2022-04-28 16:15:12
生產(chǎn)企業(yè)弱電機(jī)房防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
隨著弱電技術(shù)的高速發(fā)展，弱電機(jī)房在工程建設(shè)中往往獨(dú)立于其他專業(yè)機(jī)房，弱電機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備數(shù)量也越來(lái)越多。弱電機(jī)房是整個(gè)智能化系統(tǒng)的核心及樞紐，所有前端設(shè)備的信號(hào)、數(shù)據(jù)都通過(guò)各種線纜傳回機(jī)房，智能化系統(tǒng)的各種控制信號(hào)也由弱電機(jī)房輻射出去。高度集成化的電子設(shè)備對(duì)雷電非常敏感，做好防雷接地措施，可以保證設(shè)備和工作人員的安全。本文以富士康機(jī)房防雷系統(tǒng)為例，闡述適合大型企業(yè)弱電機(jī)房的防雷設(shè)計(jì)。
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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(shè)備損壞、自動(dòng)監(jiān)控失靈的事件也時(shí)常發(fā)生。監(jiān)控子系統(tǒng)中，有一部分前端攝像機(jī)安裝在室外，對(duì)于雷雨多發(fā)地區(qū)，容易遭受雷擊損壞。因此，極有必要對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行防雷保護(hù)。
2．2雷擊的種類
(1)直擊雷：帶電云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象。
(2)感應(yīng)雷：帶點(diǎn)云層由于靜電感應(yīng)作用，使地面某一范圍帶上異種電荷。當(dāng)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(guò)程中，強(qiáng)大的脈沖電流對(duì)周圍的導(dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象。
3弱電機(jī)房設(shè)備防雷要求
3．1弱電設(shè)備安裝時(shí)的防雷
為了防止雷電產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓和過(guò)電流，在所有監(jiān)控設(shè)備的電源線入口、信號(hào)線連接的設(shè)備兩端均應(yīng)安裝相應(yīng)的避雷器。監(jiān)控系統(tǒng)中的前端攝像機(jī)一般分為室外安裝型和室內(nèi)安裝型，室內(nèi)型攝像機(jī)信號(hào)傳輸線纜和電源供給線纜均通過(guò)"暗埋"方式布線，遭受雷擊的機(jī)會(huì)較少。進(jìn)行防雷設(shè)備選型時(shí)，必須注意防雷保護(hù)器應(yīng)達(dá)到以下基本要求：
(1)正常運(yùn)行時(shí)，雷電保護(hù)器的接入應(yīng)不影響信號(hào)的正常傳輸，雷電保護(hù)器的對(duì)地阻抗應(yīng)盡可能大，串聯(lián)在電路中的阻抗應(yīng)盡可能小。
(2)在雷電襲擊通信總線時(shí)，雷電保護(hù)器應(yīng)發(fā)揮良好的電壓鉗位作用，其鉗位電壓應(yīng)低于RS485芯片的耐受電壓水平。
(3)在抑制不超過(guò)防雷器最大通流量的雷電襲擊過(guò)程中，雷電保護(hù)器自身應(yīng)完好。
(4)雷電保護(hù)器對(duì)雷電襲擊應(yīng)具有足夠快的響應(yīng)速度。
3．2弱電設(shè)備調(diào)試時(shí)的防雷
弱電設(shè)備在進(jìn)行調(diào)試的過(guò)程中，需確保所供應(yīng)的電源達(dá)到穩(wěn)壓要求。而且，在調(diào)試時(shí)盡量避免雷雨天氣。
調(diào)試的過(guò)程中，應(yīng)該仔細(xì)測(cè)量弱電機(jī)房的接地系統(tǒng)的電阻，若達(dá)不到要求，則應(yīng)更換。而且，應(yīng)該檢查每個(gè)設(shè)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(jī)房的接地系統(tǒng)正常相連。此外，還需檢查機(jī)房周圍所可能產(chǎn)生的雷擊因素，如有隱患需及時(shí)對(duì)機(jī)房防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行整改。
3．3弱電設(shè)備運(yùn)行時(shí)的防雷
弱電設(shè)備正式調(diào)入使用之后，由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，難免有時(shí)會(huì)在設(shè)備周圍積累大量電荷。電荷積累過(guò)多，則會(huì)引起設(shè)備間的相互干擾，影響正常的工作，甚至?xí)斐稍O(shè)備損壞。萬(wàn)一遇到雷雨天氣，設(shè)備周圍積累的電荷與天空中的電荷相感應(yīng)，就會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)雷擊。因此，應(yīng)該在設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，安排相關(guān)人員對(duì)其進(jìn)行除靜電處理。對(duì)于弱電電源配電箱，應(yīng)該定期檢查三級(jí)防雷系統(tǒng)是否工作正常。
4富士康生產(chǎn)基地弱電機(jī)房防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
4．1項(xiàng)目概況
