机房防雷范文
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篇1
弱电系统同属于电力系统，其在工作中会涉及各种类型的系统，因此必须实施防雷对策，事实证明，雷击不仅会引发弱电系统故障，严重时会导致弱电设备受到干扰，造成系统瘫痪、短路，严重威胁我国财产安全，目前弱电工程中基本配设防雷策略，但是部分弱电机房的防雷对策存在较大缺陷，为弱电机房的运行埋下安全隐患。
一、弱电机房的雷击影响
弱电机房在受到雷击影响时，主要分为直接、间接破坏，其中雷击的直接破坏强度较大，不仅可以引起弱电设备损坏，还可以引发一系列电力效应，例如：热效应;间接破坏的力度虽然不强，但是波及范围广，容易引起系统大面积损坏，因此，分析弱电机房遭遇雷击后的集中表现：
首先是弱电系统在遭遇雷击时，雷电可顺延防雷设备的方向，直接形成冲击波，影响弱电设备运行，造成一定程度的破坏。
第二，雷电在与避雷设备接触时，形成电磁感应，一部分电磁感应可以被避雷设备消除，但是避雷设备在出现缺陷时，电磁直接传递到弱电机房内，在机房内形成感应，干扰设备正常运行[1]。
第三是雷击的脉冲与静电影响，其对弱电机房不仅具备直接的破坏性，而且还可形成较大范围的辐射，妨碍弱电系统，例如：雷击脉冲在干扰弱电系统时，对系统稳定形成冲击，导致弱电系统运行、工作上存在负担，同时影响弱电系统内的数字显示，致使显示不正常。
二、弱电机房的防雷对策
基于防雷技术的提出，对弱电机房实行有效的防雷对策，既要保障弱电机房安全防雷环境，又要保护弱电机房设备的运行，促进我国弱电工程的发展，保障弱电工程的使用可以体现在更多行业，因此，重点研究弱电机房的防雷措施。
1.电位等接防雷对策
此防雷对策中最主要的因素为“等电位”、“均压”，综合运用两项元素之间的连接关系，形成以单位为中心的电压环路，连接弱电机房的设备和装备，尤其是最外层的防雷层，促使其形成等电位的关系网，主要是防止弱电机房遭遇侧击雷，有效降低雷电的冲击力，目前弱电机房使用的避雷器，基本是按照此防雷对策的实际原理设计的，以雷击电流产生的感应磁力公式为例，如：
U=I×R+L0×dI/dt
R=接地电阻，L为单位长度代表，L0=单位电感，dI/dt=电流变动值。根据公式可得：弱电机房遭遇雷击时，雷击产生的感应电磁会在机房上部的导体处形成较强的放电，通过空气连接到导体，由此通过连接进入到弱电机房内[2]。因此，为避免空气传电形成侧击，弱电机房内的设备必须实行等压处理，即利用电气连接设备，特别是金属类，尽量拉近机房设备的电位，避免较大电位差引起雷击传导，防止雷击产生的放电威胁机房设备，除此以外，还需对弱电机房结构实行合理处理，利用防雷引线，最大限度的排除结构体附近的雷电，例如：机房结构内部的金属支撑物在建设时，需呈现连接性，即内部钢筋、框架等，必须采取相关措施联系起来，一方面可有效排泄雷击电流，另一方面为弱电机房提供相适应的预防措施。
2.分级防雷对策
分级防雷重点是预防雷击产生的磁力，雷击过程中会逐渐形成电磁波，由于电磁波的作用，弱电机房中的部分设备会产生电流，而且弱电机房中大部分为导体，直接造成雷击感应损坏，因此，利用分级防雷，对电磁波形成屏蔽作用[3]。例如：利用弱电机房内部的建筑，形成网笼，或者直接采用成型的网络，网笼中需包含预防静电、感应的作用，然后将网笼连接弱电机房内部的接地装置，并将机房内的传输线演变为网笼的外部结构，最终将合成具备内外屏蔽功能的网笼，与地网连接，其可实现分级屏蔽雷电感应，据实际研究，网笼虽然具备较高的屏蔽效果，但是实际雷电感应存在不规则的动态变化，导致其不能实现完全屏蔽，因此重点研究网笼的分级效果，在小规模分级屏蔽的基础上，研究多级保护，形成SPD保护器，其主要对弱电机房遭遇雷击感应时，产生三种类型的保护，第一是浪涌吸收，主要是安装在大件设备的插座内，如：控制设备，利用浪涌吸收，保护弱电机房的电源，抑制雷击产生的感应电压;第二是泄放保护，主要是排泄掉雷击电波，以削弱能量为原理，其可在弱电机房外部设置专门引线，安装于总UPS内部，但是泄放保护设备必须可以承受强度较大的雷电流，防止强度较高的电流对弱电机房造成损坏;第三位过压防护，主要以弱电集中区为作用对象，在电源内接入过压防护设备，如：避雷器，保护电源，弱电电源相对比较安全，不受雷击影响，为弱电集中区域内的设备提供安全环境。
3.接地防雷对策
接地防雷属于比较基本的对策，因为其可对不同形式的雷击放电产生有效防护，利用自身特性，将雷击演化的各种形式，直接排泄到大地，因地，接地防雷中最核心的环节是实现防雷系统高效率的接地。接地防雷中，保障散流快速，必须尽最大可能降低电阻，同时还必须满足弱电机房对电阻的需要，可以国家规定的电阻执行接地，一般弱电机房内常用的接地对策有三类，连接式、分隔式、综合式，其中较为常用的为连接式，即接地系统、弱电机房、大地，采取科学的方式将三者连接，由于弱电机房中包含设备、系统较多，因此增加接地难度，首先需要避免弱电机房内不同设备存在的不同电压值，对系统连接产生的影响不确定;其次测量整体接地系统内既能满足弱电机房需求，又能满足系统需要的最小电阻值;最后利用不同线路，促使系统和弱电机房，连接到大地，其中线路不一定局限于同种材质或同类规格，最主要是加快雷击流入大地的速度，避免弱电机房受不同雷电感应的危害。
三、弱电机房防雷的意义
雷电是自然灾害中影响力较大的一种，由于目前我国将弱电工程作为发展的重点，再加上弱电系统本身导电性强，在防雷方面比较薄弱，所以，需采取一定的防雷措施，保障弱电机房的正常运行，由此可见：弱电机房防雷具备实质性的意义[4]。第一有利于弱电工程的发展，有效的防雷，能够提高弱电工程的稳定度，基于稳定、安全的基础上，弱电工程中可引进更加高效的技术或设备，提高弱电机房的质量，保障弱电系统可以运用到更多的行业，研发新型产业;第二有利于我国电力事业和防雷技术的发展，通过弱电机房防雷的实际表现，不仅可以推进电力工程迅速发展，而且使我国在防雷领域中的研究，得到肯定和保障，既可以将防雷技术合理的运用到其他类型的电力系统中，也可在此基础上，更深层研究防雷措施。
四、结束语
弱电机房的防雷工程具备实际价值，不仅可以保障弱电系统，而且可以稳定弱电机房的运行环境，目前我国重点建设弱电工程，部分城市已形成智能住宅，其对弱电工程提出更高的发展要求，由此可见：弱电工程是我国未来重点发展的项目，因此需保障弱电机房的稳定度和安全性，保障其为弱电工程提供可靠的支持。
参考文献
[1]计国民.机房防雷系统的设计[J].滁州职业技术学院学报，2007（02）.
[2]张文才.弱电系统机房防雷接地系统设计[J].智能建筑电气技术，2012（01）：56-58.
