高速公路收费站防雷系统
设
计
方
案
山东华普信息科技有限公司
2008年3月
目录
第一章防雷概述 (2)
一、雷电概述 (2)
二、雷电侵入设备的途径 (2)
第二章方案设计原则及设计思想 (4)
一、方案设计原则 (4)
二、方案设计思想 (5)
第三章设计依据 (5)
第四章方案设计 (6)
一、项目情况介绍 (6)
二、具体保护措施 (7)
第五章设备配置清单与工程造价 (9)
第六章产品介绍 (10)
1.电源第一级避雷器 (10)
2.电源第二级避雷器 (11)
3.防雷插排 (12)
4、避雷针 (14)
5、小功率电源防雷器 (14)
6、监控用三合一防雷器 (15)
7、视频信号防雷器 (15)
8、控制信号防雷器 (16)
第七章施工方案 (16)
第八章售后服务 (18)
第一章防雷概述
一、雷电概述
雷电是一种极具破坏力的自然现象，其电压可高达数百万伏，瞬间电流更可高达数百千安。千百年来，雷电所造成的破坏可谓不计其数。落雷后在雷击中心1.5-2Km半径的范围内都可能产生危险过电压，损害线路上的设备。在联合国国际十年减灾委员会公布的对人类造成最严重危害的十大自然灾害中，雷暴由于其对人类生命、财产的巨大侵害，被列在了显著的地位。
近些年来，伴随着高新技术的发展，尤其是电子技术的飞速发展，各种先进的测量、保护监控、电信和计算机等电子产品正日益广泛的应用于各行各业中，人类对电子产品尤其是计算机设备的依赖越来越严重。而电子元件的微型化、集成化程度越来越高，各类电子设备的耐过电压能力下降，造成雷电和过电压破坏的比例呈上升的趋势。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，无屏蔽的计算机会发生误动作，当磁感应强度超过2.4GS 时，计算机将发生永久性损坏。也就是说，按安培环路定理估算，离无屏蔽的计算机800m处落一个100kA的雷，计算机就可能发生误动作，距其83m处落一个100kA的雷，就要损坏。这些须实时运行而因中断造成设备的瘫痪，必会带来不可估量的直接或间接经济损失。对于金融、证券、医疗、保险、航空、航天、国防等国家重要关键部门尤其是这样，根据统计，雷电对微电子设备的破坏而造成的损失，远远超过雷击火灾的损失，已成为当今电子时代的一大公害。因此，如何设置防雷措施和接地，如何保障通信设备运行完好及人身安全，以及如何有效抑制雷击过电压和电磁干扰成为一个全新的课题，也是大多数信息中心技术人员迫切需要解决的问题。
二、雷电侵入设备的途径
直接雷击：指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用，直接摧毁建筑物、构筑物以及引起人员伤亡等。由于直击雷的电效应，有可能使机房微电子设备遭受浪涌过电压的危害。
根据建筑物防雷设计规范GB50057-94估算，雷电直接击中建筑物，雷电的不到50%的能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地，另外50%的能量将通过建筑物的供电系统、通信网络线缆以及建筑物的其他金属管道、缆线分流。
传导雷（雷电波侵入）：在更大的范围内（几千米甚至几十千米），雷电击中电力或信息通讯线路，然后沿着传输线路侵入设备。其中地电位反击也是传导雷中的一种：雷电击中附近建筑物或附近其他物体、地面，导致地电压升高，并在周围形成巨大的跨步电压。雷电可能通过接地系统或建筑物间的线路入侵到建筑物内部设备形成地电位反击。
(3)图
感应雷击（又称二次雷击）：指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导线路上产生感应电压，该电压通过传导体传送至设备，间接摧毁微电子设备。在周围1000m左右范围内（有资料
为500m或1500m，距离应
随着雷击大小和屏蔽措施而
变化）发生雷击时，LEMP（电
磁脉冲）在上述有效范围内，
在所有的导体上产生足够强
度的感应浪涌。因此分布于建
筑物内外的各种电力、信息线
路将会感应雷电而对设备造
成危害。
第二章方案设计原则及设计思想
一、方案设计原则
由于电子设备雷电防护系统对所保护系统的业务正常运行具有非常重要的作用，因此，雷电防护系统应具备先进性、可靠性、易维护、易升级等方面的突出特性。防雷工程设计及设备的选择应遵从以下的原则：
1.可靠性原则
设计系统雷电防护工程应最先考虑的问题就是可靠性。防雷保护技术是不断发展变化的，所选产品必须符合国际标准、国家标准及行业标准。这样才能对网络的未来发展提供保证。
2.先进性、可扩充性原则
采用当今国内、国际上最先进和成熟的技术，使新建立的系统能够最大限度地适应今后技术发展变化和业务发展变化的需要，从目前国内发展来看，系统总体设计的先进性原则主要体现在以下几个方面：
采用的系统结构应当是先进的、开放的体系结构；
采用的技术应当是可扩充的，能满足今后日益扩充的需要。
3.经济实用性原则
本着一切从用户实际角度出发，配置防雷保护系统的目的，在保证系统的正常运行下，整个防雷保护的建设要坚持实用为主，根据投资的强度结合实用价值，应尽可能选择可靠性高，可维护性好的性能价格比高的产品，以便节省投资，以
最低成本来完成系统设备雷电防护的建设。
二、方案设计思想
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。
直接雷击的防护主要使用避雷针、避雷网（带）、避雷线和接地系统。它直接接闪，牺牲自己保护设备。要求保护范围能保护到整个设备，且接地要良好。
感应雷击的防护主要使用感应雷击防雷器。直击雷防雷状况良好的同时，并不能保证所保护电子设备不受影响。而且，往往是因为避雷针（或避雷带）遇到雷击，雷电流沿引下线泄放时，电源线路、信号线路被感应雷电而产生瞬态过电压，进而损坏设备。一般来说，雷击过电压对电子设备的损害主要有以下三个途径：
①电子设备的电源线和通信线缆等受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线路侵入电子设备。
②雷电流沿直击雷引下线入地时，在引下线周围产生磁场，引下线周围的供电线路、信号电缆等各种金属管线上，经感应而产生过电压。
③直击雷经过接闪器（如避雷针、避雷带、避雷网等）入地时，导致地网地电位上升，高电位由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。
因此，我们必须对以上三种途径入侵的雷电压及过电流采用等电位连接、分流、接地、屏蔽和过电压保护等方法进行防护，并应把电源线、网络线进入的端口加装防雷设施进行防护，把雷电压达到其设备端子的残压控制在电子设备不被雷电损坏的范围之内。
第三章设计依据
●GB50057-1994《建筑物防雷设计规范》（2000年版）
●GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
●GA267-2000《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》
●IEC 61024 《建筑物防雷》
●GB/T 50314-2000《智能建筑设计标准》
●YD/T926-1~3(2000)《大楼综合布线总规范》
●GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》
●GB2887—89《计算机场地安全要求》
第四章方案设计
一、项目情况介绍
收费站数量 5
收费车道总车道数量：46
以平南站为例做方案：平南站共有3入5出8个车道。
每个车道须保护的设备
1．收费计算机 1
2．车道计重设备 1
3．车道摄像机 1
每个收费站的电源情况都是一样的：
架空1kv进入收费站经变压器（1000/400）进入配电室，配电室母线分配给照明或者设备，机电设备还有一个专门的配电室，在这个配电室里，再次分配不同的设备得电。
高速公路收费站是保证高速公路收费运行的重要站点，电子信息设备要求全天候运行，否则将影响整个系统的运行，因此必须在安全方面加以全面考虑。
高速公路收费站电子系统主要包括小型机房，机房内有交换机、服务器、打印机和收费计算机、车道计重设备和车道监控系统等。其中监控摄像机大多在露天环境中，因此有遭到直击雷的可能，并且整个系统都由金属部件和电子设备组成，所有的导体都能产生感应过电压或过电流，因此极易造成电子设备的损坏，因此高速公路收费站的防雷设计要从直击雷和感应雷两方面进行考虑。
综合以上所述，可以分析出雷电对高速公路收费站侵害的途径主要有以下几条：
1）直击雷：雷电直接击在摄像机或电源线或信号线上，造成设备的损坏。
