目 录
& Q. j& Y5 m: m9 r+ ~0 i( Z
1系统概述 2
2 用户需求分析 2# D# s! T+ w& }: M4 K: d* B% }8 g
2.1建筑物环境介绍 2, T9 P; K% N _2 q- M( f
2.2建筑物的防雷等级 29 \ Y7 S% u# w% q% Z1 Z- U
3 雷电防护系统总体方案 3
3.1直击雷和感应雷的原理及危害 3) d- u$ `7 y: p0 B. S2 E- J3 i6 r
3.2雷击损坏设备的渠道 58 c ~: r9 s }( V- f) X
3.3防雷区的划分 8- Q0 L$ D: f0 g. N( J
3.4 设计指导思想和相关技术标准 9
3.4.1 设计指导思想 9
3.4.2 相关技术标准 98 {% v0 W5 b7 Z3 t( @3 x8 }
3.2 方案设计 10
3.2.1 防雷保护的主要原则 118 Q/ A9 c' u% d. n
3.2.2 直击雷防护 11/ @* Z% Q5 m$ i2 u. a% [# t
3.2.3 电源系统的雷电防护 11
3.2.4 通讯、网络系统的防雷与过电压保护 124 J/ T0 L; g: }0 E3 G+ Y# I5 F
3.2.5 接地系统 14* l+ ^9 ]/ r1 R( p. I
4工程系统图 17! D2 X( M3 E. |* c3 }/ I' ^
# h- a, A& K! t5 y+ N9 I
0 E+ a l+ p$ X
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1系统概述/ y3 K2 C( b+ v8 }
当今人类科学技术的发展已进入了高信息化的发展阶段。基于近些年来电子技术的飞速发展，各种先进的测量、保护监控、电信和计算机等电子产品正日益广泛的应用于各行各业中。) T- x! e: d" L
这些微电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低，过电压耐受能力差等致命弱点，一旦遭受雷击过压的冲击，轻则造成这些电子系统的运行中断，设备永久性损坏；重的是这些系统所承负的那些须实时运行的后续工作的中断瘫痪所造成的不可估量的直接与间接的巨大经济损失和影响。为此，我们认为对雷电电磁脉冲（LEMP）的防护，不但是必要的，而且是必须实施的。
2 用户需求分析
2.1建筑物环境介绍
xx位于杭州市区。项目建成后形成以XXX和二十一层的办公大楼为主体的综合建筑群。气候属于海洋性气候、盐雾腐蚀，最大相对湿度98%。电源的波动范围为电压15%，频率2%。
2.2建筑物的防雷等级
根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》中规定，故可定xx为第一类防雷建筑，并按第一类防雷建筑物采取相应的防雷措施。 . r: C. F; [4 {/ ]; G
弱电系统有大量的信息设备，大楼供电系统的正常与否直接关系到各系统中的工作顺利进行、网络系统的稳定性和数据存储的安全性，以及通信系统的正常工作，系统的防雷有着很重要的作用。因此，应对建筑物作好直击雷和感应雷的防护。
依据系统防雷的理论，我们将该系统分为：0 S/ D7 V3 {- Q0 o' ^& X
直击雷防护
电源系统（包括市电进入低压配电房的二级保护及UPS电源的第三级保护8 I0 Y4 [- S$ Z A' q( s
网络系统（包括网络设备的电源终端保护，数据线路的接口保护）( B4 q7 y5 E4 y9 j3 L7 `
地线系统（包括均压等电位连接系统）
对用户的各个功能区进行分区防雷击保护，某功能区出故障不影响其他区域的正常工作。据用户总电源和各机房的防雷要求，参照我们以往的实践经验，将提出以下方案实施该工程项目。2 V. H9 ]9 Z) D' e% t
3 雷电防护系统总体方案
3.1直击雷和感应雷的原理及危害