篇2
[关键词]程控网络机房；程控网络设备；防雷技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0344-01
0.引言： 随着网络信息技术在各领域中的广泛运用，程控网络机房及设备成为了各领域工作中十分重要的机器设备。这些设备具有一个十分严重的缺陷，就是绝缘强度弱，承受电流能力差，容易受到电子干扰。网络机房及设备一旦遭到雷电的冲击，就会使整个网络系统无法正常运行，陷入瘫痪的状态中。因为网络机房及设备无法正常运行，将会直接造成相关企业的经济损失。因此，为了消除雷电对网络机房及设备的危害，必须对程控网络机房及设备防雷技术采取全新的防雷措施，以降低雷电对网络机房的危害。
1.程控网络机房及设备的现状
电子信息系统的核心关键就是计算机网络机房，位于LPZ2区。LPZ3区与LPZ4区电磁防护等级要求更高，被雷电入侵的危害性较低。但是，当雷电击中周围建筑时，雷电会释放出电磁脉冲，电磁脉冲会利用多种途径对网络机房及设备造成影响。其中，雷电的电感应的干扰对网络机房的影响最大。
1.1 通信线路的耦合
来自通信线路的耦合会对计算机造成最直接的破坏，按照破坏的程度分为轻度破坏和重度破坏。轻度破坏是造成通讯端口被破坏，重度破坏是造成网络计算机的主板被烧坏，网络计算机中的数据全部丢失。通信线路耦合的来源主要有两方面，第一方面，虽然对网络机房使用了屏蔽处理，但网络机房没有形成一个完善的屏蔽体，导致屏蔽的效能不是特别高。雷电击中周围建筑后，静电荷会通过数据线路入侵至网络机房的通讯端口，对网络机房的设备造成破坏。第二方面，雷电击中建筑物后，经过引下线泄流时，相应的会辐射出电磁波，电磁波会对通信线缆产生影响，形成二次感应式雷电干扰。
1.2 交流供电线路耦合
网络机房的供电系统主要依赖于电力线路，由电力线路送电至机房内。而相应的配电房应位于网络机房建筑内，如果建筑物被雷电击中，则有可能直接击中供电高压线路，通过变压器耦合至低压端，对网络机房的电源造成过电压干扰。同时，如果雷电击中建筑物，电流经过引下线泄流，导致网络机房供电线路铰链，形成过电压。
1.3 地电位反击的过电压干扰
当雷电电流通过接闪器，经过引下线泄入接地体时，会造成接地系统中暂态电位的提升，然后对相近的弱电系统产生影响，形成强烈的电位差。高压差会击穿接地系统与弱电系统之间的绝缘介质，供电接地系统向弱电接地系统放电，提升弱电系统的暂态电压。在网络机房系统中，这是一种比较常见的过电压入侵方法。
2.程控网络机房及设备防雷技术的新措施
2.1 内部防雷措施
由于网络机房中多方面都可能遭受雷电的入侵而产生危害，因此在防雷方面要采取多种方法综合的防雷措施。对进出网络机房的保护区的金属管道、输电电线等多种设施都要安装避雷保护器和过压保护器，而综合的防雷措施中则包含了屏蔽、等电位连接和过电压保护等。
屏蔽原理就是使用多种金属屏蔽体，减弱或阻止信息设备与信息系统上的过电压能量和电磁干扰。使用屏蔽原理就是在网络机房中安装金属屏蔽网，天花板使用金属屏蔽天花，地板使用防静电全钢地板，并将此金属屏蔽网与接地系统相连接，使用外套金属管状外导体包裹进入网络机房的信号传输线、电源线等各类线路[1]。网络机房中的门和窗最好使用金属制品，金属门窗具有良好的防雷和屏蔽效果。
等电位连接就是将诸导电物体、分开的装置等使用电涌保护器或等电位连接器连接起来，目的是为了减弱雷电电流，降低电流的电位差。建筑物中信息网络系统的防雷装置、电气装置和进出建筑物的信号线、电源线全部使用等电位连接。等电位连接是将建筑物的各种金属管道、金属结构、信息系统信号电缆屏蔽层等在电位参考点上进行相互连接，实现电位相等[2]。
合理的综合布线。布线是一项具有专业性的重要工作，在设计布线的过程中就应该将防电技术加入进去。布线工作中的线路主要有电力供电线、内线、程控交换机的中继线、室内接地线等。布线埋地时使用金属电缆进行直接埋地，或者非金属屏蔽穿入金属管直接埋地。为了提高防雷效果，在条件允许的状况下，应使用入室电缆的埋地方式。
2.2 外部防雷措施
接闪器接闪雷电就是将雷电的电流引入接闪器内，然后迅速的转入大地中。转入过程中，尽可能让所有的引下线流过的电流相互平均，降低雷电电流对网络设备和设备线路产生的危害。所有具有良好接地性的导电体都可以用作接闪器，同时还可以使用避雷网等，降低建筑物被雷电击中的几率。值得注意的是，避雷网的尺寸大小不要大于10米乘10米。
使用多根引下线可以增强防雷装置的安全性，多跟引下线的作用能降低沿线压降，减少危险。同时，引下线泄流时产生的强电磁场与建筑物内的引下线相互抵消，降低雷击感应的危险[3]。接地是防雷措施中最基本的方法，使用建筑物的钢筋作为接地装置，泄放雷电电流，且不必进行维护，使用寿命较长。
3.结语
随着网络机房及设备的广泛运用，建筑物也需要运用相应的防电措施，对网络机房及设备进行保护。防雷措施主要运用外部与内部相结合的防雷综合系统，内部防雷设备由屏蔽系统、等电位连接、合理布线构成，外部防雷设备由接闪器和引下线构成。为了让网络信息系统正常、安全的运行，网络机房的建筑和设计过程中要特别注重防雷技术的建设，保证网络机房及设备的安全。
参考文献
[1] 胡东，于月东.程控网络机房及设备的防雷技术[J].中国科技纵横，2013，04（12）：42-43.