2）供电系统：在雷击发生时产生的巨大瞬变电磁场，在1Km范围内的金属环路内均会产生感应雷电流，另避雷针在接闪雷电时，雷电流通过防雷引下线对地泄放同时，也会对附近的电源金属环路产生雷电电磁脉冲，形成线路感应过电压，造成终端设备电源模块的损坏。
3）信号传输系统：信号传输系统跟电源系统一样，也同样受到感应雷的影响，并且由于信号传输系统工作电压都比较低，更容易遭受雷击，从而造成终端设备端口的损坏，严重影响计量系统的正常运行。
4）监控系统
监控系统主要包括硬盘录像机、传输线缆、摄像机、解码器等组成，电源线路和信号线路都容易感应过电压，造成终端设备的损坏。
二、具体保护措施
根据以上分析的情况，主要考虑从以下几个方面对收费站电子信息系统进行雷电防护：
1、机房的的雷电防护
收费站机房是整个收费站系统的中心，主要设备有网络交换机、服务器、打印机、计量仪表、硬盘录像机等设备。
影响机房的感应过电压主要出现在电源线路中，据统计，雷击事故中，从电源线路侵入感应过电压损坏设备占较大比例。根据雷电感应入侵的特点，要实现对设备的安全防护，需要选择合适的避雷器，对机房电源进行三级保护，使浪涌过电压逐级衰减入地，达到有效的防雷和过电压保护。
A 由于电力供给是从总配电箱引入各分配电箱，再到终端设备，按照分级泄放原理，第一级防雷可在总配电柜低压端加装1套大能量SPD1－WL4L8-100KA，使大部分雷电能量在此泄放。
B．在UPS进线端安装电源第二级防雷SPD2－WL4L8-60KA。
C．为保障终端设备的安全，在各路由器、网络交换机、服务器、PC机等重要设备前加装插排式电源SPD3－WL2206-20KA保护。
2.计量系统终端的雷电防护
计量系统终端的雷电防护主要进行秤体的防护、传感器的防护、接线盒的防护、称重仪表的防护、微机的防护等方面进行考虑。
A、秤体的防护
秤体的防护主要是进行直击雷防护，在秤体附近加装避雷针即可，避雷针的高度要根据秤体的长度和宽度计算。例如：台面尺寸为3.4m*16m的汽车衡在秤体中部侧面安装避雷针高度为3m，保护半径为11m，起到直击雷防护的作用。
B、传感器的防护
称重传感器是整个计量设备的核心部件，关系到计量的准确性，也是电子衡器最容易损坏的部件，其敏感元件应变片耐压只有20V左右，并且丝栅很细，线路中的浪涌电压极易损坏应变片。
称重传感器共有四条线，两条为电源输入，两条为信号输出，耐压能力一样，因此四条信号线都需要保护。
每台秤有6只（2节秤台）或8只（3节秤台）称重传感器，分布在秤台的每个角，然后汇集到接线盒中。
因为传感器到接线盒距离较短，所以可以在接线盒统一进行防护，可用小功率电源WLDY-485进行防护。
C、称重仪表防护
称重仪表的外接线缆包括电源线和信号线，因此需要从这两方面进行防护。电源线可跟秤房电源一起进行防护。
称重仪表信号线缆用WLDY-485进行防护。
D、监控系统的防护
监控系统主要组成包括硬盘录像机、摄像机、解码器等，包括电源线、控制线和视频线。电源线、控制线、视频线都能感应雷电过电压，因此防雷设计要从这三方面进行考虑。
摄像机可用山东华普的电源、视频、控制三合一防雷器WL-SKD-3Y或电源、
视频二合一防雷器WL-SKD-2Y进行防护，安装在摄像机的前端。
硬盘录像机需要从电源、视频、控制方面进行防护。供电电源可跟秤房电源一起进行防护。视频防护可使用山东华普的视频信号防雷器WLVD-50B进行防护，控制信号可使用山东华普的控制信号防雷器WLKZ-485进行防护。
E、秤房电源的防护
计量设备的秤房内有UPS、称重仪表、微机、交换机、硬盘录像机等设备，因此需要对秤房电源进行统一防护。
根据现场的实际情况并根据雷电分级泄放的原理，对秤房的电源可进行两级防护，在UPS前端加装WL2L8-40KA进行第一级防护，在称重仪表、微机、硬盘录像机、交换机前端加装WL2206-20KA进行防护，达到可靠的电源防护目的。
3、机房等电位连接
等电位连接是内部防雷装置的一部分，其目的在于减少雷电流或过电压所引起的电位差。等电位是用连接导线或过电压（浪涌）保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置，建筑物的金属构架、金属装置、外来导线、电气装置、电信装置等连接起来，形成一个等电位连接网络，以实现均压等电位，防止需要防雷空间内的火灾、爆炸、生命危险和设备损坏。无论是计量中心还是秤房，均需做等电位连接。
4.防雷的接地
如果没有良好的接地，一切防雷措施都是空谈。无论是直击雷防护还是机房和秤房的防雷，都需要有可靠的接地。
光缆加强筋接地可利用建筑物本身的接地系统进行就近接地。
电源避雷器的接地可通过机房接地系统进行接地。
如果现在机房没有接地系统，需要增加接地系统，并在机房内做成等电位连接。
第五章设备配置清单与工程造价
本次需要防护的收费站共有5个，其中包括8车道的、9车道的和10车道
的。以下是设备清单及报价：
1、机房
序
号
名称型号单价数量合计安装位置
1 三相电源防雷器WL4L8-100KA 3200 1 3200 机房总配电
2 三相电源防雷器WL4L8-60KA 1600 1 1600 机房UPS前端配电
3 防雷插排WL2206-20KA 480 9 4320 机房重要设备
4 合计9120
2、计量系统及监控终端防雷
1 避雷针WL-CF3000 760 4 3040 秤体直击雷防护
2 小功率电源防雷器WLDY-485DC 360 8 2880 传感器供电电源
3 信号防雷器WLKZ5-485 360 8 2880 传感器信号防雷
4 视频、控制、电源
三合一防雷器
WL-SKD-3Y 1200 8 9600 室外全球摄像机前端
5 视频信号防雷器WLVD-50B 380 8 3040 硬盘录像机视频输入口
6 控制信号防雷器WLKZ5-485 360 1 360 硬盘录像机RS485口
7 每个收费站设备合
计
30920
第六章产品介绍
1.电源第一级避雷器
⑴性能指标、
设备型号WL4L8-100KA 保护等级一级
额定电压380V启动电压620V 通流容量100KA响应时间纳秒级
模块数量4个外形尺寸175*155*55(mm) 制造标准GA173-2002计算机信息系统防雷保安器
检测通过北京雷电防护装置测试中心检测合格
选型依据响应时间纳秒级、泄放电流大、残压低、可重复使用，带故障指示功能、独创的热脱扣功能防止火灾发生，经济适用维护方便。
（2）设计安装与维护
① WILLY的设计符合《电工电子设备按电击防护分类(GB/T12501-1997)》、
《电子设备用压敏电阻器(GB/T10194-1997)》和《通讯工程电源系统防
雷技术规定(YD5078-98)》等相关国家标准和行业标准。
②安装时，所有接线必须由专职电工进行，导线应采用标准规格电缆或电
线。
③为最大限度发挥保护效果，应尽可能靠近被保护设备，其正面应留有1
米左右的空间，便于日常维护。
④公司推荐采用常规并联接线，引线长度一般不应超过3米，以达到最佳
保护状态。
⑤该装置结构合理，性能稳定，可靠性高，无须特别维护；
⑥当设备保护性能下降或故障时，该装置盘面上绿色指示变为红色指示，
则需要维修。
⑦维修人员可把红色指示的模块拔下，将该模块从线路上断开，更换模块。
2.电源第二级避雷器
⑴性能指标、
设备型号WL4L8-60KA 保护等级二级
额定电压380/220V启动电压620V 通流容量60KA响应时间纳秒级模块数量4个增值功能热脱扣制造标准GA173-2002计算机信息系统防雷保安器
检测通过北京雷电防护装置测试中心检测合格
选型依据带故障指示以及远程报警端子功能维护方便、独创的热脱扣功能防止火灾发生安全可靠，响应时间纳秒级、残压低、可重复使用。
（2）设计安装与维护
1、WILLY的设计符合《电工电子设备按电击防护分类(GB/T12501-1997)》、
《电子设备用压敏电阻器(GB/T10194-1997)》和《通讯工程电源系统防
雷技术规定(YD5078-98)》等相关国家标准和行业标准。
2、安装时，所有接线必须由专职电工进行，导线应采用标准规格电缆或电
线。
3、为最大限度发挥保护效果，应尽可能靠近被保护设备，其正面应留有1
米左右的空间，便于日常维护。
4、公司推荐采用常规并联接线，引线长度一般不应超过3米，以达到最佳
保护状态。
5、该装置结构合理，性能稳定，可靠性高，无须特别维护
6、当设备保护性能下降或故障时，该装置盘面上绿色指示变为红色指示，
则需要维修。
7、维修人员可把红色指示的模块拔下，将该模块从线路上断开，更换模块3.防雷插排
（1）性能指标
（2）主要特点：
◆新型多用插孔，宽松合理的插孔座间隙
◆具有短路保护功能
◆防雷保护功能迅速
◆通流容量大，响应时间快
◆残压低,内为凯文式两级防护
◆有工作、故障指示
◆安装方便，维护简单
◆加有高效雷电延时器，能最有效的滤除各种电磁干扰，雷电流泄放能力可达20kA.
