diàn)線(xiàn)路防感应雷保护也要整體(tǐ)考虑。

第三章 防雷措施

由于雷電(diàn)的危害巨大，人类一直以来都在研究对雷電(diàn)的防护措施，目前对雷電(diàn)进行防护的措施主要包括以下几种方法。

3-1：外部防雷

伟信防雷根据GB50057-94《建筑物(wù)防雷设计规范》（2000年版）规范的要求，必须对弱電(diàn)系统所在建筑物(wù)做外部防雷措施。在设计建筑物(wù)外部防雷时，对其建筑物(wù)设计时必须考虑到楼顶上须设避雷带及避雷针，另外，建筑物(wù)应采用(yòng)暗敷设引下線(xiàn)(可(kě)以利用(yòng)建筑物(wù)构造柱内的主筋做引下線(xiàn))，其间距不大于25米。

另外对中心机房应金属均压环，并将其与房内金属导電(diàn)外壳等做等電(diàn)位连接。

外部防雷接地装置建议采用(yòng)独立接地装置，并尽可(kě)能(néng)与大楼建筑接地在地面下用(yòng)热镀锌扁钢进行焊接，每两幢建筑之间，不少于两处焊接位置。

3-2：内部防雷

3-2-1等電(diàn)位连接：把各种金属物(wù)用(yòng)粗的导線(xiàn)焊接起来，或把它们直接焊接起来，以保证等電(diàn)位。也包括物(wù)體(tǐ)与结构件之间或者同一物(wù)體(tǐ)的各部分(fēn)金属外套之间做到電(diàn)性的连接。

3-2-2传导：传导的作用(yòng)是把闪電(diàn)的巨大能(néng)量引导到大地下耗散掉。不是它对保护的对象产生破坏作用(yòng)。

3-2-3分(fēn)流：分(fēn)流的做法是将凡是从室外进来的导體(tǐ)（包括電(diàn)力電(diàn)源線(xiàn)、電(diàn)话線(xiàn)、信号線(xiàn)或者这类電(diàn)線(xiàn)的金属外壳等）都要并联一种避雷器至接地線(xiàn)。不仅是在入户处，在每个需要做防雷保护的仪器设备的入机壳处都要安装。它的作用(yòng)是把沿导線(xiàn)传入的过電(diàn)压波在避雷器处经避雷器分(fēn)流入地，也就是类似于把雷電(diàn)流的所有(yǒu)入侵通道堵截了，而且不至一级堵截。

3-2-4接地：接地是闪電(diàn)能(néng)量的泻放入地，虽然接地措施在整个防雷措施中是配角，但是如果没有(yǒu)很(hěn)好的接地措施，所有(yǒu)的措施包括等電(diàn)位连接、传导、分(fēn)流这三个防雷措施都不可(kě)能(néng)达到预期的效果。因此接地也是整个防雷措施的基础，接地的妥当与否，成為(wèi)历来防雷技术上特别受重视的项目，它又(yòu)是最费工、费钱、费力的防雷措施，是防雷工程的重点和难点。

3-2-5屏蔽：屏蔽就是用(yòng)金属网、箔、壳、管等导體(tǐ)把需要保护的对象包裹起来，形成一个近似于法拉第笼式的保护装置。从物(wù)理(lǐ)意义上来讲，就是把闪電(diàn)的脉冲電(diàn)磁场从空间入侵的通道阻隔起来。各种屏蔽措施也同样要接地。

第四章 设计依据

依据國(guó)际電(diàn)工委员会IEC标准和中國(guó)GB标准与部委颁发的设计规范的要求，大楼和大楼内之计算机房、程控机机房等设备都必须有(yǒu)完整完善之防浪涌保护措施，保证该系统能(néng)正常运作。这包括電(diàn)源供電(diàn)系统、不间断供電(diàn)系统，電(diàn)脑网络、卫星通信设备等装置，均应有(yǒu)SPD防护装置保护。设计依据包括有(yǒu)：

（1）《建筑物(wù)防雷设计规范》 （2000版） GB50057-94

（2）《電(diàn)子计算机机房设计规范》 GB50174-93

（3）《雷電(diàn)電(diàn)磁脉冲的防护》 IEC 6I312

（4）《过電(diàn)压保护器》 IEC 61643

（5）《SPD 通讯网络防雷器》 IEC 61644

（6）《低压配電(diàn)设计规范》 GB 50054-95

（7） 《工业与民(mín)用(yòng)電(diàn)力装置的过電(diàn)压保护设计规范》 GBJ 64-83

（8）《電(diàn)气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 GB 50169-92

（9）《建筑物(wù)防雷》 IEC 61024

（10）《建筑与建筑群综合布線(xiàn)系统工程设计规范》 GB/T50311-2000

（11）《建筑物(wù)電(diàn)子信息系统防雷技术规范》 GB50343-2004

第五章 防雷方案设计

5．1電(diàn)源系统防雷措施

陕西伟信防雷根据IEC1312防雷及过電(diàn)压规范中有(yǒu)关防雷分(fēn)區(qū)的划分(fēn)，针对重要系统的防雷应分(fēn)為(wèi)三个區(qū)，分(fēn)别加以考虑。只做单级防雷可(kě)能(néng)会带来因雷電(diàn)流过大，而导致的泄流后残压过高而破坏设备，或者因保护能(néng)力不足引起的设备损坏。電(diàn)源系统多(duō)级保护，可(kě)防范从直击雷到工业浪涌的各级过電(diàn)压的侵袭。