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关键词：雷电；综合防雷；通讯机房；应用
1 雷电的基础知识
雷电是强对流所产生的，在强对流气候条件下，在云层和地面之间，就会产生雷电，雷电电流巨大，而且会导致周边温度骤升，此外雷电还会产生电磁辐射，因此会对自然界以及各种生物造成危害。通常情况下，雷电灾害有四种形式，分别如下：①直击雷。如果云层带电，并且与地面上某一个固定点发生作用，则会产生直击雷。直击雷会产生一定的电流，但是电流产生和持续的时间较短，而且一般是以脉冲的形式所释放的，虽然时间较短，但是电流较大，因此直击雷的破坏力也比较大，很容易损坏雷电周边的建筑和通电设备。②感应雷。上文所述直击雷发生在某一范围时，其产生的电流巨大，而且很难再短时间内消失，在这种情况下，雷电附近的电磁脉冲电流就会与周边的导电体发生感应，从而产生闪击，而这种现象即被称为感应雷现象。③球型雷。这一类型的雷电通常发生在闪电的过程中，一般是由类似火焰的光体所产生的。④雷电电磁脉冲。在打雷过程中，会产生电磁脉冲，而电磁脉冲能够干扰闪电中的电流，而且危害性较大，危害范围较广。
2 机房综合防雷设计
由于装备机房内通讯设备、微电子设备以及其他附属设施都需要避免雷电损害，因此造成装备机房防雷点多面广。单单从外部或内部一个方面保护建筑物和建筑物内各电子网络设备不受雷电损害已经不现实了，应从整体防雷的角度来进行防雷方案的设计。设计综合防雷方案时应考虑到外部防护、内部防护和基础防护三个方面，三个方面的防护措施相互f作，共同实现防雷的目的，缺一不可。
3 机房综合防雷内容
3.1 外部的防雷
防止直击雷损坏设备与建筑物是外部的防雷关键，外部的防雷系统是由多项传统的避雷装置组成的，比如接地地网、避雷针、引下线等，通过安装外部防雷系统，一旦遇到直击雷，该系统就能够将其产生的电流导入地下，较好的抵御直击雷的破坏，最大限度的减少直击雷带来的损失，效果显著。同时该方法简便、经济，且安装过程简易，具有较强的经济效益。
3.2 天线的防雷
将避雷针安装在天线铁塔上，同时经过镀锌扁钢直接接入地下，如此雷电流能够沿着最短路径接入接地网，使塔上的天线不受雷电流的影响，正常的发挥作用。另外，也能够使天线引下线都多点接地。馈线在天线连接处与塔顶接地，未进入机房前，就近接地地网，等进入机房后，在设备的连接处进行接地，将避雷设备安装在设备与馈线的接口处。过桥与钢绞线在电气上和铁塔连通，当电缆进入到机房的外面一侧的时候，把钢绞线、电缆保护层与过桥连在一起，并且通过最短路径同接地网相连，尽量使得通过天馈线进到机房的雷电压幅度降低。
3.3 电源系统的防雷保护
采用网络集成系统的电源线防护，首先要求进入系统总配电房的电源进线，尽量用金属铠装电缆敷设，使其电缆铠装层的两端良好接地，若没有铠装层包裹电缆，应将电缆穿钢管埋地，钢管两端接地，要求埋地的长度必须超过十五米。除此之外，更多的电力线路也应该采用金属铠装电缆进行敷设，比如机房楼层配电箱、总配电房至各大楼的配电箱等，如此能够有效减低雷击事故的发生率。其次，应将电源防雷器安装在电源线路上，如此能够起到防护雷击的作用。相关规范标准中对防雷分区有过要求，把电源系统分成三级保护，全部防雷器都应良好接地。
依据机房实际情况，当供电线路穿越各级防雷区时，应科学合理选择电源系统防雷方案，既要确保防雷目的的实现，也要尽量降低投入成本。由于电源系统中机房UPS不间断电源设备的作用最为重要，它直接关系到整个电源系统能够正常运行，因此我们在设计防护方案时必须将UPS不间断电源的保护设为电源系统保护的重中之重。
在机房专用配电柜、UPS电源做两级输入防雷保护，具体应做到以下方面：
一级保护：在机房配电柜前装三相电源防雷器（单相电源防雷器）。
二级保护：在UPS电源前装三相电源防雷器（单相电源防雷器）。
三级保护：将电源防雷插座安装在重要设备上。
3.4 通讯系统的防雷
通常网络集成系统的组成部分包括主服务器、中心交换机、各分交换机、服务器、路由器、相当数量的终端。利用广域网路由器位于主机房内的中心交换机与外界联系，同时利用光纤连接各分交换机，而分交换机又利用集线器与各用户终端相连。
通讯系统防雷涉及由户外引至户内的所有通讯线路，包括视频线路、微波通信线 （天馈线）、专线、网络通讯线等。面对可能会出现的雷击风险，我们应结合通讯系统的实际情况选择科学合理的防雷措施，比如若机房采用光纤传输信号，那么可以不做保护，将光纤两端接地即可；若机房内由光端机，应采取有效措施保护光端机等。
光纤和双绞线是网络传输最常用的线路。针对两种不同的线路应有的放矢的采取不同的有效防护措施，若采用的是光纤，基本可以不做保护，将光纤两端接地即可；若采用的是双绞线，很容易遇到雷击风险，为避免造成损失和安全事故，应采取必要的防护措施，此时应将此类信号线敷设在屏蔽线槽中，并将屏蔽线槽接地，或者穿金属管敷设，将金属管两端接地。
3.5 信号线上的防雷
将信号防雷器安装在信号线路上，能够有效地避免雷击事故。对于网络集成系统，可在网络信号线进入到广域网路由器之前安装专用信号防雷器；将RJ45接口的信号防雷器安装在系统主干交换机、主服务器以及各分交换机、服务器的信号线入口处，要求所有防雷器都良好接地。市场上的信号防雷器各式各样，功能不一，在选择信号防雷器时综合考虑多项因素，结合自身实际情况选择性价比最高的防雷器。
3.6 防雷器的使用
防雷器属于过压保护电子器件组合，其在高压时出现低阻短路状态，因此能够承受数百安培大电流通行，低压时出现高阻开路的状态。应选择并联的方式将防雷器安装在供电线路或信号传输线路上。其防雷原理是一旦遇到雷击事件，防雷击就会进入短路状态，将由于雷击事件产生的高电压与大电流泄放到大地中去，从而实现保护设备的目的，具有良好的防雷作用。
防雷器的安b注意事项：①防雷器的目的是吸收和泄放雷电流，实现防雷目的，因此要求所有的防雷产品必须接地；②把防雷器的接地线与防雷系统接地排可靠连接，尽量缩短接线，禁止超过一米；③在被保护设备与信号通道之间串联/并联防雷器；④信号防雷器的输入端（IN）与信号通道相连，输出端（OUT）与被保护设备相连并紧靠被保护设备安装，禁止接反。
4 实际效果
为满足居民的日常生活需求，某海岛山顶上设有多部移动通讯信号基站及通信机房。由于所处自然环境及地理位置，每年雷雨季节都会遭到雷击，造成大量的经济损失及岛上居民的通讯不便。采用综合防雷的方法对通信机房及附近设施进行防雷改造后，近两年来未发生雷击事故，证明了综合防雷的思路在防雷工作中有一定的作用。
5 结束语
目前的防雷工作应该全局考虑，采用系统和全面的保护措施。随着科学技术的发展，综合防雷的内容也会不断拓展，相信只要把防雷工作做到了雷电带给我们的破坏和损失会慢慢减少。
参考文献：
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通信网络作为通信系统的重要组成部分之一，起着至关重要的作用，同时也承担者信息传输的职责与任务。一般情况下，通信频段包括甚高频和特高频两种，由于受电波直线传播的影响，因此一般通信用机房都健在比较高的山上，那么这样以来，既便于通信信号的传输，同时也避免因遭受雷击而造成损失。
1.保护措施
雷害主要是通过铁塔天馈线、架空电力线等架空线的引入而导致的。
