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无锡海事局航道监控系统防雷工程设计方案
无锡海事局
航道监控系统防雷工程设计方案
南京雷业科技有限责任公司张永乐
一、概述
雷害是举世公认的四大天灾之一,每年全球数以万计的人因
雷灾而伤亡,造成的经济损失更是不计其数。我国是一个多雷的
国家,江苏地区年雷暴期达 7 个月以上。近年来,随着城市热岛
效应的增加,热源辐射的增多,建筑物的不断增高,电子、电气
设备的大量涌现和集中使用,雷击灾害,特别是感应雷害带来的
危害性也在逐年飞速递增。
据有关资料显示,江苏地区自 2000 年后每年发生的雷击事故
逞卓年上升的趋势,且因雷击造成的损失也越来越严重。2003 年,
我省发生的雷击天数平均已达 50 多天,因此造成的损失达到亿元
以上。2003 年 7 月 1 日江苏省人民政府正式颁布了《江苏省气象
管理办法》,其中第二十一条指出:计算机信息系统、通信和广播
电视设施、高层建筑、物资仓储、电力设施、电气装置和其他需
要防雷的建(构)筑物及附属设施、必须按照国家规定和技术规
范安装雷电灾害防护装置(以下简称防雷装置)。
因此,现代防雷意识正在一步一步的深入人心,已成为衡量
一个部门,一个企业乃至一个地区现代化标志之一。今天的防雷
不仅是一般意义上的直击雷防护而是含概了直击雷、感应雷及电
磁感应等综合性立体防护。
直击雷是指雷电直接击中线路并经线路入地的雷击。它的破
坏性极大,但实际情况中直击雷击中计算机设备的频率并不高。
感应雷是指雷击时,雷闪电流产生的静电感应或电磁感应作
用于传输线路上,感应产生出过电流、过电压,经传输线路瞬间
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进入用户设备系统的雷击。
根据保险公司的统计,在火灾、失窃及雷害等诸多灾害中雷
害所造成的损失高居榜首(见如下示意图)。
因此真正对计算机系统造成危害的绝大多数是感应雷!

雷电和过电压浪涌 31%

疏忽 23%

水灾 6% 失窃 7%
火灾 5%



9000 例保险公司损失调查报告统计结果

1、感应雷入侵的途径
①由户外电力线路侵入的雷害;
②由户外通信信号线路侵入的雷害;
③由直击雷防护装置截受雷电时引发的雷害(见下图)。






由于雷电在产生过程中释放电流,产生强烈的电磁场,磁感
应强度达 高斯,计算机会出现误操作;磁感应强度达 高
斯,计算机器件会出现假性损坏;磁感应强度达 高斯,计算机
器件会出现真正损坏。强烈的电磁场还会使邻近的金属线路感应
出强大的瞬间过电压、过电流,经电源线路、通信线路等侵入计
算机系统,对现代电子设备造成巨大的威胁,如设备损毁、数据
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丢失、系统瘫痪、服务中断等一系列严重后果。
2、感应雷的防护
针对雷害入侵途径,对计算机信息系统应做以下防护措施:
l 电源部分的防护
依照 GB50057-94 及相关国家规范,对电源部分的雷电防护应
进行多方位、多级别、立体防护,同时作到层层设防,预防为主。
l 信号部分的防护
视频信号线及视频设备控制线、以太网线、DDN 专线、ISDN
专线、帧中继等
二、防雷分区、分级保护原理
1、防雷区的划分——根据 IEC(国际电工委员会)的要求
LPZ0a 区——易遭受直击雷,因而 LPZ0a
LPZ0b
可能传导全部的雷电流。LEMP(雷电
电磁脉冲)无衰减(例如大楼外部,且
LPZ1
不在避雷针保护范围内的部分)。
LPZ2

LPZ0b 区——不易遭受直击雷,但 3 3
LEMP 无衰减(例如大楼外部,但在避
雷针保护范围以内的部分)。
电源
信号
LPZ1 区——不易遭受直击雷上水
下水煤气
击,但 LEMP 比 LPZ0b 区有衰减
(如钢筋水泥框架结构大楼内部)。(防雷分区示意图)
LPZ2 区——后续防雷区 2,较 LPZ1 区进一步减小传导电流
或磁场(例如大楼内部的屏蔽机房内部)。
LPZ3 区…——后续防雷区 3…,随着要求可以进一步设立防
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雷分区(例如屏蔽机房内的屏蔽接地的主机柜内部)。
2、防雷保护等级划分——根据 IEC 制定的《61312》国际标
准和我国制定的《GB50057—94 建筑物防雷设计规范》中对电源
防雷区划分的要求,在进行防雷保护时充分考虑所选防雷器的技
术参数,具体划分如下:
第一级,根据 LPZ0 区进入 LPZ1