如何確定電子信息系統綜合防雷工程設計方案

吳加銀

摘要：本文以宜春市某鄉鎮糧管所辦公樓綜合防雷工程為實例，通過對該建筑物所處氣象、地理、地質、土壤、環境、建筑結構、設備、綜合布線的勘測，分析雷擊損害的可能性。依據防雷規范，設計該建筑物內電子信息系統綜合防雷工程。

關鍵詞：電子；信息系統；綜合防雷；實例

中圖分類號： TU895 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.08.080

隨著電子信息化程度的不斷提升，計算機、網絡設備等弱電設備遭受雷擊的情況十分普遍。而該糧管所辦公樓（以下簡稱辦公樓）曾因防雷措施不完善遭受雷擊?？茖W合理的綜合防雷設計對保障該建筑物防雷安全尤為重要。

1 防雷現狀及氣象、地理等基本特征

宜春市地處長江中下游江西中西部的丘陵地帶，年平均雷暴日數為62.8天/年。辦公樓為空曠地段孤立建筑物，土質為黃泥粘土，土壤電阻率為360Ωcm。大樓自身的特點和所處位置的氣象、地理、地質、土壤、環境決定了其容易遭受雷擊。2009年辦公樓曾遭受雷擊，原因是辦公室網絡交換機因未安裝閃電感應和閃電電涌防護措施。

2 防雷類別和內部電子信息系統防雷級別

2.1 防雷類別

根據《建筑物防雷設計規范》確定辦公樓的防雷類別：

建筑物年預計雷擊次數N=kNgAe=1.5×6.28×0.054=0.51（次/年）

根據《建筑物防雷設計規范》判定該建筑物為第二類防雷建筑物。

2.2電子信息系統的防雷等級

根據《建筑物電子信息系統防雷設計規范》，建筑物電子信息系統防雷等級是通過計算建筑物已有的防雷裝置攔截效率E確定的：E=1-Nc/N =0.969。0.90

3 雷電感應和雷電波侵入防雷設計方案

3.1 電源系統過電壓防護

供電電源系統的防護等級按B級應采取三級電源保護。第一級在大樓地下室總配電間低壓端設計開關型電源電涌保護器，此級保護處于LPZOB區與LPZ1區交界處。第二級在各樓層配電板處設計限壓型電源電涌保護器，在信息中心機房、監控有線機房設計40KA（8/20μs）限壓型電源電涌保護器。此級限壓型與前一級開關型電源電涌保護器級間距離應大于10米，以達到電涌保護器之間的能量匹配。第三級在東西各1個弱電井電源進線處設計20KA（8/20μs）限壓型電源電涌保護器。此級限壓型與前一級限壓型電涌保護器級間距離應大于5米。電涌保護器前端應配制空氣斷路器，第一級為100KA，In=60KA，Imax=100KA；第二級為40KA，In=40KA，Imax=80KA；第三級為32KA，In=20KA，Imax=40KA。電涌保護器連接導線截面積第一級≥16平方毫米，第二級≥10平方毫米，第三級≥6平方毫米。電力線路上通過以上的電源電涌保護，可有效的對電源線路上雷電波侵入進行抑制。

3.2 信號系統過電壓防護

有線電視、監控線采取了屏蔽，將電纜金屬外護層進、出建筑物在LPZ0B與LPZ1區等電位連接并接地。光纖在入戶端將所有金屬光纜接頭、金屬擋潮層、金屬加強等電位連接并接地。電話電纜套金屬鋼管埋地引入，在入戶端等電位連接并接地。

3.3等電位連接與共用接地系統設計

辦公樓電子信息系統等電位連接采用S型和M型相結合的形式，此種連接方法方便靈活，安全性高。電源、信號電涌保護器、電氣設備的接地線、PE線、金屬門窗、金屬地板、電梯軌道、電纜橋架、金屬管路、電纜金屬外皮、信息系統的金屬部件（包括箱體、殼體、機架）及系統等電位聯結網，均以最短路徑連接（焊接）。LPZ0、LPZ1、LPZ2區的防雷區的交界處，與等電位連接帶相連。建筑物樓頂的避雷帶，金屬管道，金屬均壓環，建筑物樓、板、柱，基礎地網的鋼筋，連接（焊接或綁扎）成電氣通路的“法拉第籠”，整棟大樓均處于等電位狀態。

3.4 屏蔽及綜合布線

屏蔽是減少電磁脈沖干擾的基本措施。辦公樓采取將鋁合金門窗、玻璃幕墻支架、金屬門窗、建筑物的梁、板、柱及基礎內的鋼筋，相互連接成連通的系統，構成金屬屏蔽的“法拉第籠”式。對于信息系統的屏蔽措施，將機房的金屬門窗、靜電地板支架、墻面銅絲網與機房局部等電位連接，電話線埋地穿鋼管進入電話機房，并同金屬管道在入戶端等電位連接并接地。光纖在入戶端將所有金屬接頭、金屬擋潮層、金屬加強芯直接接地，屏蔽層應電氣貫通，使感應環路阻抗最小，產生感應電流最大，起到電感耦合的最大效應，從而降低了系統的感應電壓，以保護電子信息設備不受損害。

4 結語

該辦公樓電子信息系統綜合防雷設計是在分析該建筑物雷擊事故的情況，經現場全面勘察，本著安全可靠、技術先進、經濟合理的原則進行設計、施工，工程竣工投入使用以來，盡管雷電活動依然頻繁，但再未發生雷擊事故，這充分佐證了該建筑物現有電子信息系統綜合防雷工程的有效性。

參考文獻

[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部，建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）[S].中國計劃出版社，2010.

[2]四川省建設廳，建筑物電子信息系統防雷設計規范（GB50343-2004）[S].中國建筑出版社，2004.

[3]南京信息工程大學電子工程系防雷工程技術中心組編，梅衛群、江如燕.建筑防雷工程與設計（第二版）[M].氣象出版社，2006.

[4]南京信息工程大學電子工程系雷電防護教研室，施廣全.信息系統的雷電防護[M].防雷與電磁兼容專業系列教材，2007.

[5]劉興順.建筑物電子信息系統防雷技術設計手冊[M].中國建筑工業出版社，2004.

[6]龔細明，苗健，段和平.計算機信息系統雷電防護技術初探[J].氣象與減災研究，2005.