（3）产品说明：
威力牌插排防雷器是将电涌保护器与电源插排有效的结合起来，适用于电源系统的末级防护，广泛应用于IT系统设备的终端及家庭彩电、音响、录像机、影碟机等电子电器设备。能有效的吸收突波，抑制尖峰脉冲和浪涌电流，避免电子电器设备遭受异常电压冲击和感应雷击而造成的损害，并有过负荷保护功能，右侧有复位开关，且有故障、正常、接地、保护指示灯，还有漏电保护功能，能有效防止人身触电事故的发生，保障设备的安全运行。
4、避雷针
本次投标产品为山东华普信息科技有限公司（济南）生产的威力牌避雷针。该产品有以下特点：
型号：WL-CF3000
规格：3000×25mm（高×直径）
主要材料：圆钢镀铬
技术特点：
域外引雷、域外排雷，雷电通流能力强
抗风能力强，可抗45m/s的风力
具有自身恢复功能，寿命长
防水、防腐、防污
结构合理，安装方便，免维护
5、小功率电源防雷器
小功率电源防雷器适用于各种小功率设备的电源防护，如：摄像头电源、计算机电源、交换机电源、电视机及各种仪器的电源防护，内部电路采用凯文式两极结构，加有高效雷电延时器，能最有效的滤除各种电磁干扰，雷电流泄放能力可达20kA.
6、监控用三合一防雷器
WL-SKD-3Y三合一防雷器为视频信号、控制信号和电源防护合为一体，为监控系统防雷设计和安装提供了方便。威力三合一防雷器的三种信号均设计成两级防护，防雷效果优于同行业其他产品，带宽高：大于18M，衰减小：小于0.5db。
主要性能指标
1、视频信号衰减（插损）≤0.5db 带宽0-20M In≤10KA 限制电压：线间≤30V。
2、控制信号衰减（插损）≤0.5db 带宽0-20M In≤10KA 限制电压：线间≤30V。
3、电源 In≤10kA+6Ka/每线。电源分为DC24V、DC48V、AC24V、AC48V、AC220V。限制电压也不尽相同。
7、视频信号防雷器
威力视频信号防雷器依据IEC标准设计，适用于公共电视、卫星电视接收、监控等系统的视频信号，两级保护，高速反应。分为BNC、视频接口类型，户外使用的信号防雷器为防水型。
主要特点：
◆传输速率高，插入损耗小
◆防雷保护功能强
◆响应时间快
◆多级过滤
◆残压低
◆外型美观，安装方便，维护简单
8、控制信号防雷器
控制信号防雷器适用于保护敏感的控制信号线路，使其免受雷电感应电压、电源干扰、静电放电等所造成的损坏。
主要特点：
◆传输速率高，插入损耗小
◆防雷保护功能强
◆响应时间快
◆多级过滤
◆残压低
◆外型美观，安装方便，维护简单
第七章施工方案
在实施防雷工程过程中，严格遵循科学的原则和经济的原则，依据有关国家规范和国际电工委员会有关规范，运用先进的防雷理论和工程技术进行工程勘测和施工。
1. 根据该工程的规模、特点及工期要求，分为三个阶段：施工准备阶段，施工阶段，调试验收阶段。
2. 施工准备阶段
2.1 设备及材料准备
2.1.1 在与甲方签订合同后，立即安排准备所有需要的器材、工具、辅材等，并按甲方要求送到施工现场。
2.1.2 电焊机、电烙铁、剥线钳、电工刀、水平仪、冲击钻、扳手、钳子、螺丝刀等施工工具准备（常用工具）。
2.1.3 25 mm2、16mm2、10mm2BVR铜线、线鼻子、焊条、焊锡、焊膏、绝缘
胶带、胶布、等辅材准备。
2.1.4 现场准备
(1)根据甲方要求办妥施工人员出入证。
(2)对施工人员进行严格的安全教育。
(3)与甲方协商每天何时进场与退场的施工时间。
(4)认真检查施工器具的安全性和可靠性。
3. 施工阶段
施工阶段是整个工程项目管理的核心阶段，必须确保工期进度和工程施工质量，做到安全文明施工。
3.1执行技术规范和技术标准
3.1.1 GB50057—94（2000年版）《建筑物防雷设计规范》
3.1.2 GB50343—2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
3.1.3 GB50174—93《电了计算机机房设计规范》
3.2 电源避雷器挂墙明设，底边距地距离根据现场确定。
3.3接地线安装
3.4电源避雷器进线安装。在UPS前安装电源避雷器时，先检查和确保UPS 供电满载在可靠供电时间前提下，安装时应在尽量短的时间内完成。避雷器的引线不宜大于0.5米。
3.5文明施工
3.5.1 所有施工人员必须佩戴施工证上岗，严禁野蛮施工。
3.5.2 每天对现场垃圾及时清运。
3.5.3 施工现场严禁吸烟
3.5.4 现场所有辅材及机具整齐摆放，专人管理。
4.调试验收阶段
4.1 对电源避雷器进行现场调试，使之达到最佳工作状态。
4.2 对整个工程进行全面检查。
5.施工周期
签订合同之日计算，总共20天或根据甲方要求（包括所有产品、材料的准备和整个施工时间）。
第八章售后服务
a、本方案所用产品出现问题后，由乙方送工厂检测，确属产品质量问题或由于雷电流冲击造成的享受三年免费保修的服务政策，人为损坏不在免费保修之列。
b、建议每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常，必要时应挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。
c、建议接地网的接地电阻应每年雨季前进行一次测量。每年雷雨季节前应对运行中的防雷器进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，发现防雷模块异常及时处理。
d、本工程完成后，不但能大大提高信息系统的雷电防御能力，而且能防止误操作等引起的过电压，净化电源、减少网络故障。
e、本方案中用到的所有威力防雷器，均由中国平安保险公司投保，设备遭到雷击后，甲方要在24小时内向当地的平安保险公司报案，同时及时通知我们公司。本公司承诺对所售设备提供终身的维修服务。
f、客户服务热线电话(2 )，为用户提供及时的技术服务与支持。
中华人民共和国国家标准建筑物防雷设计规范(GB 50057-94) 第一章总则 第1.0.1条为使建筑物(含构筑物,下同)防雷设计因地制宜地采取防雷指施,防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失,做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本规范。 第1.0.2条本规范适用于新建建筑物的防雷设计。 本规范不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置的防雷设计。 第1.0.3条建筑物防雷设计,应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等的基础上,详细研究防雷装置的形式及其布置. 第1.0.4条建筑物防雷设计除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。 第二章建筑物的防雷分类 第2.0.1条建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分为三类。 策2.0.2条遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物： 一、凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。 二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。 三、具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。 第2.0.3条遇下列情况之一时,应划为第二类防雷建筑物： 一、国家级重点文物保护的建筑物。 二、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。
