建筑物電子信息系統(tǒng)防雷工程-2

1、建筑物電子信息系統(tǒng)的防雷工程設(shè)計(jì)建筑物電子信息系統(tǒng)綜合防雷工程的設(shè)計(jì)決不是拿幾個(gè)SPD一安裝就解決問(wèn)題，設(shè)計(jì)要把握的重點(diǎn)按國(guó)家規(guī)范有以下方面：等電位連接與共用接地系統(tǒng)、屏蔽及布線、防雷與接地、安裝電涌保護(hù)器。其中，接地、等電位連接、屏蔽是重中之重的措施，對(duì)信號(hào)傳輸、信號(hào)控制線的防護(hù)、電磁屏蔽、接地裝置尤為重要。近幾年來(lái)由于較為廣泛的防雷電電磁脈沖，安裝了不少電源信號(hào)SPD，好似只要安裝電涌保護(hù)器就可以保平安，殊不知安裝SPD只是雷電防護(hù)的一個(gè)部分內(nèi)容，國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)大量規(guī)范了等電位與共用接地和電磁屏蔽與綜合布線，因此作為一個(gè)綜合防雷工程首先要做好基礎(chǔ)的建筑物外部、內(nèi)部防雷工程。1、 等電位連接

2、與共用接地系統(tǒng)GB50343規(guī)范中作為強(qiáng)制性條文做出了如下表述： 條文5.1.2“需要保護(hù)的電子信息系統(tǒng)不許采取等電位連接與接地保護(hù)措施?！?.2.5中規(guī)定“防雷接地與交流工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地共用一組接地裝置時(shí)，接地裝置的接地電阻必須按接入設(shè)備中要求的最小值確定?！?.2.6中規(guī)定“接地裝置應(yīng)優(yōu)先利用建筑物的自然接地體，當(dāng)自然接地體的接地電阻達(dá)不到要求時(shí)應(yīng)增加人工接地體?！标P(guān)于建筑物的接地在建筑施工圖設(shè)計(jì)審核時(shí)應(yīng)以GB5005794為準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、施工，本文不多講述。重點(diǎn)介紹等電位連接網(wǎng)絡(luò)。等電位連接網(wǎng)絡(luò)的主要任務(wù)是消除建筑物上及建筑物內(nèi)所有設(shè)備間危險(xiǎn)的電位差并減小建筑物內(nèi)

3、的磁場(chǎng)強(qiáng)度。通過(guò)將建筑物上及建筑物內(nèi)所有金屬部件多重聯(lián)結(jié)從而建立一個(gè)三維的網(wǎng)絡(luò)形的等電位網(wǎng)絡(luò)而實(shí)現(xiàn)。等電位連接線應(yīng)從地網(wǎng)引出，通過(guò)接地干線接至建筑物總等電位接地端子板，再通過(guò)接地干線接至樓層等電位接地端子板并于樓層建筑預(yù)留的結(jié)構(gòu)鋼筋接地端子相連。再?gòu)臉菍拥入娢唤拥囟俗影逋ㄟ^(guò)接地干線與電子信息系統(tǒng)機(jī)房?jī)?nèi)的局部等電位接地端子板或等電位接地網(wǎng)絡(luò)相連，并與機(jī)房?jī)?nèi)建筑物預(yù)留的接地端子相連，形成一個(gè)等電位連接的共用接地系統(tǒng)。5.2.1電子信息系統(tǒng)的機(jī)房應(yīng)設(shè)等電位連接網(wǎng)絡(luò)。電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、金屬管、槽、屏蔽線纜外層、信息設(shè)備防靜電接地、安全保護(hù)接地、浪涌保護(hù)器（SPD）接地端等均應(yīng)以最短

4、的距離與等電位連接網(wǎng)絡(luò)的接地端子連接。等電位連接網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式有：S型和M型或兩種結(jié)構(gòu)形式的組合（見條文說(shuō)明中的圖1、圖2）。5.2.1條電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、金屬管（槽）、屏蔽線纜外層、信息設(shè)備防靜電接地和安全保護(hù)接地及浪涌保護(hù)器接地端等均應(yīng)以最短的距離與等電位連接網(wǎng)絡(luò)的接地端子連接。其要求“以最短距離”系指連接導(dǎo)線應(yīng)最短，過(guò)長(zhǎng)的連接導(dǎo)線將構(gòu)成較大的環(huán)路面積會(huì)增大對(duì)防雷空間內(nèi)LEMP的耦合機(jī)率，從而增大LEMP的干擾度。連接導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng)，將增大線路感抗，造成泄放雷電流不暢，從而降低了可靠性。電子信息系統(tǒng)等電位連接網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示：SSsMM mS型星形結(jié)構(gòu)M型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)ER

5、P組合1組合2ERP接至共用接地系統(tǒng)的等電位連接基本的等電位連接網(wǎng)接至共用接地系統(tǒng)的等電位連接 ERP圖3 電子信息系統(tǒng)等電位連接方法的組合圖2 電子信息系統(tǒng)等電位連接的基本方法 ：建筑物的共用接地系統(tǒng)； ： 等電位連接網(wǎng)； ：設(shè)備 ERP： 接地基準(zhǔn)點(diǎn)； ：等電位連接網(wǎng)與共用接地系統(tǒng)的連接。 1 S型結(jié)構(gòu)一般宜用于電子信息設(shè)備相對(duì)較少或局部的系統(tǒng)中，如消防、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、擴(kuò)聲等系統(tǒng)。當(dāng)采用S型結(jié)構(gòu)等電位連接網(wǎng)時(shí)，該信息系統(tǒng)的所有金屬組件，除等電位連接點(diǎn)ERP外，均應(yīng)與共用接地系統(tǒng)的各部件之間有足夠的絕緣（大于10kV，1.2/50s）。在這類電子信息系統(tǒng)中的所有信息設(shè)施的電纜管線屏蔽層，

6、均必須經(jīng)該點(diǎn)（ERP）進(jìn)入該信息系統(tǒng)內(nèi)。S型等電位連接網(wǎng)只允許單點(diǎn)接地，接地線可就近接至本機(jī)房或本樓層的等電位接地端子板，不必設(shè)專用接地線引下至總等電位接地端子板。2 對(duì)于較大的電子信息系統(tǒng)宜采用M型網(wǎng)形結(jié)構(gòu)如計(jì)算機(jī)房、通信基站、各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。當(dāng)采用M型網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的等電位連接網(wǎng)時(shí)，該電子信息系統(tǒng)的所有各金屬組件，不應(yīng)與共用接地系統(tǒng)的各組件之間絕緣。M型網(wǎng)形等電位連接網(wǎng)應(yīng)通過(guò)多點(diǎn)組合到共用接地系統(tǒng)中去，并形成Mm型等電位連接網(wǎng)絡(luò)。而且在電子信息系統(tǒng)的各分項(xiàng)設(shè)備（或分組設(shè)備）之間敷設(shè)有多條線路和電纜，這些分項(xiàng)設(shè)備和電纜，可以在Mm型結(jié)構(gòu)中由各個(gè)點(diǎn)進(jìn)入該系統(tǒng)內(nèi)。3 對(duì)于更復(fù)雜的電子信息系統(tǒng)，宜采用S型

7、和M型兩種結(jié)構(gòu)形式的組合式如圖3所示的組合方式。這種等電位連接方法更為方便靈活，接線簡(jiǎn)便，安全、可靠性高。4 電子信息系統(tǒng)的等電位連接網(wǎng)采用S型還是M型，除考慮系統(tǒng)設(shè)備多少和機(jī)房面積大小外，還應(yīng)根據(jù)電子信息設(shè)備的工作頻率來(lái)選擇等電位連接網(wǎng)絡(luò)型式及接地型式，從而有效地消除雜訊干擾5.2.2 在直接雷非防護(hù)區(qū)（LPZ0A）或直擊雷防護(hù)區(qū)（LPZ0B）區(qū)與第一防護(hù)區(qū)（LPZ1）交界處應(yīng)設(shè)置總等電位接地端子板；每層樓宜設(shè)置樓層等電位接地端子板；電子信息系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房應(yīng)設(shè)置局部等電位接地端子板。各接地端子板應(yīng)設(shè)置在便于安裝和檢查的位置，不得設(shè)置在潮濕或有腐蝕性氣體及易受機(jī)械損傷的地方。等電位接地端子板的連

