第一篇：通信機房雷電防護隱患解決方案

通信機房雷電防護隱患解決方案

【摘要】本文介紹了通信機房雷電防護存在的一些問題，對產生的雷電事故安全隱患和處理方法作了較全面的分析和整治，提醒工程技術人員要重視機房雷電防護相關問題，盡量避免和減少通信機房雷電災害的發(fā)生。【關鍵字】通信局站

防雷

等電位

接地

一、簡介

六安解放路局地處于六安市中心，該局站內部微波落地鐵塔（高97米）與機房距離較近（低于6米），同時該鐵塔為周圍最高構筑物。因此解放路局落雷率高、極易遭受雷擊。在歷年的雷雨季節(jié)，解放路局有多次損壞設備的現(xiàn)象，主要有：機房空調、發(fā)電機組控制板、動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)采集設備、交換機、電腦等。所以解放路局為重點防雷保護地區(qū)，必須進行防雷改造，保障網絡安全。

二、總體思路

為了有效降低解放路局雷擊災害，經對該局現(xiàn)場仔細查勘，主要存在以下隱患：

1、未聯(lián)合接地

解放路局由于建站時間較早，建筑內有電信設備，也有微波設備，局站內有變壓器中性點接地網、電信設備工作地、保護地、落地鐵塔地網、建筑地網等這些地網由于建設時間不同，這些地網在地下相互獨立，均未達到單獨建地網所需距離及共用接地的要求。

2、電源系統(tǒng)防雷措施不夠

解放路局的交流輸入端無首級電涌保護器，油機房、空調室、數(shù)據(jù)機房、交換機房的交流電源均未設立次級電涌保護裝置。沒有達到交流供電系統(tǒng)多級防雷保護的要求。在一樓總直流電源輸出端未安裝用于抑制直流線路上電壓浪涌的防護器件。

3、室內等電位系統(tǒng)未完善

解放路局存在等電位不完善，數(shù)據(jù)機房靜電地板未接地、部分設備保護地未接地，傳輸機房內光配柜內金屬加強芯匯接線未接地，部分電子設備未接地。

機房光配線架未接地

三、隱患整改及處理過程

本次隱患整改工程主要采取等電位聯(lián)接、區(qū)分雷電流引下線和保護接地引上線、正確設計和安裝多級電涌保護器，對解放路通信局進行綜合防雷改造.1、聯(lián)合地網

在解放路通信站的鐵塔下新建一組地網作為各類接地引出線的抽頭點，并將新建地網與原變壓器地網、鐵塔地網、機房接地之間焊接連通，機房接地引入點與其它地網焊接連通點之間大于5M，在鐵塔與機房接地抽頭點之間埋設6塊高效降阻模塊，使得從鐵塔入地的雷電流的能量得到有效衰減。并做好新建地網的防腐處理。

解放路局新建地網示意圖

2、合理配置多級電源避雷器

電源線是雷電通過電場感應而引雷入室的主要途徑，即使是電源線通過地埋方式，也不能完全解決雷電波入侵的問題，因此安裝多級電源避雷器以抑制雷電波入侵是首要選擇。

實現(xiàn)電源防雷多級保護性能優(yōu)化的關鍵技術要求是：各級保護特性的合理分工；每級暫態(tài)電流的配比；每級啟動電壓的合理搭配；級間退耦；每級防雷器材的選用；負載電流的設計等等。

因解放路站是共址局站，微波鐵塔為周圍最高構筑物，落雷幾率較高，屬防雷一類站，加之機房周圍的電磁環(huán)境極為復雜，故電源避雷器的第一級通流容量確定為100KA。第二級通流容量確定為40KA。

第一級100KA電涌保護器裝在電源的進線處。市電由此直接進入，所以，第一級電源電涌保護器裝在防雷區(qū)1區(qū)與0區(qū)之間，防止雷電波侵入。

第二級40KA交流電涌保護器安裝在空調機房、油機房、傳輸機房和交換機房的分配電屏處安裝，實現(xiàn)交流電源的多級保護。由于鐵塔離機房距離非常近，安裝第二級電涌保護器是極為必要的，也是必須的。

在一樓直流總輸出端安裝工作電壓-48V的直流電源電涌保護器，對機房內各類使用直流電源的設備提供防雷保護。

該局站所有的電腦用插排全部用新采購帶防雷模塊的插排予以替換，特別要注意防雷插排的接地端子一定要與地線排連接良好。下圖為各級防雷模塊安裝示意圖：

解放路局電源防雷系統(tǒng)圖

3、室內接地線的隱患整治

在傳輸機房中設置一塊分接地匯接排，作為傳輸機房的接地匯集排。將傳輸機房內各類接地線匯接在此，并引至一樓總匯接排。

在空調機房內設置一塊分接地匯接排，作為空調機房的保護地，防雷地的接地匯接排。將空調機房各類接地線匯接在此。并引入總匯接排。

（1）完善機房室內接地的連接

對各機房內未良好接地的通信設備重新敷設保護接線，做到完全等電位連接。

（2）信號部分的保護

鑒于信號線是光纖引入，做好所有入局光纜金屬加強芯的接地及MODF機架接地工作。（3）機房靜電地板接地改造

所有機房防靜電地板金屬支架加裝銅排作等電位連接，并可靠接入總地線排。

機房等電位連接示意圖

四、總結及成效

（一）改造成效

解放路局經防雷系統(tǒng)改造過后，截止到目前已經三年多沒有遭到雷電破壞發(fā)生設備故障了，改造效果非常顯著。

（二）經驗總結

為了防治雷擊災害事故，排除隱患，確保設備長期、安全、穩(wěn)定的運行，針對目前通信機房防雷容易忽視的一些問題提出以下幾方面的建議，供參考：

1、進戶電纜鎧裝層兩頭切實做好接地（因為雷擊電流的趨膚效應，90%的雷電流集中在電纜的表層，切實做好鎧裝層入戶前的接地，就可以把雷電流在入戶前瀉放掉大部分，從而最大限度的保護基站設備）；

2、室內防雷設備接線正確,地線連接牢固,盡量垂直走線,并確保捷徑路線接入總接地匯流排；基站聯(lián)合地網的阻值要求小于10歐姆，綜合機樓聯(lián)合地網的阻值要求小于1歐姆，并且應具備一定的散流面積，保證雷電流的有效瀉放；

3、每年雨季前例行檢查所有防雷器工作情況, 并確保防雷器保護空開處于工作狀態(tài)；防雷模塊是否有發(fā)熱現(xiàn)象；防雷器失效應及時更換(防雷模塊綠色窗口變?yōu)槌壬蚣t色后,應及時更換防雷模組)，這里著重指出防雷模塊故障，其對地產生漏電流可導致前端漏電保護裝置跳閘，直到去除故障防雷模塊后前級漏電保護開關方能合上閘；

4、做好局站聯(lián)合地網及機房內等電位連接。每年雨季前例行檢查地網連接可靠性，接地電阻宜小于10歐姆。

第二篇：電力通信系統(tǒng)雷電防護解決方案

電力通信系統(tǒng)雷電防護解決方案

1前言

當今人類科學技術的發(fā)展已進入了高度信息化的發(fā)展階段。信息化建設和高新技術的發(fā)展，尤其是電子技術的飛速發(fā)展，各種先進的衛(wèi)星通信、保護監(jiān)控、計算機系統(tǒng)和測量等電子設備產品更加廣泛地應用于我國電力行業(yè)中，尤其在電力變電站這樣設備高度集中的地方，含有大量的微電子儀器設備，這些設備大大提高了我國電力行業(yè)整體的自動化水平，對國計民生有著至關重要的意義。但另一方面，這些微電子儀器設備普遍存在著絕緣強度低，過電壓耐受能力差等致命弱點，一旦遭受雷擊過壓的沖擊，輕則造成這些電子系統(tǒng)的運行中斷，設備永久性損壞，更重要的是這些系統(tǒng)所承負的那些須實時運行的后續(xù)工作的中斷和癱瘓，所造成的不可估量的直接與間接的影響和巨大經濟損失，尤其是對于電力這類國家重要關鍵部門，更為重要。