1.1 设置接地网
接地系统作为通信机房的主要系统之一，大多是按照均压等电位的标准进行设计和布置的，另外要把铁塔直接接地点与机房接地点、变压器接地点至少保持5m以上的距离，这样才能帮正系统运作的安全。关于联合接地主要面临两大技术问题的解决：：
（1）对于相关设备以及人员安全受到雷击威胁的问题；
（2）电流对通信的干扰如何使用三项五线制加以解决的问题。
1.2 天线铁塔防雷的举措
（1）对与通信天线而言应该有相应的保护设备。因此对于天线铁塔的防雷措施具体做法如下：首先，天线铁塔应与避雷针相连接，并保证附着在铁塔上，同时天线的安装应该保证在保护范围之内，另外对于避雷针的保护角也有严格的要求，一般情况取 45°，设计时则取30度。避雷针与铁塔焊接抓哟是为了是确保避雷针接入的电流直接导入大，从而使铁塔受到保护。
（2） 如果铁塔架设比较高，就应该使天馈线、引下线等多点进行姐弟，从而增加分流强度和均压程度，使雷电流入地途径和馈线上的过电压以多段形式进行分割，同时将馈线从通信机房外就近地点进行接入，最终达到路线上的电压降低的效果。
（3） 对于塔灯 （航空障碍灯） 电源相线来说，应该采用中性线直接接地的方式，另外还要在机房口安装无间隙金属氧化物避雷器。
1.3 有关架空线路的防雷措施
（1） 机房作为控制系统的中枢，应该对架空线路采用电缆进行敷设，而且要求埋入深度最好是70厘米，电缆选择金属屏蔽层的为宜。
倘若没有金属屏蔽层的电缆，也可选用带有金属外套的电缆，同时在埋入地下之前，应该作相应的防锈、防腐蚀处理工作，另外电缆整体进入机房前，惊喜案件金属屏蔽层或是金属外套与机房联合地网相连接，如果采用的是交流电缆，还要对防雷措施进行加固。
（2） 有关数据传输线 的防雷工作同样也要引起重视。大家都应该对通信网一般需要与电话线相连的应用有所了解和掌握，电话线路的线缆必须选用带有带有金属屏蔽层的电缆，在进入通信机房前，同样需要金属屏蔽层与机房联合地网相连接，电话线缆上还要装有相关的防雷器件，从而保证整个通信系统的正常运行。
1.4 机房防雷措施
（1） 首先机房应改设有直击雷的防护措施。屋顶必须敷设避雷网或者是避雷带，还要假设避雷针。避雷网，大多采用尺寸不超过 3 m ×3 m的方形网格，而且要于避雷带采用焊接的方式加以连接，从而起到联合防雷的作用。机房屋顶四角都应该设有引下线，一般情况引下线采用用 40 mm×4 mm 镀锌扁钢做为引下线的常用规格，同样要与避雷带、避雷网相连接，下端与接地网进行焊接进行连通，房顶得其余防雷设施则就近选择与避雷网进行连接
（2）变压器地网等各种地网结构要采用超过两根镀锌扁钢的进行焊接。
2.实施要点
（1） TN-S系统通常选作通信机房的主系统，它主要是针对中性线的电流不平衡从而使移动通信信号造成干扰进行解决，而且中性线与保护线要保持分开的状态。
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【关键词】信息机房；综合防雷；SPD
1.办公大楼的一般现状
1.1国税系统信息机房防雷现状
在实际工程环境中，雷电防护设备的安装配置缺乏系统性、前瞻性，防雷产品的防护参数选择、安装方式、各部件之间的配合等方面尚存在较大的改善余地。防雷行业最新产品和技术的应用也显得不足。在这种状况下，国税系统设备雷电防护研究与设计，研究国税信息机房系统的综合雷电防护，对国税信息机房系统的雷电防护提供理论分析及切实可行的工程实施指导，对国税信息机房系统雷击防护具有广泛的应用价值。
2.雷击过电压侵入信息中心机房的途径分析
2.1 电源线引入雷电
雷电引起的瞬时高电压，如果不遏制，直接由电源线引入机房信息系统，会影响其电源模块正常工作，使各功能模块的工作电压升高而工作不正常，加快设备老化，严重时甚至会损坏模块，烧坏元器件。
2.2 信号线引入雷电
由雷电引起信号线两端设备之间电位差直接作用于相对脆弱的信号通道接口，会损坏机房信息系统及其通信的设备端口，严重时会损坏整个功能板。
2.3 布线不规范
由于布线不规范，布线未尽量减小由信号和电源线路自身形成的电磁感应环路面积，信号线路与防雷引下线及其他管道未达到有效间隔距离，或者电源与信号线路未分开布设或间隔距离不够，容易造成电磁感应上过电压、过电流等，干扰信息系统设备工作受，严重时会损坏设备的正常运行。
3.昭通国税局办公大楼信息中心机房现状
信息机房的交流工作电源取自地下配电室，其中一个配电柜出线端供信息机房用电，进入UPS柜内为两路AC380V交流市电电源，动力电缆沿大楼强电井长距离敷设引入。一般来说，信息机房的雷电事故一般都是由电力电源回路引入，其方式有两种：一是雷击过电压沿高压线路通过变压器耦合侵入低压配电系统，再经过各电力电缆分散侵入各用电设备；另外是大楼直击雷系统接闪雷电通过引下线向大楼接地装置（基础地）泄放，会在该主柱主钢筋四周形成一个极强的瞬态电磁场，经过该电磁场的动力线路就会二次感应到雷击过电压而引入雷电，造成设备二次损坏。
机房静电地板下没有设置等电位接地均压铜排，机房内所有设备没有统一的等电位参考点，设备金属外壳均未做接地处理，存在雷击事故安全隐患。
4.雷电过电压保护设计
4.1一般规定
为了减少电磁干扰的感应效应，宜采取以下的基本屏蔽措施：建筑物和房间的外部屏蔽措施，以合适的路径敷设线路，线路屏蔽。
应注意对电涌保护器SPD的合理设置，其保护水平应小于被保护设备的绝缘耐压等级，以达到逐级保护系统设备的目的；
SPD的接地线应尽可能短，连接线路长度应不大于0.5米。
4.2现代综合防雷
综合防雷的概念一般包括建筑物的外部防护（接闪器、引下线等）和内部防护（接地、屏蔽、等电位连接等）。
第一级：LPZ0～1区（电源系统总开关处）通常采用大通流量电涌保护器（SPD），作为第一级防雷。按照相关要求，第一级防雷必须泄放掉侵入电源系统雷电能量的50%左右，因此，该级防雷器件一般采用开关型避雷器件或大通流容量（≥60KA8/20us波形）的限压型避雷器件；第二级：LPZ1～2区（机房总电源处）采用限压型（8/20us波形）避雷器，该级要求泄放掉雷电流能量的35%左右，同时对雷击过电压值进行初步限制，要求其电压限制在2.5kV以内，其通流容量一般为20～40kA（8/20us波形）；最后通常在设备端采用第三级避雷器，作为设备的细保护，该级防雷器主要起限制雷击过电压作用，把雷击产生的过电压限制在设备能承受的范围内，一般要求泄放掉雷电能量的10%左右，限制电压根据设备的用电等级来确定，其通流容量为10kA～20 kA（8/20us波形）。另外，对于机房别重要的设备，还可以增加一级精密保护，以确保重要设备或数据损坏（丢失）的可能性减到最小。
4.3具体设计方案
4.3.1屏蔽
地板屏蔽：机房内的地板采用全钢防静电铝合金地板，地板的钢架和金属地板有良好的导电性能，为了保证静电地板的良好屏蔽作用，在静电地板下的金属框架下面布设3×40mm接地回流紫铜排，静电地板金属部分采用BVR6mm2多股铜线缆与接地汇流排进行多处可靠连接，以保证防静电地板能起到电磁屏蔽和消除静电积聚的作用。
4.3.2 等电位连接