根据國(guó)家有(yǒu)关低压防雷的有(yǒu)关规定，外接金属供電(diàn)線(xiàn)路进入建筑物(wù)之前，必须埋地穿金属管槽15米以上的距离进入建筑物(wù)，且要在建筑物(wù)的線(xiàn)路进入端加装低压避雷器。必须做到在電(diàn)源的进入端安装低压端的总電(diàn)源防雷器，将由外部線(xiàn)路可(kě)能(néng)引入的雷击过電(diàn)压、过電(diàn)流引至大地泄放，以确保后接设备的安全。

5-2计算机机房网络通信系统防雷设计

计算机机房网络通信系统雷電(diàn)防护包括广域网雷電(diàn)防护、局域网雷電(diàn)防护、无線(xiàn)通信系统雷電(diàn)防护、光缆通信雷電(diàn)防护和机房内部设备之间的串口雷電(diàn)防护等。

广域网遠(yuǎn)距离传输数据通信，在进入机房设备（调制解调器或其它设备）前端应安装具备二级保护的防雷保护器，第一级一般為(wèi)惰性气體(tǐ)火花(huā)间隙放電(diàn)器，通过RLC解偶后，进入第二级半导體(tǐ)过電(diàn)压保护器。需要防护線(xiàn)与線(xiàn)之间、線(xiàn)与大地之间的雷電(diàn)入侵，保护器的损耗指标应该适应计算机设备的IEEE标准通信的有(yǒu)关要求。

数据传输線(xiàn)路（X.25、ISDN、DDN等）的防雷保护器必须能(néng)够抵御和吸收（8/20uS感应雷击）5KA雷電(diàn)流，须具备線(xiàn)路与大地之间及線(xiàn)与線(xiàn)之间的雷電(diàn)保护。进行PSDN等防雷设计，必须在使用(yòng)前详细了解電(diàn)涌保护器件及设备的工作要求。例如：PSDN调制解调器有(yǒu)带铃压和不带铃压二类，带铃压调制解调器工作電(diàn)压為(wèi)48v至54v，铃压為(wèi)175v至180v，電(diàn)涌保护器的保护電(diàn)压应大于180v；不带铃压的调制解调器工作電(diàn)压為(wèi)48v至54v，電(diàn)涌保护器的保护電(diàn)压应不小(xiǎo)于54v。如果两类電(diàn)涌保护器混装，将对前者造成通讯信号短路，对后者造成防雷工作能(néng)力丧失。

局域网雷電(diàn)防护的重点是做好局域网网線(xiàn)的屏蔽，同时加强终端设备局域网端口的雷電(diàn)防护。局域网络通常以双绞線(xiàn)传输数据，无屏蔽保护，布線(xiàn)也往往不尽规范，除了有(yǒu)可(kě)能(néng)遭受感应雷击的袭击外，交流線(xiàn)路的干扰也会对网络系统造成影响。在局域网络的两端安装避雷器，可(kě)有(yǒu)效地防止各种过電(diàn)压对设备造成的破坏。局域网的网口应该采取雷電(diàn)防护措施，服務(wù)器、网络交换机、集線(xiàn)器等端口应加设专用(yòng)電(diàn)涌保护器。出户的局域网線(xiàn)及BNC遠(yuǎn)程局域网也须安装電(diàn)涌保护器。485数据線(xiàn)接口、422数据線(xiàn)并口、RS232数据串口、TTY传感器数据接口等，均应安装匹配的電(diàn)涌保护器，匹配原则应参照防雷标准和计算机通信协议。

无線(xiàn)通讯经常在建筑物(wù)上架设天線(xiàn)，属于地面特别突出物(wù)，是雷電(diàn)释放的危险途径。馈線(xiàn)进入设备前应加装電(diàn)涌保护器。電(diàn)涌保护器的插入损耗要求较小(xiǎo)，所以一般只能(néng)使用(yòng)间隙放電(diàn)器件进行有(yǒu)效防护。光缆一般不会传导雷電(diàn)，但光缆金属护套和金属芯線(xiàn)可(kě)能(néng)引入雷電(diàn)烧毁设备，必须在进入设备之前，使芯線(xiàn)和护套接地，以达到避雷的目的。

