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智能楼宇防雷解决方案

发布时间:2020-05-07 12:03人气:
前言:
随着经济建设的高速发展,人民对生活居住环境和通迅设施的需求不断提高,各种各样先进的电子设备、智能系统被广泛应用于花园小区和各企业单位中。这些高精密算设备富含大量的CMOS半导体集成模块,耐过电压电流能力极低,无法保证在特定的空间里遭受雷击时运行。且各系统多包含大量的电子设备和计算机系统,这些电子设备和计算机系统通常耐电压等级低,抗干扰能力差,最怕受到雷击。且所有设备的运行正常与否直接影响到该区的居民及企、事业位的安全和工作的正常开展,因此采用较具可靠性避雷措施至关重要。
本方案的制定,目的是提供出一套完整而易于操作防雷设计和运行解决方案供参考。
一、总则
1、通信、供电系统雷电过电压及电磁干扰防护,是保护通信线路、设备及人身安全的重要手段,是确保通信线路、设备运行必不可缺少的技术环节。
2、本方案的设计依据:
(1) IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》;
(2) GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》;
(3) VDE0675《过电压保护器》;
(4) ITU K27《电信大楼内的连接结构和接地》;
(5) GB50057-94《建筑物防雷设计规范》;
(6) GB50200-94《有线电视系统工程技术规范》;
(7) GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》;
(8) GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》。
二、雷电波入侵小区各电子系统的可能途径
入侵途径
(1)雷电直接击中各电子设备的物理线路
落雷点为电源高电压侧,雷电沿供电线路侵入到各电子系统供电部分,产生过电流与过电压造成网络供电系统的设备损坏、断电、致使整个系统瘫痪。
(2)感应过电压
    由于网络系统在建筑物内大量布设各种导体线路(如电源线、数据通信线、天馈线),这些线路、网络结构布局错综复杂,在建筑物内部的不同空间位置上构成许多回路,当建筑物遭雷击或邻近地区雷电放电时,将在建筑物内部空间产生脉冲暂态磁场,这种快速变化的磁场交链这些回路后,将在回路中感应出暂态过电压,危及与这回路相连接的电子设备。
    网络通信线路上感应过电压分静电感应与电磁感应:静电感应主要是指架空线路位于雷击点附近,由雷云团先导通道中充满电荷,对架空线产生静电感应作用累积大量相反电荷,当雷云主放电开始,雷云中电荷迅速中和,从而使架空线上原先被束缚的电荷迅速释放,形成暂态过电压波。这种波以接近光速向架空线两侧传播,侵入线路两端连接的网络设备将其损坏。
    当雷电直接击在避雷针避雷带上时,由于雷电流幅值大,波头陡度高,在雷电流的通道附近产生一个很强的瞬变磁场。这强大的磁场将直接在电源线或网络通信线路上感应出过电压,侵入到网络系统中,损坏网络设备。高强度(30KA雷电流)雷电放电可以对距离雷击点1km范围内网络系统产生影响,甚至造成系统设备损坏。据统计,这种感应雷击事故占电子设备雷击事故的70%。
(3)雷击地电位抬高入侵
    建筑物在遭受直接雷击时,雷电流将沿建筑物防雷系统中各引下线和接地体入地,在此过程中,雷电流将在防雷系统中产生暂态高电压,如果引下线与周围网络设备绝缘距离不够且设备与避雷系统不共地,将在两者之间出现很高的电压,并会发生放电击穿,导致电子设备严重损坏,甚至威胁人身安全。
三、实施综合防雷方案
1、 小区建筑物供电系统防雷
    为防止瞬间高压感应雷通过市电电源线进入到室内,造成损害,故按标准设计电源三级防雷以保护室内所有用电设备。
措施如下:供电系统过电压保护(三级电源防雷)
①市电进总配电箱处安装一套10/350的三相电源防雷箱作为整栋大楼第一级防雷,
型号:ZN-25 (防雷模块)
② 大楼每层楼层配电柜,安装一套8/20的三相防雷模块作为楼层住户用电设备第二级防雷
型号: ZN-C100(防雷模块)
   ③如楼层如有机房 比如网络机房之类的,可以在机房配电柜处安装8/20防雷模块作为第三级防雷
      型号:ZN-C40(防雷模块)
2、监控系统防雷方案
    根据对CCTV电视监控系统的结构分析,以及雷电可能的侵入途径,”众纳科技”为CCTV的电视监控系统设计了以下防雷解决方案。
1.前端摄像机设备的防雷
典型监控架构
  前端设备有室外和室内安装两种情况,安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击,但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害,而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击。
  前端设备如摄像头应置于接闪器(避雷针或其它接闪导体)有效保护范围之内。当摄像机独立架设时,原则上为了防止避雷针及引下线上的暂态高电位,避雷针最好距摄像机3-4米的距离。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上,引下线可直接利用金属杆本身或选用Φ 8的镀锌圆钢。
  为防止电磁感应,沿电线杆引上的摄像机电源线和信号线应穿在金属管内以达到屏蔽作用,屏蔽金属管的两端均应接地。
  为防止雷电波沿线路侵入前端设备,应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器,如电源线、视频线、云台控制线等。
众纳科技有专门的摄像机防雷产品,带云台的球机可以选用三合一防雷器;不带云台摄像机可以选用二合一防雷器。室外每台设备都需配一个防雷器,室内的摄像机根据实际情况来选择是否需要安装。
 