接地汇流排：室内等电位连接采用M型接地方式，将室内静电地板下设置环形等电位接地汇流排。接地汇流排在室内做网状分布，网格大小以方便设备接地为准。接地汇流排与大楼楼层总接地点通过2条以上的BVR50mm2多股铜线缆进行对称可靠连接，并且在机房四周建筑物主柱内柱钢筋连成一体，形成良好的等电位均压环。
4.3.3 设备接地网
为了保证办公大楼信息机房设备的安稳运行，减少机房内零地电位，必须完善机房接地系统。根据国税系统机房技术要求及国家防雷设计规范要求信息机房的接地电阻≤1.0Ω。本机房利用原机房内的接地系统，不做新的改造。
4.3.4 电源SPD安装
鉴于信息系统设备对雷电、浪涌等过电压非常敏感，而电源线路容易受到外部类电磁波的感应而传导雷电浪涌高压，因此，对该机房电源线路进行多级防护。
具体方案如下：
第一级在地下配电室供机房UPS用电的配电柜内进线处设计各安装一台通流量为60KA（8/20）防雷器，作为信息机房设备电源的第一级防雷。
第二级在信息机房UPS电源配电室的两台UPS设备AC电源进线端子上设计各并联安装一套通流量为40KA三相交流电源防雷模块，作为信息机房设备电源的第二级防雷。
第三级在信息机房UPS电源配电室的UPS电源配线柜输出母排上设计并联安装一套通流量为10KA三相交流电源防雷模块。
防雷模块串联20A/3P空气开关安装，相线、零线连接线采用10 mm2的多股铜线，接地线采用16 mm2的多股铜线，引线长度
4.3.5 信号SPD的选择
进出办公大楼的通信线路采用的是光缆，光缆本身不导电，但光缆里面的金属加强芯能感应上雷电流，因此应将光缆金属加强芯连接到机柜汇流排上；由于信号线等在布线会产生感应环路以及与其他管线的间隔距离偏小等原因，会因电磁感应造成信号线路上感应上过电压、过电流等，因此在5楼信息机房交换机柜内的引出以太网信号线路上安装16口或24口信号通道防雷器，所有引出的以太网络信号线均先通过防雷器，再分配到各用户端。防止这些信号线在布线过程中感应到二次过电压，侵入柜内造成设备损坏。
参考文献
[1].GB50057―2010，建筑物防雷设计规范
篇6
关键词：广播电视高山台站 发射机房 防雷技术
一、常见的雷击类型
高山台站广播电视发射机房遭受雷击原因主要是迅速增高雷电流、极高变化梯度。常见的雷击类型有：1.直击雷，也就是高山台发射机房周边的设备直接躁动雷击，进而出现强烈的电效应、热效应等而导致破坏，这是最为常见的雷击。因高山台站机房位置高，电气设备多，直接雷击的可能性大大高于平原地区。2.雷电感应，就是雷电流会产生电磁、静电等感应，进而对发射机房带来损害。3.雷电波，因雷电对台站的架空线路或者金属管线的影响，雷电波则沿其侵入机房，导致设备受损，威胁到人的安全。4.雷击电磁脉冲，也就是雷电流通过电阻、电感、电容耦合而出现电磁效应，对发射机房的设备、系统造成过电流、过电压破坏。
二、高山台站广播电视发射机房雷击方式
（一）经铁塔或避雷针侵入
通常广播电视发射铁塔就较高，再加上地理位置上的特殊性，台塔避雷针易受雷击。这是高山台站相对常见的、危险性较大的一种雷击。因台站所在位置较高，雷电易击中广播电视发射塔，或直接侵入机房上装配的避雷针，雷电流通过接地引下线、铁塔流入接地网，以致于地网在雷电流影响下电位出现不均，局部电位显著升高，入地雷电流难易散流，而产生对二次设备的地电位影响。
（二）经配电线路侵入
高山台站铺设于地下但未进行屏蔽防护的电缆、机房外的架空电力线路易遭到直接雷或者感应雷的侵害，强大雷电流会损坏电力网络上的变压器、继电装置等电气设备[2]。此外，如果雷电流通过接地引下线及接地体产生较大的压降时，则可能出现反击，进而导致电源系统或台站机房中的电子设备受损。
（三）经信号线侵入
发射塔至机房间的信号线通常在雷雨天气易受感应雷侵入而造成破坏。在雷雨天气状况下，因雷电作用会产生一定的电磁场，进而在信号线缆产生很高的感应过电压，再传到机房内的低压设备，导致这些设备的损坏，甚至爆炸。
三、高山台站广播电视发射机房的防雷技术
（一）直击雷防护技术
无线广播电视高山台站发射机房在防护直击雷中，常用的技术就是装置避雷针。但要看到，因雷电放电通道在诸多偶然性因素作用下会出现一定变化，因而避雷针并非百分百确保发射机房不会受雷击。所以，要根据实际情况，结合防护范围，依照绕击率1%来确定。可计算出避雷针的防护范围及高度，如图1：
在雷电接近地面时，会导致周边空间电场部分集中，进而对雷电先导放电运行方向产生影响，将雷电引至避雷针再放电，而避雷针经接地装置把雷电流导入到地[3]。因而，避雷针并不是实用在任何场合实现防雷，主要用于线路防雷，为确保发射机房线路可承受较大雷电过电压，需要线路有较强的抗雷能力。为把雷电流更为充分的引入大地，还需要避雷针、杆塔的接地良好，要不然会导致其电位升高，而导致绝缘子、线路的反击。基于此，在高山台站机房防雷中，避雷针一般和其他防雷技术一同应用。
（二）感应雷的防护技术
为有效降低感应雷的危害度，可应用这几项技术：1.屏蔽技术，根据我国特殊建筑的相关要求，高山台站发射机房的建筑所用钢筋、金属底板构建等必须有效焊接，以构成等电位法拉第笼，倘若有必要，在C房周边还需装配金属屏蔽网。不管是机房外，还是机房内，所有信号线均要屏蔽。电缆线同样要改成屏蔽性电缆。对于天线电缆装置在发射塔顶端，经过线桥、机房构成三点共地。2.等电位连接，也就是防雷、电气、导体、电信等装置，及机房建筑金属构件、金属装置等均要应用导线或者过电压保护装置相连接，以实现均压。采取等电位连接技术，可有效避免雷电对机房内的电子设备带来损害，使强电位差消失，进而对雷电流能够更好的分流，这是最为常见且实用性强的一个防雷技术。如发射机房的面积较小，且设备不多，可采用“S”型电位连接，确保发射机房内的设备、金属装置和所有的共用接地装置有足够绝缘。要实现等电位连接，需要经过接地基准点和接地环母相连。3.浪涌保护器，该装置的安装目的在于确保导线与接地系统之间的电位均衡。在正常状态下，该装置会表现为高阻状态，一旦遭到雷击就会产生过电压，此时其会表现出低阻状态，把过电压导入到大地，在过电压消失后，其会当即恢复到高阻状态。当前，较为常用的有两类：一是子信息系统；二是供电系统。
（三）接地防护技术
高山台站的广播电视发射机房的接地需应用接地装置，应设置一个能够有效散流雷电流的放射状水平接地极，每3～5m需要设一个环状水平均压带，并且水平接地板长需要控制在100m以内，如此设置可使雷电流自接地系统均匀散流。应用截面在40mm2以内的铜缆在对信号、保护等电缆布设经过之处实施等电位连接，以避免地网出现地电位差，而对电气、电子设备带来地电位干扰。此外，铜缆需要每隔3m和接地网要妥善连接。在发射机房内要设接地环母，同时采取多点引下方式和机房外水平接地带相连。槽钢则必须有两点或以上和接地环母连接，有关设备需装配在接地槽钢上。对于水平接地极埋深必须在0.6m以上，以粘土或细土作为回填土，同时要分层夯实，必要时需要应用降阻防腐材料予以防护。
四、结语
总之，高山台站广播电视发射机房的雷击类型较多。近年来，伴随高山台站发射机房设备的信息化水平提高，对防雷技术提出了更高要求，要多措并举，多层次防护，如此才可确保发射机房的安全、稳定运行。
参考文献：
[1]姜延升.广播电视高山台站防雷措施[J].西部广播电视，2014，（12）.
[2]朱久茹，战立平.浅谈县级广播电视发射机房的技术安全管理及面临的问题[J].中国科技投资，2013，（Z2）.
