电子警察防雷接地方案110412

设 计 方 案

无锡市恒通智能交通设施有限公司

二OO七年八月

防雷接地方案

第一章 合理性

我们知道无论是闪电在空间的先导通道或回击通道中闪电产生的变磁场，或者是闪电进入地面建筑物的避雷针系统以后所产生的变磁场，都会在一定空间范围内产生电磁作用。它可以是法拉第电磁感应定律所决定的电磁感应作用，也可以是脉冲（常用LEMP代表）对在三维空间范围内一切电子设备都发生作用，在闭合的金属回路中产生感应电流，或在不闭合的导体回路中产生很高的感应电压，据CCIT测试一般电力线上的感应电流在3000安培左右，不超过10KA，感应电压不超过6KV；在数据信号线及电话线上，感应电压一般在5KV左右，感应电流约为数百安培。这样就容易在缺口处放电产生火花，引起火灾。在闪电通过避雷针引下线时，在其附近空间将产生较强的迅变脉冲电磁场。当磁脉冲超过0.07高斯时就将造成计算机失效，超过2.4高斯时，受感应的集成电路将发生永久性损坏，尤其对VLSI则更为严重。因此依据① 中华人民共和国国家标准GB50074-94《建筑物防雷设计规范》、② 国际电工委员会IEC1312-1～3《雷电电磁脉冲的防护》、③ 中华人民共和国国家标准GB50174-93《电子计算机机房设计规范》等标准，按照整体防雷的原则并结合现代防雷技术，在需要保护设备的前端安装适合的避雷器，使设备、线路、与大地形成一个有条件的等电位体。将可能进入的雷电流阻拦在外，将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地，确保后接设备的安全。

设备间的系统防雷接地宜根据土质情况预先实测土壤电阻率，根据电阻率计算选用铜扁条60x5x250根数，然后确定角钢设备间附近处的位置。电源防雷电阻必须小于4欧姆，设备间接地点于接地极应用10mm2接地铜线连接。具体规范详见《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

第二章 安全性

1)、电源系统防雷

根据IEC 防雷规范中有关防雷分区的要求，将电源系统分为三级保护，可防范从直击雷到工业浪涌的各级过电压的侵袭。

(1).第一级防雷系统：（针对总系统电源的初级防雷）

在电源进入端的主级防雷器，它至少应有大于70-150KA 的通流容量，可将数万甚至数十万伏的过电压限制到数千伏，防雷器并联安装在单位内部的变压器进线端处，可选用带有雷击计数器的专用防雷箱PPS-I/3-100C，此级防雷器并联安装，对后接设备的功率不限。可以对通过线路传输的直击雷和高强度感应雷实施泻放保护。

(2).第二级防雷：（针对设备的次级防雷和近距感应雷）

作为分级配电柜的次级防雷器，可将几千伏的过电压进一步限制到1点几千伏，要求具有40KA 的通流容量。防雷器并联安装在分级配电柜处。当从配电柜接出的电源是三相四线时可选用PPS-II/3-40 或CITEL 公司的防雷模块DS44，当所接出的电源是单相三线制时可选用PPS-II/1-40 CITEL 公司的防雷模块DS42 。此级防雷器并联安装，对后接设备的功率不限。可以对已经经过初级防雷器限制电压的直击雷、高强度感应雷和一、二级间感应雷实施泻放保护。

