永興榮裕國際大酒店監控系統雷擊事故分析及解決方案

邵榮華++謝威++王佩

摘 要：湖南省郴州市永興縣準五星級酒店榮裕國際大酒店監控系統于2011年6月8日遭受雷擊，部分通信及監控設備被擊毀，我防雷中心通過現場勘察及對已發生雷擊事故分析，找出了雷擊事故發生的主要原因，依據《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）的要求，建立了針對性的雷電綜合防護系統，運行兩年多來，未發生雷擊事故。

關鍵詞：酒店 監控系統 雷擊 事故分析 防護措施

中圖分類號：TU71 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0123-02

1 背景

永興榮裕國際大酒店坐落在“中國銀都”湖南省郴州市永興縣便江河畔，是永興縣唯一一家準五星級酒店，酒店主體建筑16層，總建筑面積2.8萬 m2，整個監控系統包括位于酒店一樓的監控主機房與124個攝像頭，其中室外高桿攝像頭8個。2011年6月8日，永興縣城出現雷暴天氣，在此次雷暴過程中，酒店監控機房內部分通信及監控設備被擊毀，攝像頭被擊毀40個，出現畫面模糊6個，酒店正常運營受到影響（圖1）。

2 雷擊事故調查與現有防雷設施隱患分析

永興縣防雷中心受酒店方委托，對此次雷擊事故原因進行了實地查看分析，得出下列結論：

2.1 現有防雷設施及隱患分析：

酒店主體建筑屋面安裝有避雷帶，樓頂所有大型金屬物體與避雷帶已做可靠電氣焊接，施工符合防雷規范的規定要求。監控機房地面鋪有防靜電地板，機架與機柜已做接地處理，接地電阻檢測為8.66Ω，機房內部未做等電位匯流排，并且監控系統無防雷電波侵入及防雷電感應措施設計，8個室外高桿攝像頭無遭受直擊雷痕跡，被擊毀的攝像頭主要集中在酒店頂部幾層。

經采用滾球法驗算，監控主機房處于LPZ1區，但8個室外高桿攝像頭均不在直擊雷保護范圍內，高桿攝像頭未安裝直擊雷防護，電源線、信號線、控制線利用PVC管走線，且未做屏蔽處理。

2.2 機房內通信及監控設備雷擊損壞成因分析

監控機房位于避雷帶的保護范圍內，從現場環境、各類設備的損壞痕跡以及電源線、視屏信號線的損壞情況來看，這次雷害電流強度不大，也就基本排除了遭受直接雷擊的可能性。

我們對酒店避雷帶接閃雷電時的內部磁場進行估算，按照2類防雷設計，現選取150 kA電流作為理論計算值。引下線的數量為20根。根據頂1層、頂2層、頂3層、頂4層、頂n層（n>4）分流系數，分別計算當酒店遭受首次直接雷擊時流過引下線的雷電流及其周圍磁場強度估算值（表1）。

考慮最惡劣的情況，并兼顧實用性，根據被考慮點距離引下線的不同距離（典型值1～4 m），選取150 kA規范值，根據《電子計算機場地通用規范》（GB/T2887-2000），要求機房內磁場干擾強度不大于800 A/m。從表1可知，酒店頂部幾層的磁場強度都超過了安全值。

避雷帶利用酒店主體鋼筋作為引下線，當避雷帶接閃雷電時，強大的雷電流通過建筑主體鋼筋將雷電流泄入大地，在引下線周圍產生很強的瞬變磁場，制使線路中感應生成過電壓波而侵入機房內的設備與攝像頭，而機房并無防雷電波侵入及防雷電感應等防護措施，加上機房內各種設備也沒有進行等電位處理，從監控系統主機房至攝像頭前端也沒有任何泄放雷電渠道，所以入侵設備的雷電波必然會損毀機房內的設備以及多個攝像頭。

3 防護措施

通過隱患分析，我防雷中心根據監控系統防直擊雷、閃電感應、等電位、屏蔽、合理布線、接地、電涌保護器（SPD）等雷電綜合防護措施，考慮了酒店現有防雷裝置，對酒店監控系統防雷保護進行了下列整改。

（1）對處于直擊雷保護范圍外的8部高桿攝像頭安裝獨立避雷針，在桿的頂部安裝避雷短針，對攝像頭的電源線、視屏信號線、控制線套金屬管屏蔽，在高桿就近的花壇內建設獨立環形地網（經檢測獨立地網接地電阻<4 Ω），將燈桿、金屬管作接地處理（圖2）。