8、接點(diǎn)應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度和電氣連續(xù)性的要求。建筑物內(nèi)應(yīng)設(shè)總等電位接地端子板，每層豎井內(nèi)設(shè)置樓層等電位接地端子板，各設(shè)備機(jī)房設(shè)置局部等電位接地端子板（見圖4建筑物防雷區(qū)等電位連接及共用接地系統(tǒng)示意圖）。當(dāng)建筑物采取總等電位連接措施后，各等電位連接網(wǎng)絡(luò)均與共用接地系統(tǒng)有直通大地的可靠連接，每個(gè)電子信息系統(tǒng)的等電位連接網(wǎng)絡(luò)，不宜再設(shè)單獨(dú)的接地引下線接至總等電位接地端子板，而宜將各個(gè)等電位連接網(wǎng)絡(luò)用接地線引至本樓層或電氣豎井內(nèi)的等電位接地端子板。等電位連接與共用接地系統(tǒng)是內(nèi)部防雷措施中兩種不同而又密切相關(guān)的重要措施，其目的都是為了避免在需要防雷的空間內(nèi)發(fā)生生命危險(xiǎn)，減小電子信息系統(tǒng)因雷擊而損壞或中斷正常工作

9、、發(fā)生火災(zāi)等事故。5.2.3 接地線應(yīng)從共用接地裝置引至總等電位接地端子板，通過(guò)接地干線引至樓層等電位接地端子板，由此引至設(shè)備機(jī)房的局部等電位接地端子板。局部等電位接地端子板應(yīng)與預(yù)留的樓層主鋼筋接地端子連接。接地干線宜采用多股銅芯導(dǎo)線或銅帶，其截面積不應(yīng)小于16 mm2。接地干線應(yīng)在電氣豎井內(nèi)明敷，并應(yīng)與樓層主鋼筋作等電位連接。接地干線，宜采用截面積大于16mm2的銅質(zhì)導(dǎo)線敷設(shè)，在施工中一般宜采用截面積大于35mm2的銅質(zhì)導(dǎo)線敷設(shè)，其目的是使導(dǎo)線阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于建筑物結(jié)構(gòu)鋼筋阻抗，為樓層、局部等電位接地端子板上可能出現(xiàn)的雷電流提供了一個(gè)快速泄放的低阻抗通道。接地系統(tǒng)的接地干線與各樓層等電位接地端子

10、板及各系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)局部等電位接地端子板之間的連接關(guān)系，可參見圖4、圖5、圖6、圖7地面圖5 電子信息系統(tǒng)機(jī)房M型等電位歷史凝結(jié)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖圖4 建筑物防雷區(qū)等電位連接及共用接地系統(tǒng)示意圖 ：配電箱PE：保護(hù)接地線SI：進(jìn)出電纜金屬護(hù)套接地MEB：總等電位接地端子板 樓層等電位接地端子板LPZ0 A電視天線衛(wèi)星天線LPZ0B避雷帶有線電視前端箱樓板內(nèi)鋼筋等電位連接利用柱內(nèi)主筋做引下線預(yù)留檢測(cè) 點(diǎn)利用基礎(chǔ)及柱內(nèi)鋼筋做接地裝置700mm300mm預(yù)留檢測(cè) 點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)線電話電纜= 通訊電話計(jì)算機(jī)總配線架2層1層電源PE線樓宇消防監(jiān)控變配電D1層電源進(jìn)線水泵水池總等電位接地端子板MEBD2層N層電氣豎

11、井接地干線配線架LPZ2LPZ1無(wú)線通信 頂層 接地干線電氣豎井電氣豎井樓層接地端子板 S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)接地線直流地接地線設(shè)備保護(hù)接地線SPD接地線防靜電地板接地線屏蔽設(shè)施接地線金屬槽等電位連接線 圖5 電子信息設(shè)備機(jī)房S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)示意圖電子信息設(shè)備單臺(tái)設(shè)備DC本層豎井M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機(jī)房示意BAB線槽 圖中：A 電氣豎井內(nèi)等電位接地端子板 B 設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)等電位接地端子板 C 防靜電地板接地線 D 金屬線槽等電位連接線 電氣豎井接地干線圖6 電子信息系統(tǒng)機(jī)房M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖防靜電地板接地線圖7 電子信息系統(tǒng)機(jī)房等電位連接系統(tǒng)圖計(jì)算機(jī)柜接地示意圖安全保護(hù)地計(jì)算機(jī)柜直流工作接

12、地線接地線接地線屏蔽設(shè)施接地線SPD接地線直流工作地接地線設(shè)備保護(hù)接地線 5.2.4 不同樓層的綜合布線系統(tǒng)設(shè)備間或不同雷電防護(hù)區(qū)的配線交接間應(yīng)設(shè)置局部等電位接地端子板。樓層配線柜的接地線應(yīng)采用絕緣銅導(dǎo)線，截面積不小于16 mm2。每一樓層的配線柜的接地線都應(yīng)采用截面積不小于16mm2的絕緣銅導(dǎo)線單獨(dú)接至局部等電位接地端子板。規(guī)定連接導(dǎo)體截面積的范圍基于如下根據(jù)：建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50057-94表6.3.4各種連接導(dǎo)體的最小截面積規(guī)定，等電位連接帶之間和等電位連接帶與接地裝置之間的連接導(dǎo)體，銅材最小截面積為16mm2；建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T50311-2000表3接

13、地導(dǎo)線選擇表中規(guī)定，樓層配線設(shè)備至大樓總等電位接地端子板的距離30m時(shí)，接地導(dǎo)線截面積為616 mm2；距離100m時(shí)，接地導(dǎo)線截面積為1650 mm2?？紤]到導(dǎo)線本身的電感效應(yīng)及雷電電磁脈沖在導(dǎo)線上的趨表效應(yīng)等因素，最后綜合起來(lái)選用截面積不小于16 mm2的規(guī)定。5.2.5防雷接地應(yīng)與交流工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地共用一組接地裝置，接地裝置的接地電阻值必須按接入設(shè)備中要求的最小值確定。此條文為強(qiáng)制性條文。在建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)時(shí)必須堅(jiān)決執(zhí)行。共用接地系統(tǒng)是由接地裝置和等電位連接網(wǎng)絡(luò)組成。接地裝置是由自然接地體和人工接地體組成。采用共用接地系統(tǒng)的目的是達(dá)到均壓、等電位以減小各種

14、接地設(shè)備之間、不同系統(tǒng)之間的電位差。其接地電阻因采取了等電位連接措施，所以按接入設(shè)備中要求的最小值確定。沒(méi)有必要規(guī)定共用接地系統(tǒng)的接地電阻要小于1。建筑物外部防雷裝置是直接安裝在建筑物外部，防雷裝置與各種金屬物體之間的安全距離不可能得到保證。為防止防雷裝置與鄰近的金屬物體之間出現(xiàn)高電位反擊，減小其間的電位差，除了將屋內(nèi)的金屬物體做好等電位連接外，應(yīng)將各種接地（交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地、防雷接地等）共用一組接地裝置。上述四種接地的接地引出線可與環(huán)形接地體相連，形成等電位連接，但防雷接地在環(huán)形接地體上的接地點(diǎn)與其他幾種接地的接地點(diǎn)之間的距離宜大于10m。5.2.6接地裝置應(yīng)利用建筑