為此，我們認為對關鍵的系統(tǒng)和設備進行防雷害和過電壓保護，不但是必要的，而且是必須實施的。

通過我們?yōu)殡娏νㄐ艡C房及二次變電系統(tǒng)防范雷害、保障系統(tǒng)安全運行等工作方面所做出的大量艱苦、細致的工作。我們根據(jù)貴處防護現(xiàn)場的實際基礎環(huán)境情況,及進行保護的工藝設備情況的要求,本著“經濟、實用、高標準、高起點、高可靠性”的原則，為貴處做出設計方案，供各位領導和專家評審。

2設計說明 2.1項目的提出

根據(jù)省廣電集團有限公司領導指示,由市供電分公司通信公司提出，對通信機房及電力變電站進行防雷和整改工作。

對通信機房和變電站內設備供電系統(tǒng)進行雷電防護加固對通信改造機房增加防雷型雙電源自動切換配電柜對機房接地與變電站接地實施等電位隔離和地線優(yōu)化等措施增設雷電環(huán)境在線監(jiān)測記錄裝置對通信機房平面布置圖、機柜正面、背面圖、機房外部接線圖、電源接線圖、機房接地圖等資料進行編制、存檔對機房內線纜、光纜等制作標識進行區(qū)分整理通過防雷改造、機房整改確保通信設備和電氣設備運行更安全、更可靠,為日后維護工作的順利、快速、方便奠定基礎。2.2設計原則

由于雷電防護是一個綜合性系統(tǒng)工程，防雷工程的系統(tǒng)設計、電涌保護器選型、安裝、維護對所保護的設備關系重大，對業(yè)務正常運行具有非常重要的作用。因此，防雷保護系統(tǒng)設計應具有先進性、可靠性、易維護性和經濟合理性。防雷工程設計及防雷器件的選擇應遵從以下的原則：(1)客戶利益原則

無論防護工程的大小，防護設備數(shù)量選用多少都應以用戶對安全期望值為原則，以用戶需求為宗旨。本著務實,實用有效的思想，以科學嚴謹?shù)膽B(tài)度，充分考慮用戶設備的可擴展性，通過相互間深層次的技術交流和溝通，達到目標的一致性，取得雙贏。(2)安全、可靠性原則

防雷工程的設計應首先考慮的問題就是科學性、合理性、安全性和可靠性。在防雷工程的設計中防護產品應是成熟可靠的產品。

電力通信設備是電力調度與電網控制的關鍵設備，對人民生活與生產息息相關，任何時刻的系統(tǒng)故障都有可能給用戶帶來不可估量的損失,以及相關的社會影響。這就要求系統(tǒng)具有高度的可靠性。如何提高系統(tǒng)可靠性是防雷工程師必須關注的首要問題。因此，防雷產品滿足以下要求： a)滿足系統(tǒng)正常運行，系統(tǒng)傳輸無損耗和衰減，不出現(xiàn)“亂套”或“暫亂套”；

b)滿足在規(guī)定的技術條件下的防感應雷、防浪涌過電壓的沖擊，且能自動復位； c)防護器件失效或損壞時，產品具有聲光報警或遙訊接口、自動脫扣裝置； d)防護器件失效或損壞時，可在線熱維護（熱插拔），故障處理無須停機；(3)先進性原則

采用當今國內、國際上最先進和成熟的工業(yè)設計技術，使系統(tǒng)能夠最大限度地適應今后技術發(fā)展變化和業(yè)務發(fā)展變化的需要。從國家電力及電力通信發(fā)展來看，系統(tǒng)總體設計的先進性原則，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

防雷系統(tǒng)的設計考慮電力系統(tǒng)的基礎設施及裝備特點，對高壓輸變電網、電力調度控制網和電力通信網開放的體系結構中的強電設備、弱電設備的安全接地系統(tǒng)的兼容性和協(xié)調性；防護設計中的梯度性；

采用產品技術應當是有效的，可擴充的，能滿足今后日益擴充的需要。(4)實用性原則

本著安全最大化原則，配置防雷保護系統(tǒng)的投入與安全的期望值成正比，投入所帶來的經濟效益是顯著的，能減少每年的運行維護費用、提高和延長設備工作時間、避免雷電災害或重大事故造成的重大經濟損失，為用戶的系統(tǒng)設備增值，有效的保護用戶的投資，保證整個系統(tǒng)的正常運行；實用性就是能夠最大限度地滿足用戶的需要，從實際應用的角度來看,這個性能更加重要。

(5)開放性，可擴充、可維護性原則

防雷保護技術是不斷發(fā)展變化的，為了保證用戶的投資，所選產品必須滿足行業(yè)的有關技術標準；符合國家或國際有關標準。這樣才能對電力網絡的未來發(fā)展提供保證。

因為系統(tǒng)雷電防護設計是一項系統(tǒng)工程，那么從系統(tǒng)論的角度上講，系統(tǒng)結構越合理，系統(tǒng)的各個部份（要素）之間的有機結合就越合理，相互之間的作用就越協(xié)調，從而才能使整個系統(tǒng)在總體上達到最佳的運行狀態(tài)。2.3設計依據(jù)

SDJ2-92《變電所設計技術規(guī)程》

GB/T15153-1994《遠動設備及系統(tǒng)工作條件環(huán)境條件及電源》 GB/T13729-1992《遠動終端通用技術條件》

GB501269-1992《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》 GB50057-94(2000版)《建筑物防雷設計規(guī)范》

GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》 GB18802.1-2002《低壓配電系統(tǒng)用的電涌保護器》 GB18802.2-2003《電信和信號網絡的沖擊保護裝置》 GA173-2002《計算機信息系統(tǒng)防雷保安器》

GA267-2003《計算機信息系統(tǒng)防雷電電磁脈沖安全保護規(guī)程》 IEC1024－1∶1990《建筑防雷》

IE1312－1∶1995《雷電電磁脈沖的防護．通則》

2.4電力通信及變電站建筑物防雷和建筑物電子信息系統(tǒng)防雷分類

依據(jù)GB50057-94（2000版）建筑物分類

變電站劃為第一類防雷建筑物，建筑物內的電源設備、遠動控制設備、通信設備防雷應劃為A級防雷保護。

其防護措施應有：直擊雷防護、側擊雷防護、雷電浪涌入侵的防護、雷擊電磁脈沖的防護和等電位聯(lián)接的措施。3雷擊的分類和危害

防護雷電災害工作的第一步就是首先應確認雷害侵入所保護系統(tǒng)的各種途徑，在這個基礎上，依據(jù)系統(tǒng)防雷的科學理論和我們豐富的防雷設計安裝經驗，采取相應的防護措施，進行有針對性的防護，從而達到在雷電入侵時能夠保障系統(tǒng)安全運行的目的。

為此，首先對于電力變電站的雷電入侵和危害，我們分別從以下幾點進行分析： 3.1電力線是雷電入侵的重要渠道 3.1.1雷電遠點襲擊電力線

我國電力線輸電方式是由發(fā)電廠通過升壓變壓器升壓后，輸電至低壓變壓器，經低壓變壓器的輸出給用戶。由于我國的電壓基本波形是每秒50Hz的正弦波形曲線，在電力線上形成每秒50次的交變磁場。如遇雷害發(fā)生時，在雷電未擊穿大氣時，將呈現(xiàn)出高壓電場形式。根據(jù)電學基本原理，磁場與電場之間是相互共存可逆變化的，那么，雷擊高壓電場通過靜電吸收原理，向大地方向運動。雷電首先擊在電力線上，并從電力線的負載保護地線入地釋放，這樣就擊穿了設備。在高壓線上的表現(xiàn)為擊穿變壓器的絕緣，在變壓器低壓端與負載的連線上遭雷擊，損失的是用電設備。為此，在選擇防雷器時，首先考慮遠點雷擊。3.1.2雷電近點電力線的侵入