5-3传输線(xiàn)路的防雷：

CCTV系统主要是传输信号線(xiàn)和電(diàn)源線(xiàn)。室外摄像机的電(diàn)源可(kě)从终端设备处引入，也可(kě)从监视点附近的電(diàn)源引入。控制信号传输線(xiàn)和报警信号传输線(xiàn)一般选用(yòng)芯屏蔽软線(xiàn)，架设（或敷设）在前端与终端之间。GB50198-94《民(mín)用(yòng)闭路监视電(diàn)视系统工程技术规范》的规定，传输部分(fēn)的線(xiàn)路在城市郊區(qū)、乡村敷设时，可(kě)采用(yòng)直埋敷设方式，当条件不充许时，可(kě)采用(yòng)通信管道或架空方式。采用(yòng)通信管道或架空方式时，应注意传输線(xiàn)缆与其它線(xiàn)路其它線(xiàn)路共沟的最小(xiǎo)间距和与其它線(xiàn)路共杆架设的最小(xiǎo)垂直间距。比如与220V交流配電(diàn)線(xiàn)的最小(xiǎo)间距為(wèi)0.5米，与通讯電(diàn)缆的最小(xiǎo)间距為(wèi)0.1米，与1～10KV電(diàn)力線(xiàn)的最小(xiǎo)垂直间距為(wèi)2.5米，与1KV以下電(diàn)力線(xiàn)的最小(xiǎo)垂直间距為(wèi)1.5米，与广播線(xiàn)的最小(xiǎo)垂直间距為(wèi)1.0米，与通信線(xiàn)的最小(xiǎo)垂直间距為(wèi)0.6米等等。

直埋敷设方式防雷效果较好，而架空線(xiàn)比较容易感应雷击。為(wèi)避免首尾端设备损坏，在使用(yòng)架空線(xiàn)传输时，应在每一支撑杆上做接地处理(lǐ)，架空線(xiàn)缆的吊線(xiàn)和架空線(xiàn)缆線(xiàn)路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的信号源和電(diàn)源均应分(fēn)别接入合适的避雷器。传输線(xiàn)埋地敷设也并不能(néng)完全阻止雷击设备的发生，统计数据显示雷击造成埋地線(xiàn)缆故障大约占总故障的30％左右，即使雷击比较遠(yuǎn)的地方，也仍然会有(yǒu)部分(fēn)雷電(diàn)流流入電(diàn)缆。所以采用(yòng)带屏蔽层的線(xiàn)缆或線(xiàn)缆穿钢管埋地敷设，保持钢管的電(diàn)气连通。对防护電(diàn)磁干扰和電(diàn)磁感应非常有(yǒu)效，这主要是由于金属管的屏蔽作用(yòng)和雷電(diàn)流的集肤效应。如電(diàn)缆全程穿金属管有(yǒu)困难时，可(kě)在電(diàn)缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地長(cháng)度不得小(xiǎo)于15米，在入户端将電(diàn)缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。

5-4、等電(diàn)位连接与共用(yòng)接地

5-4-1等電(diàn)位连接是现代防雷技术重要的防护措施之一。将进入中心大楼的各类管線(xiàn)的屏蔽层、机架等在进入大楼前进行等電(diàn)位连接后接地。在进入设备前再进行二次等電(diàn)位连接后接地。将各种进入大楼的電(diàn)缆的外层和其它管線(xiàn)外层在进入大楼前进行等電(diàn)位连接后接地。

5-4-2将分(fēn)开的外导電(diàn)装置用(yòng)等電(diàn)位连接导體(tǐ)连接后接地，以减少系统设备所在的建筑物(wù)金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的電(diàn)位差。利用(yòng)钢筋混凝土结构的建筑物(wù)内所有(yǒu)金属构件的多(duō)重连接建立一个三维的连接网络是实现等電(diàn)位连接的最佳选择。為(wèi)方便等電(diàn)位连接施工，应在一些合适的地方预埋等電(diàn)位连接预留件。

进入系统所在建筑物(wù)的各类水管、采暖和空调管道等金属管道的金属外层在进入建筑物(wù)处应做等電(diàn)位连接，燃气管道入户后应在法兰盘连接处插入一块绝缘板，并在绝缘板两端用(yòng)开关型SPD连接后户内金属管道要参加等電(diàn)位连接，并与建筑物(wù)组合在一起的大尺寸金属件连接在一起，按GB50054的要求做总等電(diàn)位连接之后，接向总等電(diàn)位连接带，并可(kě)靠连通接地。