（2）低壓供電系統采用TN-C-S式制，在監控系統中安裝三級電涌保護器。第一級安裝在酒店總配電房監控機房配電開關處，采用連續工作電壓Uc不小于1.15Uo（Uo=220 V），雷電流幅值量為40 kA，波形10/350的避雷器；第二級安裝在監控機房，采用最大持續運行電壓不小于其工作電壓的1.15倍，雷電流幅值量為20 kA，波形8/20的避雷器；在監控室監控設備前安裝防雷插座，最大通流容量10 kA，超低殘壓輸出，作為電源線路第三級精細保護。

（3）在信號線進入終端設備之前和進入中心控制臺前加裝電源線、視屏信號線、控制線三合一防護信號避雷器（圖3）。

（4）在監控主機內用3×30銅板制作匯流排，將各種線路的屏蔽金屬管、各種設備的金屬外殼、靜電地板機架、設備工作接地、避雷器的接地線作等電位連接；在主機房室外南面的花壇里重新建設接地網，并在地下與大樓的基礎鋼筋相連通（經檢測地網的接地電阻值<1 Ω）。

4 結語

監控系統的防雷保護是一個很復雜的問題，對監控系統的防雷保護設計不僅取決于防雷裝置的性能，更重要的應該是設計合適的線纜布放方式、屏蔽及接地方式，才能減小設備遭受雷擊的概率，此防雷保護系統運行兩年多以來，酒店監控系統再也沒有遭受到雷擊。

參考文獻

[1] 建筑物防雷設計規范（GB50057-2010）[S].

[2] 建筑物電子信息系統防雷技術規范（GB50343-2004）[S].

[3] 電子計算機場地通用規范（GB/T2887-2000）[S].

[4] 蘇邦禮.雷電與防雷工程[M].廣州中山大學出版社，1996.endprint

摘 要：湖南省郴州市永興縣準五星級酒店榮裕國際大酒店監控系統于2011年6月8日遭受雷擊，部分通信及監控設備被擊毀，我防雷中心通過現場勘察及對已發生雷擊事故分析，找出了雷擊事故發生的主要原因，依據《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）的要求，建立了針對性的雷電綜合防護系統，運行兩年多來，未發生雷擊事故。

關鍵詞：酒店 監控系統 雷擊 事故分析 防護措施

中圖分類號：TU71 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0123-02

1 背景

永興榮裕國際大酒店坐落在“中國銀都”湖南省郴州市永興縣便江河畔，是永興縣唯一一家準五星級酒店，酒店主體建筑16層，總建筑面積2.8萬 m2，整個監控系統包括位于酒店一樓的監控主機房與124個攝像頭，其中室外高桿攝像頭8個。2011年6月8日，永興縣城出現雷暴天氣，在此次雷暴過程中，酒店監控機房內部分通信及監控設備被擊毀，攝像頭被擊毀40個，出現畫面模糊6個，酒店正常運營受到影響（圖1）。

2 雷擊事故調查與現有防雷設施隱患分析

永興縣防雷中心受酒店方委托，對此次雷擊事故原因進行了實地查看分析，得出下列結論：

2.1 現有防雷設施及隱患分析：

酒店主體建筑屋面安裝有避雷帶，樓頂所有大型金屬物體與避雷帶已做可靠電氣焊接，施工符合防雷規范的規定要求。監控機房地面鋪有防靜電地板，機架與機柜已做接地處理，接地電阻檢測為8.66Ω，機房內部未做等電位匯流排，并且監控系統無防雷電波侵入及防雷電感應措施設計，8個室外高桿攝像頭無遭受直擊雷痕跡，被擊毀的攝像頭主要集中在酒店頂部幾層。

經采用滾球法驗算，監控主機房處于LPZ1區，但8個室外高桿攝像頭均不在直擊雷保護范圍內，高桿攝像頭未安裝直擊雷防護，電源線、信號線、控制線利用PVC管走線，且未做屏蔽處理。

2.2 機房內通信及監控設備雷擊損壞成因分析

監控機房位于避雷帶的保護范圍內，從現場環境、各類設備的損壞痕跡以及電源線、視屏信號線的損壞情況來看，這次雷害電流強度不大，也就基本排除了遭受直接雷擊的可能性。

我們對酒店避雷帶接閃雷電時的內部磁場進行估算，按照2類防雷設計，現選取150 kA電流作為理論計算值。引下線的數量為20根。根據頂1層、頂2層、頂3層、頂4層、頂n層（n>4）分流系數，分別計算當酒店遭受首次直接雷擊時流過引下線的雷電流及其周圍磁場強度估算值（表1）。

考慮最惡劣的情況，并兼顧實用性，根據被考慮點距離引下線的不同距離（典型值1～4 m），選取150 kA規范值，根據《電子計算機場地通用規范》（GB/T2887-2000），要求機房內磁場干擾強度不大于800 A/m。從表1可知，酒店頂部幾層的磁場強度都超過了安全值。

