智能小区弱电工程防雷设计方案模板.docx

设
计
方
案
苏州工业园区科佳自动化有限公司
2012年11月
目录
一、概述3
二、防雷设计方案依据4
三、现场描述5
四、措施6
五、实施方案…………………………………………………………….6
六、防雷清单和报价17
七、服务承诺17
一 、概述1.1 雷的危害
雷击是年复一年的严重自然灾害之一。在电子化时代，日益繁忙庞杂的事务通过高速电脑、自动化设备及通讯监控设备得以井然有序，而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低，其数量和规模不断扩大，因而它们受到过压特别是雷电袭击而受到损害的可能性就大大增加，其后果可能使整个系统的运行中断，并造成难以估算的经济损失，雷电和浪涌电压成了电子化时代的一大公害。因此，避雷防过压已成为具有时代特点的一项迫切要求。
1.2 雷击的分类
雷击的产生主要有两种形式：
A．直接雷击：
雷云之间或雷云对地面某一点（包括建筑物、构架、树木、动植物等）的迅猛放电现象称之为直接雷击，它因电效应、热效应、和机械力效应等造成物体损坏和人员伤亡。
B．感应雷击：
雷云放电时，在附近导体上（包括架空电缆、埋地电缆、钢轨、水管等）产生的静电感应和电磁感应等现象称之为感应雷击，因过电压、过电流易对微电子设备造成损坏、伤害工作人员、使传输或储存的信号或数据（模拟或数字）受到干扰或丢失。
1.3 雷电传播途径
雷电过压对大楼内部电子设备的损害主要有以下三个途径：
1）直击雷经过接闪器（如避雷针、避雷带、避雷网等）而直放入地，导致地网地电位上升，高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。
2）电流经引下线入地时，在引下线周围产生磁场，引下线周围的各种金属管（线）上经感应而产生过电压。
3）大楼或机房的电源线和通信线等在大楼外受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入，入侵电子设备。
1.4 雷击的防护
一个完整的防雷系统包括两个方面：直接雷击的防护和感应雷击的防护。缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潜在危险的。我们国家对雷电防护工作非常重视，在2000年1月1日颁布实施《中华人民共和国气象法》，伴随着国家强制性防雷标准《建筑物信息系统防雷技术规范GB50057-94》的出台，以及因雷击而造成重大损失的雷灾事故不断增多，雷电防护已刻不容缓。
事实证明，单靠传统的避雷针、避雷带等外部避雷设施已不足以防护雷电或开关过电压对微电子设备的冲击，进行内部系统的雷击浪涌防护和加装SPD（电涌保护器）是迫切的和必须的。
本方案依据国家、国际有关标准，本着安全可靠， 技术先进，经济合理原则，以及高度负责的精神，并根据小区的现场情况，精心设计，力求将雷击的损害降到最低点。
二 、防雷设计方案依据
A、引用标准
1、 《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）2000；
2、 《建筑物信息系统防雷技术规范》(GB50343) 2004;
3、 《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）；
4、 民用建筑电气设计规范（JBJ/T16-92）；
5、 国际标准IEC-1024、
6、 国际标准IEC-1312、
7、 其它相关标准与规范；
B、方案设计
依据GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第六章：雷击电磁脉冲，第三节：屏蔽、接地和等电位连接的要求；依据GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷设计规范》第五章：防雷设计，第三节：等电位连接及共用接地系统设计中关于等电位连接的要求；参考IEC 61312《雷电电磁脉冲的防护》标准第一部分：通则，第三章第四节：等电位连接的要求；第二部分：建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地中关于等电位连接的要求；按照GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷设计规范》第六章：防雷施工中关于等电位连接的要求进行施工。
三、 现场描述
进过了解，该项目内包括有，供电系统，闭路电视监控系统,周界入侵报警系统,可视对讲系统,停车场管理系统,离线巡更系统,安防系统以及背景音乐系统等。针对以上各种系统的特点，我们分别制定相应的雷电防护措施。
四 、措施1）电源系统防雷防过压保护。
2）信号系统防雷防过压保护。
3）等电位连接措施。
4）屏蔽措施。
5）接地。五、实施方案
（一）电源系统防雷保护措施
建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB50343-2004）第条规定：
根据电源SPD的选型原则，电源SPD的第一级保护应选择通过I级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器，第一级SPD之后应安装限压型浪涌保护器，注意能量配合。
用于电源线路的浪涌保护器标称放电电流参数值符合下表规定。

