2022-04-28 16:15:12
生產(chǎn)企業(yè)弱電機房防雷系統(tǒng)的設計
隨著弱電技術(shù)的高速發(fā)展，弱電機房在工程建設中往往獨立于其他專業(yè)機房，弱電機房內(nèi)的設備數(shù)量也越來越多。弱電機房是整個智能化系統(tǒng)的核心及樞紐，所有前端設備的信號、數(shù)據(jù)都通過各種線纜傳回機房，智能化系統(tǒng)的各種控制信號也由弱電機房輻射出去。高度集成化的電子設備對雷電非常敏感，做好防雷接地措施，可以保證設備和工作人員的安全。本文以富士康機房防雷系統(tǒng)為例，闡述適合大型企業(yè)弱電機房的防雷設計。
2防雷概述
2．1防雷的原因
每年各種通訊控制系統(tǒng)或計算機網(wǎng)絡因雷擊而損壞的事例屢見不鮮，其中安防監(jiān)控系統(tǒng)因受到雷擊而引起設備損壞、自動監(jiān)控失靈的事件也時常發(fā)生。監(jiān)控子系統(tǒng)中，有一部分前端攝像機安裝在室外，對于雷雨多發(fā)地區(qū)，容易遭受雷擊損壞。因此，極有必要對這些設備進行防雷保護。
2．2雷擊的種類
(1)直擊雷：帶電云層與大地上某一點之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象。
(2)感應雷：帶點云層由于靜電感應作用，使地面某一范圍帶上異種電荷。當直擊雷發(fā)生以后，云層帶電迅速消失，而地面某些范圍由于散流電阻大，以致出現(xiàn)局部高電壓，或者由于直擊雷放電過程中，強大的脈沖電流對周圍的導線或金屬物產(chǎn)生電磁感應發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象。
3弱電機房設備防雷要求
3．1弱電設備安裝時的防雷
為了防止雷電產(chǎn)生的感應過電壓和過電流，在所有監(jiān)控設備的電源線入口、信號線連接的設備兩端均應安裝相應的避雷器。監(jiān)控系統(tǒng)中的前端攝像機一般分為室外安裝型和室內(nèi)安裝型，室內(nèi)型攝像機信號傳輸線纜和電源供給線纜均通過"暗埋"方式布線，遭受雷擊的機會較少。進行防雷設備選型時，必須注意防雷保護器應達到以下基本要求：
(1)正常運行時，雷電保護器的接入應不影響信號的正常傳輸，雷電保護器的對地阻抗應盡可能大，串聯(lián)在電路中的阻抗應盡可能小。
(2)在雷電襲擊通信總線時，雷電保護器應發(fā)揮良好的電壓鉗位作用，其鉗位電壓應低于RS485芯片的耐受電壓水平。
(3)在抑制不超過防雷器最大通流量的雷電襲擊過程中，雷電保護器自身應完好。
(4)雷電保護器對雷電襲擊應具有足夠快的響應速度。
3．2弱電設備調(diào)試時的防雷
弱電設備在進行調(diào)試的過程中，需確保所供應的電源達到穩(wěn)壓要求。而且，在調(diào)試時盡量避免雷雨天氣。
調(diào)試的過程中，應該仔細測量弱電機房的接地系統(tǒng)的電阻，若達不到要求，則應更換。而且，應該檢查每個設備的防雷器是否能正常工作，防雷器的接地線是否已經(jīng)與機房的接地系統(tǒng)正常相連。此外，還需檢查機房周圍所可能產(chǎn)生的雷擊因素，如有隱患需及時對機房防雷設計進行整改。
3．3弱電設備運行時的防雷
弱電設備正式調(diào)入使用之后，由于長時間運行，難免有時會在設備周圍積累大量電荷。電荷積累過多，則會引起設備間的相互干擾，影響正常的工作，甚至會造成設備損壞。萬一遇到雷雨天氣，設備周圍積累的電荷與天空中的電荷相感應，就會導致感應雷擊。因此，應該在設備運行一段時間后，安排相關(guān)人員對其進行除靜電處理。對于弱電電源配電箱，應該定期檢查三級防雷系統(tǒng)是否工作正常。
4富士康生產(chǎn)基地弱電機房防雷系統(tǒng)設計方案
4．1項目概況
富士康南寧生產(chǎn)基地共有7棟完全獨立的廠房，根據(jù)建筑平面設計，弱電機房位于大門旁。富士康是高新技術(shù)企業(yè)，對安全防范要求很高。南寧市地處我國南部，是我國雷暴天氣持續(xù)最長、雷害最嚴重的地區(qū)之一。該基地位于南寧市高新區(qū)，周邊地勢平坦，屬于雷電多發(fā)區(qū)。
4．2防雷設計依據(jù)
(1)《雷電電磁脈沖的防護》(IEC1312)