由于城市具有热岛效应，当市区上空出现雷云时，由于雷云负电的感应，使附近地面或地面上的建筑物积聚正电荷，从而地面与雷云间形成强大的电场。当某处积聚的正电荷密度很大，激发的电场强度达到空气游离的临界值时，雷云便开始向下方阶梯式放电，称为下行先导放电。处于市区的高层建筑物周围空间的电荷浓度较大，易形成向雷云方向的上行先导放电,当这个先导逐渐接近地面物体并达到一定距离时，地面物体在强电场作用下产生尖端放电，形成向雷云方向的先导并逐渐发展成上行先导放电，两者会合形成雷电通路，引发直击雷。因此，应对处于市区及其附近的建筑物的直击雷防护引起特别重视。( j: }# {% w# h9 \) b
; K' }( M, a X- r( _
5 a1 N I, h- L; ?* p* s1 q
- {7 ?, V+ n$ N0 `* X
' k( d, G! G g7 i
. I" x8 D( S( U+ C9 `
如上图所示，当避雷针引雷入地时，雷电流i将沿引下线泄放入大地，此时测试点的电位可用下式表示：3 ~8 z; J a# E W/ [3 S
Ux=Ul+Ur=Lo×h×di/dt+i(r+R): c- `/ }* E( ` q, K |
式中，Lo --引下线单位长度电感(μH/m) 通常L0=1.67μH/m4 S5 f7 `' q& P$ r1 h; K
h --测试点离地面高度(m)' N2 I) j7 o4 R3 Z' W3 G2 g
i --通过引下线的雷电流(KA)
r --测试点至接地体电阻(Ω)
R --接地电阻(Ω)
di/dt --雷电流的陡度& K0 \* m. D+ i0 `# x; r
设Lo=1.67μH/m，r=0，R=10Ω，h=10m，di/dt=100KA/2.6μs4 R9 g1 p* E/ @# {5 E# r
则 UL=1.67×10×100/2.6=642.3 (KV)
UR=100×10=1000KV Y. @/ I: k% @ N; y3 c) [
UX=1.642MV0 V+ I s: s. J- g/ \5 f
此时的地电位升高至1兆伏以上，而测试点的电位高达1.642MV将对电子设备造成高电位反击而损坏电子设备。
（1）避雷针引雷时，由于接地体高电位在地面造成的跨步电压对人体可能产生危害。* D0 J& k8 M* q0 ^! \
（2）通过避雷针引下线上的大电流，使其附近平行金属导线上产生的感应过电压：. x- q1 f1 K/ G7 P
当避雷针引雷后， 在其引下线周围产生的感应电磁场将波及到附近的平行导线上，从而产生感应过电压Um，可表示为：
Um=0.2(LN(1000/a)-1/2)×di/dt×10-6 (KV/m)" }, x |+ y% U5 A# m* M2 ?; E
设 a=10m，di/dt=100KA/2.6μs
则 Um=31.6(KV/m)' R7 {% o/ }5 A7 v1 d/ z
以避雷针为中心的不同半径范围内的平行导线感应过电压列于下表：1 J; N0 w: n& D; X+ i, H7 q
a (m) 5 10 100 200 300 400 500 600
Um （kv） 36.90 31.60 13.90 8.50 5.40 3.20 1.49 0.08* @2 J( a' l0 U$ S9 G5 O2 M
由此可见，以避雷针为中心的500米半径范围内的微电子设备均会遭受到数千伏的这种感应过电压破坏。据有关实例记载， 即使并非设备所处大楼顶上的避雷针引雷，雷闪落于附近数公里外的地面，或是天空云际之间发生雷闪放电，都会酿成电子设备损坏。$ |, D7 |( |$ I6 ]; {
- P" p! _4 T7 `% g& o
$ @5 o) B# r4 a3 }) z
/ s+ R+ m! ^; S7 V
8 w+ x! p0 `$ l0 S0 @, s% t
) r/ L' `, a3 |7 N( m& ~
5 k, {5 q( n2 x
' h- F" m9 t$ m0 }! c# E
3.2雷击损坏设备的渠道
雷击损坏设备的渠道示意图7 i% U) c; _1 g/ ~. n3 t+ ?