富士康南寧生產(chǎn)基地共有7棟完全獨(dú)立的廠房，根據(jù)建筑平面設(shè)計(jì)，弱電機(jī)房位于大門旁。富士康是高新技術(shù)企業(yè)，對(duì)安全防范要求很高。南寧市地處我國(guó)南部，是我國(guó)雷暴天氣持續(xù)最長(zhǎng)、雷害最嚴(yán)重的地區(qū)之一。該基地位于南寧市高新區(qū)，周邊地勢(shì)平坦，屬于雷電多發(fā)區(qū)。
4．2防雷設(shè)計(jì)依據(jù)
(1)《雷電電磁脈沖的防護(hù)》(IEC1312)
(2)《過(guò)電壓保護(hù)器》(VDE0675)
(3)《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器(GA173—1998)
(4)《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地技術(shù)條件》(GB2887—89)
(5)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057—94)
(6)《計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500174-93)
(7)《低壓電力配電系統(tǒng)的浪涌保護(hù)器(IEC1643-1)
4．3直擊雷防護(hù)措施
機(jī)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(zhǎng)度為2．5m，挖土溝深0．8113、寬度為0．5m、長(zhǎng)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(jī)房接地
(1)混合接地法：在主機(jī)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(shè)備外殼等連通。
(2)獨(dú)立接地法：當(dāng)沒(méi)有建筑接地或不能滿足接地電阻時(shí)，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(chǎng)設(shè)計(jì))，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(shè)備外殼等連通。
4．5信號(hào)防浪涌保護(hù)
接入本機(jī)房的可導(dǎo)電的信號(hào)線纜主要有：監(jiān)控控制線RVVP2×1、視頻同軸電纜SYV75—5、防盜報(bào)警總線RVS2×1，這些電纜、電線是傳導(dǎo)和感應(yīng)雷電的主要途徑，所以需在相應(yīng)設(shè)備端接口安裝信號(hào)接口電涌保護(hù)器，選用的信號(hào)電涌保護(hù)器不能影響信號(hào)傳輸、不能降低視頻效果和控制質(zhì)量。
對(duì)于控制信號(hào)防雷，我們配置的防雷器型號(hào)是SR-E06V/2S。本項(xiàng)目的末端設(shè)備為攝像機(jī)，在距攝像機(jī)0.4m內(nèi)安裝二合一防雷器或二合一防雷器，攝像機(jī)防雷器的地線端口就近接入廠區(qū)接地網(wǎng)。機(jī)房?jī)?nèi)，視頻線配置的防雷裝置是24路視頻信號(hào)防雷器XP19N-24B。
弱電信號(hào)防雷示意圖如圖1所示。
圖1弱電信號(hào)防雷示意圖
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4.6弱電機(jī)房中設(shè)備的電源供應(yīng)防雷
本弱電機(jī)房的配電線路為：機(jī)房電源總線由廣區(qū)UPS配電機(jī)房引入，再分至兩個(gè)電源回路，一路供空調(diào)及照明使用，一路供弱電設(shè)備專用。因此，應(yīng)采取三級(jí)防雷系統(tǒng)，將雷電電流對(duì)弱電設(shè)備電源的影響降至最低。
第一級(jí)防雷設(shè)在弱電機(jī)房總強(qiáng)電進(jìn)線處。配置1套開關(guān)型防雷器Asafe-25/4,設(shè)備特點(diǎn)是通流容量大、殘壓低、抗干擾能力強(qiáng)。
第二級(jí)防雷設(shè)在機(jī)房的弱電設(shè)備專用電源開關(guān)處。配置1套箱式電源防雷器PPS-B040-3CF4;設(shè)備特點(diǎn)是對(duì)感應(yīng)雷產(chǎn)生的過(guò)電壓進(jìn)行限壓，適合各弱電主機(jī)的電源保護(hù)。
第三級(jí)防雷設(shè)在各個(gè)弱電設(shè)備的電源開關(guān)處。配置4套電源末級(jí)防雷器AM3-05D-220。
4.7監(jiān)控中心防雷工程設(shè)備配置表（表1）
表1 監(jiān)控中心防雷工程設(shè)備配置表
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弱電機(jī)房防雷系統(tǒng)圖如圖2所示。
圖2 弱電機(jī)房防雷系統(tǒng)圖
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5結(jié)束語(yǔ)
弱電機(jī)房是整個(gè)智能化系統(tǒng)的心臟，弱電機(jī)房的防宙是智能化系統(tǒng)工程中一個(gè)重要的分支。任外圍設(shè)備防雷全部安裝好之后，機(jī)房的防雷才是整個(gè)防雷系統(tǒng)的重中之重。弱電機(jī)房往往是所有設(shè)備的核心，其設(shè)備的安裝、位置、布線都會(huì)直接影響到防雷系統(tǒng)。
為了保證整個(gè)廠區(qū)智能化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，弱電機(jī)房的防雷在設(shè)計(jì)與施工時(shí)要嚴(yán)格把好每一個(gè)關(guān)卡，認(rèn)真施工，施工過(guò)程由專人負(fù)責(zé)監(jiān)督，對(duì)于隱蔽工程實(shí)行隨工驗(yàn)收，機(jī)房的重要部分應(yīng)該進(jìn)行拍照并對(duì)專用設(shè)備數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行相關(guān)記錄。