篇7
关键词：等电位连接 屏蔽
中图分类号：P427.32；TP307 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0230-01
现代防雷技术是一个系统的工程，它包括外部防雷和内部防雷，即直击雷的防护和雷电电磁脉冲的防护。为了提高机房、设备及网络系统的运行可靠度，保障工作人员的人身安全，除了应架设好避雷针、避雷带、避雷网，采取完善的直击雷防护措施外，还必须在建筑物内的电源系统（所有供电设备、用电设备、备用发电设备）、天馈系统、信号传输系统、程控交换系统、计算机网络系统等设备进行可靠有效的防护，在拦截、分流、均衡、屏蔽、接地、布线等六大方面实施完整的多层次的防护系统。
那么，如何做好计算机机房的雷电防护呢？主要从两方面着手：直击雷的防护和雷电电磁脉冲的防护。保证机房内有良好的电磁环境。
1 直击雷的防护
1.1 防护的途径
直击雷的防护途径主要依靠避雷针、避雷网、避雷带等作为接闪器，把雷电流接闪下来，然后通过良好的接地装置迅速而有效地将其泄放到大地。
1.2 防护原理
当高空出现雷云的时候，大地上由于静电感应作用，必然带上与雷云相反的电荷，然而接闪设备都处于地面上建筑物最高处，与雷云的距离接近，而且与大地有良好的电气连接，所以它与大地有相同的电位、一致接闪设备附近空间电场强度相对比较大，比较容易吸引雷电先驱，使主放电集中到它上面，因而在它附近尤其是比它低的物体受雷击的几率就大大减少。而接闪器被雷击的几率却大大提高，所以就接闪器本身而言，它不但不能避免雷击，相反是招来更多的雷击，它以自身多受雷击而使周围免受雷击。
2 雷击电磁脉冲的防护
2.1 等电位连接
2.1.1 等电位的概念
等电位连接在各部件间起着均衡电位的作用，防止防雷空间内各部件高电位差反击事故的发生。等电位连接的目的在于减小雷电防护空间内各金属部件和各系统之间的电位差，防止雷电反击。
2.1.2 接地体的等电位连接
在计算机机房中，一般是采用共用接地，在接地体的等电位连接时应着重做好以下两个方面。
（1）计算机机房的基础宜作为大楼地网的主体。在基础承台内，应将桩基、梁的钢筋都焊接连通。在机房外部地面以下0.7米处做一水平均压环（环形地网），并在外侧与每个被利用作为引下线的建筑物立柱主钢筋相连。
（2）环形地网应与附近地下的各种金属管道、金属构件在地下可靠连接。
2.1.3 直击雷防护中的等电位连接
机房本身宜利用钢筋作为防雷装置，与该机房楼内外的各种外露的大型金属物体做好等电位连接。具体做法如下。
（1）利用柱筋作为防雷装置的引下线，圈梁建筑物的主筋作为水平均压环，柱筋和圈梁相互连接，形成一个稀疏的“法拉第笼”。
（2）机房上面所有可能遭受雷击的较大金属物体（如围栏、门窗、广告牌等）应就近作等电位连接。
2.2 屏蔽
2.2.1 机房的屏蔽
为了使机房内有良好的电磁环境，除了作好等电位连接外，还要作好机房的屏蔽工作。当机房屏蔽系数较大时，外界的电磁场经过机房的屏蔽效应后会有较大的衰减。因此，雷击电磁脉冲对计算机的干扰也就大大降低。
软屏蔽措施就是指计算机机房采用高密度钢网和铜网构成，主要原理是应用钢网和铜网组合构成的双基板电容的滤波效应，以达到屏蔽雷电电磁脉冲的作用。软屏蔽接地方式有两种：其一是钢网接地，同时内部铜网不接地形成悬空地；其二是内部铜网单独接地。
2.2.2 线缆的屏蔽
机房附近发生雷击时，周围必然有突变的电磁场，由于电磁感应的作用，进入室内的线缆有可能感应高电压，对计算机通讯设备的安全运行造成威胁。好线缆的屏蔽工作可以从以下几个方面着手。
（1）金属编织屏蔽层（包括编结的或多孔的材料）可在不能采用实体材料作屏蔽的情况下用来屏蔽电缆。但当用于辐射场时，编结或编织材料的屏蔽效果随频率的增高而降低，而且屏蔽效果将随编织密度增加而提高。
（2）线缆穿导管可以使电缆免受电磁环境的影响。刚性导管的屏蔽效果与同样厚度同种材料的实心板相同。链接式铠装或柔性导管在较低频率下可以提供有效的屏蔽作用，但当频率较高时，每两个铠装链节之间的缝隙可能呈现裂缝天线的性质，它将大大地降低屏蔽效果。
2.2.3 设备的屏蔽
良好的设备屏蔽可以成为雷击电磁脉冲的第三道关卡。进一步加大电磁场的衰减。其屏蔽原则有以几方面。
（1）机房附近设备，应该从设备壳体与露在外部的所有导体上的各环节所辐射的电磁能量，可以采用金属进行全屏蔽。
（2）当屏蔽要求不高时，可采用单层金属网屏蔽；当屏蔽要求较高时，则应当采用双层金属或单层金属板屏蔽。
（3）必须对设备实施六面体的全屏蔽，各屏蔽单元之间要求接触良好，保证其电气性能符合规定。
（4）无论是用金属网屏蔽，还是用金属板屏蔽，都应当注意防止结构上产生谐振特性。这就要求：对于振荡部分要进行双层屏蔽；对于振荡、电源与输出耦合等部位，则要分别进行屏蔽。
对设备进行屏蔽的简单例子就是放置服务器的柜子，如图1。
图1中是在一部设备内的各电路板，以最短的导线与机壳连接，或者信号电路相关的几部分设备以最短的导线与同一个金属体连接接地，然后多台设备分别引金属线接到地网的同一点上。事实上，该设备的机壳就起到了良好的屏蔽作用。雷击产生的电磁场经机过壳的屏蔽作用后会有较大的衰减。
3 结语
随着科学技术的发展，计算机的使用越来越普遍。而这些设备存在着绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点。一旦防护不当，损失是相当严重的。本文主要从雷电的特点出发，提出了机房以直击雷防护、等电位的连接和各种设备的屏蔽来进一步加强雷电的防护。
参考文献
[1] 建筑物防雷设计规范，GB50057-94[S].