所謂雷電近點襲擊電力線，實際上是雷電襲擊被保護設備所在的建筑物避雷針或金屬屋面（區(qū)域管制中心主樓為金屬屋面），從而引起的雷電電磁脈沖的保護問題。雷電打在建筑物避雷裝置上，按照GB50057－94《建筑物防雷設計規(guī)范》規(guī)定，定義建筑物接閃電能力為波形10′350mS三角波，雷擊電流為150KA。避雷針引下線由于線路電感的作用，IEC61312定義最多只能將50％的電流引入大地。也就是說，10′350mS直擊雷引下線只能引下50%的電流，余下的電流將通過電力線屏蔽槽、水管、暖氣管、金屬門窗等與地面有連接的金屬物質聯(lián)合引雷，但也只引下少部分雷電流，余下總電流的25％在大樓流竄至UPS輸入輸出負載的電源線、局域網線、各類信號線等。結果將擊穿UPS輸出對地線和輸入對地線、終端設備電源對邏輯地線、網口對邏輯地線等。3.1.3錯相位雷害

美國空軍電磁兼容手冊中，描述雷電發(fā)生時用肉眼可識別閃電為一組雷擊，每次不少于26個雷，它有大小和發(fā)生先后的區(qū)別，如果一個高能量雷打在一條火線上，而另一個低能量雷打在另一條火線上，線線之間就會產生一個電壓差，侵入設備。這種侵害設備的現(xiàn)象，稱錯相位雷擊，又稱雷電的二次破壞。

小結：堵死雷電由電力線入侵電子設備，應該從遠點雷擊、近點雷擊和錯相位雷擊三種雷擊現(xiàn)象入手，實施全方位的保護，才能在發(fā)生雷擊時，實施有效的保護設備。3.2建筑物內感應雷害

雷電擊在建筑物避雷針或金屬屋面上，由避雷針或金屬屋面通過引下線，將雷電流泄放大地，引下線自上而下產生一個變化旋轉快速運動磁場，建筑物內的電源線、網絡線等相對切割磁力線，產生感應高壓并沿線路傳輸擊毀設備。建筑物內感應雷擊對微電子設備，特別是通訊設備和電子計算機網絡系統(tǒng)的危害最大，據(jù)統(tǒng)計資料顯示，微電子設備遭雷擊損壞，80%以上是由感應雷擊引起的。

以變電站為例，避雷針引下線或主鋼筋距機房約10米，假設機房為7′7m2。di=75KAdt=10mS

則感應高壓U＝2′10－7′7′Ln＝5571V

由此可知由雷電產生的感應電壓無孔不入，它可以危及機房內所有的用電設備，感應雷的能量雖小，但電壓較高。所以，對感應雷害的防護，應該是全面的防護。3.3雷電作用下的網絡雷害 3.3.1廣域網絡

一般講，廣域網絡通常不遭受直擊雷的破壞，1mm2的銅線遭受10KA的雷電襲擊，它自身就斷了。所以，廣域網的雷害主要是感應雷害，擊穿方式為線對線和線對機殼（地）。在GA173-1998《計算機信息系統(tǒng)防雷保安器》標準中，廣域網保護的最大雷電流為5KA，連接廣域網一般有以下幾類，一類是DDN專線，一類是ISDN專線，一類是幀中繼以及微波通訊方式。對于專線的接收端口，它的耐壓應為5倍工作電壓，即Vdc25V，傳輸速率小于等于2M，插入防雷器，使之在雷電作用下，短路保護5KA電流，而端口殘壓小于25V；

而對于話線備份來說，它的工作電壓為48V加93V振鈴電壓共計175V，插入防雷器，防雷器的啟動電壓185V，殘留電壓小于Vdc330V，因為調制解調器的耐壓為Vdc330V。保護模式為線對地和線對線，廣域網遭受雷擊的概率較大，一般在28％左右。3.3.2局域網

在局域網的傳輸電纜中，常常采用UTP電纜，UTP電纜的4對線中兩對線（1-2，3-6線對）一對線接收一線發(fā)送，采用RJ45接口方式。既然局域網電纜采用RJ45型是一收一發(fā)，那么，就應按兩對線進行雷電保護。

我們做過一次試驗，在一條連接服務器的網線旁邊，約距網線0.5米處，采用雷擊發(fā)生器對網線0.5米處一條金屬線發(fā)射雷電流。由小到大，發(fā)射電流為10KA，周邊磁場污染了網線，瞬間服務器端口、芯片被擊穿，這時，示波器記憶感應高壓為100V。

在變電站的綜合布線中，施工人員為了布線工程的美觀漂亮，把很多網線放在墻壁內，沒有考慮對UTP電纜的屏蔽處理，一旦建筑物某些鋼筋泄放雷擊電流都將引起感應高壓，從而擊毀設備。

另外，對于網絡系統(tǒng)，由于雷電引起的電磁脈沖，在機房內產生3Gs(高斯)的變化電磁場，必然引起網卡端口芯片的燒毀。3.3.3綜合布線

從防雷角度上考慮，布線一定要明確表示：

a)電源線不要與網絡線同槽架設，數(shù)據(jù)插座與電源插座保持一定距離； b)廣域網線纜不要與局域網線纜同槽架設； c)網線與墻壁布置時，有條件應遠距離安裝； d)屏蔽槽有厚度要求，并要求兩點接地.3.4雷電高壓反擊(又稱地電位反擊)

雷電襲擊建筑物避雷針、金屬頂面、女兒墻的避雷帶，由引下線將雷電流引入大地，由于大地電阻的存在，雷電電荷不能快速全部的與大地負電荷中和，必然引起局部地電位升高，這種反擊電壓少則數(shù)千伏，多則數(shù)萬伏，直接燒壞用電器的絕緣部分。

另外一點值得非常注意的是：防雷的概念不僅僅是對雷電災害的防護，還有由于大型設備起停，切投等引起的電網波動，而產生的浪涌過電壓是目前電子系統(tǒng)最大的威脅，其危害的比例絕對高于自然雷擊的比例。雷電過電壓，浪涌過電壓，均歸于瞬態(tài)過電壓（瞬態(tài)浪涌電流）的范疇之內。

在通過具體分析了雷害入侵被保護系統(tǒng)的各種途徑后，我們得出的結論是：防雷保護設計工作不是簡單的避雷設施的安裝和堆砌，而是一項要求高、難度大的系統(tǒng)工程，涉及多方面的因素。為此我們的設計指導思想的主旨是，本著“經濟、實用、高標準,嚴要求、高起點、高可靠性”的原則，在遵照執(zhí)行國際有關標準，國家有關行業(yè)標準的基礎上，還參考和引入IEC國際電工委員會的有關防雷技術標準要求，以期達到更好的防護效果。4設計具體說明

經過對多個變電站的實地勘察，當前變電站中所采用的防雷措施(外部避雷)是比較可靠的，但是,隨著電力網容量的增大，電壓等級的提高，綜合自動化水平的需求，單靠傳統(tǒng)的避雷針、避雷帶等外部避雷設施已不足以防護雷電或開關過電壓對微電子設備的沖擊，進行內部系統(tǒng)的雷擊浪涌防護和加裝SPD（電涌保護器）是迫切的和必須的。

本設計主要內容為:(1)所有通信機設備線纜整理、打標簽、平面圖、走線圖、設備明細表等設計繪圖(2)110KVA變電站：

電源系統(tǒng)雷電浪涌防護、遠動信號端口浪涌防護(3)110KVB變電站：

更換電源柜、增加接地銅排、電源系統(tǒng)雷電浪涌防護、串口信號端浪涌防護(4)農電所總站：

接地改造、設置地線銅排、配線箱改造、增加防雷保安單元、電源系統(tǒng)雷電浪涌防護(5)生產綜合樓客服中心：

增加直流電源配電柜、接地改造、增設接地銅排(6)220KV變電站：

交流配電系統(tǒng)設計及改造，電源系統(tǒng)雷電浪涌防護、數(shù)據(jù)線防雷(7)110KV變電站：

電源系統(tǒng)雷電浪涌防護、數(shù)據(jù)線防雷(8)220KVC變電站：

交直流配電柜的設計制造、接地線的引入、電源系統(tǒng)雷電浪涌防護、串口信號端浪涌防護

(9)110KVD變電站：

增加交流配電柜、引上接地銅排、電源系統(tǒng)雷電浪涌防護、信號端浪涌防護(10)110KVE變電站：

交流電源系統(tǒng)雷電防護、信號端浪涌防護、接地均壓環(huán)處理.(11)舊供電局：

地線引入、增設接地銅排、電源系統(tǒng)雷電浪涌防護、信號端浪涌防護(12)供電所：

電源系統(tǒng)雷電浪涌防護、信號端浪涌防護(13)供電大廈15樓交換機房：

交流電源系統(tǒng)雷電防護、接地均壓環(huán)處理(14)供電大廈16樓通信主機房：

地線引入、增設接地銅排、電源系統(tǒng)雷電浪涌防護、信號端浪涌防護 4.1建筑物防雷、二次弱電設備系統(tǒng)防雷及電氣安全設計指標 4.1.1電氣安全技術指標