三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子没备的建筑物。 四、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和 人身伤亡者。 五、具有1区爆炸危险环境的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。 七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 八、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 九、预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 注,预计雷击次数应按本规范附录一计算; 第2．0.4条遇下列情况之一时,应划为第三类防雷建筑物 一、省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 二、预计雷击次数大于或等于0.012次/a,且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 三、预计雷击次数大于或等于0.06次/a,且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 四、预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。 五、根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果,并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素,确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。 六、在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物;在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区,高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。 第三章建筑物的防雷措施 第一节 -般规定
视频监控系统防雷方案 一、概述 随着科学技术的迅速发展,电子设备特别是弱电设备在各领域中的广泛应用,但是,利用微电子技术生产的设备,它的安全性、可靠性和电磁兼容性已成为人们非常关注的问题。在实际应用中,各种微电子设备对人为的或自然的电压、电流的冲击越来越频繁,它给我们生活和工作带来了无法估算的损失。而人为的或自然的电压、电流冲击大多数来源于四个方面:即雷击放电、静电放电、开关动作和强电磁脉冲。其中雷击入电对电子设备的损坏最为严重,破坏性极大为此,我们认为对雷电电磁脉冲(LEMP)的防护,不但是必要的,而且是必须实施的。 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(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。 现代防雷技术的原则强调全方位防护、综合治理、层层设防,把防雷看作一个系统工程。根据国家有关规定,要求在建筑物的内外部各种系统上统一安装防雷装置。为了规范市场,确保防雷产品的可靠性,工程中使用的防雷产品要有相关部门出具的检测报告。 国家标准中也指出,要做到在建筑物及其内部设备安装了防雷装置以后达到万无一失的水平,从经济角度出发,做到这一点就太浪费了,而且即使按照国家标准规范设计的防雷装置的防雷安全度也并非100%。 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,并根据贵单位的介绍,精心设计,力求将雷击的损害降到最低点。 二、设计方案
1、设计依据 国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版) 国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-94(2004年版) 国家标准《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94 国家标准《低压配电设计规范》 GB50054-95 《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第一部分:性能要求和试验方法》 国际标准IEC61312-2《雷电电磁脉冲的防护》第二部分建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地》 2、建筑物防雷类别 由于本 ? 场所,根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)提供的建筑物防雷分类标准,本?防雷工程按第?类防雷建筑物设计。 3、了解情况:设备的安装位置和功能 (1)前端视频采集系统; a. 有?个室外点采用固定式摄像头,摄像头输入视频线来自前端光端机,摄像头电源来自适配器,适配器输入电源来自附近建筑物220V电源。 b. 有?个室外点采用带云台摄像头,摄像头输入视频线来自前端光端机,摄像头电源及云台控制线来自解码器,解码器输入控制线来自前端光端机,解码器输入电源来自附近建筑物220V电源。
高速公路机电系统防雷设计 发表时间：2018-01-02T13:18:38.530Z 来源：《防护工程》2017年第22期作者：邸赫 [导读] 雷电是一种剧烈的自然大气现象,由自然界的带不同极性电荷的雷雨云与雷雨云之间、雷雨云与大地之间的放电现象。 辽宁艾特斯智能交通技术有限公司辽宁沈阳 110166 摘要：雷电是一种剧烈的自然大气现象,由自然界的带不同极性电荷的雷雨云与雷雨云之间、雷雨云与大地之间的放电现象,其放电电压很高,放电电流大,放电时间短。雷击的电效应、热效应和电动力效应都能使建构物遭受破坏,引起火灾及人身伤亡事故,雷击电磁脉冲,会造成信息系统受干扰而影响正常运行和设备毁坏,对操作人员也会造成伤害,有资料介绍,在我国雷害的重灾省,每年损失在几十亿左右,因此高速公路机电系统的防雷设计应引起我们广大设计者的高度重视。本文对高速公路机电系统防雷设计进行了分析。 关键词：高速公路；机电系统；防雷设计. 引言 高速公路机电系统是一个功能强大的集成系统 ,包括供电设备、监控设备、收费和通信设备等 ,既有强电设备 ,又有弱电设备 ,如果在设计和施工中不重视雷电防护 ,极易遭受雷击或电磁脉冲的破坏 ,给高速公路安全管理带来极大的隐患。 一、雷击事故的危害及特点 国际电工委员会(IEC)称雷电为电子化时代的一大公害,高速公路的机电系统是一个功能强大的电器电子系统。既有强电设备,又有大量监控通信及传感等弱电设备,如果在设计中不重视其雷电的保护,极易遭受直雷击或雷电电磁脉冲的危害,轻者部分设备被击坏,系统丧失部分功能,重者使全部系统瘫痪,使经济造成重大损失,给高速公路的安全运营带来极大隐患。有资料介绍,某高速公路收费站就因雷击事故使收费系统瘫痪,中断达6h,直接经济损失20多万元左右。 雷击事故分为直接雷击事故和感应雷电事故两类,直击雷电事故主要有:雷电的热效应、雷电的电效应(高电压、大电流)、雷电的电动力效应造成物体的危险。感应雷(电磁感应雷、静电感应雷)危险虽然没有直击雷危险那么猛烈,但它发生的机率比直击雷高的多,因为直接雷击通常是指落地雷,指雷云对大地某一物体的放电造成物体的击毁、人畜的死伤。而感应雷是一次雷击之后,在某一个较大的范围内产成电磁感应雷或静电感应雷,通称雷电浪涌现象,这种浪涌可以通过电力线、电话线、导电金属管、信息线路等传播到数公里远,使雷害范围扩大。有资料介绍,在直击雷周围2km范围内会使未作防雷保护的电子设备损坏。因此,高速公路机电系统的雷电防御,不仅要防直接雷击,还要防雷电电磁脉冲。 二、高速公路机电系统防雷设计 2.1接地系统 良好的接地系统是高速公路避雷技术中最关键的环节，无论何种形式的雷击，都需要利用接地装置将雷电流送入大地。直击雷防护主要是将避雷针、带或线用作接闪器，接收雷电流并经接地装置导入大地；感应雷则是利用等电位连接、屏蔽等方式来完善防护措施。鉴于高速公路建筑物遭受雷击后，内部机电设备可能受到直击过电压、感应过电流的损害。为尽可能地保护设备安全，将雷电能量安全泄入大地，公路建筑物机器内部弱电设备、电源线路以及通信系统均应做好防雷接地装置工作，机房弱电系统的防雷接地应采取综合布线的方式，电气相通，有效地发挥等电位及屏蔽作用，防范地电位反击电压对避雷系统的破坏。 （1）交流电源防雷接地。主要指机电设备交流电源的提供单元——变压器，为防止线路遭受雷击时，雷击感应电流经线路对变压器产生冲击，破坏系统机电设备的安全，可使变压器中性点直接接地运行，即便发生雷击事故，变压器也能自动跳闸保护，有效保证机电设备的安全。对于采用就近供电电源未装设隔离变压器的机电系统，须在供电电源与弱电设备电源系统间增设电涌保护器SPD，分流雷击电磁脉冲所产生的瞬时过电压，使其降低至设备可承受范围内。 （2）机电设备保护接地。机电设备正常运行时属于带电体，弱设备绝缘出现损害，就会在机电设备、人与大地间构成电流通路，极易诱发操作人员发生触电危险。由于机电设备长时间使用可能会有绝缘老化或碰撞等情况，为尽可能地消除人员安全隐患，机电设备运行时的不带电金属部分应做好接地装置工作，使设备绝缘破损时能将泄漏电流经人体、接地装置泄流到大地。接地装置电阻应低于1Ω，才能确保泄漏电流处于可控安全范围内，不会对人体健康构成威胁。 （3）直流工作接地。目前，高速公路控制系统普遍应用了计算机、通信技术等构成的综合自动化系统，包括集成电路、微电子元件等在内的电子器件已成为机电设备的核心。