篇8
关键词:信息机房雷电防护
概述
雷电是一种极具破坏力的自然现象，其电压可高达数百万伏，瞬间电流更可高达数十千安或上百千安。千百年来，雷电所造成的破坏可谓不计其数。落雷后在雷击中心1.5-2Km半径的范围内都可能产生危险过电压，损害线路上的设备。在联合国国际十年减灾委员会公布的对人类造成最严重危害的十大自然灾害中，雷暴由于其对人类生命、财产的巨大侵害，被列在了显著的位置。
近些年来，伴随着高新技术的发展，尤电子元件的微型化、集成化程度越来越高，各类电子设备的耐过电压能力下降，造成雷电和过电压破坏的比例呈明显上升的趋势。据统计，雷电对微电子设备的破坏而造成的损失，远远超过雷击火灾的损失，已成为当今电子时代的一大公害。因此，如何设置防雷措施，保障通信设备运行完好及人身安全，以及如何有效抑制雷击过电压和电磁干扰成为一个全新的课题，也是大多数信息中心技术人员迫切需要解决的问题。
1 防雷分类界定
根据国标GB50057《建筑物防雷设计规范》第二章 建筑物的防雷分类规定，该信息机房应划为第三类防雷建筑物：
根据国标GB50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》雷电防护分级的有关规定，确定该机房雷电防护级别为B级。
2 电源系统的防雷及过电压保护
由于计算机网络设备的耐压较低，根据建筑物防雷设计规范（GB 50057-94）规定，还应该防雷电电子脉冲。对其系统进行信息雷害风险评估，系统应该按评估等级进行防雷设计，一般需要采用2-3级SPD保护才能保证设备的安全正常运行。一般多级保护的作用是在第一级选择开关型或限压型避雷器，以泻放大的雷电流；第二级使用限压型避雷器保护敏感设备；当第二级避雷器钳制电压仍不够低时，用第三级避雷器进一步降低设备两端电位，使被保护设备承受的电压低于其冲击耐压。由于信息设备越来越小型化，对雷电流越来越敏感，因此一定要按规程选择和配置避雷器。
电源系统的防护措施主要是在供电线路上安装电源SPD浪涌保护器，在雷击发生时将雷电流泄放入地，并且将线路上的瞬间过电压限制到一个安全的水平。一般应当采取多级防护的措施。
第一级SPD浪涌保护器尽量靠近建筑物电气装置的电源进线处，连接线尽可能短而直。第二、三级尽量靠近被保护设备，连接线尽可能短而直。浪涌保护器所连接导线的总长度不超过0.5米。主要是防止输电线上由雷电电磁脉冲和雷电电磁感应引起的过电压给设备带来的危害，根据机房的实际情况我们在机房主配电箱输入后端 (防雷分区的LPZ0B-LPZ1区，国标规定此区间必须加装10/350μs测试波形的避雷器不小于15KA)加装第一级避雷器并入配电箱开关出口。
第二级防护目的在于将第一级电源SPD电涌保护器泄放后线路上仍然存在的过电压进一步限制，确保一般用电设备的安全。在每个分配电进线处（动力柜配电，空调柜配电，UPS输出）并联安装第二级防雷SPD一套,作为二级防护。
第三级保护的作用是防止过电压及浪涌电压对重要设备造成损害而采取的保护，对重要设备和普通设备进行三级分流限压精细保护。在机房或配线间在楼层的配电进线处（小型机配电柜，PC机服务器及存储配电柜）并联第三级防雷SPD一套,作为三级防护。
电涌保护器的要求：电涌保护器必须能够承受预期通过他们的雷电流，以及通过雷电流时的最大钳压，并有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。对于SPD的安装应满足其两端引线尽可能短的要求，引线长度要求不大于0.5米，开关型SPD与限压型SPD之间距离不应小于10米，限压型SPD之间距离不应小于5米，如达不到此距离则需加装退耦装置。电源系统接地阻值应不大于4.0Ω。
3 机房等电位连接
机房等电位接地网系统包括以下三个方面内容：室内均压等到电位处理、机房专用地网工程、地电位均衡处理。
3.1机房均压等电位安装。使用30*3mm铜带在机房做等电位连接排，用16mm铜导线引出至机房基准接地点并用铜连接端子连接接地设备端。
3.2机房等电位联接地网安装。用铜箔编制成120cm*120cm的网格，压在防静电地板下，与均压等电位连接环进行有效电气连接，用16mm铜导线引出至机房局部等电位联结端子箱。采用铜质材料的管、线排等型材，对机房地网的接地体、引下线、均压带等进行有效联接。
等电位联结的实体：机房内电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器（SPD）接地端等均应以最短的距离与等电位连接装置的接地端子连接。机房铺设30*3铜带做总等电位体，网络设备、分配电箱设置分等电位体，进行等电位连接。设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道、供电线路含外露可导电部分、由电子设备构成的信息系统均应与等电位联结装置进行可靠电气连接。
实行等电位连接的连接体为金属连接导体和无法直接连接时而做瞬态等电位连接的电涌保护器(SPD)。通过星型结构把设备直流地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。此机房选M型结构。
4 机房的防雷接地
篇9
雷电是自然界中发生在大气层中的声、光、电物理现象，雷击中心1.5kin～2kin范围内部可能产生危险过电压，损害线路上的设备。随着科学技术的高速发展，雷电灾害对电力、广播电视、航空航天、邮电通讯、国防建设、交通运输、化工、电子工业等几乎各行各业都产生危害。特别是电子计算机的普及和微电子设备对雷电电磁脉冲的敏感更使雷电灾害程度加剧，经济损失剧增。
根据雷电传播形式，现代防雷技术主要是由室外防雷和室内防雷两部分构成。
1 室外防雷
1.1接闪器
避雷针宜采用圆钢或焊接钢管制成，其直径应符合下列数值要求。当针长Im以下时：圆钢为12mm，钢管为20mm；针长1m～2m时：圆钢为16mm，钢管为25mm，烟囱顶上的针：圆钢为20mm，钢管为40mm。
避雷网、避雷带宣采用圆钢或扁钢，但优先采用圆钢，圆钢直径不应小于8mm，扁钢截面不应小于48mm2，厚度不应小于4mm。(注意：当烟囱上采用避雷环时，其圆钢直径不应小于12mm，扁钢截面不应小于100mm2，厚度不应小于4mm。)
1.2引下线
引下线是接闪器成功拦截雷电后，将雷电流顺利泄人大地的通道。设计时应采取最直接和最短途径接至接地装置，可利用钢筋混凝土结构的建筑物中的钢架垂直金属结构作为自然引下线，也可人工制作引下线，但其设计的材质、尺寸和根数应符合GB50057-1994对各防雷建筑物的要求，且应有防腐蚀措施和避免人身接触的防护措施。
1.3接地装置
接地装置主要有：(1)埋设于土壤中的人工垂直接地体(宜采用角钢，圆钢，钢管为材质)或人工水平接地体(宜采用圆钢或扁钢为材质)的形式所构成的接地体；(2)利用直接与大地接触的各种金属构件，金属管道和钢筋混凝土结构的建筑物基础钢筋形成的自然接地极做为接地装置。(注意：人工垂直或水平接地体距离建筑物的出入口或人行道不应小于2m。)
2 室内防雷
内部防雷主要是指：防感应雷和防雷电波侵入。其表现形式主要为进出建筑物的各传输线缆的感应和侵入，所以内部防雷基本分为电源和信号防雷两部分。
对于防雷器的选型有两个很重要的参数，一个是工作电压，另一个是保护电平(残压)。这两个参数的选定决定了防雷效果的好坏和系统运行的保障。在选择防雷器的最高持续工作电压值时，要符合相关标准要求外，还应考虑到安装电网可能出现正常波动以及可能出现的最高持续故障电压。
3 综合性防雷方案设计流程
现场勘察一制作勘察报告一直击雷灾害风险评估一感应雷灾害风险评估一直击雷设计方案一感应雷设计方案一制作该区域防雷项目可行性论证方案。
4 综合性防雷方案设计时需要考虑及设计的具体内容
4.1现场勘察包括以下内容
(1)建筑物(构筑物)长、宽、高。
(2)建筑物(构筑物)周边环境，包括周边高大建筑物的高度、与本建筑物(构筑物)的距离、周围(1000m)是否有宽大水体、河流、湖泊等，周围路面、植被等综合环境。
(3)建筑物(构筑物)用途及其它特殊要求。
4.2制作勘察报告
根据现场勘察的情况制作出详实可靠的《勘察报告》。
