信息網絡系統(tǒng)防雷電地電位反擊工程實踐論文

　　摘要：當建筑物遭受雷擊時,會產生遠遠大于電子設備耐壓值的過電壓,如果接地系統(tǒng)設計不合理或老化,會導致建筑物內信息網絡系統(tǒng)等設備損毀。如果相鄰建筑物防雷接地系統(tǒng)之間沒有采取防雷擊地電位反擊措施,還會導致臨近建筑物內的設備損壞。該文對工作中遇到的實際案例進行系統(tǒng)分析,通過工程實踐,提出一些解決問題的方法,供大家參考。

　　關鍵詞：信息網絡系統(tǒng)；防雷電；地電位反擊；工程實踐

　　中圖分類號：TM77文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2015)08(c)-0063-02

　　1地電位反擊的概念

　　建(構)筑物遭受雷擊時,雷電流經接閃器、引下線、接地體以及與它相連接的金屬導體等泄流入地,在這些導體上產生非常高的瞬時電壓,就會與周圍距離較近卻沒有連接的金屬物體、設備、線路等之間產生巨大的電位差,由這個電位差引起的電擊就是地電位反擊。這種反擊不僅損壞電氣設備,也可能造成人體傷害或火災爆炸事故。

　　2地電位反擊的類型及危害

　　2.1獨立接地系統(tǒng)間的地電位反擊及危害

　　防雷接地系統(tǒng)(裝置)在泄放雷電流時會發(fā)生地電位抬升,如果與其他接地系統(tǒng)(裝置)之間距離較近(一般要求大于20m,計算方法見GB50057-2010《建筑物防雷設計規(guī)范》4.2.1第5條),它們之間就會發(fā)生擊穿放電,由于兩者之間接地電阻值不同,就會形成電位差而發(fā)生反擊,從而危及連接在這些接地系統(tǒng)上的設備安全。

　　2.2地電位對電器設備的反擊及危害

　　建筑物在遭受直擊雷擊時,雷電流將沿建筑物防雷系統(tǒng)的引下線通過接地體散流入地,在此過程中,會產生暫態(tài)過電壓,如果一個建筑物內的各種接地不共用一個接地系統(tǒng)時,相互之間會產生很高的過電壓而產生反擊,導致設備損壞甚至系統(tǒng)癱瘓。

　　3工程實踐案例

　　2009年,一次強對流天氣過后,接到某商業(yè)銀行反應,該單位辦公樓遭到雷擊,附近的營業(yè)大廳信息網絡系統(tǒng)計算機等設備遭到雷擊損壞,要求提供技術支持。另據介紹,自該單位新建辦公樓建成3年以來,營業(yè)大廳已遭到兩次雷擊,造成設備不同程度受損,但位于辦公樓二樓的數據中心機房設備卻沒有發(fā)生雷擊損毀情況。

　　3.1現(xiàn)場勘察情況

　　經現(xiàn)場測量,辦公樓高度26m,為獨棟建筑,數據中心機房位于二樓。營業(yè)大廳樓高度11m,也為獨棟建筑,大廳位于一樓臨街面。兩棟樓之間相距13m�，F(xiàn)場查看顯示,外部防雷方面,兩棟樓屋面防直擊雷裝置完好,辦公樓屋面接閃桿(避雷針)有接閃痕跡。內部防雷方面,兩棟樓供電線路和信號線路都安裝了電涌保護器(避雷器)且工作狀態(tài)正常。辦公樓二樓數據中心機房機房和營業(yè)大廳沒有等電位連接裝置�，F(xiàn)場檢測辦公樓接地電阻3.8Ω,符合規(guī)范要求。營業(yè)大廳接地電阻9Ω,符合防直擊雷要求,但大于信息網絡系統(tǒng)≤4Ω的接地電阻要求。

　　3.2事故原因分析

　　現(xiàn)場檢測數據表明,兩棟樓的接地系統(tǒng)為相互分開的獨立地網。查閱設計、施工資料得知,兩個接地系統(tǒng)之間的間隔距離為9m。分析認為,由于兩棟樓的電源、信號線路都安裝了防感應雷電涌保護器(避雷器)且運行正常,可以排除雷電電磁脈沖沿供電線路和信號線路入侵的可能。從事故情況來看,辦公樓遭到直擊雷擊后,位于二樓的數據中心機房設備完好無損,但沒有遭到直擊雷擊的營業(yè)大廳樓設備卻遭到損壞,由此可以判斷,事故是由于辦公樓接地系統(tǒng)與營業(yè)大廳樓接地系統(tǒng)之間發(fā)生了地電位反擊,從而導致營業(yè)大廳設備損壞。

　　3.3解決方案

　　通過勘察分析,應將辦公樓和營業(yè)大廳的兩個獨立接地系統(tǒng)(地網)采取等電位連接。等電位連接是指將具有相同對地電位的各個可導電部分做電氣連接(EB),《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范(GB50343-2010)》的定義是設備和裝置外露可導電的電位基本相等的電氣連接。

　　3.3.1接地系統(tǒng)間的等電位連接措施

　　經現(xiàn)場測量計算,辦公樓和營業(yè)大廳樓兩個接地系統(tǒng)(地網)之間的距離小于防地電位反擊的安全距離,需要在兩者之間采取等電位連接。等電位連接方法主要有兩種。一是采用金屬導體(線)直接做電氣連接。二是用等電位連接器連接,等電位連接器的作用是保證正常工作狀態(tài)下兩個接地系統(tǒng)(地網)不連通,沒有相互干擾,當一個接地系統(tǒng)遭受雷擊時等電位連接器便瞬時導通,使兩個地網形成等電位,有效消除地電位反擊。考慮到辦公樓和營業(yè)大廳同屬計算機信息網絡系統(tǒng),不存在系統(tǒng)干擾,故不采用等電位連接器連接,只需用金屬導體對兩個接地系統(tǒng)(地網)做不少于2處的物理連接。施工時采用60×6mm扁鋼在兩個接地系統(tǒng)(地網)間作4處水平方向連接,并增加垂直接地體,各連接點采取焊接,并做防銹蝕處理。這樣兩個獨立接地系統(tǒng)(地網)就成為一個聯(lián)合接地系統(tǒng)(地網),營業(yè)大廳的設備接地電阻也達到了≤4Ω,符合規(guī)范要求。

　　3.3.2金屬管線的等電位連接措施

　　將所有出入辦公樓和營業(yè)大廳樓的金屬管道、通信線纜和供電線路(穿金屬管)在進出建筑物時做接地處理,與接地系統(tǒng)可靠連接。

　　3.3.3機房等電位連接措施

　　辦公樓二樓數據中心機房和營業(yè)大廳安裝等電位連接排,將信息網絡系統(tǒng)的交流工作接地、直流工作接地、安全保護接地、防靜電接地等其他設備的接地匯集在等電位連接排上,通過等電位連接排與接地系統(tǒng)(地網)可靠連接。

　　4結語

　　在實際工作中,信息網絡系統(tǒng)遭受雷擊的情況比較常見,原因多種多樣。其中雷電地電位反擊對信息網絡、通信、電力等系統(tǒng)的危害極大,也有其特殊性。主要表現(xiàn)在接地系統(tǒng)(裝置)為隱蔽工程,不能直觀觀察其安裝位置、敷設形式等相關參數,在分析事故原因時往往會產生誤判。本案例通過現(xiàn)場勘察、實地檢測(測量)及查閱相關資料等方式進行綜合分析,查找到了雷擊事故原因并提出應對方案,采取了上述措施后,到目前為止沒有接到該單位遭受雷擊的報告。

　　參考文獻

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