某校電源、網(wǎng)絡(luò)及通訊系統(tǒng),雷電及過電壓防護(hù)設(shè)計(jì)方案
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雷電災(zāi)害古已有之，它給人類帶來了許多慘痛的教訓(xùn)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推廣和普及，各種高、精、尖的設(shè)備已來到我們的身邊，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也正以驚人的速度延伸至世界的每一個角落，置身于網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，使我們與世界的聯(lián)系變得更加的緊密，享受著網(wǎng)絡(luò)帶來的新感覺，也品嘗了許多早已遺忘的煩惱，雷電這些已被我們所克服的困難，雷電尤其是感應(yīng)雷開始“照顧”這些“嬌嫩”的設(shè)備。因雷電導(dǎo)致的系統(tǒng)癱瘓以及設(shè)備損壞比比皆是，造成不計(jì)其數(shù)的人力和物力損失。雷電災(zāi)害和防雷又成為社會各界關(guān)注的焦點(diǎn)。
雷電還是和二百多年前相同，并未發(fā)生任何的變異，只不過它的某些物理效應(yīng)在新技術(shù)產(chǎn)品上發(fā)生作用，自富蘭克林發(fā)明避雷針以來，科學(xué)技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，但防雷技術(shù)卻始終停滯不前，避雷針只是用于保護(hù)建筑物本體，防范直擊雷擊中建筑物，避雷針對于感應(yīng)雷和通過其它線路進(jìn)入建筑物的雷電過電壓是無能為力的。雷電科學(xué)的發(fā)展需要和社會文明的進(jìn)步相適應(yīng)。必須用新的視角去關(guān)注雷電這一自然現(xiàn)象。
根據(jù)《電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中的規(guī)定，將年平均雷暴日超過40天的地區(qū)稱為多雷區(qū)，而超過90天作為強(qiáng)雷區(qū)，多、強(qiáng)雷區(qū)的企業(yè)單位應(yīng)予以重點(diǎn)的防護(hù)。而廣州地區(qū)的雷暴日均超過80天，因此對于防雷不能帶有任何的僥幸心理，若因雷擊而導(dǎo)致生命和財(cái)產(chǎn)的重大損失是很難用時(shí)間和金錢來彌補(bǔ)的，針對雷電防護(hù)的專項(xiàng)工程應(yīng)是刻不容緩的。
雷電流的時(shí)間雖然短暫，但它巨大的破壞性是目前人類還無法控制的，現(xiàn)階段通過人力主動化解雷電的危害，還是不現(xiàn)實(shí)的，我們只能通過努力被動地將雷擊的能量給予阻擋并將它泄放入大地，以避免所帶來的災(zāi)害。雷擊和線路過電壓會出現(xiàn)多種有害的效應(yīng)，基本上會有以下幾種表現(xiàn)形式：直擊雷擊、感應(yīng)雷擊、電磁脈沖輻射、雷電過電壓侵入和反擊。雷擊及過電壓的保護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)的工作，需要根據(jù)不同的特性給予相應(yīng)而全面的防護(hù)。
通過設(shè)計(jì)思路的介紹和闡述設(shè)計(jì)思想及方法。
完備系統(tǒng)防雷方案包括外部防雷和內(nèi)部防雷兩個方面:
外部防雷包括避雷針、避雷帶、引下線、接地極等等，其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過避雷針、避雷帶、引下線等，泄放入大地。
內(nèi)部防雷系統(tǒng)是為保護(hù)建筑物內(nèi)部的設(shè)備以及人員的安全而設(shè)置的。在需要保護(hù)設(shè)備的前端安裝合適的避雷器，使設(shè)備、線路與大地形成一個有條件的等電位體。將可能進(jìn)入的雷電流阻攔在外，將因雷擊而使內(nèi)部設(shè)施所感應(yīng)到的雷電流得以安全泄放入地，確保后接設(shè)備的安全。
當(dāng)雷電發(fā)生在距離建筑物較近的地方，通過避雷針將可能擊中于建筑物本體的雷電吸引并通過避雷針泄放入大地時(shí)，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢會對內(nèi)部所有的金屬線路均產(chǎn)生破壞作用的感應(yīng)電流，正是由于電源、網(wǎng)絡(luò)、通訊等線路出現(xiàn)感應(yīng)雷電流，增加了建筑物內(nèi)部較為敏感的計(jì)算機(jī)等設(shè)備破壞的可能性，安裝避雷針時(shí)沒有做好完備的內(nèi)部防護(hù)感應(yīng)雷的措施，將會大大增加雷擊損壞事故的機(jī)會，此時(shí)的避雷針就真正成為了引雷針。