(1)供電方式（采用TN或TN-C-S系統(tǒng)）及電網要求

電源電壓：380V/220V波動不大于±5%

電源頻率：50Hz波動不大于±0.5%

波形失真率：應小于±5%

電壓漂移：（N-PE）應小于1V。

第三篇：通信機房熱島及其解決方案初探

通信機房“熱島”及其解決方案初探

內容提要：

高功耗，高散熱通信網絡設備大量集中出現(xiàn)，而我們通信機房設備布局與環(huán)境保障方案，并沒有很好的適應這種新的發(fā)展趨勢，導致通信機房局部區(qū)域溫度明顯高于其他部分，在紅外成像圖上具有顯著溫度高點特征我們稱之為“通信機房熱島”。通信機房“熱島”，會導致通信網絡運行質量下降，通信網絡故障事故率上升，通信網絡運行成本增加，直接影響到通信運營企業(yè)的投資效益，直接對通信運營企業(yè)的市場競爭力。

本文通過對通信機房熱島形成原因分析，針對通信機房空調存在的“保障區(qū)域孤立，送冷距離不足，冷量傳輸損耗過大，設備列架散熱空間不足，制冷循環(huán)不暢”的問題，引導推出“專用空調、集中供冷、智能群控、無損送冷、按需配冷”解決總體技術方案，希望能對實現(xiàn)高效、安全、低成本通信運營有所裨益。

1．通信機房“熱島”現(xiàn)狀及危害 1.1通信機房“熱島”現(xiàn)狀

“熱島”的概念，其根本是來源于一個區(qū)域性地理氣候的概念，是指城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊區(qū)的土壤、植被具有更大的吸熱率和更小的比熱容，使得城市地區(qū)升溫較快，并向四周和大氣中大量輻射，造成了同一時間城區(qū)氣溫普遍高于周圍的郊區(qū)氣溫，高溫的城區(qū)處于低溫的郊區(qū)包圍之中，如同汪洋大海中的島嶼，人們把這種現(xiàn)象稱之 “熱島效應”。

圖1 熱島概念圖

為了應對近年來社會通信業(yè)務需求的爆炸式增長的需求，隨著電子科技迅猛發(fā)展，電子設備日益呈現(xiàn)出高集成度、高功率密度發(fā)展的趨勢。反應在我們通信行業(yè)，就是出現(xiàn)在我們通信機房越來越多的高功耗、高散熱的通信網絡設備。這個趨勢，反應在通信運營企業(yè)數(shù)據(jù)、交換、傳輸三大核心專業(yè)機房，單架設備功耗從十年前的幾十瓦，到五六年前的幾百瓦，到兩三年前的幾千瓦，發(fā)展到現(xiàn)在，出現(xiàn)了單架設備功耗在10千瓦以上的通信網絡設備。

高功耗，高散熱通信網絡設備大量集中出現(xiàn)，而我們通信機房設備布局與環(huán)境保障方案，并沒有很好的適應這種新的發(fā)展趨勢，導致通信機房局部區(qū)域溫度明顯高于其他部分，一般溫度差值在5攝氏度以上，在紅外成像圖上具有顯著溫度高點特征我們稱之為“通信機房熱島”。

圖2 通信機房熱分布紅外圖 1.2.通信機房“熱島”的危害

通信機房“熱島”的危害，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，通信機房“熱島”區(qū)域，環(huán)境溫度明顯偏高，通信網絡設備耗能散熱，不能建立良性熱交換循環(huán)，通信網絡設備元器件得不到有效冷卻，設備元器件持續(xù)升溫，超過正常工作閾值，就會出現(xiàn)半導體晶體燒結、絕緣結構破壞等問題，老化加速，故障概率上升50%以上，有的會導致通信網絡設備不能正常工作，通信網絡設備退出服務等通信事故的發(fā)生；更有甚著，長期通信網絡設備高熱運行，在某些極端條件下，不能完全排除短路起火的可能。這就必然導致通信網絡運行質量下降，降低通信客戶對網絡服務的的滿意度，削弱通信運營企業(yè)的市場競爭優(yōu)勢，影響通信業(yè)務市場的正常拓展；還會導致通信設備板件故障返修率上揚，網絡安全責任事故概率增加，進一步增加了通信網絡運營成本的增加，直接影響通信運營企業(yè)的業(yè)務收入與企業(yè)利潤。

第二，為維持通信網絡設備正常工作，被迫降低整體機房溫度設置；將正常通信機房空調溫度設置從正常值下調，使“熱島”區(qū)域溫度降低到通信機房規(guī)范要求環(huán)境值。一般情況下，需要降低通信機房空調溫度設置需要降低5攝氏度以上，才能滿足通信網絡設備正常工作的規(guī)范要求。

通信整體溫度下降，必然增加高溫季節(jié)通信機房室內與通信機房室外環(huán)境溫差，根據(jù)熱傳導公式

?A(t?t)Q = 12b

Q:導熱量；λ：導熱系數(shù)，KW/(m2·℃)； b：厚度；（t1-t2）：溫差 高溫季節(jié)通信機房室內與通信機房室外環(huán)境溫差的增加，必然會造成通信機房空調制冷負荷的增加。以室外溫度35℃為例，每降低1℃的通信機房溫度設置，因通信機房室內與通信機房室外環(huán)境溫差增加而導致的造成通信機房空調制冷負荷增長為10%。因此，降低通信機房空調溫度設置需要降低5攝氏度以上，因通信機房室內與通信機房室外環(huán)境溫差增加而導致的造成通信機房空調制冷負荷增長，可達到50%。

通信機房空調制冷負荷增長，首先會直接造成通信機房空調運行電費支出增加，增加通信運營企業(yè)的業(yè)務成本支出；其次會增加通信機房空調的制冷運行時長，降低通信機房空調的使用壽命，進一步加大通信運營企業(yè)的業(yè)務成本支出。

第三，為了為保證通信網絡設備散熱，被迫增加通信機房設備列架間距，降

低通信機房單位面積通信設備容積率，導致通信機房使用效率大大降低。傳統(tǒng)通信設備，設備的列凈間距一般為60cm—80cm，而按照移動《通信樞紐樓電源系統(tǒng)總體技術要求（QB-W-017-2008）》要求，單位面積功耗500W以上的C類機房，設備的列凈間距大于2m；對于發(fā)熱量大于10KW的單個熱源設備，還要求設備左右之間的間距應大于1.8m。相同面積的通信機房，只能容納不到原來30%的通信設備，這就導致通信機房基建投資成數(shù)倍增加，通信運營企業(yè)的運營成本大幅度上揚。

綜上所訴，通信機房“熱島”現(xiàn)象的存在，嚴重影響了通信網絡設備運行環(huán)境，導致通信運營企業(yè)運營成本的增加，消弱了通信企業(yè)的市場競爭優(yōu)勢。

2.通信機房“熱島”形成原因分析

交換、數(shù)據(jù)、傳輸?shù)韧ㄐ藕诵脑O備設備單架設備功耗從十年前的幾十瓦，到五六年前的幾百瓦，到兩三年前的幾千瓦，發(fā)展到現(xiàn)在，出現(xiàn)了單架設備功耗在10千瓦以上的通信網絡設備。

通信運營企業(yè)沒有能，也不可能針對每一種功耗機房專門設計通信機房，只能把每一批設備都往一個通信機房里面“硬塞”，直到“塞滿”為止，這就出現(xiàn)了很多問題。