电源系统建议采用逐级放电保护的方式，对总配电、分配电、机房配电以及用电设备前端分别安装相应的电源浪涌保护器。
1） 电源第一级防雷保护：
选用NKP-DY-Ⅰ-100/385/4P （三相四线制，泄流量60--100KA，8/20波形，响应时间≤100ns，残压≤2.3KV）模块式防雷器一组，安装在总配电箱或配电柜内，其前端应加装C63-3P空气开关保护，让非雷电脉冲事故时自动隔离主电路和防雷器。
或者选用NKP-DY-Ⅰ-80/385/4P （三相四线制，泄流量40--80KA，8/20波形，响应时间≤100ns，残压≤2.2KV）模块式防雷器一组，安装在总配电箱或配电柜内，其前端应加装C63-3P空气开关保护，让非雷电脉冲事故时自动隔离主电路和防雷器。一般来说室内的总配电柜装NKP-DY-Ⅰ-80/385/4P（泄流量40--80KA，残压≤2.2KV）就可以了。
2） 电源第二级防雷防过压组合保护：选用NKP-DY-Ⅱ-40/385/4P（泄流量20--40KA，8/20波形，响应时间≤25ns，残压≤1.8KV）过压器组合模块二组，分别安装在分配电箱内，前加C32-3P空气开关保护。
3） 电源第三级防雷保护：采用NKP-DY-Ⅲ-20/320/4P（泄流量10--20KA，响应时间≤25ns，残压≤1300V）防雷器防护脉冲过压，安装于机房配电箱或机房UPS前端等。
4） 电源精细保护：对于特殊设备前端可以采用精细保护，建议采用NKP-DY-ⅢC或NKP-DY-ⅢU防浪涌电源分配器。
5） 直流信号12V、24V、48可选用NKP-DY-ⅢL-D电源防雷器，用于报警，等防雷。

接线原理：
完善的电源防雷系统应配置三级防雷，因为仅靠一级防雷器在放电时两端仍有较高的残压，且通流容量越大的防雷器放电时残压越高。所以选配通流容量由大到小的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级电源防雷器安装在总配电、分配电和用户终端，就能使雷电能量逐级释放，将用电设备终端配电线上的电压，限制在较低的电压保护水平，起到防雷保护作用。
根据配电系统的不同形式，防雷器的安装也有不同的方式，三相电源的前级防雷一般多采用TN 接法，后级配电设备如果离接地点较远、接地电阻较大，推荐采用TT接法。
在电源线至防雷器接线端之间要串接熔断器或空气开关，避免防雷器失效或老化时的短路影响配电线路正常工作。
应该注意Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级电源防雷器安装的距离不能太近，各级防雷器之间要有有10m以上的线路间隔，使防雷器的动作分级起效。另外，第Ⅲ级电源防雷器安装位置与被保护设备间线距应小于10m.

（二）视频监控系统
根据现场了解，室外部分现场分别有高速球机，和一体机，针对两种摄像机特点，即球机应该从视频线，电源线，控制线来采取保护，选用的防雷器是NKP-TEL-4C-3.不带云台的枪机应该从视频线，电源线，进行保护，选用的防雷器是NKP-TEL-4C-2,具体数量根据现场实际情况确定。

室外摄像机信号通过光端机将信号送到室内，然后再由光端机将信号转换后送给视频分配器，以及硬盘刻录机和监视器。
监控系统应用框图

（三）周界报警系统
周界报警采用主动红外对射技术，考虑到周界报警系统的特点，线路要围绕小区整个围墙，线路比较长，容易感应雷电浪涌；所以应该从电源和信号两部分来对周界系统进行雷电防护，如下图：
周界各个红外发射器电源采用统一供电方式，应该对各发射器的工作电源进行防护。由于信号线采用的是总线形式，任何一处遭受雷击都会影响线路上其他设备，所以应该对每个设备进行保护。电源线采用的SPD型号是NKP-DY-IIIL-A,信号线路采用的SPD型号是NKP-TEL-3J-K.
周界报警系统应用框图

（四）可视对讲系统
针对目前高档小区内的可视对讲系统，在雷雨季节频繁遭受损坏的现场，我们结合现场查看发现，大多都是没有采取防雷措施。可视对讲系统，在整个小区里面，从单元楼道，到每家每户，以及多个单元之间和监控室之间都有线路连接，而且有很多线路都是暴露在外面，极易感应雷电浪涌，所以我们应该在线路上安装浪涌保护器SPD，来对各设备进行保护。
如图所示，我们在信号线路上安装了视频信号防雷器NKP-TEL-4C和语音信号防雷器NKP-TEL-1J
可视对讲系统应用框图
（五）停车管理系统
停车场管理系统配置包括停车场控制器、远距离IC卡读感器、感应卡（有源卡和无源卡）、自动道闸、车辆感应器、地感线圈、通讯适配器、摄像机、传输设备、停车场系统管理软件等
电源线路上采用NKP-DY-IIIL-A电源浪涌保护器，摄像机视频线路上采用NKP-TEL-4C信号浪涌保护器，开关信号线路采用NKP-TEL-3J-K开关信号浪涌保护器，RS485控制信号线采用NKP-TEL-3J-2信号浪涌保护器。
停车管理系统应用框图

