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高层建筑楼顶避雷塔综合防雷设计方案

作者:工艺装饰塔 来源:www.hbguangxun.com 发表时间:2017-5-24 浏览:次  百度一下
某办公大楼长62m,宽21m,共计6层,已安装有直击雷防护措施并符合国家规范的要求,经检测其冲击接地电阻为4欧姆;总电房设在一楼,每个楼层有单相配电箱2个;多媒体会议室、中心机房、119指挥中心设在六楼,机房设有三相配电柜,供电线路由一楼总电房引入,机房有UPS电源一套,其功率为3kVA,24口网络交换机5台,通讯进线有光纤1路,ISDN进线2路,没有做任何感应雷防护措施。大楼内供电系统、多媒体会议室、中心机房、119指挥中心等内的设备是非常敏感的弱电设备,其内部结构的高度集成化,耐过电压、耐过电流的水平极低,避雷针对这些电子设备的保护也无能为力,因而极易遭受雷电流的冲击而损坏,轻者使终端计算机和通信接口设备损坏、通信中断、各种信息无法传递;重者使整个供电系统遭受雷击而瘫痪,使大楼内所有弱电设备遭受雷击而损坏,工作无法进行。因此,为了使大楼各设施能正常运作以及保障大楼内人员的安全,防止雷击而带惨重损失,有必要对大楼进行综合雷电防护措施,除了要安装良好的避雷针、避雷带,还必须在电源系统、信号系统进行可靠、有效的雷电防护工作,并具备可靠的接地装置。
  二、雷电入侵机房网络系统途径分析
  雷击引起的上万伏的过电压(过电流)及极强的交变电磁场是损坏楼内弱电设备的主要原因,雷电入侵楼内设备的途径有供电线路、通信线路、地反击、雷击电磁场四种途径,具体分析如下:
  1.供电线路引入雷电
  电源线路是雷电入侵的主要途径,经常会遭受雷击造成开关跳闸、设备损坏等事故,是防雷保护的重点。供电线路(对10KV线路,高压MOV的残压很高,弱电设备受此高压都会损坏,变压器有一定的隔离和衰减作用,但还有相当大的剩余雷电会传到后续设备。)产生过电压后,该过电压直接传到弱电子设备,并将设备损坏,一般是将设备的电源部分损坏。根据线路上的过电压的成因及危害可分为7种情况:
  ①市电线路在野外架空布设时遭直接雷击,因线路较长,发生的几率较大,线路上的雷电流相当大,危害当然很大。
  ②市电线路在野外架空布设,附近发生雷击(主要是空闪)时,雷电电磁场使得线路上感应到雷电流。有较大的发生几率,但雷电流不太大。
  ③市电线路在野外走地缆沟或埋地布设,发生雷击后雷电流入地时,线路上感应到雷电流。相对前面两种情况来讲,发生几率及雷电流都不大。
  ④楼内供电线路受建筑物引下线电磁场感应而产生雷电流,雷电流的大小与发生几率和楼结构及布线有关。垂直方向的线路没有屏蔽而且离引下线(建筑物立柱)较近时,发生几率及雷电流较大。
  ⑤楼内供电线路受建筑物附近雷击(建筑物附近落雷)电磁场感应而产生雷电流,雷电流的大小与建筑物的屏蔽性、布线、落雷位置、落雷点电流等有关。当建筑屏蔽性较差、线路靠外墙、落雷点靠楼较近、落雷点电流大时,线路感应雷电流较大。
  ⑥楼内线路相互感应。这是较多的线路布得很近(如电源线、地线等相互距离在10cm内)时,如其中的一条上有过电压,则其它线路上都会感应到过电压,但雷电流不大。
⑦楼内大型设备操作过电压,该过电压不是雷击引起但其危害不低于雷击,主要是加速电子设备老化。从电的性能上来讲该操作过电压类似于雷击过电压,用同样的方法能抑制。
  2.通信控制线路引入雷电
  通信控制线路(通信控制线路一般有数据专线、网络线、控制信号线和视频线等)感应雷电后,雷电也直接传到设备,并将设备损坏,一般是将设备的通信口损坏,与供电路线上产生雷电流的情况相似,一般来讲,通信线路上的雷电流比供电线路上的雷电流要小,通信线路上产生雷电的6种情况:
  ①通信线路在野外架空布设时遭直接雷击,因通信线有绝缘层、架空布线的情况不多等原因。因此,发生几率较低,但一旦发生,线路上的雷电流大。
  ②通信线路在野外架空布设,附近发生雷击(主要是空闪)时,线路上感应到雷电流。如架空线路较长,则有较大的发生几率。
  ③通信线路在野外走地缆沟或埋地布设,发生雷击后雷电流入地时,线路上感应到雷电流,雷电流不大。
  ④楼内通信线路受建筑物引下线电磁场感应而产生雷电流,如线路没有屏蔽又离引下线较近,则发生几率大,而且雷电流也足以将通信口损坏。
  ⑤楼内通信线路受建筑物附近雷击电磁场感应而产生雷电流,雷电流的大小与建筑物的屏蔽性、布线、落雷位置、落雷点电流等有关。当建筑屏蔽性较差、线路靠外墙、落雷点靠楼较近、落雷点电流大时,线路感应雷电流较大。
  ⑥楼内线路相互感应。这是较多的线路布得很近(如电源线、通信线、地线等相互距离在10cm以内)时,如其中的一条上有过电压,则其它线路上多会感应到过电压,但雷电流不大。
  3.地电位反击分析
  接地系统常称接地装置,接地系统不符合要求主要危害是产生地电位反击,一般的地电位反击是指同一设备或系统同时连接到几个互相没有直接电气连接的地网,当雷击时,各地网之间的可能存在较高的电位差,该电位差通过地线直接加在同一设备各系统上,就有可能将设备损坏。雷击时地电抬高,该高电位通过地线到设备,此时,如设备有低电位的外接线则会形成电位差损坏设备,如设备没有外接线或外接线都呈高阻状态则没有电位差,属于水涨船高性质,设备不会损坏。
  4.雷电电磁场分析
  雷电电磁场是指:建筑物附近或建筑物本身遭雷击时,楼内有较强的电磁场,处在该电磁场中的设备有可能损坏。IEEE实验证明,0.3GS使设备误动作,2.4GS使设备永久性损坏。


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