为此，分别从以下几点进行具体分析：9 } p( @! m# N; ]" H |2 C8 x
1、电力线是雷电入侵电子设备的重要渠道：
1)雷电远点袭击电力线：
电力线输电方式是由发电厂通过升压变压器升压后，输电至低压变压器，经低压变压器的输出给用户。由于电压基本波形是每秒50Hz的正弦波形曲线，在电力线上形成每秒50次的交变磁场。如遇雷害发生时，在雷电未击穿大气时，将呈现出高压电场形式。根据电学基本原理，磁场与电场之间是相互共存可逆变化的，那么，雷击高压电场通过静电吸收原理，向大地方向运动。假设电力线杆有5米高，那么在相对湿度25％时，要击穿5米空气，需要15×106V雷击高压（3000V/mm）。如果在相对湿度95％时（下雨时），击穿5米空气需要5×106V雷击高压（1000V/mm）。电力线上的交变磁场对雷云的吸引小于大地的静电吸引。如果，雷云击穿5米空气入地，需要很高的电压，雷电首先击在电力线上，并从电力线的负载保护地线入地释放，这样就击穿了设备。在高压线上的表现为击穿变压器的绝缘，在变压器低压端与负载的连线上遭雷击，损失的是用电器。由于变压器低压输出端是三条相线，做一条地线，当作零地合一线，变成三相四线制零地合一方式给用电器供电，雷电击在相线与大地放电，就等于相线与零线放电通过电力线直接击穿用电器的电子元件。一般电子设备线与外壳的耐压为每分钟VAC1500V，火线与零线耐压为工业级Vdc550－650V，这么低的耐压一旦遭受远点雷击，必将击坏用电器。为此，在选择防雷器时，首先考虑远点雷击。
2)雷电近点电力线的侵入：
所谓雷电近点袭击电力线，实际上是雷电袭击用电器所在的建筑物避雷针，从而引起的雷电电磁脉冲的保护问题。雷电打在建筑物避雷装置上，按照GB50057－94《建筑物防雷设计规范》规定，定义大楼接闪电能力为波形10?350?S三角波，雷击电流为150KA。避雷针引下线由于线路电感的作用，最多只能将50％的电流引入大地。100余米高的大楼它的引下线电感为155?H左右（1.55?H/米），IEC1312定义电感大于37.5?H，则发生测闪雷击，也就是说，10?350?S直击雷引下线只能引下50%的电流，余下的电流将通过电力线屏蔽槽、水管、暖气管、金属门窗等与地面有连接的金属物质联合引雷，但也只引下少部分雷电流，余下总电流的25％在大楼流窜至UPS输入输出负载的电源线、局域网线等，击穿局域网端，最终由逻辑地线处下泄入地。对设备而言，部分雷电流将由UPS输入电源线对交流地线进行L－PE、N－PE泄放，UPS输出L－PE′（逻辑地）、N－PE′泄放，小型机L－PE′ N-PE′泄放，局域网线对逻辑地线等进行泄放。最终结果，将击穿UPS输出对地线和输入对地线端、服务器电源端逻辑地线、网口端逻辑地线。为此，必须对UPS输入输出火线零线对交流地和直流逻辑地进行保护，必须对服务器及其它重要终端进行等电位保护，对网口进行保护，只有堵死一切雷电导入的端口，才能有效的保护设备免受雷电的侵害。
2、雷电作用下，建筑物内感应雷害* l! p) n* {( _7 J5 Y1 D
雷电击在建筑物避雷针上，由避雷针通过引下线，将雷电流泄放大地，引下线自上而下产生一个变化旋转快速运动磁场，建筑物内的电源线、网络线等相对切割磁力线，产生感应高压并沿线路传输击毁设备。
感应雷的能量虽小，但电压较高。对感应雷害的防护，应该是全面的防护，但防护的级别可以低一些。
3、雷电作用下的网络雷害' ]8 N' O. ]" c9 G/ l" o
1)广域网络
广域网络通常不遭受直击雷的破坏，1mm2的铜线遭受10KA的雷电袭击，它自身就断了。广域网的雷害主要是感应雷害，击穿方式为线对线和线对机壳（地），在GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》标准中，广域网保护的最大雷电流为5KA，连接广域网一般有以下几类，一类是DDN租用专线，一类是ISDN专线，一类是帧中继以及微波通讯方式 。对于专线的接收端口，它的耐压应为5倍工作电压，即Vdc25V，传输速率小于等于2M，插入保安器，使之在雷电作用下，短路保护5KA电流，而端口残压小于25V；而对于话线备份来说，它的工作电压为48V加93 V振铃电压共计175V，插入保安器，保安器的启动电压185V，残留电压小于Vdc330V，因为调制解调器的耐压为Vdc330V。保护模式为线对地和线对线，广域网遭受雷击的概率较大，一般在28％左右。
2)局域网
在局域网的传输电缆中，常常采用UTP电缆，UTP电缆的4对线中两对线（1-2，3-6线对）一对线接收一线发送，采用RJ45接口方式。既然局域网电缆采用RJ45型是一收一发，那么，就应按两对线进行雷电保护。
在机房的综合布线中，施工人员为了布线工程的美观漂亮，把很多网线放在墙壁内，没有考虑对UTP电缆的屏蔽处理，一旦大楼某些钢筋泄放雷击电流都将引起感应高压，从而击毁设备。; a8 X; K( z: W5 p8 S; C
3)综合布线
从防雷角度上考虑，布线一定要明确表示：" M* w0 O. P. ~2 K# k3 ?