这些弱电系统多采用直流电源，雷击时一旦出现供电电源波动，就可能给弱电设备带来强烈干扰甚至直接烧毁。直流工作接地一方面可使微电子设备均处于同一低压直流系统中，对于稳定电路电位，防止外来电源干扰具有明显效用。同时，高速公路收费站将监控机房、配电房以及数据反馈屏等设施设备的接地系统搭建为一体化的联合接地系统，还可保证信号传输存在统一的电位参照点，可有效地衰减弱电设备间数据传递、转换可能产生的电磁干扰，保证弱电设备工作的高效性。 2.2信号防雷 通信系统、监控系统中的道路数据信号线、语音传输线采用的有双绞线、同轴电缆、光纤光缆等介质，但除了金属光缆外，其余线缆均不排除有遭受雷击的可能性，并由此传递雷击、高位电压破坏设备。要消除此雷害的潜在隐患，应当注意以下几点：（1）合理敷设：尽量沿平原、水田等电阻率较低之处进行敷设，力求不经山顶、山脊后存在孤立大树等高杆物体的地方。 （2）屏蔽、分流措施：于埋地电缆上方约30cm处敷设规格为直径6mm或8mm的镀锌导线，降低电缆的雷击故障率；电缆敷设沿线无法避开较多高杆物体时，可在其周围埋设一条半圆形镀锌导线，避免雷击接地物体时对电缆构成反击；电缆芯线每隔200m即安装一个避雷器，用于泄放侵入线缆的雷电流。 2.3场区机电设备防雷 为确保高速公路机电设备安全，避免雷电过电流、过电压的干扰破坏，防雷设计应将场区防雷保护划分为外部、内部防雷保护两大块。前者指建筑物的防雷、接地线等，如处于雷电活跃区，计算机终端及机电设备较集中的地方，应以独立避雷针（网）保护好整栋建筑物，将电流引至10m之外；内部防雷保护主要指电涌保护器（SPD）的安装，电源系统应采用TN-S方式保护，根据直击雷、感应雷有针对
监控系统防雷设计方案(总7 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
监控系统（立杆）防雷设计方案 编辑：万佳防雷负责人：杨帅一、概述 每年各种通讯控制系统或计算机网络因雷击而损坏的事例屡见不鲜，其中安防监控系统因受到雷击而引起设备损坏、自动化监控失灵的事件也时常发生。道路监控子系统中，有一部分前端摄像机安装在室外，对于雷雨多发地区，容易遭受雷击损坏，因此极有必要对这些设备进行防雷保护。 道路监控系统中，分布在各处的室外型监控摄像机，其交流220V供电电源通过两芯电缆、视频信号通过带BNC接头的10Base2细缆、RS485通信控制信号通过多芯电缆，传输至中心控制主机，进行集中监控。 为了防止雷电产生的感应过电压和过电流，在所有监控设备的电源线入口、信号线连接的设备两端均应安装相应的避雷器。监控系统中的前端摄像机一般分为室外安装型和室内安装型，室内型摄像机信号传输线缆和电源供给线缆均通过"地埋"方式布线，遭受雷击的机会较少。进行防雷器设备选型时，必须注意防雷保护器必须达到以下基本要求： 1）正常运行时，雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输，雷电保护器的对地阻抗应尽可能大，串联在电路中的阻抗应尽可能小。 2）在雷电袭击通信总线时，雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用，其钳位电压应低于RS485芯片的耐受电压水平。 3）在抑制不超过防雷器最大通流量的雷电袭击过程中，雷电保护器自身应完好。 4）雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度。 二、监控系统防雷总体方案 1、直击雷的防护 直击雷的防护较简易的方法是采用避雷针，室外各球形摄像机由于分别分布在室外，距离较远，因此室外各摄像头须设计安装避雷针。具体设计方案为：在室外各球形摄像头的立杆上（立杆的顶部）分别安装一支避雷针，规格为φ16×1000mm镀锌圆钢，安装方式为焊接。 2、防雷接地要求 防雷接地由引下线、接地线和接地体组成。引下线是引导雷击电流从避雷针入地的通道。接地体埋于地下与引下线相连接，雷击电流由此泄放到大地，接地体满足接地电阻的要求。多种接地体距离无法大于20M时，必须加装
《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 UDC 中华人民共和国国家标准GB P GB50057-2010 建筑物防雷设计规范 Design code for protection of Structures against lightning 2010-11-03 发布 2011-10-01实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家标准 建筑物防雷设计规范 Design code for protection of Structures against lightningGB 50057-2010 主编部门：中国机械工业联合会 批准部门：中华人民共和国建设部 执行日期：2011年10月1日 2011 北京
中华人民共和国住房和城乡建设部公告 第824号住房和城乡建设部 关于发布国家标准《建筑物防雷设计规范》的公告 现批准《建筑物防雷设计规范》为国家标准，编号为 GB 50057 —2010，自 2011年 10月 1日起实施。其中，第 3.0.2、3.0.3、3.0.4、4.1.1、4.1.2、 4.2.1(2、3)、4.2.3(1、2)、4.2.4(8)、4.3.3、4.3.5(6)、4.3.8(4、5)、4.4.3、4.5.8、 6.1.2条(款)为强制性条文，必须严格执行。原《建筑物防雷设计规范》 GB 50057—94(2000年版)同时废止。 中华人民共和国住房和城乡建设部 二 O一0年十一月三日
前言 本规范是根据中华人民共和国建设部于 2005年 3月 30日以建标函[2005]84号“关 于印发《2005年工程建设标准规范制订、修订计划（第一批）》的通知”的要求，由中 国中元国际工程公司会同相关单位对《建筑物防雷设计规范》GB50057 -95(2000年版) 修订而成的。 本规范修订的主要内容为： 1.增加了术语一章； 2.变更防接触电压和防跨步电压的措施； 3.补充外部防雷装置采用不同金属物的要求； 4.修改防侧击的规定； 5.详细规定电气系统和电子系统选用电涌保护器的要求； 6.简化了雷击大地的年平均密度计算公式,并相应调整了预计雷击次数判定建筑物的防雷分类的数值。 7.部分条款作了更具体的要求。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国机械工业联合会负责日常管理，由中国中元国际工程公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议反馈给中国中元国际工程公司（地址：北京市海淀区西三环北路 5号，邮编 100089）。 本规范组织单位、主编单位、参编单位和主要起草人： 组织单位：中国机械工业勘察设计协会 主编单位：中国中元国际工程公司 参编单位：五洲工程设计研究院 中国气象学会雷电防护委员会 北京市避雷装置安全检测中心 中国石化工程建设公司 中国建筑设计研究院 主要起草人：林维勇黄友根焦兴学陶战驹王素英杨少杰宋平健黄旭张文才徐辉 本规范主要审查人员：张力欣王厚余丁杰方磊欧清礼尹君平 王云福关象石杨维林
视频监控系统防雷接地概述 一、防雷概述 雷电是一种常见且非常壮观的自然现象，它具有极大的破坏力，对人类的生命、财产安全造成巨大的危害。随着安全监控系统在银行、交通、小区、库房管理中的迅速普及应用，监控系统设备因雷击破坏的可能性就大大增加了，其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失。因此如何对安装监控系统实施切实有效的防雷保护，保证系统安全可靠运行，成为当前一项紧迫的重要课题。为了对安全监控系统采取有效的防雷保护措施，保障监控系统正常可靠的运行，首先应明确监控系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径，尤其是针对因雷击点的调查分析，在分析其损坏原因的基础上，正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置，以及对信号、电源线路的合理布线、屏蔽、等电位连接及接地方式等方面进行深入的研究和探讨。
