1、滨海县农村信用合作联社大楼防雷现状及措施摘要根据滨海县农村信用合作联社大楼的防雷现状,指出其存在的隐患,提出相应的防雷措施,包括直击雷防护、配电系统雷击电磁脉冲防护、信息系统雷击电磁脉冲防护及等电位连接和接地等内容,旨在为大楼综合防雷提供借鉴。 关键词农村信用合作联社;大楼防雷;现状;存在隐患;措施;江苏滨海 银行是弱电子产品使用密集的场所,对强电流影响最敏感,造成损失最为严重,因此加强雷电防护尤为重要。针对滨海农村信用合作联社大楼实体防雷现状,根据国家防雷技术规范,采取预防直接雷和感应雷综合防雷设计方案,即一方面架设良好的避雷针、避雷带,采取完善的直击雷防护措施;另一方面,在建筑物的电源系统
2、、天线系统、信号采集传输系统、程控交换系统、计算机网络系统等部位安装可靠的防护设备1-4,形成拦截、分流、均衡、屏蔽、接地、布线等全方位、多层次的防护,确保银行各电子设备和交换系统以及机房工作人员的安全。现以滨海县农村信用合作联社大楼为例,对银行大楼防雷设计作一探讨。 1 大楼防雷现状 大楼为 25 层商务楼,带有 4 层裙房,商务楼长 40m、宽 30m、高 65m,建筑物为钢筋混凝土结构。 1.1 直击雷防护部分 大楼屋面设有四面卫星天线、航空障碍灯、广告灯、泛光照明和风机机组,以上设施均无直击雷防护措施。裙房屋面设有 4 台热泵机组,机组分别设有 8 个露天独立分配电柜供电,以上设施均处
3、于建筑物直击雷保护范围。 1.2 配电部分 大楼设有低压总配电房,2 路高压埋地进户,经变压器变压至低压。低压供电采用 TN-S 系统。航空障碍灯和风机机组分别由屋面机房内 2 个独立分配电柜供电。大楼 2 个电梯机房均位于屋面,分别由 2 个独立分配电柜供电。大楼 14 层各设有 1 个动力、照明独立分配电柜分别提供动力与照明配电。525 层每层各设有 1 个独立分配电柜提供动力与照明配电。大楼 1 层监控中心设有 1 个独立分配电箱提供配电。地下 1 层水泵设有消防、喷淋稳压泵等设施,由 2 个独立分配电柜供电。 1.3 信息系统部分 中心计算机房位于大楼 2 楼,设有路由器、网络交换机、
4、服务器各 1台,网卡 1 块,ISDN 专线 1 根,2kVA UPS(单进单出)1 台。网络交换机通过穿线槽网络与各层中端连接。进出机房信号缆线为光缆,网络线路在楼内布设。机房内各设备均未采取等电位连接措施。室内已铺设防静电地板,设备、机架和防静电地板支架尚未作等电位连接。监控中心设有监控系统、火灾报警系统和 4 套单向卫星接收系统,大楼室外装有 1 台固定摄像监控探头和 2 台带云台摄像监控探头。监控中心内各设备均未采取等电位连接和防雷措施。此外,1 楼营业部还设有 1 台 2kVA UPS。 2 存在的隐患 一是银行大楼屋面卫星天线、航空障碍灯、广告灯、泛光照明和风机机组无直击雷防护措施
5、,一旦遭受雷击易造成设施毁坏、危及人身安全,应采取直击雷防护措施。二是配电系统无雷击电磁脉冲(LEMP)防护措施,应安装多极电源电涌保护器,防止或减少雷击电磁脉冲从配电系统侵入。三是信号系统未采取雷击电磁脉冲防护措施,应安装信号电涌保护器,防止或减少雷击电磁脉冲从信号系统侵入。四是机房设备未采取等电位连接与接地,无屏蔽措施。经过对银行大楼防雷工程现场勘察数据的分析和处理,其雷击风险评估结论如下:该大楼为第 3 类建筑;机房综合防雷工程的雷电防护等级为 B 级。 3 措施 根据银行大楼提供的设备情况和现场勘测及避雷装置检测站整改意见表,参照 GB50057-94建筑物防雷设计规范(2000 版)
6、和 GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范等相关标准拟实施如下防雷措施。 3.1 直击雷防护 该方案推荐采用法国 Fance IF3 型提前预放电避雷针。电离型预放电避雷针是在传统避雷针放电原理的基础上,引入促进电离的基本特征,达到更早的先导放电,从而扩大了保护半径,提高了安全系数。根据法国标准 NFC17-102闪电保护应用“提前预放电接闪器”向建筑物与开阔地区提供闪电保护提供的计算方法: Rp=sqrth(2D-h)+L(2D+L) 式中,h 为避雷针超过被保护物的高度;D 为滚球半径(第 3 类建筑为60m);L 为预放电时间(IF3 型避雷针为 60s)。 在银行大楼屋
7、面中心处安装 1 个法国 Fance IF3 型提前预放电避雷针。针高 6m,安装高度为 4m,针高出屋面 8m,支撑杆采用不锈钢管,安装在屋面墙体上,避雷针采取 2 根 4mm40mm 镀锌扁钢分别与屋面两边避雷带可靠连接。根据法国标准 NFC17-102 计算,当 IF3 避雷针高于被保护物 4m时,其保护半径为 87m。考虑安全系数按 1.4 计算,得到保护半径为60.9m。 3.2 配电系统雷击电磁脉冲防护 一是在总配电柜进线端各安装 LS4-80/4 80kA 三相电源电涌保护器1 台,共 2 台,作为配电系统雷击电磁脉冲防护第 1 级防护措施,对经由大楼的电源线进入的浪涌进行抑制。