电源线不要与网络线同槽架设，数据插座与电源插座保持一定距离；9 g* J1 V5 P' O
广域网线缆不要与局域网线缆同槽架设；
网线与墙壁布置时，有条件应远距离安装；
屏蔽槽要求两点接地；
4、雷电作用下的二次效应 --- 雷电高压反击雷8 }8 G7 E8 Z7 T2 W5 K
雷电袭击建筑物避雷针，由引下线将雷电流引入大地，由于大地电阻的存在，雷电电荷不能快速全部的与大地负电荷中和，必然引起局部地电位升高，交流配电地和直流逻辑地将这种高电位引入机房，这种反击电压底则数千伏，高则数万伏，直接烧坏用电器的绝缘部分。( v% z' V0 n* \% g$ y3 {7 _) B
5、由雷击引起的人身安全问题
雷电泄放大地，引起地电位升高，由于机房直流逻辑地线和交流配电保护地线不在一点入地，将两个电位值引入机房。这时，若一个操作人员的一只手摸在UPS输出负载外壳上，而另一只手（或身体）摸在交流配电地线上（如空调），两个电位值将通过操作人员的身体短路，造成操作人员伤亡。防雷保护设备的确很重要，但是保护人身安全更重要。, }9 |; s6 H9 \; R l" U
3.3防雷区的划分& t; c5 V% l. i0 {& @
在通过具体分析了雷害入侵计算机信息系统的各种途径后，根据GB 50057-94 《建筑物防雷设计规范》xx的防雷区可按下图划分：0 Y3 h9 o. i- O# T
雷电波
LPZ0A1 A @( W% u- I. c3 ~. {( d
' q! x- c/ H1 `1 s# `1 H7 k
LPZ0B
避雷针保护范围 避雷针0 h8 z2 V- ]& D" H
# j9 `" {! t& q" r$ [3 K4 ]+ v
LPZ1. E/ {3 Q8 w/ k' D% s5 k2 X
LPZ2
- m5 S) j1 W& D1 u& ] n- ^
( e# ^9 R1 ^. b! }" L
LPZ10 z+ p: k- u1 ~% x# B7 M
. _0 z0 V/ q A# }( L6 L* \9 C' F
电源线路 LPZ0B LPZ12 P3 c4 w% o1 h7 U
' K! w1 T9 @, m. L+ w
信号线路 LPZ0B LPZ1: B6 o% n- R) l& g% u
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按一般原则确定的xx具体防雷区：) \) f) A3 u# }; Q; ~
引入各大楼配电柜的电源线路处于LPZ0B和 LPZ1区交界处。
引入楼层配电柜、计算机、监控、卫星与有线电视机房和楼宇自控等机房处于 LPZ1和LPZ2区交界处。
引入楼层信号线路如有线电视、卫星馈线等处于LPZ0B和 LPZ1区交界处。
楼层内的光纤、电缆等线缆处于LPZ1和LPZ2区交界处。, u# U* X/ R" f0 H5 `
按GB 50057-94 《建筑物防雷设计规范》第6.4.2条规定“由于工艺要求或其他原因，被保护设备不会正好设在两防雷区界面处而是设在其附近，在这种情况下，当线路能承受所发生的过电压时，电源避雷器可安装在被保护设备处，而线路的金属保护层或屏蔽层宜先于界面处做一次等电位连接 ”。5 s) Z7 a; P( B7 C4 _) G/ w
所以的防雷保护可分为电源线路防雷保护、信号线路防雷保护和机房接地系统防雷保护。! w n. y, [) A& r0 M3 O7 r+ s
电源线路布置：供电由大楼总配电中心供到楼层分配电柜，再由分配电柜至机房UPS，UPS后接机房的用电设备。/ O* G& _$ U% |5 e5 a/ B
信号线路布置：机房的信号线路从户外引入机房；机房内部信号线路由中心交换机分出超五类双绞线与服务器和其它网络设备相连。) T6 W- }3 G. _, _1 ?