15、物的自然接地體，當(dāng)自然接地體的接地電阻達(dá)不到要求時(shí)必須增加人工接地體。此條文為強(qiáng)制性條文，在建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)時(shí)必須堅(jiān)決執(zhí)行。5.2.7當(dāng)設(shè)置人工接地體時(shí)，人工接地體宜在建筑物四周散水坡外大于1m處埋設(shè)成環(huán)形接地體，并可作為總等電位連接帶使用。當(dāng)自然接地體達(dá)不到接地電阻要求時(shí)，應(yīng)設(shè)置人工接地體。人工接地體設(shè)置在散水坡1m以外，可以不破壞散水坡保護(hù)面，同時(shí)也加大了地網(wǎng)包圍的有效面積。在建筑外設(shè)計(jì)成閉合的環(huán)形，可以起到均壓環(huán)的作用，也可以從不同的方位引入地線作等電位連接使用。同時(shí)可以作為不同位置進(jìn)入建筑物線纜的外屏蔽層接地線使用。5.3 屏蔽及布線5.3.1電子信息系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房的屏蔽應(yīng)符合

16、下列規(guī)定：1、電子信息系統(tǒng)設(shè)備主機(jī)房宜選擇在建筑物低層中心部位，其設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離外墻結(jié)構(gòu)柱，設(shè)置在雷電防護(hù)區(qū)的高級(jí)別區(qū)域內(nèi)。2、金屬導(dǎo)體,電纜屏蔽層及金屬線槽(架)等進(jìn)入機(jī)房時(shí)，應(yīng)做等電位連接。 3、當(dāng)電子信息系統(tǒng)設(shè)備為非金屬外殼，且機(jī)房屏蔽未達(dá)到設(shè)備電磁環(huán)境要求時(shí)，應(yīng)設(shè)金屬屏蔽網(wǎng)或金屬屏蔽室。金屬屏蔽網(wǎng)、金屬屏蔽室應(yīng)與等電位接地端子板連接。二十世紀(jì)以來(lái)，人類迎來(lái)了信息時(shí)代。各種業(yè)務(wù)工作、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)都依賴于信息。由計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、傳輸技術(shù)等組成的信息系統(tǒng)是信息的主要來(lái)源，其發(fā)展非常迅速，已廣泛進(jìn)入到各行各業(yè)和千家萬(wàn)戶。跟蹤微電子技術(shù)的進(jìn)展則是雷電電磁脈沖（LEMP）的無(wú)孔不入。電子信息系統(tǒng)設(shè)

17、備對(duì)雷電感應(yīng)的過(guò)電壓、過(guò)電流的耐受能力卻有所降低，于是很少出現(xiàn)或者從來(lái)不出現(xiàn)雷災(zāi)的行業(yè)或地區(qū)也頻繁遇到雷擊災(zāi)害。雷電具有高電壓、大電流和瞬時(shí)性特點(diǎn)。一次中等雷擊的電荷量有幾十庫(kù)侖；電流達(dá)到幾萬(wàn)安培、電壓有幾十萬(wàn)伏、能量達(dá)到百兆焦耳以上。而電子信息設(shè)備僅能承受毫焦耳級(jí)能量；幾十毫安電流、幾十伏耐過(guò)電壓能力。對(duì)于集成芯片，0.07GS的磁感應(yīng)強(qiáng)度就會(huì)使它誤動(dòng)作；2.4GS就會(huì)使它永久性損壞。這一相比，差別懸殊。因此，有關(guān)電子信息系統(tǒng)的現(xiàn)代防雷技術(shù)中，尤其是大型信息系統(tǒng)、重要的信息系統(tǒng)，防雷擊電磁脈沖的措施中，屏蔽技術(shù)是首選的措施。利用各種屏蔽體來(lái)阻擋、隔離和衰減施加在電子信息設(shè)備上的雷電干擾和能量

18、。屏蔽分成建筑物屏蔽、機(jī)房屏蔽、設(shè)備屏蔽、線纜屏蔽。屏蔽技術(shù)應(yīng)按雷電防護(hù)區(qū)的劃分進(jìn)行多級(jí)屏蔽。屏蔽的效果首先取決于初級(jí)屏蔽對(duì)電磁場(chǎng)的衰減程度。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物，其鋼筋結(jié)構(gòu)可充當(dāng)有效的初級(jí)電磁屏蔽體，此屏蔽有助于保護(hù)電氣和電子設(shè)備承受或減少雷電電磁場(chǎng)所引起的干擾侵害。只要鋼筋結(jié)構(gòu)在外部和內(nèi)部，使得電氣貫通性符合IEC61024-1 1.3條的要求：“垂直與水平鋼筋交叉點(diǎn)約有50%采用焊接或可靠綁扎連接；搭接長(zhǎng)度至少為其直徑的20倍，并可靠綁扎；各預(yù)制混凝土構(gòu)件與各相鄰預(yù)制混凝土構(gòu)件有鋼筋體的電氣貫通”，就可實(shí)現(xiàn)為內(nèi)部安裝的電氣、電子設(shè)備提供有效的雷電防護(hù)。機(jī)房屏蔽是雷電防護(hù)區(qū)（LPZ2）的

19、屏蔽，重要電子設(shè)備或中心機(jī)房應(yīng)安置在本區(qū)內(nèi)，其屏蔽效果是雷電流不能導(dǎo)入此空間，也不能穿過(guò)此空間。深圳某銀行總部的中心機(jī)房就是采取六面屏蔽措施：機(jī)房四周墻壁用薄鋼板焊接屏蔽，機(jī)房屋頂和防靜電地板下面用鋁箔合金制成屏蔽體。廣東省電信局規(guī)定：程控交換機(jī)房應(yīng)采用六面網(wǎng)格屏蔽，網(wǎng)格應(yīng)不大于3cm×3cm。屏蔽網(wǎng)每面都應(yīng)焊接，并與大樓鋼筋多點(diǎn)連接。機(jī)房的門、穿也要采用金屬屏蔽措施。作為屏蔽結(jié)構(gòu)，必須要求按規(guī)定的網(wǎng)格尺寸制作，全部網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)均應(yīng)焊接。屏蔽網(wǎng)的網(wǎng)格越大，衰減越?。痪W(wǎng)格孔越小，衰減越大。為了使各防雷區(qū)的電磁場(chǎng)得到相應(yīng)的衰減，屏蔽、等電位連接是兩個(gè)密不可分的防護(hù)措施。對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物

20、，當(dāng)本建筑物落雷時(shí)，其外墻和外圍柱子的雷電流密度較大，電磁感應(yīng)也較強(qiáng)。流經(jīng)內(nèi)部導(dǎo)體的沖擊電流相對(duì)較小，因此建筑物內(nèi)部中央的電磁場(chǎng)也相對(duì)較弱。所以重要的電子設(shè)備或電子信息系統(tǒng)設(shè)備主機(jī)房應(yīng)設(shè)置在建筑物內(nèi)中心部分才能取得最佳的屏蔽效果。同理各種電氣線路的總干線金屬線槽也應(yīng)敷設(shè)在建筑物內(nèi)的中心部位處，在建筑物的外墻應(yīng)避免裝設(shè)電氣線路和設(shè)備。對(duì)于原建筑物為高層建筑的情況，電子信息系統(tǒng)設(shè)備主機(jī)房及附屬房間，應(yīng)盡可能地位于二至四層，其優(yōu)點(diǎn)有：（1）可減少鄰近落雷及外界電磁場(chǎng)的干擾，因?yàn)榭臻g位置越高，電磁干擾越強(qiáng)。（2）主機(jī)房設(shè)置在高層建筑物的下層，有利防火，避免建筑底層起火而自下而上蔓延，危及設(shè)在高層的設(shè)備