（六）公共广播背景音乐系统
由于公共广播系统的音箱，音柱都长期暴露在室外，所以在雷雨季节，遭受雷电损坏的可能性很高，所以应该对其实施防雷保护措施。公共广播系统防雷，应该从设备电源的保护、发射机天馈线部分及传输线路中信号放大器及终端的过电压来进行防护。 如图所示，我们在喇叭和音柱的前端安装浪涌保护器NKP-DY-IIIL-A110，对其进行保护

（七）机房防雷
小区内的所有监控信号，周界报警信号，可视对讲等信号都要介入机房，所以所有进出机房的信号线路上都应该加装浪涌保护器。视频信号采用NKP-TEL-4U,控制信号采用NKP-TEL-3J-2,音频信号采用NKP-TEL-1U,周界报警信号采用NKP-TEL-3J-K.机房电源按照供电系统防雷要求采用多级防雷，安装NKP-DY-III和NKP-DY-IIIC.
（八）等电位连接和屏蔽
为了减小不同金属物之间的电位差和故障电压危害，配电箱外壳，设备外壳、线缆的金属屏蔽层等应采用良好的等电位连接措施。为了减少电磁脉冲辐射，信号线路应以合适的路径敷设并做好线路屏蔽。线缆应选用有金属屏蔽层的电缆并穿金属管（金属管应两端接地）应做好等电位连接并接地。
（九）接地系统
标准接地网的制作
在距建筑物1.5～3.0m处，以6m×3m矩形框线为中心，开挖宽度为、深0.6～0.8m的土沟，长边中间贯通，采用长的L5（5×50×50）镀锌角钢，在沟底的每个交点处垂直打入一根，共计6根，作为垂直接地极；然后采用4号（4×40）镀锌扁钢将六根角钢焊接连通，作为水平接地极；再用4号镀锌扁钢焊在地网框架的中间部位，引出至机房外墙角，离地高，作PE接地端；最后从该接地端引出16平方毫米以上护套地线，沿墙边穿墙进入室内，连至机房内等电位接地汇集排。

室外接地 室内地网
利用大楼钢筋作地网
新建或翻建机房时，可利用入地混凝土立柱子内的钢筋作接地装置。在立柱内选取至少四根主筋（对角或对称的钢筋），用氧焊接通后再焊在两根伸出柱面的M12以上铜螺纹杆，作为接地端，引线至机房与等电位接地汇流排连通，等电位接地排设可设在防静电地板下面。简易接地体的设置
在很多情况下，制作简易接地体同样能达到有效防雷目的。利用一段Φ20mm的铁棒、钢管或L5角钢， 长1.5m以上，全部打入土壤，地表回填土和混凝土层较松的场合，应加深入地，按“标准接地网的制作”节同样的方法在铁棒、钢管或角钢的上端焊接导线，作为防雷器的大地接线端。
降低接地电阻
接地网制作完成后，应测量防雷器接地端与接地体接线端之间的电阻值。一般情况下，接地电阻的阻值应小于4Ω，高土壤电阻率地区可放宽至 <10Ω。若不符合要求，应首先检查各接点是否接触良好，并可采取延伸接地体、加降阻剂或采用石墨金属接地棒等办法，达到“地阻”要求后才能作为防雷接地端使用。
六、防雷清单和报价
设备名称
数量
防雷器型号
数量
单价
备注
电源系统

NKP-DY-I-65-4P

总配电

NKP-DY-II-4P

分配电

NKP-DY-III-2P

机房配电
中控机房
电源
1
NKP-DY-III-2P

电源进线配电箱

NKP-DY-IIIC

移动供电设备
摄像机

NKP-TEL-4U

安装与球机前段
音频信号

NKP-TEL-1U

控制信号

NKP-TEL-3J-2

周界报警信号

NKP-TEL-3J-K

视频监控
枪机

NKP-TEL-4C-2

无云台枪机
球机

NKP-TEL-4C-3

周界报警
电源

NKP-DY-IIIL-A

供电线路
报警信号

NKP-TEL-3J-K

可视对讲
电源

NKP-DY-IIIL-A

供电线路
视频信号

NKP-TEL-4C

信号设备前端
音频信号

NKP-TEL-1J

信号设备前端
停车管理系统
电源

NKP-DY-IIIL-A

供电线路
视频信号

NKP-TEL-4C

信号设备前端
开关信号

NKP-TEL-3J-K

控制信号

NKP-TEL-3J-2

RS485线路
公共广播
电源

NKP-DY-IIIL-A

供电线路
音频信号

NKP-DY-IIIL-A110

七、服务承诺

保证严格按照防雷的国标、部颁标准实施防雷工程，保证所提供的进口及国产防雷器为原厂产品，其技术标准完全符合国标要求。

本公司提供防雷器产品原厂1年（国产）免费质量保证，任何因厂家品质而出现之损坏，可采用一对一的形式进行免费更换。

本公司对损坏货品及工程质量问题将及时做出响应，接到信息后，本公司将在短时间内派员到达现场了解情况。