接地布置：主要机房设立均压环，实现机房设备的等电位联结，重要机房有单独设置的接地线。
3.4 设计指导思想和相关技术标准8 H. M- h7 f: L+ g( u, A
3.4.1 设计指导思想
防雷保护设计工作不是简单的避雷设施的安装和堆砌，而是一项要求高、难度大的系统工程，涉及多方面的因素。为此我们的设计指导思想的主旨是，本着“安全、经济、实用”的原则，在遵照执行国家有关行业标准的基础上，还参考和引入IEC国际电工委员会的有关防雷技术标准要求，以期达到更好的防护效果。
3.4.2 相关技术标准
本工程设计原则是综合治理，整体防御，多重保护，层层设防。对整个弱电系统进行完整的防雷接地设计。本方案依据下列标准和规范编写:
《计算机场地安全要求》 GB2887－89
《电子计算机机房设计规范》 GB50174－93
《低压配电设计规范》 GB50054－95
《计算机信息系统防雷保安器》 GA173－1998
《电子设备雷击试验》 GB3482－3483－832 P* m4 V2 c* g/ Y$ }
《交流无间隙避雷器》 GB11032－89
《建筑防雷》 IEC1024－1∶1990
《雷电电磁脉冲的防护通则》 IEC1312－1∶1995/ l: b. G/ ~6 x1 ]9 F7 z' s
《电信交换设备耐过电压和过电流能力》 ITU.TS.K20∶1990
《用户终端耐过电压和过电流能力》 ITU.TS.K21∶1998
《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94（2000年版）; ]. r2 A3 t3 C0 c5 r! A
《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》 QX 3-2000 & e+ L. V$ {3 f9 |4 a* [* ]5 E
《建筑物防雷设施安装》 99D562 (99年版)
《移动通信基站防雷与接地设计规范》 YD 5068-98
《通信工程电源系统防雷技术规定》 YD 5078-98
《有线电视系统工程技术规范》 GB 50200-94 ; Z6 D) J7 t% g: h. H& d( h( R7 M
《电信专用房屋设计规范》 YD5003-94
《微波站防雷与接地设计规范》 YD2011-93 # H' W+ l/ s" B. S. K
《通讯局（站）接地设计暂行技术规定》 YDJ26-89 4 A' ~* Y. n- n+ ?7 [. j
《电子设备雷击保护导则》 GB7450-87 ( V! C, C) u4 w; @. o8 U
《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》 GB64-83 + N' g) n* U7 C0 F4 d* M
3.2 方案设计
在IEC－1024《建筑物防雷》和IEC－1312《雷电电磁脉冲的防护通则》标准中，重点提出了防雷分区和等电位连接的概念。根据雷击在不同区域的电磁脉冲强度划分防雷区域，并在不同的防雷区域的界面上进行等电位连接，能直接连接的金属物就直接相连，不能直接连接的如：电力线路和通信线路等，则必须依据不同的防雷区域的科学划分，采用不同防护等级的防雷设备器件，对后续被保护设备进行有效的保护且必须实施等电位连接。实践证明，这种分区分级等电位均压连接，并以防雷设备来确保被保护设备的防护措施是实现有效防护的主要方法。' }2 v& q' u; E4 x, O/ z+ Z
在明确防雷区划分的基础上，结合我们拟进行保护的区域来分析，主要由以下几部分构成：
（1） 直击雷防护* c; p3 N7 t/ }% p( l Z
（2） 电源系统(电源主配电、UPS电源备分等)8 k4 ] X* |, j8 D
（3） 通讯、网络系统0 ~) p5 A. G4 H; }) n$ {% c
（4） 接地系统) f2 r; O9 a8 s8 D$ r# _
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3.2.1 防雷保护的主要原则0 I5 O+ i- M- y& g: c7 p* K: N
防雷器安装位置于被保护设备越近越好 , q6 G3 ~9 x+ A% S- d0 \' I
等电位连接
所有外接线路需进行防雷保护
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J7 d5 T: y+ {