21、的安全。（3）有利于大型和重型設(shè)備如UPS電源等的安裝和調(diào)試。（4）可以減少振動(dòng)的影響。當(dāng)建筑物遇到外界振動(dòng)影響或發(fā)生地震時(shí)，建筑物上層的振幅遠(yuǎn)大于低層。至于主機(jī)房設(shè)置在底層，則不利于機(jī)房防潮和防水。這在我國(guó)華南部分地區(qū)尤為突出。5.3.2線纜屏蔽應(yīng)符合下列規(guī)定：1需要保護(hù)的信號(hào)線纜，宜采用屏蔽電纜，應(yīng)在屏蔽層兩端及雷電防護(hù)區(qū)交界處做等電位連接并接地。2 當(dāng)采用非屏蔽電纜時(shí)，應(yīng)敷設(shè)在金屬管道內(nèi)并埋地引入，金屬管應(yīng)電氣導(dǎo)通，幷應(yīng)在雷電防護(hù)區(qū)交界處做等電位連接幷接地。其埋地長(zhǎng)度應(yīng)符合下列表達(dá)式要求，但不應(yīng)小于15m。 （5.3.2）式中 -埋地長(zhǎng)度（m）；-埋地電纜處的土壤電阻率（m）3當(dāng)建筑物之

22、間采用屏蔽電纜互聯(lián),且電纜屏蔽層能承載可預(yù)見的雷電流時(shí)，電纜可不敷設(shè)在金屬管道內(nèi)。4 光纜的所有金屬接頭、金屬擋潮層、金屬加強(qiáng)芯等，應(yīng)在入戶處直接接地。線纜屏蔽能使電氣和電子系統(tǒng)內(nèi)感應(yīng)的電壓和電流減至最小。電源線路、信號(hào)線路線纜應(yīng)采用帶有金屬屏蔽層的線纜或套入金屬管的辦法進(jìn)行敷設(shè)。在室外應(yīng)埋地敷設(shè)進(jìn)入建筑物；在樓內(nèi)一般采用金屬屏蔽槽垂直敷設(shè)和水平敷設(shè)方式進(jìn)入機(jī)房。信號(hào)線纜中的數(shù)據(jù)、用戶電話、控制信號(hào)、視頻等線纜應(yīng)分別用金屬槽敷設(shè)，避免放在一個(gè)線槽內(nèi)相互干擾。線纜的屏蔽層和屏蔽金屬槽應(yīng)在穿過(guò)各防雷區(qū)交界處接地并作等電位連接，金屬線槽應(yīng)電氣連通。5.3.3線纜敷設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定：1電子信息系統(tǒng)線纜

23、主干線的金屬線槽宜敷設(shè)在電氣豎井內(nèi)。2 電子信息系統(tǒng)線纜與其它管線的間距應(yīng)符合表5.3.3-1的規(guī)定。表5.3.3-1 電子信息系統(tǒng)線纜與其它管線的凈距間距線纜其它管線電子信息系統(tǒng)線纜最小平行凈距（mm）最小交叉凈距（mm）防雷引下線1000300保護(hù)地線5020給水管15020壓縮空氣管15020熱力管（不包封）500500熱力管（包封）300300煤氣管30020注：如線纜敷設(shè)高度超過(guò)6000mm時(shí)，與防雷引下線的交叉凈距應(yīng)按下式計(jì)算：S0.05H式中：H 交叉處防雷引下線距地面的高度（mm）； S交叉凈距（mm）。3 布置電子信息系統(tǒng)信號(hào)線纜的路由走向時(shí)，應(yīng)盡量減小由線纜自身形成的感應(yīng)環(huán)

24、路面積。4電子信息系統(tǒng)線纜與電力電纜的間距應(yīng)符合表5.3.3-2的規(guī)定。表5.3.3-2 電子信息系統(tǒng)線纜與電力電纜的凈距類別與電子信息系統(tǒng)信號(hào)線纜接近狀況最小凈距（mm）380V電力電纜容量小于2kVA與信號(hào)線纜平行敷設(shè)130有一方在接地的金屬線槽或鋼管中70雙方都在接地的金屬線槽或鋼管中10380V電力電纜容量25kVA與信號(hào)線纜平行敷設(shè)300有一方在接地的金屬線槽或鋼管中150雙方都在接地的金屬線槽或鋼管中80380V電力電纜容量大于5kVA與信號(hào)線纜平行敷設(shè)600有一方在接地的金屬線槽或鋼管中300雙方都在接地的金屬線槽或鋼管中150注：1、當(dāng)380V電力電纜的容量小于2kVA，雙方都

25、在接地的線槽中，即兩個(gè)不同線槽或在同一線槽中用金屬板隔開，且平行長(zhǎng)度小于等于10m時(shí)，最小間距可以是10mm。2、電話線纜中存在振鈴電流時(shí)，不宜與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在同一根雙絞線電纜中。5電子信息系統(tǒng)線纜與配電箱、變電室、電梯機(jī)房、空調(diào)機(jī)房之間最小的凈距宜符合表5.3.3-3的規(guī)定。表5.3.3-3 電子信息系統(tǒng)線纜與電氣設(shè)備之間的凈距名 稱最小間距（m）配 電 箱1.00變 電 室2.00電 梯 機(jī) 房2.00空 調(diào) 機(jī) 房2.00電子信息系統(tǒng)所在建筑物遭到直接雷擊或擊中鄰近其它建筑物避雷針并由引下線導(dǎo)入大地時(shí)，瞬時(shí)間在引下線周圍自上而下的產(chǎn)生了一強(qiáng)力的變化磁場(chǎng)，處在這個(gè)強(qiáng)力變化磁場(chǎng)作用范圍內(nèi)的電源

26、、信號(hào)傳輸線路或其它金屬管道等都因相對(duì)地切割了這個(gè)強(qiáng)力變化磁場(chǎng)的磁力線，而產(chǎn)生出感應(yīng)高電壓，其電壓的大小取決于低壓電源線路與信號(hào)線路所組成的有效感應(yīng)環(huán)路面積的大小。因此，現(xiàn)代防雷技術(shù)的措施中，合理布線是措施之一。合理布線是指電源線纜不能與信號(hào)線纜綁扎在一起或同用一個(gè)金屬槽敷設(shè)；二者也不能相距太遠(yuǎn)。就是說(shuō)既要避開相互干擾，又要避免它們間構(gòu)成較大的環(huán)路面積。否則環(huán)路中雷電感應(yīng)過(guò)電壓顯著增加，容易造成設(shè)備損壞。因此，本規(guī)范對(duì)電子信息系統(tǒng)線纜與其它管線的凈距（表5.3.3-1）、電子信息系統(tǒng)線纜與電力線纜的凈距（表5.3.3-2）、電子信息系統(tǒng)線纜與電氣設(shè)備之間的凈距（表5.3.3-3）分別作出規(guī)定。

27、5.4.1 電源線路防雷與接地應(yīng)符合下列規(guī)定1、進(jìn)出電子信息系統(tǒng)機(jī)房的電源線路不宜采用架空線路。當(dāng)建筑物上空發(fā)生云際閃、建筑物鄰近地區(qū)或建筑物本身落雷時(shí)，建筑物內(nèi)的各個(gè)雷電防護(hù)區(qū)域內(nèi)，都將充滿瞬態(tài)的、波前陡峭的、幅度很高的雷電電磁脈沖狀的電磁場(chǎng)，這種電磁場(chǎng)可稱為由直接雷引發(fā)的雷電脈沖感應(yīng)場(chǎng)。如果進(jìn)出電子信息系統(tǒng)機(jī)房的電源線路是架空敷設(shè)的，那末，這種感應(yīng)場(chǎng)將通過(guò)電磁耦合的方法作用于架空的電源線路，此線路上將產(chǎn)生感應(yīng)電壓UM。UM的大小與雷電流通路和電源線路之間的耦合度M及雷電流的陡度di/dt成正比，即UM=M（di/dt）。設(shè)M=1H，IL在2s內(nèi)上升到100KA，則UM=（1×10