(3).第三级防雷系统：

这也是系统防雷中最重要也是最容易被忽视的地方，现代的电子设备都使用很多的集成电路和精密的元件，这些器件的击穿电压往往只是几十伏，最大允许工作电源也只是mA 级的，若不做三级的防雷，由经过一二级防雷而进入设备的雷击残压仍将有千伏之上，这将对后接设备造成很大的冲击，并导致设备的损坏。作为第三级的防雷器，要求有10KA 的通流容量。它结合了插座的通用功能，串联在设备前端，可将过电压限制到对后级设备没有损害的1000 伏以内（当然越低越好），同时串联式防雷器的优点是可以加入MI/RFI 滤波功能，纯净电源，防止EMI（电磁干扰）或RFI（无线电干扰）信号对精密仪器、电脑或数据产生的破坏和干扰，同时防雷插座是带差模保护的防雷器，对于相线和零线之间的浪涌电压可以起到很好的抑制作用。缺点是串联式防雷器对后接功率有所限制。另外第三级防雷系统对于内部产生的操作过电压（如感性或容性负载设备的启动或关机等）和高压静电有极好的防范效果。选用设备A6-420NS-PRO 、A6-420NS，首选A6-420NS，此级防雷器串联安装，后接设备不能超过防雷器的额定功率2500W 。可以对已经经过初、次级防雷器限制电压的直击雷、高强度感应雷和次级后的感应雷实施最终限压保护，使任何到达设备的过电压值不超过设备所能承受的脉冲耐压值，并对于线路浪涌提供完善的滤波和保护，防止浪涌电压老化设备。

2)、通信系统防雷

一般的通讯线路和电源系统类似，遭受雷击的主要原因除单位直接遭受雷击以外，还有建筑物外传输线路引入的直击雷、感应雷和1 公里范围内发生雷击时内部线路直接感应的感应雷。根据国内外对雷击的研究，95%以上的雷击是发生在云对云的放电，此时的雷击对地面设备的影响则全部是通过感应雷发生作用的。当不论那一种雷击发生时，通讯线路和网络线路仍然会感应到大约10%的感应雷击能量，因此这部分的防雷也是非常关键的。

对于通讯设备的防雷，除了使用三级电源防雷系统之外，还要考虑从通讯线路上传

输或直接感应到的雷击。由于半导体技术的发展，新型半导体防雷技术取得了重大突破，现代的通讯防雷器的反应速度可高达10的负12次方秒，可以完全的保护半导体元件不受雷击侵害。通讯系统的防雷方案中的通讯系统防雷器就采用了这一最新的产品。对于租用DDN 专线通信设备（X.25 、DDN 、PCMT2 等专线MODEM 、数据通信设备等）建议安装防雷器B180-06D3/MJ6 通讯防雷器，反应速度为10的负12次方秒，标准RJ11/45 接口安装，防雷强度1000A 。

3)、网络线防雷

主要针对网络系统内部双绞线路遭受的感应雷击进行保护。网络遭受雷击的原因是1KM 内的雷击（包括云对云放电、云对地放电或者大地对云形成的放电），当闪电的距离在500M 以内时，网络设备几乎是必遭破坏，常见的现象是网卡损坏。对于这级保护采用RJ45-E100/4 或选用A6-423NS-PRO 带有网络保护的第三级电源防雷器。

接地措施：

系统的供电电源应采用220V、50Hz的单相交流电源，并应配置专门的配电回路。当电压波动超出5%～10%范围时，应设稳压电源装置。稳压装置的标称功率不得小于系统使用功率的1.5倍。摄像机宜由集中统一供电；远端摄像机也可就近供电，但必须设置专用电源开关、熔断器和稳压等保护装置。系统的接地，宜采用一点接地方式。接地母线应采用铜质线。接地线不得不与强电的零线相接。系统采用接地装置时，其接地电阻不得大于4Ω；采用综合接地网时，其接地电阻不得大于1Ω。防雷接地电阻不得大于10Ω。为了便于辅助照明灯的维护，灯具电源宜采用单独回路供电,采用光控开关或独立插头。

（1）、强电部分电缆线使用芯线标称面积不小于1.2mm2的软铜芯、塑料绝缘、塑料护套电缆线。每根电缆线可留有1~4股备用芯线。强电一般选择用RVV1.5mm2及RVV2.5 mm2

（2）、弱电部分电缆线使用芯线标称面积不小于0.75mm2的软铜芯、塑料绝缘、塑料护套电缆线。每根电缆线可留有1～4股备用芯线。弱电部分线缆一般采用KVVRP1.5mm2，KVVRP0.75 mm2。

（3）、预埋在路面上的环形线圈蜡克线应用聚氯乙稀尼龙护套线，型号为FVN49/0.26。

（4）、摄像机传输数据的网线为六类网络专用线（带屏蔽层）。

杆件接地图如下：