二、监控系统雷击事故分析 1、前端设备直击雷防护措施不完善： 监控系统前端设备有室外和室安装两种情况，安装在室的摄像机一般不用考虑直击雷防护；安装室外的摄像机一般是利用灯杆、独立支撑杆或是安装在建筑物外墙上，通过对多年来对监控系统事故调查中发现，有些前端设备没有在直击雷保护区域，甚至有些地方，特别是独立架设的支撑杆没有任何防直击雷措施，当发生雷击时，雷电将直接击中前端设备，直接摧毁前前端设备。 2、传输线路敷设不符合要求： 传输线路是前端设备和终端设备之间的纽带，也是雷电侵入设备的一个重要途径，然而在工程施工中往往忽视了传输线路的防雷。从防雷角看，穿金属管埋地敷设方式防雷效果最佳，架空线最容易遭受雷击，并且破坏性大，波及围广。然而我们发现施工方在敷设线路时，为节约成本和降低施工难困，大多的数线路都是采用架空敷设，而且电源线与信号线缆捆扎在一起，没有分开敷设，也没有采取屏蔽和接地措施，此种情况下，电源线路将会通过耦合在信号线上感应出电压，我们通过实际测量也发现，在视频同轴电缆上常常会有十几伏甚至几十伏的感应过电压，此过电压长期加在设备两端，导致设备损坏。 虽然某些场合采用的是埋地敷设，但由于埋地时是穿的PVC管而不是金属管，当雷击发生时，PVC管并不能对雷电流起到屏蔽作用，并不能阻止雷击事故的发生，大量的事实显示，雷击造成埋地线缆故障，大约占总故障的30％左右，即使雷击比较远的地方，也仍然会有部分雷电流流入电缆。
高速公路收费站防雷 设计方案 2013年4月6日
目录 第一部分防雷原理 (3) 第二部分具体防雷保护方案 (4) 第三部分防雷器材配置与工程报价表（见附件） (8)
高速公路收费站防雷设计方案（本方案只为典型防雷设计的样版，其中所涉及数据为经验假设） 工程部 第一部分防雷原理 １、直击雷经过接闪器[如避雷针（带）]、引下线和接地装置而直接泄放入地，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、雷电流沿引下线入地时，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、进出大楼或机房的电源线和信号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。因此，我们对以上三种途径对整个入侵的雷击过电压及过电流进行防护。 完整系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面: 1、外部防雷包括接闪器（避雷针、带、线）、引下线（建筑物钢筋、人工引下线）、接地装置（接地体、地网）等等，其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭，将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线、接地体等，泄放入大地。 2、内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。在需要保护设备的前端安装合适的避雷器，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。 当雷电发生在距离建筑物较近的地方，通过避雷针将可能击中于建筑物本体的雷电吸引并通过避雷针泄放入大地时，所产生的感应电动势会对内部所有的金属线路均产生具破坏作用的感应电流，正是由于电源、网络、通讯等线路出现感应雷电流，增加了建筑物内部较为敏感的计算机等设备破坏的可能性，安装避雷针时没有做好完备的内部防护感应雷的措施，将会大大增加雷击损坏事故的机会，此时的避雷针就真正成为了引雷针。 当所在的建筑物附近出现雷雨云时，雷电不通过建筑物顶部的避雷带等泄放雷电流时，也会在建筑物内部设备的电源和网络系统中产生感应雷电流，导致设
防雷接地系统安装专项施工方案 分部分项工程名称：建筑电气——防雷接地系统安装 一、设计意图 本工程按二类防雷建筑物设计防雷装置。防雷与工频共用一个接地体，要求接地电阻检测值不大于1Ω。利用基础桩基主筋、地梁与底板钢筋网作接地体，接地体必须饱和焊接形成可靠的电报通路。 所有基础地梁应保证两根≥φ12主钢筋电气连续贯通，并与桩承台台面环形接地体采用φ10圆钢搭接连通，焊口单面焊焊缝长120mm,双面焊缝长60mm，保证电气连续贯通。利用立柱内二根≥φ16对角主筋（剪力墙内至少两根φ12立筋）作为防雷引下线。引下线采用两根φ10圆钢分别和基础接地系统搭接连通，焊口单面焊焊缝长。采用40*4热镀锌扁钢，暗敷在部分基础地梁内将水平接地体，垂直接地体连续贯通组成联合接地系统。 接地系统引出，采用200*200*90钢盒暗埋于墙（或100*100*60钢盒暗埋于柱）内，钢盒内预留80*50*5端子板，并用40*4热镀锌扁铁与接地系统可靠焊通。接地系统测试点采用63*63*5角钢预埋于立柱内（与柱外侧平），预埋角钢同引下线可靠焊通，下口距室外地坪500mm。 将建筑物内的各种竖向金属管道、金属构架每层(每层预留63*63*5角钢与结构主钢筋焊通)与防雷系统连通。所有进出大厦的金属管道皆与就近接地系统连通，做总等电位连接。 屋面避雷带采用25*4镀锌扁钢女儿墙压顶上明装，采用支撑卡与女儿墙压顶固定，卡间水平间距1.0米；接闪器与防雷引下线间用25*4热镀锌扁钢焊接贯通。将各层的金属门窗框架、阳台、金属栏杆、面积较大的金属装饰物以及金属结构物等就近与防雷引下线或楼层均压环搭接连通。玻璃幕墙的金属支撑架从一层开始每层就近与防雷引下线、楼层均压环连接。 本建筑的防雷接地装置与电气设备的保护接地、工作接地共用接地系统，其接地电阻不大于1Ω。 二、施工要素及施工工艺流程 具备完整的设计文件并充分领悟文件意图；施工操作人员及检测人员必须持证上岗；接地电阻
文件编号：RHD-QB-K4656 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 高速公路机电设施防雷接地技术标准版本
高速公路机电设施防雷接地技术标 准版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 摘要：随着交通事业的发展，高速公路的建设也加快了步伐，但高速公路机电系统一旦遭受雷灾，损失将非常严重，因此，防雷建设迫在眉睫。良好的接地效果是防雷成功的重要保证之一。文章从高速公路机电系统防雷的重要性出发，分析了防雷接地技术要求，通过采取相应的措施，以达到最佳防雷效果。 关键词：高速公路；机电设施；防雷；接地技术；雷电灾害防护 雷击是严重的自然灾害，尤其是在广东沿海地区，是雷害最严重的地区之一。雷电作为一种自然现
象，对建筑物和设备设施都会造成较大损坏，特别是对高速公路的机电设备的危害。高速公路机电系统是一个功能强大、设备种类繁多的电子系统，既有强电设备又有大量弱电设备，一旦遭受雷击，将会造成整个系统或部分设备损坏，不仅给高速公路运营治理带来极大的不便，而且会带来巨大的经济损失。而良好的接地效果是防雷成功的重要保证之一，如何做好以防雷接地为核心的高速公路机电系统的防雷问题应受到广泛的重视。 1 系统防雷接地的重要性 防雷接地是让已经纳入防雷系统的闪电能量释放入大地，是分流和释放直击雷和雷电电磁干扰能量的最有效的手段之一，也是电位均衡补偿系统的基础。接地的目的是使雷电流通过低阻抗接地系统向大地释放，从而保护收费建筑物、电子设备和人员的安全。
防雷接地规范标准
目录 第一章总则 (3) 第二章防雷分类 (3) 第三章措施 (5) 第一节一般规定 (5) 第二节第一类防雷建筑物的防雷措施 (5) 第三节第二类防雷建筑物的防雷措施 (9) 第四节第三类防雷建筑物的防雷措施 (13) 第五节其它防雷措施 (15) 第四章装置 (17) 第一节接闪器 (17) 第二节引下线 (18) 第三节接地装置 (19) 第五章接闪器 (20) 第一节接闪器选择 (20) 第二节接闪器布置 (20) 参考资料 (20)
第一章总则 第1.0.1条为使建筑物(含构筑物，下同)防雷设计因地制宜地采取防雷指施，防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规范。 第1.0.2 条本规范适用于新建建筑物的防雷设计。 本规范不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置的防雷设计。 第1.0.3 条建筑物防雷设计，应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等的基础上，详细研究防雷装置的形式及其布置。 第1.0.4 条建筑物防雷设计除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。 第二章防雷分类 第2.0.1条建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。 第2.0.2条遇下列情况之一时，应划为第一类防雷建筑物： 一、凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。 三、具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 第2.0.3条遇下列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物： 一、国家级重点文物保护的建筑物。