4.3直击雷灾害评估
对该建筑物(构筑物)根据计算出的雷电灾害频率进行直击雷灾害风险评估，确定是否需要设计直击雷防护方案。
4.4雷击电磁脉冲灾害风险评估
对该建筑物(构筑物)的供电系统、计算机信息系统及其它敏感系统进行雷击电磁脉冲灾害风险评估，确定是否需要设计雷击电磁脉冲防护方案、屏蔽及等电位连接措施等。
4.5直击雷设计方案
(1)根据《建筑物防雷设计规范》确定该建筑物(构筑物)防雷类别，按照不同的防雷类别设计防雷装置。
(2)接闪器的设计，根据滚球法计算出接闪器的保护范围，使建筑物置于被保护范围之内，接闪器的选材、截面积要符合规范要求。
(3)引下线的设计，根据建筑物(构筑物)的周长、雷电流的大小计算出引下线的数量及选材，同时根据具体情况设计断接卡。
(4)接地装置(地网)的设计根据防雷类别确定。建议在同一区域内将建筑物间的接地装置相互可靠连接，以防止相互间高电位的反击。人工垂直接地体长度宣为2.5m，垂直接地体与水平接地体间的距离宜为5m，埋深不应小于0.5m。
4.6防雷击电磁脉冲设计方案
(1)确定防雷区(LPZ)。在两个防雷区的界面上将所有通过界面的金属物做等电位连接和屏蔽。
(2)设计屏蔽措施，包括房间屏蔽和线缆屏蔽。
(3)设计接地装置，建议与建筑物共用接地装置，以防止建筑物地电位的反击。
(4)设计等电位连接措施。外来导体包括金属水管、通讯电缆线及电力电缆铠装外皮或电缆金属管等。所有的水管和电缆铠装外皮和保护金属管应在进入机房时接地，电缆应选用铠装电缆或穿金属管埋地进入机房电缆相线和中线应通过电涌保护。建议将金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、配电的保护接地系统等与防雷装置组成共用接地系统，并在合适位置预埋等电位连接板。
(5)设计SPD保护。按总雷电流的50％来考虑电涌保护器选择，雷电流分配方式其中50％通过接地系统直接入地，另外50％通过安装在相线和中线上的电涌保护器入地。首级电涌保护器的每相标称放电电流应为50％的1／4。次级电涌保护器标称放电电流的选择，安装的SPD所得到的电压保护水平加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护距其较远处的被保护设备的情况下，尚应在被保护设备处装设SPD。后级线路的SPD称放电电流In的选择应考虑到前级SPD启动后线路残压和其两端引线的感应电压以及反射波效应。
篇10
关键词：中小学 防雷 现状 安全 对策
景县隶属河北省衡水市，地处河北省东南部，全县地处北纬37°21′，东经115°59′，幅员面积1083万平方公里，耕地面积94.3万平方公里亩，下辖16个乡镇、584个自然村，人口52万人，属暖温带半湿润半干旱大陆季风气候。综合1961至2004年雷暴资料统计，景县县域内除冬季无雷暴发生，其他三季均有雷暴，历年年平均雷暴日数29天，高于衡水地区的27.3天，其中6-8月是雷暴的盛行季节，占全年总日数的75.19%，自5月份明显增加，9月份以后显著减少，7月份达最高值8.95天，属衡水地区雷暴多发县。学校教学楼和电教设备因雷击遭受损坏的情况时有发生，给人民的生命和财产安全造成损失，且扰乱了正常的工作秩序，如何根据景县中小学校防雷现状，做好防雷减灾工作是当前面临的重要问题。
一、景县中小学校防雷现状
通过对景县区域内中小学校教学楼、学生宿舍楼、办公楼等场所进行实地摸底调查显示，全县中小学校安装有防直击雷设施的占建25% ，未安装的占75% ，其中，安装防直击雷设施的学校避雷带存在着锈蚀、断裂等问题，合格率仅为20% ，除个别新建五所学校外，其它校舍均没有安装防感应雷的设施。各中小学校防雷设施情况主要表现在以下几个方面：
1、上个世纪九十年代前所建的教室、宿舍、办公楼等其它办公设施大多没有避雷带。部分建筑物虽然有避雷带，但保护范围不够或接地电阻过大； 有些建筑物由于维修、补漏等原因造成大面积接闪带倒伏、引下线断开和接闪带支柱脱落等；有些建筑物既没有安装防雷设施且楼顶上又架设了大字和天线等，更没有做接地处理，大大增加了雷击概率的风险。
2、学校的电源线、监控信号线和通信线采用架空的方式引入，有的学校甚至把通信线绑扎在接闪器或是引下线上，当雷电击中屋顶的避雷带， 雷电流流经建筑物结构柱内的主筋，泄放入地时，在引下线周围会产生很强的交变电磁场，强烈的电磁辐射产生雷电电磁脉冲， 雷电电磁脉冲会侵入金属导线，轻者损坏设备，重者造成人员伤亡。
3、学校的计算机机房设置不够科学合理。在没有外部防雷设施的情况下，把机房布置在顶楼，增大了计算机遭受雷击的可能性，与此同时机房电源及信号线均无安装电涌保护器，没有实现等电位连接，更没有屏蔽措施。这样雷雨天气，雷电流很容易由交流电源供电线路入侵，或是由计算机通信线路入侵，亦或是地电位反击电压通过接地体入侵。
4、各中小学的国旗旗杆和锅炉房的烟囱基本都没有采取接地措施，尤其是农村中小学，旗杆和烟囱往往是学校内的最高的建筑物，且都是金属物体，是最容易引发雷击的建筑物，而不少学校烟囱的拔线又钉在了教室或是宿舍的外墙上，当发生雷击时直接将雷电流引入了教室和宿舍，后果不堪设想。
5、防雷安全意识淡薄。随着我国经济的快速发展，地方政府加大了对教育的投资力度，很多乡镇级学校盖起了楼房，并配备了电子设备、远程教育平台等，但与之相适应的防雷安全意识并没有提高，甚至导认为雷击事件毕竟是少数极偶然事件，不存在安全隐患问题，防雷设施可有可无。
二、解决方案
鉴于景县县域内中小学校的防雷现状，按照《建筑物防雷设计规范》和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的规定，因地制宜可以采取以下措施：
1、根据学校的经济能力，将现有的防雷设施进行修复和完善，需要年检的要及时进行检测，引下线接地电阻过大时应该增加接地极，确保接地电阻小于10Ω；有条件的学校将所有的旧教室、旧宿舍分期、分批安装防直击雷装置时将楼顶上架设的铁棚、天线、大字等做接地处理；同时将学校的旗杆和锅炉房的大烟囱也要做好接地。
2、在校园旗杆周围加装防护栏，校内重要防雷部位树立警示牌，如在高大树木、旗杆、烟囱等物体下面，应标有“雷雨天气，切勿靠近”等警示语；固定烟囱的拔线应接入地，离开教室或宿舍的外墙壁；个别损坏的门窗应及时维修，雷雨天气最好关闭。
3、学校的电源线和信号线采用埋入的方式引入，并且要加装SPD。 电源线和信号线应分别采用屏蔽电缆或护套电缆穿金属套管埋地进线，埋地长度不小于15M。电缆金属外皮和金属套管应在入户端接地，有条件的学校电源至少安装两级SPD ，电源SPD的地线应接地并尽可能短和直。信号SPD 应接地， 信号线的空线对应短接并接地。光纤不必安装信号SPD ，但金属保护层和加强芯应接地。
4、科学合理的选择机房位置，避免设置在顶楼，在供电系统及计算机网络终端设备的接口处安装SPD；并对出入机房缆线采取屏蔽、接地，实现等电位连接等措施；计算机的安放和线路的布设应远离建筑物的结构柱和外墙，以减少雷电脉冲对计算机及网络系统损害。
5、中小学校新建、扩建、改建的建（构）筑物和其他设施安装的防雷装置应当符合规范要求，并由相应防雷工程专业设计或者施工资质的单位承担设计或施工。工程的开工和投入使用前向当地气象主管机构申请防雷装置设计审核、施工监督和竣工验收。
6、加大防雷减灾宣传力度，科学有效的开展防雷安全教育工作，创新载体，多渠道，内容丰富的宣传普及防雷安全知识，做到防患于未然，提高避险、自救、互救的能力，落实责任，将学校防雷安全工作当成事关学校安全、稳定的一项重要工作。
三、结束语
受限于防雷知识的普及程度以及经济水平的发展，县级学校的防雷工作是一项长期而复杂的工作。做好县级中小学校防雷安全工作，即离不开全社会的大力支持和广大师生的自觉参与，又离不开防雷主管部门的努力推进和规范服务，更离不开各级政府的高度重视和积极配合。只有各方面积极配合、合作，才能真正打开基层中小学校防雷安全工作的新局面。
参考文献：
[1]GB 50057-2010建筑物防雷设计规范
[2]GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范