28、6×100×103）/（2×106）=50KV。此感應(yīng)電壓亦呈脈沖狀，并且立即出現(xiàn)在電子信息設(shè)備的電源輸入端口，對(duì)電子設(shè)備將造成嚴(yán)重威脅。所以進(jìn)、出電子信息系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房的電源線路不宜架空，宜采用帶金屬屏蔽層的線纜或穿金屬管敷設(shè)。2、電子信息系統(tǒng)設(shè)備采用TN交流配電系統(tǒng)時(shí)，配電線路和分支線路必須采用TN-S系統(tǒng)的接地方式。在我國(guó)，由于歷史的原因，在不同的地區(qū)和部門，普遍地采用著TN或TT配電系統(tǒng)。TN系統(tǒng)中，又分為TN-S、TN-C-S、TN-C配電系統(tǒng)。用這些拉丁字母來(lái)表示在各系統(tǒng)中的意義如下：T表示“接地”；N表示“中性線”或“零線”；S表示“分開”；C表示“合

29、并”；TN表示“接零保護(hù)”；TT表示“接地保護(hù)”。如此一來(lái)，各種配電系統(tǒng)的意義就清楚了。TN-S配電系統(tǒng)：即三相五線制（單相三線制）配電方式。在這種配電方式的整個(gè)系統(tǒng)（包括分支線路）中，具有單獨(dú)的中線（N）和保護(hù)接地線（PE），即在整個(gè)系統(tǒng)中中線與保護(hù)接地線始終是分開的，圖例如本規(guī)范圖5.4.1-1或圖5.1.3（1）所示。TN-C配電系統(tǒng)：在這種系統(tǒng)中，其中性線和保護(hù)接地線的功能合并在一條單獨(dú)的導(dǎo)線上，形成所謂的三相四線制系統(tǒng)，如圖5.1.3（3）所示。圖5.1.3（30TN-C配電系統(tǒng)（在整個(gè)系統(tǒng)中，N和PE合并在一起）TN-C-S配電系統(tǒng)：在這種系統(tǒng)的某一部分中，其中性線N和保護(hù)接地線P

30、E合并在一起連在一條單獨(dú)的導(dǎo)線上，形成局部的三相五線制配電系統(tǒng)，如圖5.1.3（2）所示。圖5.1.3（2） TN-C-S配電系統(tǒng)（在系統(tǒng)的某一部分中，N和PE合并在一起）TT配電系統(tǒng)：（又稱接地保護(hù)系統(tǒng)）：它是具有一個(gè)直接接地點(diǎn)的配電系統(tǒng)，電氣裝置的外露導(dǎo)電零部件與接地電極連接，該接地電極與配電系統(tǒng)的接地電阻無(wú)電氣連接。如圖5.1.3（4）所示。如圖所示，N線和PE線的接地裝置是分開的。若一旦N線有LEMP侵入，N與PE間將出現(xiàn)很高的電位差，易造成地電位反擊。圖5.1.3（5）TT配電系統(tǒng)（具有一個(gè)直接接地點(diǎn)，N與PE無(wú)電氣連接）我們從三種TN配電系統(tǒng)的比較中可以看出：1）TN-C配電系統(tǒng)，

31、由于N和PE合并在一起（當(dāng)三相電源的各相負(fù)責(zé)不平衡時(shí)，IN =iL1+iL2+iL30L4N）, IN將在中性線線路阻抗及中性線接地裝置的接地電阻上產(chǎn)生電壓降UN，UN正比于IN，所以中性線上的電位將隨IN的變化而浮動(dòng)，形成三相電源各相電位的不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致電子信息系統(tǒng)設(shè)備交流輸入電壓的不穩(wěn)定；同時(shí)，各種低頻干擾、噪聲等都會(huì)隨之而入，影響設(shè)備供電電源的純凈性，使電源質(zhì)量劣化，最終造成信息設(shè)備難以正常、穩(wěn)定地工作。2）TN-C-S配電系統(tǒng)，基本上和TN-C配電系統(tǒng)相仿。但它在系統(tǒng)的某一部分中N線和PE線合并在一起連在一條單獨(dú)的導(dǎo)線上，形成局部的三相五線制配電系統(tǒng)。若電子信息系統(tǒng)設(shè)備電源輸入取自該

32、部分，電源質(zhì)量比TN-C配電系統(tǒng)能得到改善，這是由于N和PE已被分開，PE線始終與等電位接地系統(tǒng)連接，共用接地系統(tǒng)又和等電位接地系統(tǒng)連接，而且PE線不像N線那樣有交流電流流動(dòng)，所以PE線上處處的電位可以視為相等。電子信息系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房的屏蔽接地、防靜電接地、安全保護(hù)接地及SPD的接地端等均連接在局部等電位連接帶上，并通過(guò)接地干線與共用接地系統(tǒng)相連，各種電磁干擾，經(jīng)SPD分流的LEMP等等有害成分均可通過(guò)PE線直接引入大地；另一方面，由于共用接地系統(tǒng)的作用，消除了地電位反擊的可能性。若電子信息系統(tǒng)設(shè)備電源輸入不是取自TN-C-S配電系統(tǒng)的局部三相五線制配電系統(tǒng)，而是取自該系統(tǒng)中的另一部分分配系統(tǒng)，

33、那么情況就變得和TN-C配電系統(tǒng)一樣，系統(tǒng)中UN將隨IN浮動(dòng)，低頻干擾、噪聲增大，設(shè)備輸入電壓不穩(wěn)等現(xiàn)象都會(huì)出現(xiàn)。（3）TN-S配電系統(tǒng)：這是TN配電系統(tǒng)中最完善、最理想、功能最好、最值得推廣的一種配電系統(tǒng)，即三相五線制配電系統(tǒng)。雖然這種配電系統(tǒng)在投資用料上比其它型式的配電系統(tǒng)多使用了一根導(dǎo)線，但它達(dá)到了使N線和PE線分開的目的，PE線上沒(méi)有交流電流流過(guò)，在整個(gè)防雷工程的等電位連接接地系統(tǒng)中，它處處與等電位連接接地系統(tǒng)保持牢固的連接，所以PE線上處處電位相等。電子信息系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房的各種接地，包括屏蔽設(shè)施的接地、防靜電地板接地、用電設(shè)備的安全保護(hù)接地、以及各種SPD接地端的接地等等都連接到了局部

34、等電位接地連接帶上，局部等電位接地連接帶通過(guò)接地干線與共用接地系統(tǒng)相連，使各種電磁干擾、經(jīng)SPD分流的LEMP等等有害成分通過(guò)PE線及等電位接地連接帶經(jīng)接地線引匯入大地；由于N線與PE線分開，配電系統(tǒng)中發(fā)生故障出現(xiàn)的電氣問(wèn)題，也不可能影響到PE線始終保持的地電位的穩(wěn)定性；另一方面由于防雷接地、設(shè)備的安全保護(hù)地、屏蔽設(shè)施的接地、防靜電接地及交流工作地等各種接地都連接在同一個(gè)共用接地系統(tǒng)上，從而消除了各種接地當(dāng)中任意兩種接地之間可能產(chǎn)生的反擊問(wèn)題。綜上所述，這就是為什么“采用TN交流配電系統(tǒng)時(shí)，必須采用TN-S系統(tǒng)接地方式”的緣故。3、配電線路設(shè)備的耐沖擊過(guò)電壓額定值應(yīng)符合表5.4.1-1規(guī)定。電