當(dāng)所在的建筑物附近出現(xiàn)雷雨云時(shí)，雷電不通過建筑物頂部的避雷帶等泄放雷電流時(shí)，也會在建筑物內(nèi)部設(shè)備的電源和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中產(chǎn)生感應(yīng)雷電流，導(dǎo)致設(shè)備的損壞。
因此建筑物內(nèi)部通過電源、網(wǎng)絡(luò)和通訊線路相連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，期望通過較為傳統(tǒng)的方法：安裝避雷針以避免感應(yīng)雷擊的事故是不可能的，作為內(nèi)部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的防雷，只做避雷針等外部防雷，其作用是不充分的。只有針對感應(yīng)雷擊損壞設(shè)備的特性，采用防范感應(yīng)雷擊的解決方法，才能避免雷電對設(shè)備的侵襲。
由于感應(yīng)雷產(chǎn)生的途徑有許多種，在距離帶電雷雨云較近所有的金屬回路中均會產(chǎn)生破壞性的可能，只是有些的雷電過電壓較小，不會對設(shè)備產(chǎn)生明顯的破壞力而已，但過電壓的存在對設(shè)備的長期使用的壽命必然產(chǎn)生影響，因此感應(yīng)雷防范的難度遠(yuǎn)大于直擊雷的防范，而且所需要投入的費(fèi)用也高于直擊雷的防護(hù)。
針對于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷，從可能引雷的三條途徑：電源線路、網(wǎng)絡(luò)線路、通訊線路，根據(jù)每一類設(shè)備的特性、需要的防雷等級程度，選用性價(jià)比合適的防雷產(chǎn)品，做到以合理的價(jià)格達(dá)到充分的防護(hù)。確保設(shè)備對直擊雷和感應(yīng)雷以及線路操作過電壓的全面防護(hù)。
二、設(shè)計(jì)依據(jù)：
1． 電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50174-93
2．通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電信專用房屋設(shè)計(jì)規(guī)范》
3．信息產(chǎn)業(yè)部《通信局（站）雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
4．國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94
5．軍用標(biāo)準(zhǔn)《電子設(shè)備和設(shè)施的接地、搭接和屏蔽設(shè)計(jì)指南》
6．國家標(biāo)準(zhǔn)《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50169-92
7.《Protection of Structures against Lighting》IEC1024-1:1993
8.《Protection against lighting electromagnetic impulse》雷電電磁肪沖的防護(hù) IEC 1312-1-2-3 ：1995-02
9．《Insulation coordination for equipment within low-voltage systems》 IEC664-1:1992-02
10.《Electrical installations of buildings》IEC 364-4：1993-02
三：防雷設(shè)計(jì)方案
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根據(jù)電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50174-93，針對接地可以采用獨(dú)立接地或者采取聯(lián)合接地。在進(jìn)行外部防雷設(shè)備安裝之前需要對學(xué)校內(nèi)的交換機(jī)等設(shè)備的接地極進(jìn)行檢測，此項(xiàng)工作由我司工作人員在學(xué)校工作人員的配合下進(jìn)行。
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根據(jù)IEC1312防雷及過電壓規(guī)范中有關(guān)防雷分區(qū)的劃分，針對重要系統(tǒng)的防雷應(yīng)分為三個區(qū)，分別加以考慮。只做單級防雷可能會帶來，因雷電流過大而導(dǎo)致的泄流后殘壓過大破壞設(shè)備或者保護(hù)能力不足引起的設(shè)備損壞。電源系統(tǒng)多級保護(hù)，可防范從直擊雷到工業(yè)浪涌的各級過電壓的侵襲。
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