办公楼机房防雷系统解决方案建议书.docx

办公楼机房防雷系统解决方案建议书
第1章概述
1项目概述
水务公司办公楼机房作为水务公司的重要部门，为其各 项活动的正常运行提供了必不可少的支持，是其业务工作的 重要枢纽环节，要求有良好的雷电安全防护。雷击是年复一 年的严重自然灾害之一。随着我国现代化建设的不断提高， 通信设备越来越多，规模越来越大。一方面大型电子计算机 网络，程控交换机组等系统设备耐过电流，耐雷电压的水平 越来越低，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更 容易遭受雷电波的侵入，致使雷电灾害频频发生。据统计， 雷电对电子设备的损坏占设备损坏因素的比例高达26%,防 雷过电压已成为具有时代特点的一项迫切要求。因此，做好 雷电防护是保证人身安全、正常生产的重要环节。
1. 2雷电灾害概述
雷电是发生在大气层中的声、光、电物理现象，对于雷 电的形成有多种解释理论，通常认为是由于热空气上升，冷 空气下降过程中的热交换，产生带有正负电荷的小水滴积聚 形成积雨云，在积雨云（雷云）形成过程中，在大气电场以及 温差起电效应、破碎起电效应的同时作用下，正负电荷分别 在云的不同部位积聚。当电荷积聚到一定程度，就会在云与 云之间或云与地之间发生放电，也就是人们平常所说的〃闪 电〃。
雷电灾害是客观存在的自然灾害，有史以来雷电给人类 的生活、工作带来很大的影响。雷击释放的强大的瞬间脉冲 电流产生巨大的热能、机械能并诱发脉冲过电压、过电流。 造成建筑物倒塌、起火，人员伤亡，通信中断，系统瘫痪等 严重后果。计算机网络系统集中了大量微电子网络设备，其 高度集成化，低工作电平和小工作电流的特点，又带来绝缘 强度低，耐过电压、过电流的能力差等致命弱点。美国研究 报告［AD-722675］指出：当雷电活动时，磁感应强度达到 0. 07GS时，计算机发生误动作，当磁感应强度超过2. 4GS 时，计算机发生永久性损坏。根据统计，因雷电对微电子设 备的破坏而造成的损失，已远远超过了雷击火灾的损失，成 为当今电子时代的一大公害。
计算机网络需要交易系统高可靠运行，一旦遭受雷击造 成设备损坏，将可能引起数据丢失、交易中断，造成设备损 失和无法估量的间接交易损失，甚至引起社会不安定因素。 因此，做好雷电防护是保证人身安全必、设备正常工作不可 少的重要部分。
2. 1雷电灾害的途径
＞直接雷击
雷云与大地之间直接通过建（构）筑物、电气设备或树木 等放电称为直击雷。雷电放电的平均电流为30kA （目前记录 到的最大值为300kA）,中心温度达3000°C,强度可达1000MV 伏，一个中等强度雷暴的功率有10MJ, 90%以上的雷电发生 在云间或云内，只有小部分是对地发生的。据统计，在对地 的雷电放电中，90%左右的雷是负极性的。强大的雷电流通 过被击物时产生大量的热量，而在短时内又不易散发出来。 所以，凡雷电流流过的物体，金属被熔化，树木被烧焦，建 筑物被炸裂。尤其是雷电流流过易燃易爆物体时，会引起火 灾或爆炸，造成建筑物倒塌、设备毁坏及人身伤害的重大事 故。
＞雷电感应
雷电感应分为静电感应和电磁感应。
静电感应是带有大量负电荷的雷云经过架空线时，由于 静电感应而感应出被雷云电场所束缚的正电荷。当云中电荷 由于放电中和而瞬间消失时，架空线上感应的正电荷瞬间失 去了电场的束缚，在电势能的作用下，将沿着线路产生一个 很大的冲击电流，并迅速向架空线两端传播，从而对末端的 电器设备产生影响甚至烧毁。
雷电电磁感应雷是雷击发生在供电线路、通讯线路附近, 或击在避雷针上时，由瞬时的大电流而产生强大的交变电磁 场，使得形成闭合环路的金属构件或线路产生感应电流，根 据法拉第电磁感应定律，这种变化极快而且强度很大的交变 电磁场将会产生很大的感生电动势，这种雷电过电压可能向 周围物体放电或通过线路作用到设备上，对用电设备造成极 大危害。感应雷击虽然没有直击雷严重，但其发生的几率比 直击雷高得多。
对雷电电磁波的波频谱分析也是研究雷电电磁防护的重 要依据，通过频谱分析可以获悉雷电波电压、电流的能量在 各频段的分布，由此估算此雷电电磁脉冲对通信系统频带范 围内可能造成的影响，进而确定出相应的防雷措施。通过实 际测量分析发现：雷电流频谱主要分布在低频部分，且随着 频率的升高而递减；雷电的能量也主要集中在低频部分，约 90%以上能量分布在10kHz以下。所以只要防止10kHz以下 频率的雷电电磁脉冲的侵入，就能消减大部分雷电电磁脉冲 的能量，这对防雷工程设计具有重要的指导意义。由于广电 大楼内的电子设备多而且集中，所以如何做好雷电电磁脉冲 的防护是整个防雷系统设计中最为关键的一环。
＞雷电波侵入
当雷电击中户外架空线、地下电缆或公共金属管道时， 雷电波就会沿着这些管线侵入室内，