3.2.2 直击雷防护
直击雷的防护已由电气专业设计，此处不在重复。! z. L* L' `% r
3.2.3 电源系统的雷电防护
目前，经实际运行经验验证，由电源系统耦合进入的感应雷击造成设备的损坏占雷击灾害损失60％以上的概率。因此，对电源系统的避雷保护措施是整个防雷工程中必不可少的一个环节。要防止由外输电线路的感应雷电波和雷电电磁脉冲的侵入，使其在进入大楼电源系统之前将其泄放入地。
由于机房电力供给是由大楼的建筑物变配电室引入的，电源高压端的防雷保护已由电力供电部门实施。因此，对于机房的电源系统的雷电防护，我们采取以下的防雷保护方案：* j8 u' p, a" o* c$ y3 u: N
大楼低压主配电系统做两级防雷保护（三相电源）；
其他机房进出端采取第三级防雷保护（每独立机房加装一套）；
电源线路感应雷防护： Q0 j _7 B% w- r
在总配电柜的进线端安装一台ZGB153B-100型三相电源避雷器，雷电通流为100KA，利用其通流量大，予以先导分流，对通过线路传输的直击雷和高强度感应雷实施泻放保护,作为大楼及机房用电设备的电源线路一级保护。
在办公大楼的高层楼层配电箱后安装ZGB148A-20型电源避雷器，雷电通流为20KA，对侵入大楼的感应雷电压波进行泄流保护。
计算机局域网系统：# ^. X' i/ r! T
在XXX的夹层和办公大楼一层的楼层配电箱前端采用ZGB153A-40三相电源避雷器，通流容量为40KA，作为机房电源线路的二级保护，可将几千伏的过电压进一步限制，对侵入机房的感应雷电压波进行泄流保护。& j/ ?4 X3 r+ ~* T. f' b: F3 I& t F# h1 I
在楼层设备UPS电源前采用ZGB149A-20电源避雷器，通流容量为20KA，作为楼层设备电源的三级保护，确保网络设备的供电安全及机房内的用电正常。
卫星和有线电视系统：
在办公大楼顶层的楼层配电箱前端采用ZGB151A-40三相电源避雷器，通流容量为40KA，作为机房电源线路的二级保护，可将几千伏的过电压进一步限制，对侵入机房的感应雷电压波进行泄流保护。
在卫星接收设备电源前采用ZGB148A-20电源避雷器，通流容量为20KA，作为设备电源的三级保护，确保设备的供电安全及机房内的用电正常。+ Q- }8 o* I' s+ Y5 s$ i! W
监控广播及大屏幕显示系统：
在XXX一层的楼层配电箱前端采用ZGB153A-40三相电源避雷器，通流容量为40KA，作为机房电源线路的二级保护，可将几千伏的过电压进一步限制，对侵入机房的感应雷电压波进行泄流保护。
在设备电源前分别采用ZGB148A-20电源避雷器，通流容量为20KA，作为设备电源的三级保护，确保设备的供电安全及机房内的用电正常。* u! v0 {$ H4 ]
产品的特点：
雷电通流量大；限制电压低；响应速度快（≦25ns）；+ b% i2 Q2 v( O& c+ t( G R% O! G
品种规格多，满足多级保护的要求；
B类具有免停电更换、超负荷或失效后自动脱离、带雷击计数器和劣化指示等功能。9 I4 m3 e+ e0 b/ X+ D4 m1 ?' F. M
3.2.4 通讯、网络系统的防雷与过电压保护& Y' b1 M6 V, A
通讯、网络系统防雷包括由户外引至户内的通讯线路,主要线路包括电话线、专线、微波通信线（天馈线）等；众所周知，网络通讯设备的接口芯片抗过电压冲击的能力很差，一般CMOS电路极限电压均在几十伏，极易遭受感应雷袭击。而根据美国通用电气公司R.D.HILL的试验结果，只需0.07高斯的磁场强度就能使网络系统瘫痪，而2.4高斯的磁场强度就使计算机的元器件永久性损坏，轻则部分通讯线路中断，重则整个网络瘫痪。2 u, l3 _4 e; K2 F
为尽量避免上述灾害情况的发生，需针对不同的设备选用相应的数据通讯信号避雷器作为通讯线路上防感应雷电压波的保护措施。
计算机局域网系统：7 w9 i v8 T# [ T, i
在重要的服务器和工作站的入线的端口各安装1个ZGB235F-3型信号避雷器，传输速率为100Mbps，用来保护主交换机及服务器和工作站免遭感应雷电压或雷电电磁脉冲的侵害。 e4 O. s6 ~9 W6 C Q' {
产品特点：
通流容量大，限制电压低，响应速度快, G5 m/ @8 q5 a9 ]6 Y. q+ C) q! M
传输速率高达100Mbps，插入损耗低
体积小，安装方便，连接形式多样/ }( l5 ] N, |) L& j! P7 ?