避雷帶利用酒店主體鋼筋作為引下線，當避雷帶接閃雷電時，強大的雷電流通過建筑主體鋼筋將雷電流泄入大地，在引下線周圍產生很強的瞬變磁場，制使線路中感應生成過電壓波而侵入機房內的設備與攝像頭，而機房并無防雷電波侵入及防雷電感應等防護措施，加上機房內各種設備也沒有進行等電位處理，從監控系統主機房至攝像頭前端也沒有任何泄放雷電渠道，所以入侵設備的雷電波必然會損毀機房內的設備以及多個攝像頭。

3 防護措施

通過隱患分析，我防雷中心根據監控系統防直擊雷、閃電感應、等電位、屏蔽、合理布線、接地、電涌保護器（SPD）等雷電綜合防護措施，考慮了酒店現有防雷裝置，對酒店監控系統防雷保護進行了下列整改。

（1）對處于直擊雷保護范圍外的8部高桿攝像頭安裝獨立避雷針，在桿的頂部安裝避雷短針，對攝像頭的電源線、視屏信號線、控制線套金屬管屏蔽，在高桿就近的花壇內建設獨立環形地網（經檢測獨立地網接地電阻<4 Ω），將燈桿、金屬管作接地處理（圖2）。

（2）低壓供電系統采用TN-C-S式制，在監控系統中安裝三級電涌保護器。第一級安裝在酒店總配電房監控機房配電開關處，采用連續工作電壓Uc不小于1.15Uo（Uo=220 V），雷電流幅值量為40 kA，波形10/350的避雷器；第二級安裝在監控機房，采用最大持續運行電壓不小于其工作電壓的1.15倍，雷電流幅值量為20 kA，波形8/20的避雷器；在監控室監控設備前安裝防雷插座，最大通流容量10 kA，超低殘壓輸出，作為電源線路第三級精細保護。

（3）在信號線進入終端設備之前和進入中心控制臺前加裝電源線、視屏信號線、控制線三合一防護信號避雷器（圖3）。

（4）在監控主機內用3×30銅板制作匯流排，將各種線路的屏蔽金屬管、各種設備的金屬外殼、靜電地板機架、設備工作接地、避雷器的接地線作等電位連接；在主機房室外南面的花壇里重新建設接地網，并在地下與大樓的基礎鋼筋相連通（經檢測地網的接地電阻值<1 Ω）。

4 結語

監控系統的防雷保護是一個很復雜的問題，對監控系統的防雷保護設計不僅取決于防雷裝置的性能，更重要的應該是設計合適的線纜布放方式、屏蔽及接地方式，才能減小設備遭受雷擊的概率，此防雷保護系統運行兩年多以來，酒店監控系統再也沒有遭受到雷擊。

參考文獻

[1] 建筑物防雷設計規范（GB50057-2010）[S].

[2] 建筑物電子信息系統防雷技術規范（GB50343-2004）[S].

[3] 電子計算機場地通用規范（GB/T2887-2000）[S].

[4] 蘇邦禮.雷電與防雷工程[M].廣州中山大學出版社，1996.endprint

摘 要：湖南省郴州市永興縣準五星級酒店榮裕國際大酒店監控系統于2011年6月8日遭受雷擊，部分通信及監控設備被擊毀，我防雷中心通過現場勘察及對已發生雷擊事故分析，找出了雷擊事故發生的主要原因，依據《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）的要求，建立了針對性的雷電綜合防護系統，運行兩年多來，未發生雷擊事故。

關鍵詞：酒店 監控系統 雷擊 事故分析 防護措施

中圖分類號：TU71 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0123-02

1 背景

永興榮裕國際大酒店坐落在“中國銀都”湖南省郴州市永興縣便江河畔，是永興縣唯一一家準五星級酒店，酒店主體建筑16層，總建筑面積2.8萬 m2，整個監控系統包括位于酒店一樓的監控主機房與124個攝像頭，其中室外高桿攝像頭8個。2011年6月8日，永興縣城出現雷暴天氣，在此次雷暴過程中，酒店監控機房內部分通信及監控設備被擊毀，攝像頭被擊毀40個，出現畫面模糊6個，酒店正常運營受到影響（圖1）。

2 雷擊事故調查與現有防雷設施隱患分析

永興縣防雷中心受酒店方委托，對此次雷擊事故原因進行了實地查看分析，得出下列結論：

2.1 現有防雷設施及隱患分析：

酒店主體建筑屋面安裝有避雷帶，樓頂所有大型金屬物體與避雷帶已做可靠電氣焊接，施工符合防雷規范的規定要求。監控機房地面鋪有防靜電地板，機架與機柜已做接地處理，接地電阻檢測為8.66Ω，機房內部未做等電位匯流排，并且監控系統無防雷電波侵入及防雷電感應措施設計，8個室外高桿攝像頭無遭受直擊雷痕跡，被擊毀的攝像頭主要集中在酒店頂部幾層。