35、子信息系統(tǒng)設(shè)備配電線路浪涌保護(hù)器安裝位置及電子信息系統(tǒng)電源設(shè)備分類示意圖如圖5.4.1-1和圖5.4.1-2所示。配電線路設(shè)備的耐擊過(guò)電壓額定值如圖5.4.1-1及表5.4.1-1所示。從電力變壓器低壓側(cè)開始至信息系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房用電設(shè)備的整個(gè)配電線路（包括分支線路）上，總配電箱處的設(shè)備、分配電箱處的設(shè)備、信息系統(tǒng)機(jī)房用電設(shè)備配電箱等，它們的絕緣強(qiáng)度或耐沖擊過(guò)電壓強(qiáng)度是逐級(jí)降低的，其數(shù)值是由配電線路設(shè)備的生產(chǎn)廠家根據(jù)實(shí)際工作的需要設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。各級(jí)配電設(shè)備的絕緣強(qiáng)度或耐沖擊過(guò)電壓必須分別達(dá)到各該級(jí)的要求數(shù)值，才符合配電線路安全性的要求。這些設(shè)備的絕緣強(qiáng)度，在生產(chǎn)廠家出廠前，都是一一通過(guò)實(shí)際檢測(cè)檢驗(yàn)的

36、，可以勿須擔(dān)憂。了解耐沖擊過(guò)電壓的類別及額定值，目的是應(yīng)能正確選擇各類配電線路設(shè)備處需要安裝什么性能、規(guī)格的電源SPD，才能取得良好防雷效果。圖5.4.1-2舉例說(shuō)明了各類配電線路設(shè)備處具體的電源設(shè)備分類：1）屬IV類的電源設(shè)備主要有：有載分接開關(guān)控制器，如空氣斷路器、接觸器；2）屬類的電源設(shè)備主要有：備用的發(fā)電機(jī)及其控制器、市電和發(fā)電機(jī)電源切換裝置，經(jīng)切換裝置后的配電箱；3）屬II類的電源設(shè)備主要有整流裝置或不間斷電源（UPS）、或交流穩(wěn)壓器；4）屬I類的電源設(shè)備主要有：將整流后傳送來(lái)的直流電源進(jìn)行分配的直流配電柜、將UPS或穩(wěn)壓器傳送來(lái)的交流電源進(jìn)行分配的交流配電箱等，這些設(shè)備的抗電強(qiáng)度都

37、在1.5KV以上。另外，對(duì)于一些特殊需要保護(hù)的電子信息設(shè)備，其抗電強(qiáng)度更低，僅為0.5KV，所以I類設(shè)備當(dāng)中實(shí)際分為兩種層次，即抗電強(qiáng)度分別為1.5KV和0.5KV兩種。圖5.4.1-2的電源設(shè)備分類僅僅作為一種例子來(lái)說(shuō)明，實(shí)際上，各種各樣的電子信息系統(tǒng)所使用的電源設(shè)備不盡相同，其內(nèi)容系由具體的信息系統(tǒng)工程而定。4、在直擊雷非防護(hù)區(qū)（LPZOA）或直擊雷防護(hù)區(qū)（LPZOB）與第一防護(hù)區(qū)（LPZ1）交界處應(yīng)安裝通過(guò)I級(jí)分類試驗(yàn)的開關(guān)型浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為第一級(jí)保護(hù)；第一防護(hù)區(qū)之后的各分區(qū)（含LPZ1區(qū)）交界處應(yīng)安裝限壓型浪涌保護(hù)器。使用直流電源的信息設(shè)備，視其工作電壓要求，宜安裝適配

38、的直流電源浪涌保護(hù)器。電源線路安裝多級(jí)SPD防護(hù)，主要目的是達(dá)到分級(jí)泄流；避免單級(jí)防護(hù)的SPD隨過(guò)大的雷擊電流出現(xiàn)損壞概率高及產(chǎn)生高殘壓，不能實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)的目的。通過(guò)安裝多級(jí)SPD，并合理地達(dá)到級(jí)間的能量配合，使之實(shí)現(xiàn)逐級(jí)泄能，這樣，不僅能達(dá)到有效的保護(hù)，同時(shí)還能保證SPD有較長(zhǎng)的使用壽命，并且使設(shè)備電源輸入端口上受到的殘壓低于它的耐雷電沖擊過(guò)電壓，確保信息設(shè)備的防雷安全。5、浪涌保護(hù)器連接導(dǎo)線應(yīng)平直，其長(zhǎng)度不宜大于0.5m。當(dāng)電壓開關(guān)型浪涌保護(hù)至限壓型浪涌保護(hù)器之間的線路長(zhǎng)度小于10m、限壓型浪涌保護(hù)器之間的線路長(zhǎng)度小于5m時(shí)，在兩級(jí)浪涌保護(hù)器之間應(yīng)加裝退耦裝置。當(dāng)浪涌保護(hù)器具有能量自動(dòng)配合

39、功能時(shí)，浪涌保護(hù)器之間的線路長(zhǎng)度不受限制。浪涌保護(hù)器應(yīng)有過(guò)電流保護(hù)裝置，并宜有劣化顯示功能。要求浪涌保護(hù)器連接導(dǎo)線應(yīng)平直、其長(zhǎng)度不宜大于0.5m，主要是為了減小連接導(dǎo)線上的壓降，從而降低被保護(hù)設(shè)備電源輸入端口上受到的殘壓。因?yàn)檫B接導(dǎo)線的阻抗（主要是感抗）與導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比，所以其上的電壓降亦隨導(dǎo)線長(zhǎng)度增長(zhǎng)而增加。由于被保護(hù)設(shè)備電源輸入端上受到的殘壓為導(dǎo)線上的壓降UL與SPD的殘壓Ures之和，所以實(shí)際的殘壓Ures=UL+Ures也隨導(dǎo)線長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而增加。為了提高SPD保護(hù)的可靠性及安全性，所以要求連接導(dǎo)線平直，其長(zhǎng)度不大于0.5m。要求開關(guān)型SPD1至限壓型SPD2之間的線路長(zhǎng)度大于10m和限

40、壓型SPD2至限壓型SPD3之間的線路長(zhǎng)度大于5m的規(guī)定，其主要目的是須要解決當(dāng)雷電高電壓脈沖沿電源線路侵入時(shí)，應(yīng)確保各級(jí)SPD都能分級(jí)啟動(dòng)導(dǎo)通泄流，避免多級(jí)SPD當(dāng)中出現(xiàn)某一級(jí)SPD不啟動(dòng)導(dǎo)通泄流的盲點(diǎn)。根據(jù)ITU、K20和IEC61312-3等規(guī)范的規(guī)定，兩級(jí)SPD之間，必須有一定的線路長(zhǎng)度（即一定的感抗或加裝退耦裝置）來(lái)達(dá)到避免盲點(diǎn)的要求，規(guī)范同時(shí)規(guī)定，末級(jí)電源SPD的保護(hù)電壓水平必須低于被保護(hù)設(shè)備對(duì)浪涌電壓的耐受能力。關(guān)于多級(jí)電源SPD之間的能量配合問(wèn)題，在此以開關(guān)型SPD和限壓型SPD之間的能量配合為例說(shuō)明如下：開關(guān)型SPD1的放電氣隙的引燃電壓USG取決于限壓型SPD2兩端的殘壓（

41、Ures）及退耦元件兩端（含連接導(dǎo)線）的動(dòng)態(tài)電壓降（UDE）之和，即USG=Ures+UDE一旦USG的值超過(guò)放電氣隙動(dòng)態(tài)放電電壓時(shí)，SPD1就引燃導(dǎo)通，泄放雷電流，此時(shí)便實(shí)現(xiàn)了能量配合。后續(xù)防雷區(qū)交界處的SPD之間的線路長(zhǎng)度只要符合規(guī)定要求或加裝了退耦裝置，就能保證從末級(jí)到第一級(jí)逐級(jí)都能可靠啟動(dòng)導(dǎo)通泄流，確保多級(jí)電源SPD不出現(xiàn)盲點(diǎn)，達(dá)到最佳的能量配合效果。各級(jí)電源SPD能量配合的最終目的，是將總的威脅設(shè)備安全的浪涌電壓、電流值降低到被保護(hù)設(shè)備能耐受的安全范圍內(nèi)；而各級(jí)電源SPD泄放的浪涌電流不超過(guò)其自身的標(biāo)稱放電電流。7、用于電源線路的浪涌保護(hù)器標(biāo)稱放電電流參數(shù)值宜符合表5.4.1-2規(guī)定