2.后端监控机房防雷
前端摄像机采集图象后通过相关视频线、控制信号线引回到室内相应设备(DVR)位置连接,按标准防雷来说,后端也需要相应作防雷,起到点对点保护了后端设备。可在每台视频线路进监控机房前安装对应的信号防雷器,如同轴电缆视频线路需安装视频防雷器
相关监控防雷示意图,如下:
 

 
3、小区周界防范(红外线对射)报警系统防雷示意图
     根据对对外对射系统的结构分析,以及雷电可能的侵入途径,针对红外对射作前、后端传输导线进行防雷保护,如图:在供电线路及信号线路的两端都安装相应的电源防雷器和信号防雷器。

4. 停车场管理系统防雷
  1)、在进出岗亭的单相电源线路安装我公司的ZN-C40电源防雷器作为整个岗亭用电设备的电源防雷。    
2)、在进入岗亭电脑、进出口读卡机的信号线路上安装我公司的网络防雷器和485信号防雷器作为信号线路的防雷,防止浪涌经信号线路引入损坏设备。
  3)、在停车场的进出口读卡机及道闸机的电源线路及信号线路上安装对应的电源防雷器及信号防雷器(电源防雷器需确定电压来配、信号防雷器需确定信号线路的种类来配)。
 
5、门禁智能一卡通系统防雷
 在一卡通的主控电脑旁安装单相电源防雷器,在485数据线、对讲音频信号线路上安装控制防雷器和音频防雷器,并做接地处理。

6、有线电视系统防雷
有线电视馈线进入小区分支设备前根据馈线种类安装对应的天馈信号防雷器并接地。
 
7、火灾报警系统防雷
火灾报警系统的防雷主要是针对火灾报警主机进行防雷,在进入火灾报警控制器的信号线路上安装对应的信号线路防雷器。
 
8、网络系统防雷
现在的智能化小区基本上都是光钎入户,光钎本身是不感应雷电浪涌的,不过光钎里面的金属加强芯需做接地处理。
 
四、产品的安装及说明
   电源防雷器的安装要求
   1、安装于各级配电箱(柜)、设备的进线端;
   2、与电源线缆并联(部分低压直流电源防雷器除外);
   3、接地线采用10多股铜线或16mm2单股铜线;
   4、所有地线按就近原则以最短的距离接地
   5、电源防雷器的前端须串联快速熔断丝或空气开关,以防止短路电流导致系统故障(防雷箱中装有空气开关)。
   信号防雷器的安装要求
   1、安装于设备与信号线的连接端口,尽量靠近设备;
   2、与数据线串联;
   3、确认与数据进线方向一致;
   4、接地线采用2.5 mm2的标准黄绿双色地线;
  
注:防雷器安装在离被保护设备距离越近越好。
 
五、运行维护1)避雷器安装之后,应检查所有接线是否正确安装,然后运行测试,看系统和设备是否正常工作,有无异常情况,如有,应及时检查,直至整个系统均正常运作。
(4)每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测,雷雨季节中要加强外观巡视,如检测发现异常应及时处理。1)防雷工程施工单位须按设计要求精心施工,工程建设管理部门应有专人负责监督。对于隐蔽工程应实行随工验收,重要部位应进行拍照和专用设备项记录。
七、销售服务及质量保证
(3)根据用户需求,免费提供防雷知识支持;24小时内处理。

B、由于防雷施工不可避免对花园内的绿华草皮等形成损坏,施工人员尽量恢复其原貌。

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