首先，把每一批設備都往一個通信機房里面“硬塞”，直到“塞滿”為止，這就造成每種不同單架功率通信設備“扎堆”現(xiàn)象，有的區(qū)域功率密度小，每平方米只有幾十瓦；有的區(qū)域功率密度大一些，每平方米要有幾百瓦；有的有的區(qū)域功率密度很高，每平方米要有幾千瓦，甚至幾十千瓦。不同區(qū)域單架通信設備功耗存在明顯的差異，而通信機房條件和環(huán)境保障方案基本差不多，這就給通信機房“熱島”的形成奠定了最基本的條件，也是通信機房“熱島”形成的根源。

其次，現(xiàn)在很多早起投入使用的地市級生產樓數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)機房，由于當時投入使用的時候，單架功耗小，裝機數(shù)量少，一般只配置使用非通信機房專用空調；但是現(xiàn)在數(shù)據(jù)、傳輸設備迅猛增長，單架功耗也從幾十瓦上升到幾千卡，但由于投資問題、設計理念等原因，導致環(huán)境保障設備配套建設嚴重滯后，這種非通信機房專用空調沒有被替換更新，至今仍在大規(guī)模存在。這種非機房本來就是為家庭、商務場所使用的。這種普通空調應用在通信機房，存在的最大問題就是室內機風機功率小，導致冷風傳送距離非常短，一般只有5米到8米，而標準通信機房的寬度至少都在10米以上，這就造成通信機房靠近空調放置位置周圍的區(qū)域，得到的冷量多一些，而遠離空調放置位置的區(qū)域，根本得不到直接冷量，只有通過與靠近空調放置位置周圍區(qū)域進行冷量的二次熱交換，甚至是多次熱交換，才能得到冷卻設備散熱的冷量，制冷循環(huán)不暢，這就造成不同區(qū)域環(huán)境保障在基礎條件上，就存在著明顯的差異，這就給通信機房“熱島”的形成打下了基礎，也是通信機房“熱島”形成的最重要的原因之一。

圖3 通信機房“熱島”形成機制示意圖

其三，由于傳輸、數(shù)據(jù)、交換、無線等專業(yè)的通信工程，都是采用分專業(yè)進行的，都是傳輸、數(shù)據(jù)、交換、無線專業(yè)工程設計人員獨立完成的，由于傳輸、數(shù)據(jù)、交換、無線專業(yè)工程設計人員環(huán)境保障觀念嚴重滯后，有的專業(yè)工程設計人員根本不理解機房環(huán)境保障對通信網絡設備正常運行的重要性，或者說根本沒有經過這方面知識的培訓與學習，通信機房網絡設備單架功耗上升了幾倍、幾十倍、上百倍，還是照搬幾年前，甚至十幾年前的專業(yè)設計方案，設備列架凈間距還是只有60cm到80cm，更可悲的還有曲解設備列凈間距的概念，認為列凈間距就是設備列中心線之間的距離，而不是設備列設備最外延之間的距離，這樣的話，設備列凈間距一下子又被“吃”掉50cm以上，造成通信網絡設備散熱空間嚴重不足，只有標準規(guī)范設備列凈間距的三分之一，有時還要少于四分之一；而傳輸、數(shù)據(jù)、交換、無線等專業(yè)維護人員更是不理解機房環(huán)境保障對通信網絡設備正常運行的重要性，只要設備能裝進去，能加上電，通信設備能運行起來就萬事大吉了，認為過去十幾年這樣設計沒有出現(xiàn)嚴重問題，現(xiàn)在也不會有什么問題，機房環(huán)境溫度高不高，是動環(huán)專業(yè)的事情，跟他們半毛錢的關系都沒有；還有規(guī)劃審核部門，對高溫影響沒有直接的認識，只想提高通信機房的空間利用率，通信設備故障，通信事故，跟他們更是一點關系都沒有。

其四，現(xiàn)在采用通信機房專用空調的下送風送冷方式，只是把空調產生的冷量往通信機房地板下一送了事，根本沒有裝設設備列送冷風道。這就像過去農村灌溉澆地，采用“漫灌”的方式，進的地方得到的冷量多，浪費！遠的地方得不到冷量，不能滿足通信機房網絡設備的功耗散熱交換需求，熱死！還有每臺空調供冷一個區(qū)域，一單某臺空調出現(xiàn)問題，就會造成該空調制冷區(qū)域缺冷，區(qū)域環(huán)境溫度迅速上升，出現(xiàn)通信機房網絡設備大面積高溫退服的通信事故。

以上種種原因，就造成了通信機房空調保障區(qū)域孤立，送冷距離不足，冷量傳輸損耗過大，設備列架散熱空間不足，制冷循環(huán)不暢的問題；而通信機房設備列架散熱空間不足，就會形成設備功耗發(fā)熱交換不走，制冷循環(huán)不暢一個最直接的后果就是出現(xiàn)通信機房高溫區(qū)域性集中。嘿嘿，不用多說了吧，現(xiàn)在，通信機房的“熱島”，就非常華麗的出爐了。

3.通信機房“熱島”的解決

3.1通信機房“熱島”的解決總體考慮

通信機房“熱島”形成，有一定的歷史原因，還有一部分是管理因素，更重要的還是理念方案的問題。在通信運營企業(yè)數(shù)據(jù)、交換、傳輸三大核心專業(yè)機房，單架設備功耗從十年前的幾十瓦，到五六年前的幾百瓦，到兩三年前的幾千瓦，發(fā)展到現(xiàn)在，出現(xiàn)了單架設備功耗在10千瓦以上的通信網絡設備。單架設備功耗發(fā)熱特點的根本改變，也必然促使我們維護保障管理觀念的關鍵適應變革。

要根本消除通信機房熱島，關鍵要從以下幾個方面入手。

第一，要加強對通信機房“熱島”對通信網絡運行危害嚴重性的認識。通信機房“熱島”，會導致通信網絡運行質量下降，通信網絡故障事故率上升，通信網絡運行成本增加，直接影響到通信運營企業(yè)的投資效益，直接對通信運營企業(yè)的市場競爭力。

事實上，通信機房“熱島”在現(xiàn)實中的危害已經非常嚴重，根據(jù)不完全統(tǒng)計，在通信核心機房中的網絡網絡通信故障事故中，有超過90%以上，都是網絡通信設備高溫運行環(huán)境直接或間接導致的。單從這方面來說，通信機房“熱島”，就足以讓我們聚焦關注、嚴陣以待了。

第二，要建立綜合管理的理念與機制。根本改變以前不同通信專業(yè)孤立，維

護、工程、設計、規(guī)劃投資職責、考核對立的僵化機制，消除“各管一片，各走一段”“得過且過，求穩(wěn)求閑”的觀念，建立全網、全局的統(tǒng)一網絡管理機制，樹立網絡建設維護、網絡質量共同負責的管理考核體制。通信專業(yè)機房設備空間布置設計實施，必須確保動環(huán)保障，進行動環(huán)保障的審核把關，保證通信機房環(huán)境保障設備系統(tǒng)必要的投入，把一些隱患消滅在設計、實施階段，根本避免后期整改導致的多次投資浪費，真正實現(xiàn)“大工程、小維護、精優(yōu)化”網絡運營模式的。

其三，要加強基礎維護投入，使通信機房空調始終出于最佳工作狀態(tài)，確保通信機房空調的高效運行，為通信機房提供可靠充足的冷量供給，同時減少通信機房工況劣化導致的耗能浪費。

通信機房環(huán)境保障設備系統(tǒng)的建設，必須先于通信網絡設備系統(tǒng)，通信機房環(huán)境保障設備系統(tǒng)的建設嚴重滯后問題，必須得到根本性的解決；還要嚴格準守通信網絡設備列架間距的標準規(guī)范，保證通信網絡設備的熱交換空間，防止出現(xiàn)制冷循環(huán)不暢的問題。