监控系统防雷方案 方 案 介 绍 设计单位：北京七彩智通科技有限公司 设计人：梁利峰 设计日期：2014年7月19日
目录 一、工程概述 (1) 二、雷击防护措施 (2) （一）直击雷防护 (2) 1、监控系统前端设备直击雷防护措施 (2) （1）户外监控摄像枪直击雷设施 (2) （2）户外摄像枪接地及地网 (2) （3）地网施工程序 (3) （二）感应雷防护 (4) 1、设备前端的感应电防护 (4) 2、传输线路的防护 (4) 3、传输线路的布线 (4) 4、监控室设备防雷 (5) （1）监控室电源系统的防雷措施 (5) （2）监控室控制、对讲系统的防雷措施 (6) 三、屏蔽措施 (8) 四、等电位连接与共用接地 (8) 五、设备清单 (10) 六、运行维护 (10) 七、附件 监控类防雷产品介绍 公司简介 技术支持体系 售前、售后服务体系 部分用户清单 资质证明
监控系统防雷工程方案 一、工程概述 监控系统由前端摄像枪设备、监控室显示录像设备以及传输线路组成，系统采用了大量的集成元件，在雷击发生时，传输线路感应到雷电磁场产生过电压，可高达几千伏，对集成元件有较大的危害。监控系统中的传输线路许多处于LPZ0A非防雷区域。系统走线在布线阶段没有考虑与防雷引下线保持足够的距离，这些都为系统的安全运行留下了隐患。 一般认为，雷电的防护措施有隔离、等电位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压过流保护、接地等方法将雷电过电压、过电流及雷击电磁脉冲消除在设备外围，从而有效地保护各类设备。目前主要采用气体放电管、放电间隙、高频二极管、压敏电阻、瞬态二极管、晶闸管、高低通滤波器等元件根据不同频率、功率、传输速率、阻抗、驻波、插损、带宽、电压、电流等要求，组合成电源线、天馈线、信号线系列电涌保护器（SPD）安装在微电子设备的外连线路中，地线按共用接地原则接入系统的地线，才不至于造成电位反击。只有设计合理、安装合格，电涌保护器才能有效的防御雷电。 系统综合防雷在设计时主要采用以下标准，供设计时参考。 （1）IEC61024《建筑物防雷》 （2）IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》 （3）ITU K25《光缆的防雷》 （4）GB50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 （5）GB50057-94《建筑物防雷设计规范》 （6）GB50174-93《电子计算机机房设计规范》 （7）GB50200-94《有线电视系统工程技术规范》 （8）GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 （9）GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》
防雷系统设计方案
防雷系统设计方案 防雷系统发展 电的普遍使用促进了防雷产品的发展，当高压输电网为 千家万户提供动力和照明时，雷电也大量危害高压输变 电设备。高压线架设高、距离长、穿越地形复杂，容易 被雷击中。避雷针的保护范围不足以保护上千公里的输 电线，因此避雷线作为保护高压线的新型接闪器就应运 而生。在高压线获得保护后，与高压线连接的发、配电 设备依然被过电压损坏，人们发现这是由于“感应雷”在 作怪。（感应雷是因为直击雷放电而感应到附近的金属 导体中的，感应雷可经过两种不同的感应方式侵入导 体，一是静电感应：当雷云中的电荷积聚时，附近的导 体也会感应上相反的电荷，当雷击放电时，雷云中的电 荷迅速释放，而导体中原来被雷云电场束缚住的静电也 会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成电脉 冲。二是电磁感应：在雷云放电时，迅速变化的雷电流 在其周围产生强大的瞬变电磁场，在其附近的导体中产 生很高的感生电动势。研究表明：静电感应方式引起的 浪涌数倍于电磁感应引起的浪涌。雷电在高压线上感应 起电涌，并沿导线传播到与之相连的发、配电设备，当 这些设备的耐压较低时就会被感应雷损坏，为抑制导线
中的电涌，人们创造了线路避雷器。 早期的线路避雷器是开放的空气间隙。空气的击穿电压很高，约500kV/m，而当其被高电压击穿后就只有几十伏的低压了。利用空气的这一特性人们设计出了早期的线路避雷器，将一根导线的一端连在输电线上，另一根导线的一端接地，两根导线的另一端相隔一定距离构成空气间隙的两个电极，间隙距离确定了避雷器的击穿电压，击穿电压应略高于输电线的工作电压，这样当电路正常工作时，空气间隙相当于开路，不会影响线路的正常工作。当过电压侵入时，空气间隙被击穿，过电压被箝位到很低的水平，过电流也经过空气间隙泄放入地，实现了避雷器对线路的保护。开放间隙有太多的缺点，如击穿电压受环境影响大；空气放电会氧化电极；空气电弧形成后，需经过多个交流周期才能熄弧，这就可能造成避雷器故障或线路故障。以后研制出的气体放电管、管式避雷器、磁吹避雷器在很大程度上克服了这些毛病，但她们依然是建立在气体放电的原理上。气体放电型避雷器的固有缺点：冲击击穿电压高；放电时延较长（微秒级）；残压波形陡峭（dV/dt较大）。这些缺点决定了气体放电型避雷器对敏感电气设备的保护能力不强。半导体技术的发展为我们提供了防雷新材料，比如稳压管，其伏安特性是符合线路防雷要求的，只是其经
高速公路机电系统过电压保护及防雷接地研究 发表时间：2019-02-28T14:57:45.753Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第32期作者：郭凯 [导读] 高速公路机电系统是包含电力、通讯、监控等系统的综合系统。 山西省交通规划勘察设计院山西太原 030012 摘要：高速公路机电系统是包含电力、通讯、监控等系统的综合系统。一般来说，高速公路机电系统集中在收费站、服务区、隧道等地点，具有分布分散，多为户外布置等特点。因此，高速公路机电系统相关设备易遭到雷击，进而造成系统的破坏或设备损坏，带来直接和间接的经济损失，影响公路的运营和管理。故我们应该高度重视公路机电系统的防雷。本文主要深入探究了高速公路机电系统过电压保护及防雷接地。 关键词：高速公路；机电系统；过电压保护；防雷接地 一、高速公路机电系统过电压入侵途径 （一）传导耦合方式 传导耦合是雷电流与电子设备之间的主要耦合途径之一，传导耦合必须在雷电流与电子设备之间存在完整的电路连接，雷电流沿着这一连接电路入侵到电子设备。传导耦合的连接线路包括互连导线、电源线、信号线等，传导耦合按其耦合方式可以分为阻抗性耦合、电容性耦合和电感性耦合。当2个电路的电流流经一个公共阻抗时，一个电路的电流在该公共阻抗形成的电压就会影响到另一个电路，这就是共阻抗耦合。因此应尽量降低电源内阻及线路阻抗，应将地线尽量缩短并加粗，以降低公共地线阻抗。在无法降低电源内阻及线路阻抗时，另一个根本的方法是在每一个控制回路中加装浪涌保护器。电容性耦合引起的感应过电压正比于雷电流的工作频率、耦合电容、雷电过电压、接地电阻，抑制电容性耦合的有效方法是减小耦合电容，工程中主要采取屏蔽和隔离的措施。电感性耦合引起的感应过电压正比于雷电流的工作频率、互感、雷电过电流、接地电阻，抑制电感性耦合的主要方法是减小互感。 （二）辐射耦合方式 辐射耦合是雷电电磁脉冲通过其周围的媒介以电磁波的形式向外传播，雷电电磁波能量按电磁场的规律向周围空间发射，辐射耦合的途径主要有天线、电缆、机壳等。 二、防雷接地技术的要求 接地为防雷技术的主要环节，感应雷或直击雷，在最后，均可将雷电导入大地。对于优良的接地系统，其为设备及人身安全、系统稳定工作的主要保证。按照要求与作用，接地能划成重复接地、防雷接地、工作接地、保护接地以及直流工作接地。解决了共地时的信号“互扰”问题，联合接地存在了先决条件。把配电房、收费车道及监控机房地方的地网连接起来，成为整体，在相互间，把4×40mm的扁钢带作为纽带，实施多于两处的连接，确保地网均压等电位。能清除建筑物中全部设备间具有的危险电位差，使建筑物中磁场强度减小。配电房、收费车道及监控机房接地系统尽量地运用建筑物地基的钢筋，与自然金属接地物进行连接，把其当作地网，尽可能地使用自然接地物当作基础。用人工接地体实施补充，针对外形，能运用闭合方式。当利用等电位连接以后，使建筑物与内部设备的避雷能力得以提升，由于运用等电位连接，因此，就建筑物接地电阻的要求能降低，设计的投资成本极大地减少，极大降低了施工难度。 三、高速公路机电系统防雷接地措施 （一）接地系统 目前，高速公路机电系统建设采用的防雷接地系统设计，大多为共用接地系统，其是由等电位连接网络以及相关的接地装置组成的。而接地装置是由人工接地体和自然接地体组成。