42、。SPD的標(biāo)稱放電電流并不是說(shuō)選擇得愈高愈好，若選得太高，這無(wú)疑是一種資源浪費(fèi)，同時(shí)也增大了用戶的工程費(fèi)用。但也不能選得太低，不然，對(duì)設(shè)備起不到保護(hù)作用。在選擇供電線路SPD的標(biāo)稱放電流參數(shù)時(shí)，應(yīng)選得科學(xué)、合理。SPD標(biāo)稱放電電流值應(yīng)根據(jù)雷電威脅的強(qiáng)度和出現(xiàn)的概率來(lái)定。IEC61312雷電電磁脈沖防護(hù)將第I級(jí)防護(hù)的雷電電流威脅值定為200KA，波形為10/350s。超過(guò)該值的概率約為1%，就是說(shuō)，99%的雷電閃擊都包括了。本規(guī)范以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的第I級(jí)防護(hù)的雷電威脅值200kA作為制定供電線路SPD標(biāo)稱放電電流的依據(jù)，于是，本規(guī)范建議的供電線路SPD標(biāo)稱放電電流的參數(shù)值如下：IEC61312-1

43、：1995雷電流分配的有關(guān)條文中，已假定：全部雷電流i的50%流入LPS的接地裝置，i的另一個(gè)50%分配于進(jìn)入建筑物的各種設(shè)施，并假定進(jìn)入建筑物的金屬設(shè)施，只是變壓器低壓側(cè)的三相五相制供電線路為TN-S接地方式。若第I級(jí)防護(hù)雷電威脅值規(guī)定為200kA，10/350s，則在供電線路中，每線荷載的雷電流為ImIs/n(I/2)/n(200/2)/520kA。對(duì)于LPZ0與LPZ1交界處的第1級(jí)防護(hù)所使用的標(biāo)稱放電電流波形問(wèn)題，目前國(guó)際國(guó)內(nèi)都有不同意見，爭(zhēng)論較大。對(duì)此問(wèn)題，我們對(duì)國(guó)內(nèi)、外22個(gè)廠家的24個(gè)型號(hào)的產(chǎn)品作了詳細(xì)的調(diào)查研究，其中作為第一級(jí)防護(hù)的器件，基本上都規(guī)定了10/350s和8/20s

44、兩種波形的參數(shù)值。故此，本標(biāo)準(zhǔn)不作只使用一種波形的規(guī)定，宜兼顧各種不同意見，所以推薦等同使用兩種波形的參數(shù)，不作強(qiáng)制性規(guī)定，僅僅作為不同波形條件下的推薦參數(shù)而已。當(dāng)用8/20s波形時(shí)，每一線路荷載的雷電流值，如下面推算：計(jì)算單位能量的公式是：W/R（1/2）×（1/0.7）×I2×T2 （J/） （來(lái)源于IEC61312）式中：W/R為單位能量；I為雷電威脅值，單位為kA；T2為雷電波的半值時(shí)間，單位為s在單位能量相同的條件下，則有I2（20）×T2（20）I2（350）×T2（350）將上面公式整理得到：I（20）I（350）×T2

45、（350）/T2（20）1/2則：I（20）20kA×350/201/283.7kA100 kA第二級(jí)標(biāo)稱放電電流的計(jì)算：按照SPD能量配合原理，通過(guò)選擇SPD2使i2降到合理的值（可接受的值），應(yīng)考慮到兩個(gè)SPD之間的阻抗進(jìn)行較好的協(xié)調(diào)配合（供電線路一般選用電感器作為兩個(gè)SPD之間的退耦元件）。一般情況下，當(dāng)兩個(gè)SPD之間的線路長(zhǎng)度大于10m時(shí)，就不需要安裝實(shí)體的電感器，而由傳輸線導(dǎo)體自身的電感來(lái)代替。導(dǎo)體自身電感量以最低為每米1H計(jì)，10m長(zhǎng)導(dǎo)體的電感量為10H。第二級(jí)被保護(hù)設(shè)備的耐沖擊電壓由圖5.4.1-1查得為UP4kV，在SPD2未導(dǎo)通前，電感兩端的壓降即為第二級(jí)被保護(hù)設(shè)備

46、的耐沖擊電壓，即UPUL4kV。電感壓降的公式為：ULL×（di2/dt2）式中：i2為流過(guò)SPD2的雷電電流，即SPD2承受的標(biāo)稱放電電流。t2為對(duì)應(yīng)的雷電流波頭時(shí)間。將電感壓降公式整理得：i2UL（T2/L）4×103（20×106）/（10×106）8KA從安全和可靠角度考慮，應(yīng)增大SPD2的耐雷電沖擊電流的裕度，若系數(shù)取5，即SPD2的標(biāo)稱放電電流應(yīng)不小于40kA。第三級(jí)SPD標(biāo)稱放電電流按確定第二級(jí)標(biāo)稱放電電流計(jì)算的方法確定為不小于20kA。殘壓比一般在3-3.5之間，對(duì)于380V的工作電壓，SPD2的導(dǎo)通電壓約為900V，于是SPD2的殘壓低

47、于2700V3150V之間，小于第二級(jí)被保護(hù)設(shè)備的耐沖擊電壓值，這樣，便取得了良好的能量配合。根據(jù)以上所述，本規(guī)范建議的SPD的標(biāo)稱放電電流推薦值分別是：用作第1級(jí)（B級(jí)）*防護(hù)的SPD，標(biāo)稱放電電流20kA，波形為10/350s；如波形為8/20s時(shí)，SPD的標(biāo)稱放電電流值宜取80kA。用作第2級(jí)（C級(jí)）*防護(hù)的SPD，標(biāo)稱放電電流值40kA，波形為8/20s用作第3級(jí)（D級(jí)）*防護(hù)的SPD，標(biāo)稱放電電流值20kA，波形為8/20s。鑒于以上所述，我們認(rèn)為本規(guī)范制定的SPD的標(biāo)稱放電電流值是具有科學(xué)性、合理性的。電源SPD選型與指標(biāo)分析：1、 關(guān)于電源SPD1（B級(jí)）選型按照GB500579

48、4 2000年版、GB50343-2004都規(guī)定低壓配電的34級(jí)防護(hù)，作為第一級(jí)應(yīng)安裝在供電系統(tǒng)總配電室的變壓器低壓側(cè)，也就是LPZOB與LPZZ1區(qū)交界處，該處有可能遭直擊雷侵襲或是強(qiáng)大的電磁脈沖侵入，應(yīng)按10/350µs波形計(jì)算其能量。防雷界對(duì)這個(gè)問(wèn)題有學(xué)術(shù)爭(zhēng)論，預(yù)計(jì)2005年6月可定稿發(fā)布的IEC62305-4有如下闡述“建筑物內(nèi)的電氣和電子設(shè)備的附錄A中把高壓電纜（帶有金屬屏蔽層或穿金屬保護(hù)）的穿越視作將LPZZO區(qū)延伸進(jìn)建筑物內(nèi)部，此時(shí)從變壓器低壓側(cè)供至樓內(nèi)的線路仍是從LPZZO區(qū)至LPZ1區(qū)的穿越?！钡藭r(shí)SPD是按一類還是按二類測(cè)試波形選擇，62305中未作明確規(guī)定。近