3.2.通信機房“熱島”的技術解決方案 3.2.1 集中供冷方案

通信機房環(huán)境保障方案的根本改變?，F(xiàn)代傳輸帶寬直線提升，數(shù)據(jù)業(yè)務高速上揚，高功耗散熱設備密集入網，針對通信機房網絡設備環(huán)境需求根本改變情況，必須在通信機房環(huán)境保障方案的根本改變，根本改變通信機房空調存在的“保障區(qū)域孤立，送冷距離不足，冷量傳輸損耗過大，設備列架散熱空間不足，制冷循環(huán)不暢”的問題，相對應的，解決的總體技術方案是“專用空調、集中供冷、智能群控、無損送冷、按需配冷”。如下圖所示:

圖4 通信機房環(huán)境保障方案示意圖

下面將分別闡述: 首先，數(shù)據(jù)、傳輸通信機房，必須采用機房專用空調?！笆孢m性”空調主要針對的對象是人，工作溫度在26～27度左右，而且其目的是為了使人有一個舒適的環(huán)境，且人對環(huán)境溫度變化范圍要求低，±5℃之內都不會對人體產生不舒服的感覺，但采用刀片服務器的數(shù)據(jù)、傳輸就很難承受，就會出現(xiàn)熱交換不良的問題。通信機房網絡設備散熱，具有高顯熱比、負荷密度大、運行環(huán)境溫度要求高等特點，它們對環(huán)境溫度的要求通常在22～24度，其變化精度在±1℃，通信機房空調也必須能夠滿足制冷功率高、送冷距離遠、溫控精度高的要求，必須滿足全天候、24小時運行的要求，必須滿足能效比高的要求，必須滿足工作可靠性及集中監(jiān)控的要求。而這一切，或者說絕大部分要求都是普通“舒適型”空調不

能達到的。

其次，采用智能群控技術。將機房專用空調冷量進行集中控制，實現(xiàn)通信機房“集中供冷、按需供冷”，將多臺機房專用空調產生的冷量進行集中使用。一方面，可以在冷量滿足機房環(huán)境保障的情況下關閉多余空調，實現(xiàn)節(jié)能的目的，同時延長通信機房空調使用壽命；另一方面，可以在某一臺空調出現(xiàn)故障，不能正常供冷的前提下，由其他正?？照{冷量補充，實現(xiàn)真正的“N+1”備份。

其三，必須確保無損送冷?，F(xiàn)在采用通信機房專用空調的下送風送冷方式，只是把空調產生的冷量往通信機房地板下一送了事，根本沒有裝設設備列送冷風道，這就形成了“先冷環(huán)境，后冷設備”。要改變“先冷環(huán)境，后冷設備”，只有變原來的“漫灌”為“管灌”，減少冷量到達設備前的無謂損耗。我們可采取的技術方案是絕熱槽道。絕熱槽道很容易制造，只要兩層防火板，中間填充石棉或者珍珠巖，就行了。采用磨具可以大規(guī)模、低成本制造，既隔熱，又能滿足防火要求。如下圖

圖5 隔熱槽道結構示意圖

其四，要做到按需配冷。說實話，我們通信機房環(huán)境保障，就跟農村澆地差不多，既要確?！扒f稼”，哦，也就是我們的通信網絡設備得到足夠的冷量，又不能浪費。通信機房功耗散熱各不相同，既要保證我們的通信網絡設備得到足夠的冷量，滿足通信網絡設備熱量交換，保持正常工作溫度的需要，又不能浪費。我們建議采用配冷地板來解決，如下圖：

圖5 配冷地板格結構示意圖

（1）溫控地板格，內置EC風機，可根據(jù)通信機柜出風溫度自動調整轉速，從而改變送風量，達到自動精確送冷的目的，滿足高功耗機柜不同配置時的冷量需求；(2)普通配冷地板格，用于低功耗機柜配冷需求，降低全部采用溫控地板格的投資；(3)隔熱地板格，用于封閉無通信機柜送冷槽道段，防止送冷過程中的冷量損失。

“專用空調、集中供冷、智能群控、無損送冷、按需配冷”可以在基本降低或消除通信機房“熱島”，確保通信網絡設備元器件良好工作溫度同時，使通信機房空調制冷量最大限度用于通信網絡設備功耗散熱交換，避免因通信機房熱島效應被迫降低通信機房整體環(huán)境溫度設置而無謂消耗的通信機房制冷功耗，從而實現(xiàn)最大限度的通信機房節(jié)能。

3.2.2分布式空調方案

（一）根據(jù)機房設備啟用順序、散熱分布，進行區(qū)域劃分，形成配冷子區(qū)域；

（二）通信機房采用“N+1”中央空調主機，確?？照{工作備份安全，集中供冷；

（三）在通信機房配冷子區(qū)域適宜位置，按冷量需求，分別設置不同規(guī)格的蒸發(fā)器；實現(xiàn)通信設備按需、就近配冷。

圖6 分布式供冷示意圖

以上兩種方案，都可以實現(xiàn)降低通信機房空調冷量傳送耗能損失，實現(xiàn)按需供配冷量，提高通信機房空調制冷功耗利用率，基本消除通信機房“熱島”。

在消除通信機房“熱島”基礎上，可以恢復通信機房正常溫度設置，降低高溫季節(jié)通信機房外界熱量侵入，從而降低通信機房空調制冷運行負荷，縮短通信機房空調運行時長，減少通信機房空調故障概率，延長通信機房空調運行壽命，減少通信機房空調環(huán)境保障支出；同時也可以適當?shù)慕档蜋C房列架間距，增加通信機房網絡設備密度，提高通信機房面積使用效率，降低核心通信機房基建投入，綜合實現(xiàn)高效率、低成本通信網絡運營。

4.總結

通信機房“熱島”，會導致通信網絡運行質量下降，通信網絡故障事故率上升，通信網絡運行成本增加，直接影響到通信運營企業(yè)的投資效益，直接對通信運營企業(yè)的市場競爭力。

針對通信機房網絡設備環(huán)境需求根本改變情況，必須在通信機房環(huán)境保障方案的根本改變，根本改變通信機房空調存在的“保障區(qū)域孤立，送冷距離不足，冷量傳輸損耗過大，設備列架散熱空間不足，制冷循環(huán)不暢”的問題，相對應的，解決的總體技術方案是“專用空調、集中供冷、智能群控、無損送冷、按需配冷”。

“專用空調、集中供冷、智能群控、無損送冷、按需配冷”可以在根本消除通信機房“熱島”，確保通信網絡設備良好工作溫度同時，使通信機房空調制冷量最大限度用于通信網絡設備功耗散熱交換，從而實現(xiàn)最大限度的通信機房節(jié)能。

因本人技術、理論水平所限，本文難免有不足之處，歡迎各位專家、領導斧正。

作者簡介：

桑永禮，安徽移動阜陽分公司網絡部動力室經理，省公司電源技術支援專家，集團公司初級電源技術支援專家，集團運維知識管理平臺論壇動環(huán)板塊版主，1999年開始從事動環(huán)維護管理工作，積極探索動環(huán)維護、節(jié)能，先后發(fā)表《基站交流引入方案探討 》、《 通信機房空調節(jié)能探討》等多篇專業(yè)論文，其中《 通信機房空調節(jié)能探討》 獲2010年通信技術與標準化協(xié)會 三等獎；形成《溫控雙層節(jié)能窗》、《通信機房外循環(huán)節(jié)能》、《蓄電池自緊固裝置》、《配電設備快速跨接裝置》等多項專利，通過國家專利局授權。地址通信：安徽省阜陽市南京路999號阜陽移動公司網絡部 郵編：236000 聯(lián)系電話：*** 電子郵箱：***@139.com

第四篇：學校監(jiān)控機房雷電防護

……學校監(jiān)控機房防雷方案

1.設計概述

雷電的危害簡單的分直接雷害和間接雷害，雖然直接雷擊可能給人類的生命財產帶來無法比擬的危害，但是隨著社會的不斷發(fā)展，弱電子設備的廣泛應用，單單的直接雷防護措施已經滿足不了社會的防護需求。為了建筑設備內部設備安全、可靠的運行，為了降低雷電給人類帶來的巨大損失和間接損失，雷電的間接雷害以及操作過電壓的防護顯得越來越重要。