因此，在实际的系统设计过程中，设计人员要先保证接地电阻值接入的电子设备为最小值。对于接地装置的设计使用，要采用自然接地体，即建筑物的基础钢筋、收费岛、收费大棚支柱的基础钢筋以及车道的基础钢筋等。此外，在设置机电系统空地建设的过程中，要将人工水平接地体与垂直接地体的间距控制在5m以内。这样一来，就能降低地方限制所带来的设计影响。 （二）直击雷防护 设计人员应根据高速公路防雷设计的规范内容，将收费亭和监控中心大楼所能承受的雷击次数设置在0.06次/a以上，即二类防雷建筑工作。具体来说，设计人员可按照滚球法来设计直击雷的防护效果。首先，设计人员要确定避雷针的布局、树木以及高度等指标参数，以保证其具有保护高速公路收费亭以及监控中心大楼各类通信天线安全的效果。其次，作用于收费亭的直击雷防护设计，可将金属构架、金属顶棚、金属支柱以及路面的基础钢筋作为引下线、接闪器以及其他相关的接地装置。此外，对于广场的照明设备、道路，也要通过设置避雷针以保证人员使用的安全稳定性。此过程的设备支撑，可采用混凝土杆以及钢杆，来作为直击雷防护设计的引下线，但其接地的电阻值要控制在30Ω以下。最后，设计人员还要对广场的摄像机、情报板以及立柱等场外设备，设置避雷针以实现与场外电子设备的接地共用。 （三）屏蔽和等电位处理 由于高速公路的监控中心大多设置在建筑物的低层，因此该区域雷击屏蔽及等电位处理应使建筑结构中的金属门窗框与钢筋形成一个屏蔽笼。具体可在监控中心机房底部通过预设等电位连接端子板，以实现防雷接地系统电气的就近连接。对于机房的外墙结构来说，结构钢筋的设备应加密，即将钢筋的网孔控制在200×200mm以内。这样一来，钢筋结构就能实现与门窗的电气连接，从而形成一个完整而可靠的屏蔽笼。值得注意的是，高速公路监控中心机房的地板应设置防静电地板，并要沿着机房四周墙壁的角落设置铜排。此铜排的施工面积应控制在50mm2以上。与此同时，机房防静电地板的金属支撑架应与就近等电位连接网、接地汇流排作多点进行电气连接。这就有效提高了金属屏蔽层以及等电位连接处理的作用效果。 （四）感应雷及雷击电磁脉冲防护 由于感应雷及电磁脉冲所产生的电动势，是通过高速公路机电系统中的信号数据传输线、电源供电线路以及各种管线而形成了瞬间高电压脉冲。这种电磁脉冲会严重破坏机电系统中的各类用电设备以及微电子芯片。因此，相关设计人员应从两方面防雷措施入手来对其进行控制。一方面，设计人员要对信号系统进行防雷处理。相关研究表明，进/出建筑物的信号线缆主要作用于：直击雷防护区、直击雷非防
【最新整理，下载后即可编辑】 中华人民共和国国家标准 建筑物防雷设计规范(GB50057-94) 第一章总则 第1.0.1条为使建筑物(含构筑物,下同)防雷设计因地制宜地采取防雷指施,防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失,做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本规范。 第1.0.2条本规范适用于新建建筑物的防雷设计。 本规范不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置的防雷设计。 第1.0.3条建筑物防雷设计,应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等的基础上,详细研究防雷装置的形式及其布置。 第1.0.4条建筑物防雷设计除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。 第二章建筑物的防雷分类 第2.0.1条建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分为三类。 策2.0.2条遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物： 一、凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。
三、具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。 第2.0.3条遇下列情况之一时,应划为第二类防雷建筑物： 一、国家级重点文物保护的建筑物。 二、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。 三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子没备的建筑物。 四、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 五、具有1区爆炸危险环境的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。 七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 八、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 九、预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 注,预计雷击次数应按本规范附录一计算； 第2．0。4条遇下列情况之一时,应划为第三类防雷建筑物一、省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。
闭路监控系统防雷方案 目录 一、封面———————————————————————————————————第1页 二、目录———————————————————————————————————第2页 三、防雷概述—————————————————————————————————第3页 四、闭路监视系统简介——————————————————————————————第3页 五、雷击破坏途径————————————————————————————————第4页 六、闭路监控系统防雷措施————————————————————————第4页～第7页 1、防雷设计的依据—————————————————————————————第4页 2、浪涌保护器选择注意事项—————————————————————————第5页 3、LEiK雷克产品应用案例——————————————————————————第5页 4、防雷器选型配置说明———————————————————————————第6页 5、防雷器防护连接示意图——————————————————————第6页～第7页 七、闭路监控系统防雷接地————————————————————————第7页～第8页 1、室外前端摄像机单独防雷接地方案—————————————————————第7页 2、室内监控中心机房防雷共用接地方案————————————————————第8页 八、闭路监控系统防雷方案配置清单———————————————————第8页～第9页 九、防雷接地材料配置清单———————————————————————第9页～第10页
行业资料：________ 高速公路机电设施防雷接地技术 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共13 页
高速公路机电设施防雷接地技术 摘要：随着交通事业的发展，高速公路的建设也加快了步伐，但高速公路机电系统一旦遭受雷灾，损失将非常严重，因此，防雷建设迫在眉睫。良好的接地效果是防雷成功的重要保证之一。文章从高速公路机电系统防雷的重要性出发，分析了防雷接地技术要求，通过采取相应的措施，以达到最佳防雷效果。 关键词：高速公路；机电设施；防雷；接地技术；雷电灾害防护 雷击是严重的自然灾害，尤其是在广东沿海地区，是雷害最严重的地区之一。雷电作为一种自然现象，对建筑物和设备设施都会造成较大损坏，特别是对高速公路的机电设备的危害。高速公路机电系统是一个功能强大、设备种类繁多的电子系统，既有强电设备又有大量弱电设备，一旦遭受雷击，将会造成整个系统或部分设备损坏，不仅给高速公路运营治理带来极大的不便，而且会带来巨大的经济损失。而良好的接地效果是防雷成功的重要保证之一，如何做好以防雷接地为核心的高速公路机电系统的防雷问题应受到广泛的重视。 1系统防雷接地的重要性 防雷接地是让已经纳入防雷系统的闪电能量释放入大地，是分流和释放直击雷和雷电电磁干扰能量的最有效的手段之一，也是电位均衡补偿系统的基础。接地的目的是使雷电流通过低阻抗接地系统向大地释放，从而保护收费建筑物、电子设备和人员的安全。没有良好的接地系统或者避雷设施，接地不良都会成为引雷入室的祸患，同时还提供了雷电电磁脉冲对电气和电子设备产生电感性、电容性耦合干扰的机会，只有良好的接地，才能有效地降低引下线上的电压，避免发生反击。电子 第 2 页共 13 页