8、二是在航空障碍灯和风机机组以及屋面广告灯、泛光照明 2 个独立分配电柜各安装 LS4-80/4 80kA 三相电源电涌保护器各 1 台,共 4 台,作为配电系统雷击电磁脉冲防护措施。三是在热泵机组 8 个独立电柜安装 LS4-80/4 80kA 三相电源电涌保护器 1 台,共 8 台,作为配电系统雷击电磁脉冲防护措施。四是在电梯机房 2 个独立分配电柜各安装 LS1-40/4 40kA 三相电源电涌保护器 1 台,共 2 台,作为配电系统雷击电磁脉冲防护第 2 级防护措施。五是在大楼 14 层每层的动力、照明独立分配电柜分别安装 LS1-40/4 40kA 三相电源电涌保护器各 1 台,共 8
9、 台,作为配电系统雷击电磁脉冲防护第 2 级防护措施。六是在大楼 525 层每层独立分配电柜分别安装 LS1-40/4 40kA 三相电源电涌保护器各 1 台,共 21 台,作为配电系统雷击电磁脉冲防护第 2 级防护措施。七是在大楼监控中心独立分配电柜分别安装 LS1-40/4 40kA 三相电源电涌保护器 1 台,作为配电系统雷击电磁脉冲防护第 2 级防护措施,其前端应加装 C63-3P 空气开关保护,使其在发生非雷电脉冲事故时自动隔离主电路和防雷器。八是在地下 1 层水泵房 2 个动力分配电柜分别安装LS1-40/4 40kA 三相电源电涌保护器 1 台,共 2 台,作为配电系统雷击电磁脉
10、冲防护第 2 级防护措施。九是在 2 楼中心计算机机房的 UPS 前端加装LS1-40/4 40kA 三相电源电涌保护器 1 台,以保证中心机房 UPS 供电系统不受外线雷击干扰和内部空调启停、设备故障引起的浪涌。在 1 楼营业部机房 UPS 前端加装 1 台 40kA 的 LS1-40/4 雷电浪涌保护器,以保证营业部 UPS 供电系统不受外线雷击干扰和内部空调启停、设备故障引起的浪涌。在消控室独立分配电柜安装 LS1-40/4 40kA 三相电源电涌保护器1 台。以上电涌保护器作为配电系统雷击电磁脉冲防护第 2 级防护措施。 3.3 信息系统雷击电磁脉冲防护 一是在监控中心监控系统室内接收
11、单元安装 3 台 TCB75C-010B 同轴信号电涌保护器;安装 2 台 SI-006TR1 信号电涌保护器。在室外摄像机的端口处和画面分割器的端口处分别加 DEHN UGKF/B-L(带宽 300MHz,响应时间1ns,泄流量 10kA)视频信号防雷器对设备进行保护。对控制云台数据线在云台控制器的端口前加装 DEHN BLITZDU-CTOR CT BD48 信号防雷器对控制设备进行保护,从而保障数据通讯系统正常工作。对控制红外探头数据线在报警器的端口前加装 DEHN BLITZDUCTOR CT BD24 信号防雷器对报警设备进行保护。二是在火灾报警系统控制端口安装 SI-024TR3
12、信号电涌保护器。三是在 4 台单向卫星接收系统室内单元端各安装 1 台TCF75C-130B 信号电涌保护器,共 4 台。四是计算机机房内,在服务器网卡端及网络程控交换机端口各安装 1 台 EUROTECT ETRJ45-100A 信号电涌保护器。在 1 根 ISDN 专线进线端安装 1 台 EUROTECT FMRJ11-180A 信号电涌保护器。 3.4 等电位连接和接地 一是由于银行大楼的高度为 65m,加上屋面卫星天线以及广告照明灯大致为 69m,大于第三类防雷建筑的滚球半径 60m。因此,其防侧击和等电位的保护措施应符合 GB50057-94建筑物防雷设计规范(2000 版)中的规定
13、,并应将 60m 及以上外墙的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。二是在监控中心就近引出建筑物钢筋作为接地并与接地端子连接。三是大楼中心机房利用建筑物主筋作为接地,机房内所有设备距离墙体1.2m,直接利用建筑物内侧柱筋作为设备外壳、防静电地板、金属支架及SPD 接地引线,屏蔽网络接地则利用建筑物外柱筋(避开用作防直击雷引下线的柱筋),门窗接地。在机房内设置接地等电位连接板(汇流排),接地母线、各类接地严格单点接入汇流排、形成 S 型接地系统。四是在网络程控交换机的设备金属外壳和机架、光缆的金属加强筋和接线盒、电源电涌保护器、信号电涌保护器的等电位接地与接地端子作为电位连接。同时把监控中心监
14、控系统、火灾报警系统和卫星接收系统的设备金属外壳和机架、防静电地板金属支架、电源 PE 线、电源电涌保护器、信号保护器的等电位接地体与接地端子作等电位连接。五是对大楼外墙上的网线采用金属线槽加以屏蔽,并在金属线槽两端接地,增加 1 组接地装置。 4 参考文献 1 PETER H.低压系统防雷保护(第二版)M.傅正财,叶蜚誉,译.北京:中国电力出版社,2005. 2 DUNCAN G J,MULUKULA S.Power system analysis and designM.北京:机械工业出版社,2004. 3 荒木庸夫.电磁干扰和防止措施M.北京:计量出版社,1985. 4 叶平.建筑物防雷设计容易忽视的问题J.广东气象,2000(Z2):51-53