雷電的危害從直接雷到雷電感應，然后還有雷電波侵入、雷電電磁脈沖和地電位反擊，所以針對雷電的危害途徑，我們應該從外到內設計一套完整的綜合防雷方案，保證建筑安全，切斷雷電的入侵途徑。

直接雷：閃電直接擊在建筑物、其他物體、大地或防雷裝置上，產生電效應、熱效應和機械力者，給建筑帶來直接損害。

雷電感應：閃電放電時，在附近導體上感應出的靜電感應和雷電感應，它可能使進入建筑物的金屬導體之間產生很高的電動勢，并產生火花。

雷電波侵入：由于雷電對架空線路或金屬管道的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入室內，危機人身安全或損失設備。

雷電電磁脈沖（LEMP）：閃電直接擊在建筑物防雷裝置和附近引起的效應，使裝置電位升高以及產生電磁輻射干擾。

地電位反擊：建筑物的外部防雷系統(tǒng)（如避雷針、避雷網等）遭受直接雷擊，則在接地電阻的兩端產生危險的過電壓，此過電壓由設備的接地線、建筑物或附近的其他建筑物的外部防雷系統(tǒng)或其他自然接閃物（各種管道、電纜屏蔽管等）引入設備，造成設備的損壞的現(xiàn)象。

設計說明 1)勘察報告

……學校教學樓為三層鋼筋混泥土結構，直接雷防護驗收合格。本次工程范圍為學校主控室設備的感應雷雷防護。

學校主控室，位于教學樓二層，機房面積為4.8m×2.7m，地面鋪設有防靜電地板，千兆網絡交換機48口1個，機柜1個，UPS 1個，監(jiān)控機柜1個；塑鋼窗戶1個，金屬防盜門1個。

學校電源采用埋地引入到一層總配電室，一層配電箱控制開關為200A/3P，主控室內主設備由機房配電箱供電,機房配電箱從總配電箱處直接取電.電源供電制式為TN-S系統(tǒng)。

室外4個定點攝像機、1個云臺攝像頭，需加裝信號SPD。室外監(jiān)控系統(tǒng)電源由機房AC220V集中供電，在監(jiān)控終端由開關電源分別轉換為DC12V(定點、云臺監(jiān)控設備）；傳輸線路采用網線傳輸視頻信號。2)設計依據(jù)

? GB50057-94（2000版）《建筑物防雷設計規(guī)范》

? YD/T5098-2005《通信局（站）防雷與接地工程設計規(guī)范》 ? GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》 ? GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范》 ? 08D800-8《民用建筑電氣工程設計與施工－防雷與接地》

2.電源系統(tǒng)過電壓保護

學校電源供電引入方式采用埋地引入到一層總配電室內，電源SPD安裝位置如下： 解決方案：

1)在一層總配電室總配電柜處安裝一套380A-A/4電源防雷器，并在該電源SPD前端串接保護空開，空開額定電流選擇原則不大于1/1.6倍，該處選擇為63A，4個。接地線采用BVR25mm，連接相線BVR16mm。接地線直接與建筑物總配電柜PE排連接。

2)在主控室配電箱處安裝380B-B/4電源SPD一套。并在該電源SPD前端串接保護空開，空開額定電流選擇原則不大于1/1.6倍，該處選擇為32A，4個。接地線采用BVR16mm，連接相線BVR10mm。接地線直接與主控室內配電箱中PE排連接。3)在監(jiān)控機柜內室外攝像頭集中供電線路中和UPS前端各安裝一套220C-C/2電源防雷器，并在該電源SPD前端串接保護空開，空開額定電流選擇原則不大于1/1.6倍，該處選擇為16A，各2個，共4個。接地線采用BVR10mm，連接相線BVR6mm。接地線直接與監(jiān)控機柜連接。

23.信號系統(tǒng)過電壓保護

1)主控室網絡機柜內的1個48口交換機安裝雷震子RJ45-1000M 24口的以太網防雷器SPD 2臺，接地線采用BVR6mm。

2)主控室內監(jiān)控系統(tǒng)視頻線接口前串聯(lián)安裝RS485信號SPD 5套，接地線采用BVR6mm。（傳輸線路為雙絞線，接口處轉接同軸線路）

3)主控室內監(jiān)控系統(tǒng)控制線接口前串聯(lián)安裝RS485信號SPD 1套，接地線采用BVR6mm。

4)在室外監(jiān)控設備線路上串聯(lián)安裝230BC-2D 4套和230BC-3D 1套（云臺），接地線采用BVR6mm壓線鼻子接到新增加的SPD防水箱內。222

24.等電位連接

在主控室防靜電地板下敷設一圈等電位銅帶，規(guī)格為30×2mm紫銅，間隔1m采用絕緣子固定。監(jiān)控室內所有金屬裝置與等電位銅帶連接。

機房內金屬體做等電位連接線規(guī)格：機柜內設備、UPS、金屬防盜門、防靜電地板支架等--6mm2；機柜、金屬加強芯--16mm2。

5.接地

1)在主控室內剔主筋1點，要求連接主筋直徑不小于Φ16mm，采用Φ16mm熱鍍鋅圓鋼與剔出的鋼筋進行焊接，焊接長度不小于10cm，并兩面施焊。引出后焊接一段20cm長40×4mm熱鍍鋅扁鋼頭，焊接長度不小于8cm，三面施焊。焊接處刷防銹漆。扁鋼頭預留螺孔方便主接地線連接。一條BVR35mm2連接線與等電位連接帶連接。接地阻值要求≤1Ω,不能滿足要求時增加人工接地體。

2)在各個監(jiān)控點下剔主筋1點，要求連接主筋直徑不小于Φ16mm，采用Φ16mm熱鍍鋅圓鋼與剔出的鋼筋進行焊接，焊接長度不小于10cm，并兩面施焊。引出后焊接一段20cm長40×4mm熱鍍鋅扁鋼頭，焊接長度不小于8cm，三面施焊。在焊接處刷防銹漆。扁鋼頭預留螺孔方便主接地線連接。室外監(jiān)控終端設備SPD均安裝在防水箱內；主接地線使用BVR16mm2壓接線鼻子接在防水箱內的匯流排上，另一段接設置的熱鍍鋅扁鋼頭。接地阻值要求≤4Ω，當不能滿足要求時增加人工接地體，直至滿足要求。更詳細做法參照圖集08D800-8《民用建筑電氣設計與施工--防雷與接地》埋地的管型接地極安裝等執(zhí)行。人工接地體與地下管道及線纜等金屬物以及人行通道之間間距不少于3m。

電源SPD安裝圖

監(jiān)控系統(tǒng)圖

網絡系統(tǒng)圖

外部PC機不在本工程范圍。如需防護可在每個PC機信號線前端串接RJ45-1000M，PC機原有電源插座以及其他終端用電設備換用電源防雷器插座CP01-6.

第五篇：雷電防護安全生產規(guī)章制度

雷電防護安全生產規(guī)章制度

目 錄

安全培訓制度

自檢巡查制度

防雷裝置維護保養(yǎng)制度 防雷檔案管理制度 交接班制度 定期報檢制度 事故報告制度

安全事故責任追究制

防雷安全管理制度

為進一步貫徹落實《中華人民共和國安全生產法》、《中華人民共和國氣象法》、國務院辦公廳《關于進一步做好防雷減災工作的通知》、河南省《防雷減災實施辦法》和許昌市人民政府《關于加強防雷減災安全工作的通知》文件精神，切實加強公司雷電防御管理，有效預防雷電引發(fā)的事故，減輕雷電災害可能造成的損失，保護公司財產和員工生命安全。結合公司實際，特制定本制度。