49、幾年的變壓器供電據(jù)了解多采用封閉金屬小屋安裝變壓器，高層建筑多在地下室總配電室。安裝變壓器從安全角度，從62305的規(guī)范要求在變壓器低壓側(cè)選擇一類試驗(yàn)的SPD為好。一類試驗(yàn)的SPD為開關(guān)型電涌保護(hù)器，以進(jìn)口產(chǎn)品為主（近兩年國(guó)內(nèi)也有生產(chǎn)）國(guó)家在北京、上海各投入一千萬(wàn)元建設(shè)實(shí)驗(yàn)室是有其科學(xué)依據(jù)的。GB50343規(guī)定了用8/20µs測(cè)試的SPD要求通流量為開關(guān)型的4倍，國(guó)家SPD生產(chǎn)廠家紛紛采納，但這里要指出的是限壓型SPD以80KA通流量作為標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)上要采用4片通流量為20KA的MOV芯片并聯(lián)使用，作為討論其MOV芯片的一致性能否保證，值得商榷。一級(jí)分類試驗(yàn)的SPD1其主要參數(shù)在工程中

50、如何選用：按照IEC603645534的要求建筑物入戶處第一級(jí)SPD的保護(hù)電平Up不應(yīng)大于2.5KV，不管哪種保護(hù)模式，雷擊沖擊電流Iimp（10/350µs）當(dāng)無(wú)法確定時(shí)不應(yīng)小于12.5KA。若采用“N-PE”方式（又稱“31”方式，即3相>NN>PE），對(duì)三相系統(tǒng)而言，則N與PE間的SPD的Iimp應(yīng)乘以4（即50KA）。SPD1若安裝在某建筑物總配電室，筆者認(rèn)為用三片開關(guān)型電涌保護(hù)模就能滿足系統(tǒng)的要求。我國(guó)現(xiàn)行的供電方式即使整個(gè)供電系統(tǒng)采用TN-S方式，而在總配電室N與PE是一個(gè)接地點(diǎn)，如此在配電機(jī)房總配電柜安裝三片開關(guān)型SPD就能起到作用。N到地之間可以不加。此建

51、議要以現(xiàn)場(chǎng)勘察變壓器的位置確定。SPD1選擇的建議參數(shù)如下：1、 最大持續(xù)運(yùn)行電壓：Uc440V2、 最大放電電流：Iimp35KA（50KA）3、 保護(hù)電平：Up1.5KV（規(guī)范2.5KV）4、 響應(yīng)時(shí)間：tA100ns2、 關(guān)于第二級(jí)（C級(jí)）SPD2選型從近幾年工程實(shí)施的情況以及雷電電磁脈沖對(duì)電源系統(tǒng)的損毀情況看，第二級(jí)電源電涌保護(hù)器應(yīng)是應(yīng)用最廣泛的一個(gè)產(chǎn)品，雷電電磁脈沖能對(duì)LPZ1區(qū)電源線入侵產(chǎn)生20KA以上的雷電流情況不多，因此第二級(jí)SPD作為限壓型電涌保護(hù)器額定通流量In定位20KA。現(xiàn)將第二級(jí)SPD2建議技術(shù)參數(shù)選擇如下：1、 最大持續(xù)運(yùn)行電壓 Uc=260V（320V）2、 額定

52、放電電流（8/20µs）In20KA3、 最大放電電流（8/20µs）Imax404、 保護(hù)電平（）Up1.5KV5、 響應(yīng)時(shí)間：tA25ns關(guān)于第二級(jí)SPD選型的研討：本級(jí)SPD選擇時(shí)有兩個(gè)參數(shù)值得推敲，一是Uc二是Up第二級(jí)SPD有關(guān)產(chǎn)品給出的參數(shù)為260V、275V、255V等等，按規(guī)范的要求Uc1.15Uo（Uo為額定電壓，我國(guó)供電方式為220V）一般情況下Uc選擇255V應(yīng)該說(shuō)是可以的，但是我國(guó)的電網(wǎng)不穩(wěn)定性也是普遍存在的。Uc的選取直接關(guān)系到SPD的工作穩(wěn)定性問(wèn)題，Uc選取值高則SPD的MOV起動(dòng)電壓也高，則SPD的靈敏度下降，Uc選取值低則SPD的MOV起動(dòng)電

53、壓也低，則SPD的靈敏度也高，但SPD的穩(wěn)定性無(wú)疑要下降。綜合分析，針對(duì)本地區(qū)的雷電活動(dòng)的特點(diǎn)，本文認(rèn)為穩(wěn)定性要作為一個(gè)重要因素來(lái)考慮。前幾年在防雷工程的實(shí)施中選取Uc1.15Uo(TN-S系統(tǒng))應(yīng)該說(shuō)問(wèn)題不大。（進(jìn)口器件的穩(wěn)定性要好一點(diǎn)），另外我國(guó)電網(wǎng)波動(dòng)較大，特別是農(nóng)村地區(qū)更大，對(duì)于起動(dòng)電壓較低產(chǎn)品有可能時(shí)常動(dòng)作，可加速M(fèi)OV的老化。在此介紹GB5005794 2000年版對(duì)電源SPD三級(jí)指標(biāo)的選取。(主要是SPD的指標(biāo)放電電流In).1、 對(duì)SPD1規(guī)范第6.4.7條In不應(yīng)小于15KA（10/350µs波形）2、 對(duì)SPD2規(guī)范第6.4.9條In不應(yīng)小于5KA（8/20

54、81;s波形）3、 對(duì)SPD3規(guī)范第6.4.8條In不應(yīng)小于3KA（8/20µs波形）以德國(guó)菲尼克斯產(chǎn)品VAL-MS-230 VAL-MS-320為例的對(duì)比：取三個(gè)樣品VAL-MS-230VAL-MS-320漏電流3.4µA、3.4µA、3.4µA2.9µA、6.6µA、4.9µAU1ma441V、418V、432V523V、504V、513V關(guān)于第三級(jí)電源SPD的選型：本級(jí)SPD一般安裝于重要設(shè)備的前端，所謂細(xì)保護(hù)，其技術(shù)指標(biāo)一般選取最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc255Vv，標(biāo)稱放電電流（8/20µs）In L>N

55、3KA N>PE 5KA 電壓保護(hù)級(jí)別Up L>N1.25KV L>PE1.5KV 響應(yīng)時(shí)間 tA25ns關(guān)于電源SPD能量配合問(wèn)題，防雷界也有不同的觀點(diǎn)和意見，我們還是依據(jù)規(guī)范當(dāng)SPD1與SPD2距離大于10米時(shí)可用分布電感作為退耦電感，當(dāng)SPD2與SPD3距離大于5米時(shí)也可用分布電感作為退耦電感。防雷界有關(guān)專家提出的研討意見也可以試驗(yàn)，該意見就為電源線分布電感每米1.5µh左右，且布線情況千變?nèi)f化，在現(xiàn)場(chǎng)施工中很難保證各級(jí)SPD間的電感量達(dá)到實(shí)際要求，因此各級(jí)SPD響應(yīng)時(shí)間配合就得不到保證，很可能出現(xiàn)兩級(jí)同時(shí)甚至后級(jí)先的情況，這是引起SPD失效的重要原因之一。比較有效的做法是：不論距離大小均在B級(jí)后面安裝退耦電感器，利用電感對(duì)瞬態(tài)過(guò)電壓的反射和延時(shí)作用，延緩C級(jí)SPD的起動(dòng)時(shí)間，讓大部分能量被B級(jí)泄放掉，以減小進(jìn)入室內(nèi)的過(guò)電壓。同時(shí)也減小了室內(nèi)的電磁干擾。在實(shí)踐中退耦器的安裝位置應(yīng)緊靠B級(jí)SPD，電源線應(yīng)盡量絞合在一起并做好屏蔽。附.1采用多級(jí)保護(hù)的理論依據(jù)是通流量最大的前級(jí)也就是B級(jí)首先動(dòng)作，緊跟著C級(jí)和D級(jí)依次等通，從而達(dá)到逐級(jí)泄放能量，分區(qū)防護(hù)的目的。我們知道各級(jí)間的響應(yīng)時(shí)間有很大差別，安裝在最前級(jí)的反而響應(yīng)最慢，約100µs左右。而后二級(jí)的SPD響應(yīng)時(shí)間為25ns。如何保證B、