适用服务器、工作站、网络终端设备、视频编、解码器、线路收发器、集线器、中继器、调制解调器等
卫星和有线电视系统：
在卫星天线的进线端安装ZGB003N1型天馈避雷器，作为通信信号线路保护，有效的对信号线路的感应雷击进行保护。* {; ]( v) J3 q/ P* R B2 k1 I( B
在有线电视的进线端安装ZGB003J1型天馈避雷器，作为通信信号线路保护，有效的对信号线路的感应雷击进行保护。
产品特点：
工作频率范围宽、安装方便装拆快6 X3 g9 L F) w. L* i) U& v$ C
驻波、插入损耗小输出保护电压低3 U9 o2 f" B1 Z: I, r( ?
承受信号功率强应用范围十分广
过程响应时间短性能稳定寿命长7 `) ^) V3 u) e7 w1 X# f
有可以内馈产品外形美观体积小
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监控、广播及大屏幕显示系统系统：/ b+ K% R" M; V
在监控系统的视频信号输入端安装ZGB235B-5信号避雷器，保护视频信号的正常工作。
产品特点：
通流容量大保护电平低响应时间快* B Z3 |- Q; p
体积小、重量轻安装使用方便8 J7 K- K U6 W9 g: H! v
外形美观大方
连接形式多样，适用于各种不同的接口4 g: |8 b$ b$ l2 K9 T5 s2 n
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3.2.5 接地系统4 {: q2 r+ R* _% w9 g
1、接地方式
大楼中弱电系统众多，还有交流和直流电源系统，各个系统都有独自的接地要求，按功能分有防雷地、工作交流地（N线）、静电地、屏蔽地、直流地、绝缘地、安全保护地等，为了各接地装置之间不能经土壤击穿和避免相互干扰，防雷接地与其它接地装置在土壤中需隔开较大的距离（如20m）。由于城市中大楼的接地装置受到接地装置场地的限制，无法实现上述距离间隔，因此按照现行的国家相关防雷标准，应将上述接地实现共用接地系统。在电子设备有特殊要求时，应采用瞬态接地技术。+ t5 I! Q; ?( x
明确地讲，所说的共用接地系统是将防雷地、工作交流地（N线）、静电地、屏敝地、直流地、绝缘地、安全保护地等做在一个接地装置上（通常是大楼基础地），接地电阻值取其中的最低值。完全的共地系统不仅采用公共的接地装置，而且采用公共的接地系统，共地使电子设备无法受到地电位反击。' X! z4 X3 h5 G8 X
智能建筑必须有良好的接地装置以及良好的接地系统。在智能建筑的共用接地系统是以大楼基础接地为接地装置，以暗装的法拉第笼中的钢筋笼栅为接地系统的骨架，并将各种已与此笼栅做了等电位连接的设备金属外壳、金属管道、电气和信号线路的金属护套、桥架等连接到一起，构成了多种大小不同的金属接地（等电位连接）网络。在垂直方向上，最下层为大楼基础地，向上是各个楼层的楼层地，在楼层内设有机房接地母排（环形或接地线），信息系统首先接到机房接地母排上，然后由此引向楼层地，再经大楼接地骨架接到最底层的接地装置上。6 k& f w& K6 _: q# E! a- L, Z& a& a
各大楼内机房电子设备的接地方式按下述进行：
2、机房接地
计算机网络机房、卫星和有线电视系统和监控系统等机房联合接地,电阻应≤1Ω。
机房静电地板下应加做均压环（具体见第6点），以起到等电位连接作用，并将均压环至少两处连接到机房所在楼层的弱电管道井内的共用接地排（楼层弱电等电位汇集点）上；机房内的工作交流地（N线）、静电地、屏敝地、直流地、绝缘地、安全保护地等直接连接到均压环上；在土建施工过程中最好将穿线缆的管从弱电间直埋到各个弱电机房，每个机房两根。
机房接地示意图如图：* C8 ]9 @1 I9 Z- \' S1 @1 I( O