安全培訓制度

一、公司要對新工人進行安全生產的入廠教育，車間教育和現(xiàn)場教育,并經考試合格后，進入操作崗位。

二、對于電工、金屬焊接、切割、鍋爐、壓力容器、等作業(yè)的操作人員必須進行專門的安全培訓，經考核合格后才準許持證上崗。

三、在采用新方法，添設新設備，調換工人工作崗位的時候必須對工人進行新操作方法和新工作崗位的安全教育。

四、公司建立安全活動日和班前班后安全例會制度。對職工進行經常 的安全教育，并且結合文化生活，進行各種安全生產的宣傳活動。

五、五、經常對職工進行用電、防雷、消防知識教育，使每個職工均能熟練掌握所用器材的使用。

六、組織好用電、防雷、消防演練，提高技能。

自檢巡查制度

為了貫徹執(zhí)行國家和上級有關安全生產的方針政策，加強防雷裝置的安全監(jiān)察力度，保障企業(yè)安全生產，特制定本制度：

一、防雷操作人員，必須持證上崗。

二、操作人員負責公司電氣、儀表、配電設施，通排風裝 置及建筑物的巡查管理，使其處于完好狀態(tài)。

三、操作人員負責配電室的安全裝置，變壓器、避雷裝置 及用電設備上的負荷行程限制裝置等的巡查管理工作。

四、認真執(zhí)行交接班制度，做到班前講安全，班中查安全，班后總結安全。

五、防雷操作人員，每天對運行設備進行一次檢查，對設備 安全運行負責管理，并做好記錄。

六、每周組織一次安全檢查，每天深入作業(yè)現(xiàn)場檢查、及時 整改事故隱患，積極督促有關人員做好防雷設備安全裝置的維護保養(yǎng)工作，使其處于完好狀態(tài)。

七、每周組織一次安全生產活動，定期召開安全會議。組織 開展安全生產競賽，總結交流安全生產經驗。

八、嚴格勞動紀律和工藝操作，制止違章違紀行為。消除用 電過程中的各種不安全因素，防止事故的發(fā)生。

防雷裝置維護保養(yǎng)制度

為加強防雷裝置安全維護保養(yǎng)，防止和減少事故，保障公司員工生命和財產安全，促進生產發(fā)展，特制定本制度。

一、班前檢查保養(yǎng)：要求操作工班前對設備的潤滑、運轉系統(tǒng)、操縱機構等定點部位進行檢查，加油、緊固松動部件，確認無問題后，再開動設備，同時在“交接班記錄”中填寫檢查記錄。

二、操作工要嚴格執(zhí)行《防雷安全操作規(guī)程》，堅守崗位職責，發(fā)現(xiàn)問題及時處理或協(xié)助維修工修理，因故障停機維修須在“交接班記錄”中填寫故障停機記錄。

三、下班前要認真清掃設備，擦拭清潔。每周末班要對設備徹底清掃、擦拭，按照“整齊、清潔、潤滑、安全”四項要求進行維護。

四、維修工每周對設備進行預防性檢修工作，車間設備管理員根據(jù)日常檢查記錄的情況，安排維修工每周實施周檢。對設備進行局部或重點部位拆卸和檢查，徹底清洗內部機件和外表。疏通油路，清洗或更換油氈、油線、濾油器等，調整配合間隙，緊固各部位，清除故障隱患，保證設備完好運轉。

防雷檔案管理制度

為了加強防雷技術檔案的管理，確保技術資料的齊全、完整 和準確，發(fā)揮技術檔案在生產、基建中的作用，促進生產力發(fā)展和科技進步，制定本制度。

一、技術檔案指本單位的防雷生產技術、基本建設活動中形成的歸檔保存的各種圖紙、圖表、文字材料、計算材料等技術文件材料。

二、技術檔案工作是技術管理、科研管理的重要組成部分，各部門必須將技術文件材料的形成，積累整理，歸檔納入各室責任范圍，工作程序和有關人員的崗位責任制，并進行嚴格考核。

三、各部門形成的技術文件材料，必須按一個技術項目進行配套，加以系統(tǒng)管理，組成案卷，填寫保管期限，注明密級，經技術負責人審查后，集中統(tǒng)一管理，任何人不得據(jù)為已有。

四、技術檔案應分類編號和必要的加工整理，排列整齊。

五、已歸檔技術圖紙、說明書的修改，補充應先請示領導，履行審批手續(xù)。

六、建立技術檔案的收進，移出總登記薄和分類登記薄，及時登記。每年年未，要對技術檔案的數(shù)量、利用情況進行統(tǒng)計。

交接班制度

為貫徹執(zhí)行國家有關安全生產的方針政策，加強防雷設備安全監(jiān)察力度，防止和減少事故發(fā)生，促進生產發(fā)展，特制定本制度。

一、交接班工作必須嚴肅認真，交接班記錄妥善保管。

二、交接班必須做到：

1、交清當班記錄、設備、安全以及處理情況。

2、做好各項生產（工作）準備，為下一班創(chuàng)造條件。

3、提出建議，共同商討，搞好工作。

三、接班者必須做到：

1、提前到崗位，認真閱看交接班記錄的各項內容，寫出意見和評語，做到互相配合，互相幫助。

2、接班中發(fā)現(xiàn)問題要共同商量，解決不了的及時報告當班領導。

定期報檢制度

一、在用防雷裝置定期進行檢驗，每年進行一次全部檢驗。

二、運行檢驗及內外部檢驗由用戶向安全、氣象、電力部門提出申請或由安全、氣象、電力部門向用戶下達檢驗通知；

三、檢驗時，用戶應向檢驗員提供以下資料：(1)防雷裝置運行登記證、質量證明及有關材料等。(2)防雷裝置運行記錄、事故記錄、維修改造記錄等。

四、檢驗員按商定檢驗時間進行檢驗。

五、檢驗結束后，檢驗員應出具檢驗報告，用戶應按商定時間到安全、氣象、電力部門交納檢驗費，領取檢驗報告，按報告要求進行整改，將報告存檔備查。

六、停用鍋爐如需重新啟用，應向鍋檢所提出申請，鍋檢所派檢驗員進行內外檢驗，檢驗合格后方可啟用。

七、在用防雷裝置的修理改造需在定期檢驗的基礎上，參照有關部門的規(guī)定要求進行報檢。

事故報告制度

一、嚴格執(zhí)行國家有關防雷安全設備管理的法規(guī)政策，按規(guī)定程序投入使用，并定期進行檢測、維護、保養(yǎng)，保證安全可靠

二、對事故隱患及時進行治理，一時難予治理的，要采取防范監(jiān)護措施，同時要積極防止新的隱患形成。

三、防雷使用和重大危險源應當?shù)怯洝⒔n，進行定期檢測、評估、監(jiān)控，并制定應急預案，告知從業(yè)人員和相關人員在緊急情況下應當采取的應急措施。應當按照國家有關規(guī)定將重大危險源及有關安全措施、應急措施報上級安委會辦公室、安全生產監(jiān)督管理局和氣象部門備案。

四、防雷使用發(fā)生生產安全事故必須立即組織搶救，按規(guī)定立即向上級安委會和當?shù)匕踩a監(jiān)督管理及氣象部門報告，不拖延隱瞞，不在事故調查處理期間擅離職守或私自處理。

五、發(fā)現(xiàn)事故隱患或者其他不安全因素，應當立即向現(xiàn)場安全管理人員或單位負責人報告，接到報告的人員應當及時予以處理。

安全事故責任追究制

為了加強安全生產監(jiān)督管理，防止和減少安全事故，保障人民群眾生命和財產安全，促進經濟發(fā)展。根據(jù)國家法律法規(guī)有關規(guī)定，結合本公司實際情況特制定本制度。

一、安全生產工作應堅持“安全第一、預防為主”的方針。公司應建立健全安全隱患排查整改機制，做到事故預防關口前移，重心下移。

二、按照“誰主管，誰負責”的原則。公司主管部門的正職負責人是企業(yè)安全生產的第一責任人，對本公司安全生產工作負全面責任。分管安全生產的負責人對安全生產工作負直接責任。

三、對公司重大事故或了現(xiàn)重大險情不及時采取有效措施或指揮不當導致事故后果擴大的，對發(fā)生傷亡事故隱瞞上報、謊報、虛報的公司將對生產安全責任人追究領導責任。

四、對公司連續(xù)發(fā)生重大、特大事故的或事故情節(jié)嚴重，社會影響極壞的凈按照有關規(guī)定加重處理有關責任人。觸犯《刑法》的由有關部門依法刑事責任。

五、事故責任追究堅持：①.事故原因不查清不放過;②.事故責任人沒處理不放過;③.事故相關者沒得到應有的教育不放過④.事故的防范措施不落實不放過。