經采用滾球法驗算，監控主機房處于LPZ1區，但8個室外高桿攝像頭均不在直擊雷保護范圍內，高桿攝像頭未安裝直擊雷防護，電源線、信號線、控制線利用PVC管走線，且未做屏蔽處理。

2.2 機房內通信及監控設備雷擊損壞成因分析

監控機房位于避雷帶的保護范圍內，從現場環境、各類設備的損壞痕跡以及電源線、視屏信號線的損壞情況來看，這次雷害電流強度不大，也就基本排除了遭受直接雷擊的可能性。

我們對酒店避雷帶接閃雷電時的內部磁場進行估算，按照2類防雷設計，現選取150 kA電流作為理論計算值。引下線的數量為20根。根據頂1層、頂2層、頂3層、頂4層、頂n層（n>4）分流系數，分別計算當酒店遭受首次直接雷擊時流過引下線的雷電流及其周圍磁場強度估算值（表1）。

考慮最惡劣的情況，并兼顧實用性，根據被考慮點距離引下線的不同距離（典型值1～4 m），選取150 kA規范值，根據《電子計算機場地通用規范》（GB/T2887-2000），要求機房內磁場干擾強度不大于800 A/m。從表1可知，酒店頂部幾層的磁場強度都超過了安全值。

避雷帶利用酒店主體鋼筋作為引下線，當避雷帶接閃雷電時，強大的雷電流通過建筑主體鋼筋將雷電流泄入大地，在引下線周圍產生很強的瞬變磁場，制使線路中感應生成過電壓波而侵入機房內的設備與攝像頭，而機房并無防雷電波侵入及防雷電感應等防護措施，加上機房內各種設備也沒有進行等電位處理，從監控系統主機房至攝像頭前端也沒有任何泄放雷電渠道，所以入侵設備的雷電波必然會損毀機房內的設備以及多個攝像頭。

3 防護措施

通過隱患分析，我防雷中心根據監控系統防直擊雷、閃電感應、等電位、屏蔽、合理布線、接地、電涌保護器（SPD）等雷電綜合防護措施，考慮了酒店現有防雷裝置，對酒店監控系統防雷保護進行了下列整改。

（1）對處于直擊雷保護范圍外的8部高桿攝像頭安裝獨立避雷針，在桿的頂部安裝避雷短針，對攝像頭的電源線、視屏信號線、控制線套金屬管屏蔽，在高桿就近的花壇內建設獨立環形地網（經檢測獨立地網接地電阻<4 Ω），將燈桿、金屬管作接地處理（圖2）。

（2）低壓供電系統采用TN-C-S式制，在監控系統中安裝三級電涌保護器。第一級安裝在酒店總配電房監控機房配電開關處，采用連續工作電壓Uc不小于1.15Uo（Uo=220 V），雷電流幅值量為40 kA，波形10/350的避雷器；第二級安裝在監控機房，采用最大持續運行電壓不小于其工作電壓的1.15倍，雷電流幅值量為20 kA，波形8/20的避雷器；在監控室監控設備前安裝防雷插座，最大通流容量10 kA，超低殘壓輸出，作為電源線路第三級精細保護。

（3）在信號線進入終端設備之前和進入中心控制臺前加裝電源線、視屏信號線、控制線三合一防護信號避雷器（圖3）。

（4）在監控主機內用3×30銅板制作匯流排，將各種線路的屏蔽金屬管、各種設備的金屬外殼、靜電地板機架、設備工作接地、避雷器的接地線作等電位連接；在主機房室外南面的花壇里重新建設接地網，并在地下與大樓的基礎鋼筋相連通（經檢測地網的接地電阻值<1 Ω）。

4 結語

監控系統的防雷保護是一個很復雜的問題，對監控系統的防雷保護設計不僅取決于防雷裝置的性能，更重要的應該是設計合適的線纜布放方式、屏蔽及接地方式，才能減小設備遭受雷擊的概率，此防雷保護系統運行兩年多以來，酒店監控系統再也沒有遭受到雷擊。

參考文獻

[1] 建筑物防雷設計規范（GB50057-2010）[S].

[2] 建筑物電子信息系統防雷技術規范（GB50343-2004）[S].

[3] 電子計算機場地通用規范（GB/T2887-2000）[S].

[4] 蘇邦禮.雷電與防雷工程[M].廣州中山大學出版社，1996.endprint