5-4-3在建筑物(wù)入口处，即LPZOB与LPZ1區(qū)交界处进行总等電(diàn)位连接后接地，在后续的雷電(diàn)防护區(qū)交界处按总等電(diàn)位连接的方法进行局部等電(diàn)位连接，连接主體(tǐ)应包含系统设备本身（含外露可(kě)导電(diàn)部分(fēn)）、PE線(xiàn)、机柜、机架、電(diàn)气和電(diàn)子设备的外壳、直流工作地、防静電(diàn)接地、金属屏蔽線(xiàn)缆外层、管道、屏蔽槽、電(diàn)涌保护器SPD的接地等均应以最短的距离就近与这个等電(diàn)位连接带直接连接。连接基本方法应采用(yòng)网型（M）结构或星型（S）结构。网型结构的环行等電(diàn)位连接带应每隔5m经建筑物(wù)墙内钢筋、金属立面与接地系统连接。当采用(yòng)S型等電(diàn)位连接网格时，系统的所有(yǒu)金属组件除在接地基准点，即ERP处连接外，均应与共同接地系统的各组件有(yǒu)足够的绝缘（大于10KV，1.2/50μs）。

5-4-4宜利用(yòng)建筑物(wù)的基础钢筋地网作為(wèi)共同接地系统。如建筑物(wù)没有(yǒu)基础钢筋地网，宜在建筑物(wù)四周埋设人工垂直接地體(tǐ)和水平环型接地體(tǐ)。接地體(tǐ)的接地電(diàn)阻不宜大于４Ω。原则上应在各雷電(diàn)防护區(qū)界面处做等電(diàn)位连接，但由于工艺要求或其它原因，被保护设备的安装位置不会正好设在界面处而是设在其附近，在这种情况下，当線(xiàn)路能(néng)承受可(kě)能(néng)发生的電(diàn)涌電(diàn)压时，電(diàn)涌保护器安装在被保护设备处，而線(xiàn)路的金属保护层工屏蔽层宜首先在界面处做一次等電(diàn)位连接接地。

5-4-5埋于土壤中的人工垂直接地體(tǐ)宜采用(yòng)铜包钢接地极。其直径不应小(xiǎo)于10mm扁钢截面不应小(xiǎo)于100mm2，其厚度不应小(xiǎo)于4mm；人工垂直接地體(tǐ)的長(cháng)度宜為(wèi)2.5m。人工垂直接地體(tǐ)间的距离及人工水平接地體(tǐ)间的距离為(wèi)5m，当受条件限限制时可(kě)适当减小(xiǎo)。人工接地體(tǐ)在土壤中的埋设深度不应小(xiǎo)于0.5m，在冻土區(qū)人工接地體(tǐ)应埋设在冻土层以下。接地體(tǐ)应遠(yuǎn)离由于砖窑、烟道等高温影响土壤電(diàn)阻率升高的地

第六章 具體(tǐ)实施方法

1 现场勘察

根据现场勘察该厂區(qū)位于河床地带。计算机现有(yǒu)基础坑為(wèi)5M*5M*2.6M。要求计算机接地電(diàn)阻小(xiǎo)于2Ω。

1实施方法

根据客户要求本公司只做计算机接地電(diàn)阻故方案如下：

鉴于现场土壤為(wèi)沙石地宜采用(yòng)换土法。制作接地體(tǐ)时在现有(yǒu)深度上在深挖1.5米左右。然后铺设1米左右黄土，再开始制作接地體(tǐ)。接地體(tǐ)制作好后上面覆盖0.5米左右黄土这样能(néng)够保障接地體(tǐ)与土壤有(yǒu)良好接触。接地體(tǐ)宜采用(yòng)垂直接地极、水平接地體(tǐ)和降阻剂配合使用(yòng)。埋在土壤中的接地装置，其连接应采用(yòng)焊接，并在焊接处作防腐处理(lǐ)。垂直接地體(tǐ)宜直接打入地网沟内，其间距不宜小(xiǎo)于其長(cháng)度的2 倍并均匀布置。垂直接地體(tǐ)坑内、水平接地體(tǐ)沟内宜用(yòng)低電(diàn)阻率土壤回填并分(fēn)层夯实。钢质接地装置应采用(yòng)焊接连接。其搭接長(cháng)度应符合下列规定：

①扁钢与扁钢搭接為(wèi)扁钢宽度的2 倍，不少于三面施焊；

②圆钢与圆钢的搭接為(wèi)圆钢直径的6 倍，双面施焊；

③圆钢与扁钢搭接為(wèi)圆钢直径的6 倍，双面施焊；

④ 扁钢和圆钢与钢管、角钢、互相焊接时，除应在接触部位两侧施焊外，还应增加圆钢搭接件；

⑤焊接部位应作防腐处理(lǐ)。

接地装置连接应可(kě)靠，连接处不应松动、脱焊、接触不良。

接地装置施工完工后，测试接地電(diàn)阻值必须符合设计要求，隐蔽工程部分(fēn)应有(yǒu)检查验收合格记录。