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3、设备间接地
各设备间接地的方法同机房接地。- k F: }/ U+ n5 H
4、共用接地体. t5 S$ ?- d" o7 H/ J& l4 W' S
大楼存在着强电接地和弱电接地，采用共用接地体，因两接地线的不对称、共用接地体上的引出点不同、大楼接闪雷电时，引下线的不对称接闪现象等，造成了同一机房内的强电接地和弱电接地不可能存在等电位，有可能存在相对电位，这将可能使弱电设备内部强电接地点与弱电接地点之间造成闪烙现象，从而损坏设备。' E: c% L( m9 Q% m5 T+ X
将强电引到机房配电箱后，从强电井内引出的PE线不再在机房内使用，机房内的单相三线制中的PE线采用在机房配电箱内连线到机房环行接地母排，所以在强电地与弱电地之间加装等电位连接器ZGB171-3K-100，一旦出现不对称现象可起到等电位连接的保护作用。
5、电位汇流排! Z1 w! C! b: z0 W1 _
如果机房面积较大，在均压环较远处设备放置比较集中，应在该处设置机房设备等电位汇流排，在均压环与汇流排之间采用线缆连接，设备接地以最近的距离连接到该等电位汇流排上，因计机房面积较大，故考虑设置2块。" o2 s' P- g9 C1 {! ]4 ?% u
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6、机房均压环
在有弱电机房的楼层弱电井内设置楼层弱电等电位汇集点，水平与楼层各个机房均压环连接，垂直采用线缆与下层弱电等电位汇集点联结，层层联结下传到大楼共用接地体（基础弱电接地点）。
沿计算机机房等机房墙体四周分别均布安装环行均压环。并采用将均压环至少两处连接到机房所在楼层的弱电管道井内的共用接地排（楼层弱电等电位汇集点）上；机房内的静电地、屏蔽地、直流地、绝缘地、安全保护等接地直接连接到均压环上；
机房环行均压环安装示意图： + _2 U, C" K' Y9 X7 _7 K4 m
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静电地板 扁铜条 • •
机房墙壁 • •
机房地面 膨胀螺丝 相接处
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7、线路的屏蔽
感应雷击很多是由于传输线路在磁场中切割磁力线产生感应高压，使计算机系统遭到破坏，对传输线路采取屏蔽措施，是降低感应雷击破坏的有效方法。目前机房内的大部分线路采用穿管布线（金属软管或硬管），但从实际情况看，综合布线的金属护管的屏蔽接地需改进，使每根护管两端有效接地，并与均压等电位带连接，最大限度的减少感应雷击侵入的渠道。
8、法拉第笼的问题2 |- d1 o# R6 r& G9 P4 A) W
当机房的均压等电位带与大楼的钢筋网相连时，形成一个法拉第笼；或者做防静电处理，墙壁采用防静电铝塑板，并与机房共地系统相连，使机房形成一个法拉第笼。
注：1.接地引下线的连接必须在防雷配电柜前进行；9 r- _3 I% T# l' R) l0 V
2.UPS电源插座必须就近与均压等电位相连接。
综上所述，我们根据所保护对象的不同，考虑了智能大楼各系统的电源、信号及接地的防雷击过电压，提出了完善的防雷解决方案。随着智能建筑物管理系统的出现、应用推广和发展以及综合业务数据网（ISDN）、双绞线分布数据接口（TPDDI）、光纤分布数据接口（FDDI）等技术的发展,使智能建筑内、外各种信息、数据图象的高速传输和大容量传输成为可能。信息已是智能建筑非常关键和重要的资源,对信息资源的保护是必不可少的。我们所提供的方案满足的防雷接地保护需要。, G3 U! M! P3 R1 H
4工程系统图
见附图+ K2 T' ?% G$ V: F! T! l3 ^
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