(2)《過電壓保護器》(VDE0675)
(3)《計算機信息系統(tǒng)防雷保安器(GA173—1998)
(4)《計算機場地技術(shù)條件》(GB2887—89)
(5)《建筑物防雷設計規(guī)范》(GB50057—94)
(6)《計算機機房防雷設計規(guī)范》(GB500174-93)
(7)《低壓電力配電系統(tǒng)的浪涌保護器(IEC1643-1)
4．3直擊雷防護措施
機房頂部安裝LKX—L1500／300避雷針，安裝方式為焊接，就近制作接地網(wǎng)，垂直接地極采用50×50×5ram鍍鋅角鋼，長度為2．5m，挖土溝深0．8113、寬度為0．5m、長度為15m，然后將垂直接地極間隔5m打入地下，上端部焊接避雷針。
4．4機房接地
(1)混合接地法：在主機房和分線間分別抽主鋼筋焊接銅鐵接頭，安裝LKX-HLX接地匯集箱，安裝LKX-DDL等地電位連接器(防止地電位反擊)，再沿靜電地板下邊四周安裝40×4銅匯流排，將地線和設備外殼等連通。
(2)獨立接地法：當沒有建筑接地或不能滿足接地電阻時，可在室外空地采用LKX系列接地產(chǎn)品制作接地網(wǎng)(根據(jù)現(xiàn)場設計)，然后將地網(wǎng)采用16ram。銅纜線引至室內(nèi)，安裝LKX-HLX接地匯集箱，安裝LKX—DDL等地電位連接器(防止地電位反擊)，再沿靜電地板下邊四周安裝40×4銅匯流排，將地線和設備外殼等連通。
4．5信號防浪涌保護
接入本機房的可導電的信號線纜主要有：監(jiān)控控制線RVVP2×1、視頻同軸電纜SYV75—5、防盜報警總線RVS2×1，這些電纜、電線是傳導和感應雷電的主要途徑，所以需在相應設備端接口安裝信號接口電涌保護器，選用的信號電涌保護器不能影響信號傳輸、不能降低視頻效果和控制質(zhì)量。
對于控制信號防雷，我們配置的防雷器型號是SR-E06V/2S。本項目的末端設備為攝像機，在距攝像機0.4m內(nèi)安裝二合一防雷器或二合一防雷器，攝像機防雷器的地線端口就近接入廠區(qū)接地網(wǎng)。機房內(nèi)，視頻線配置的防雷裝置是24路視頻信號防雷器XP19N-24B。
弱電信號防雷示意圖如圖1所示。
圖1弱電信號防雷示意圖
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4.6弱電機房中設備的電源供應防雷
本弱電機房的配電線路為：機房電源總線由廣區(qū)UPS配電機房引入，再分至兩個電源回路，一路供空調(diào)及照明使用，一路供弱電設備專用。因此，應采取三級防雷系統(tǒng)，將雷電電流對弱電設備電源的影響降至最低。
第一級防雷設在弱電機房總強電進線處。配置1套開關(guān)型防雷器Asafe-25/4,設備特點是通流容量大、殘壓低、抗干擾能力強。
第二級防雷設在機房的弱電設備專用電源開關(guān)處。配置1套箱式電源防雷器PPS-B040-3CF4;設備特點是對感應雷產(chǎn)生的過電壓進行限壓，適合各弱電主機的電源保護。
第三級防雷設在各個弱電設備的電源開關(guān)處。配置4套電源末級防雷器AM3-05D-220。
4.7監(jiān)控中心防雷工程設備配置表（表1）
表1 監(jiān)控中心防雷工程設備配置表
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弱電機房防雷系統(tǒng)圖如圖2所示。
圖2 弱電機房防雷系統(tǒng)圖
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5結(jié)束語
弱電機房是整個智能化系統(tǒng)的心臟，弱電機房的防宙是智能化系統(tǒng)工程中一個重要的分支。任外圍設備防雷全部安裝好之后，機房的防雷才是整個防雷系統(tǒng)的重中之重。弱電機房往往是所有設備的核心，其設備的安裝、位置、布線都會直接影響到防雷系統(tǒng)。
為了保證整個廠區(qū)智能化系統(tǒng)的正常運行，弱電機房的防雷在設計與施工時要嚴格把好每一個關(guān)卡，認真施工，施工過程由專人負責監(jiān)督，對于隱蔽工程實行隨工驗收，機房的重要部分應該進行拍照并對專用設備數(shù)據(jù)項進行相關(guān)記錄。
