2022-04-28 16:15:12
生產企業弱電機房防雷系統的設計
隨著弱電技術的高速發展，弱電機房在工程建設中往往獨立于其他專業機房，弱電機房內的設備數量也越來越多。弱電機房是整個智能化系統的核心及樞紐，所有前端設備的信號、數據都通過各種線纜傳回機房，智能化系統的各種控制信號也由弱電機房輻射出去。高度集成化的電子設備對雷電非常敏感，做好防雷接地措施，可以保證設備和工作人員的安全。本文以富士康機房防雷系統為例，闡述適合大型企業弱電機房的防雷設計。
2防雷概述
2．1防雷的原因
每年各種通訊控制系統或計算機網絡因雷擊而損壞的事例屢見不鮮，其中安防監控系統因受到雷擊而引起設備損壞、自動監控失靈的事件也時常發生。監控子系統中，有一部分前端攝像機安裝在室外，對于雷雨多發地區，容易遭受雷擊損壞。因此，極有必要對這些設備進行防雷保護。
2．2雷擊的種類
(1)直擊雷：帶電云層與大地上某一點之間發生迅猛的放電現象。
(2)感應雷：帶點云層由于靜電感應作用，使地面某一范圍帶上異種電荷。當直擊雷發生以后，云層帶電迅速消失，而地面某些范圍由于散流電阻大，以致出現局部高電壓，或者由于直擊雷放電過程中，強大的脈沖電流對周圍的導線或金屬物產生電磁感應發生高電壓以致發生閃擊的現象。
3弱電機房設備防雷要求
3．1弱電設備安裝時的防雷
為了防止雷電產生的感應過電壓和過電流，在所有監控設備的電源線入口、信號線連接的設備兩端均應安裝相應的避雷器。監控系統中的前端攝像機一般分為室外安裝型和室內安裝型，室內型攝像機信號傳輸線纜和電源供給線纜均通過"暗埋"方式布線，遭受雷擊的機會較少。進行防雷設備選型時，必須注意防雷保護器應達到以下基本要求：
(1)正常運行時，雷電保護器的接入應不影響信號的正常傳輸，雷電保護器的對地阻抗應盡可能大，串聯在電路中的阻抗應盡可能小。
(2)在雷電襲擊通信總線時，雷電保護器應發揮良好的電壓鉗位作用，其鉗位電壓應低于RS485芯片的耐受電壓水平。
(3)在抑制不超過防雷器最大通流量的雷電襲擊過程中，雷電保護器自身應完好。
(4)雷電保護器對雷電襲擊應具有足夠快的響應速度。
3．2弱電設備調試時的防雷
弱電設備在進行調試的過程中，需確保所供應的電源達到穩壓要求。而且，在調試時盡量避免雷雨天氣。
調試的過程中，應該仔細測量弱電機房的接地系統的電阻，若達不到要求，則應更換。而且，應該檢查每個設備的防雷器是否能正常工作，防雷器的接地線是否已經與機房的接地系統正常相連。此外，還需檢查機房周圍所可能產生的雷擊因素，如有隱患需及時對機房防雷設計進行整改。
3．3弱電設備運行時的防雷
弱電設備正式調入使用之后，由于長時間運行，難免有時會在設備周圍積累大量電荷。電荷積累過多，則會引起設備間的相互干擾，影響正常的工作，甚至會造成設備損壞。萬一遇到雷雨天氣，設備周圍積累的電荷與天空中的電荷相感應，就會導致感應雷擊。因此，應該在設備運行一段時間后，安排相關人員對其進行除靜電處理。對于弱電電源配電箱，應該定期檢查三級防雷系統是否工作正常。
4富士康生產基地弱電機房防雷系統設計方案
4．1項目概況
富士康南寧生產基地共有7棟完全獨立的廠房，根據建筑平面設計，弱電機房位于大門旁。富士康是高新技術企業，對安全防范要求很高。南寧市地處我國南部，是我國雷暴天氣持續最長、雷害最嚴重的地區之一。該基地位于南寧市高新區，周邊地勢平坦，屬于雷電多發區。
4．2防雷設計依據
(1)《雷電電磁脈沖的防護》(IEC1312)
(2)《過電壓保護器》(VDE0675)
(3)《計算機信息系統防雷保安器(GA173—1998)
(4)《計算機場地技術條件》(GB2887—89)
(5)《建筑物防雷設計規范》(GB50057—94)
(6)《計算機機房防雷設計規范》(GB500174-93)
(7)《低壓電力配電系統的浪涌保護器(IEC1643-1)
4．3直擊雷防護措施
機房頂部安裝LKX—L1500／300避雷針，安裝方式為焊接，就近制作接地網，垂直接地極采用50×50×5ram鍍鋅角鋼，長度為2．5m，挖土溝深0．8113、寬度為0．5m、長度為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機房接地
(1)混合接地法：在主機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，將地線和設備外殼等連通。
(2)獨立接地法：當沒有建筑接地或不能滿足接地電阻時，可在室外空地采用LKX系列接地產品制作接地網(根據現場設計)，然后將地網采用16ram。銅纜線引至室內，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，將地線和設備外殼等連通。
4．5信號防浪涌保護
接入本機房的可導電的信號線纜主要有：監控控制線RVVP2×1、視頻同軸電纜SYV75—5、防盜報警總線RVS2×1，這些電纜、電線是傳導和感應雷電的主要途徑，所以需在相應設備端接口安裝信號接口電涌保護器，選用的信號電涌保護器不能影響信號傳輸、不能降低視頻效果和控制質量。
對于控制信號防雷，我們配置的防雷器型號是SR-E06V/2S。本項目的末端設備為攝像機，在距攝像機0.4m內安裝二合一防雷器或二合一防雷器，攝像機防雷器的地線端口就近接入廠區接地網。機房內，視頻線配置的防雷裝置是24路視頻信號防雷器XP19N-24B。
弱電信號防雷示意圖如圖1所示。
圖1弱電信號防雷示意圖
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4.6弱電機房中設備的電源供應防雷
本弱電機房的配電線路為：機房電源總線由廣區UPS配電機房引入，再分至兩個電源回路，一路供空調及照明使用，一路供弱電設備專用。因此，應采取三級防雷系統，將雷電電流對弱電設備電源的影響降至最低。
第一級防雷設在弱電機房總強電進線處。配置1套開關型防雷器Asafe-25/4,設備特點是通流容量大、殘壓低、抗干擾能力強。
第二級防雷設在機房的弱電設備專用電源開關處。配置1套箱式電源防雷器PPS-B040-3CF4;設備特點是對感應雷產生的過電壓進行限壓，適合各弱電主機的電源保護。
第三級防雷設在各個弱電設備的電源開關處。配置4套電源末級防雷器AM3-05D-220。
4.7監控中心防雷工程設備配置表（表1）
表1 監控中心防雷工程設備配置表
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弱電機房防雷系統圖如圖2所示。
圖2 弱電機房防雷系統圖
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5結束語
弱電機房是整個智能化系統的心臟，弱電機房的防宙是智能化系統工程中一個重要的分支。任外圍設備防雷全部安裝好之后，機房的防雷才是整個防雷系統的重中之重。弱電機房往往是所有設備的核心，其設備的安裝、位置、布線都會直接影響到防雷系統。
為了保證整個廠區智能化系統的正常運行，弱電機房的防雷在設計與施工時要嚴格把好每一個關卡，認真施工，施工過程由專人負責監督，對于隱蔽工程實行隨工驗收，機房的重要部分應該進行拍照并對專用設備數據項進行相關記錄。
