江西交警防雷方案样本.doc

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江西省交警大队天网工程
计算机中心机房雷电防护工程

设计方案书

设计单位: 江西容海科技发展有限公司
二○一一年一月

目 录

一、 总论
1.1 区域概况
1.2 雷电概述
1.3 计算机网络基本情况
1.4 设计规模、 范围及内容
1.5 设计依据
1.6 设计指导思想
1.7 主要技术经济指标
二、 技术方案
2.1 计算机网络系统易受雷击部件及原因
2.2 计算机网络信息系统防雷电波侵入保护设计
2.3 SPD有关技术参数
三、 工程预算
四、 售后服务
五、 运行管理
六、 附件
1． 菲尼克斯产品授权
2． 菲尼克斯公司简介
3． 公司防雷设计、 施工资质

一、 概 论
1.1 区域概况
江西省位于长江中下游交接处的南岸, 境内地貌类型齐全, 区域差异显著。地势周高中低, 向北倾斜, 这种地形地貌很容易形成局部地区热对流而产生的”气团雷暴”。
江西属中亚热带湿润季风气候区, 气候温和, 雨量充沛, 雷暴日多。据江西省气象部门统计, 江西省年平均雷暴日数为42.2至82.9天, 年雷暴初期为7/2至1/3, 终期为30/9至31/10, 而南昌市的年雷暴平均值为53.5天。当世界气候处在厄尔尼诺或拉尼娜现象时, 秋、 冬季也将出现雷暴天气。

1.2 雷电概述
雷电是大自然中雷云迅猛放电产生强烈闪光伴随巨大声音的一种天气现象。
雷电有两种分类, 从表现现状分为: 线状闪电、 带状闪电、 片状闪电、 联珠闪电和球状闪电。从空间位置分为: 云间闪电、 晴空闪电和云地闪电。其中线状闪电、 云地闪电对人类的关系最密切, 是雷电防护的主要对象。
雷击有三种主要形式: 一是直击雷, 雷电直接击在建筑物上, 产生电效应、 热效应和机械力, 使建筑物产生实质性损坏; 二是感应雷, 雷电放电时, 在附近导体上产生的静电感应和电磁感应, 它可能使金属部件之间产生火花, 致使设备损坏; 三是雷电波侵入, 由于雷电对架空线路或金属管道的作用, 雷电波可能沿着这些管线侵入屋内, 危及人身安全或损坏设备。
雷电活动的强弱可由雷电日或雷闪频数来评价。雷电日的天数越多, 表示该地区雷电活动越强, 反之则越弱。按国家有关规定统计, 我省属多雷区。雷闪频数是一种新的评价雷电活动的方法, 即1000KM2( 或1KM2) 范围内一年共发生的雷闪击次数, 然而雷闪频数只能借助于无线电或多普勒雷达进行观测统计。中国气象局和江西省人民政府共同投资超亿元人民币在南昌、 吉安、 赣州等气象部门新建当今世界上较为先进的多普勒雷达站, 该雷达对雷暴的侦察率高达96%, 为监测、 研究、 治理雷害提供了条件。
雷电活动从季节来讲以春、 夏季最活跃。同一地区, 雷电活动也有所不同, 某些地方为”雷击区”。雷击区与地质结构、 架空金属管线等有关, 土壤电阻率分布不均匀地区、 电阻率特别小处、 架空金属管线长或多处, 雷击机率较大。雷击经常发生在地面上较高的尖顶建筑物、 旷野孤立突出建筑物、 金属结构建筑物、 内部大型金属体、 电力系统、 通讯系统、 计算机信息系统等。

1.3 计算机网络基本情况
防雷系统是计算机网络机房环境建设诸多要素的重要部分。防雷系统包括四部分: 防直击雷、 防感应雷、 防雷电波侵入、 接地网。
作为江西交通管理局计算机机房的建筑物已经没有了防直击雷功能, 原有的接地保护装置也已达不到要求, 因此必须重做、 防感应雷及接地保护措施, 新做防雷电波侵入措施。

1.4 设计规模、 范围及内容
针对江西交通管理局机房防雷的具体要求, 特对计算机设备的进线电源进行防雷电波侵入保护; 对计算机房作等电位连接, 使得各设备能够就近接地。

1.5 设计依据
1、 《防雷技术标准规范汇编》
GB50057-94 GB50174-93 GB361-88
GB50169-92 GB2887-89 GB/T10194-97
2、 IEC1312-1、 2、 3
3、 《计算机网络防雷技术》
4、 《计算机网络雷电防护设计》
5、 《雷电与避雷工程》
6、 《现代防雷技术基础》

1.6 设计指导思想
在符合有关现行国际规范、 技术标准的前提下, 以现代防雷先进技术为工具, 进行计算机机房防雷保护设计, 防止或减轻因雷击所发生的网络设备损坏、 通讯中断、 数据丢失等损失, 做到安全可靠, 技术先进、 经济合理。
近二十年来出现的新的雷灾的起因是闪电的电磁脉冲辐射( LEMP) , 它无孔不入, 波及的空间范围很大, 现在弱电系统的防雷涉及科技知识要复杂得多, 特别是高频电子学方面, 因此, 防雷工程技术面临着一个大转变, 包括观念上、 方法上的转变。必须从一维至多是二维空间的防御, 向三维空间防御发展。

1.7 主要技术经济指标
该方案对计算机机房设备进行防雷电波侵入保护, 达到现行有关国际规范的要求。

二、 技术方案

2.1 计算机网络系统易受雷击部件及原因
近年来, 雷电对计算机网络系统造成损害较为严重, 易损坏设备有调制解调器、 路由器、 交换机、 集线器、 网卡、 多功能卡( 通信卡) 、 计算机电源及主机板。
雷击造成计算机网络系统设备损坏的主要途径有以下几个方面:
1、 雷电经过通信线路以雷电波侵入的形式传入系统损坏设备。
2、 雷击建筑物或邻近地区雷电放电, 从而导致建筑物内部计算机通信网络环路中由于空间电磁感应产生瞬态过电压造成损坏。
3、 雷电经过供电线路耦合而引入系统电源导致设备损坏。
4、 接地技术处理不当, 引起地电位的反击。
5、 静电感应, 产生瞬变电荷的反击。
主要原因是由于闪电或静电释放引起的通电瞬变, 经过以上几种途径侵入到网络系统中, 而网络系统主要器件选用大规模的集成电路, 其抗干扰能力弱, 10∧-7J能量就可使其损坏( 原电子管可承受10∧-1J能量) , 以上易损部件, 其地线与数据传输回路为同一导线, 这使其对浪涌或雷电磁脉冲特别敏感, 仅十几伏的电压就可将其损坏。

2.2 计算机网络信息系统防雷电波侵入保护设计
一级SPD:在地下室总配电箱的总闸后端安装一套德国菲尼克斯三相复合浪涌保护器( 型号: FLT-PLUS/4) , 实现对电源系统第一级保护, 最高防雷击电流Iimp=50KA( 8/80) , 响应时间tA≤100ns;
二级SPD:在八楼及十楼机房的UPS电源输入端各安装德国菲尼克斯三相浪涌保护器( 型号FLT35/3+1) 一套, 共计二套, 实现对电源系统第二级保护; 额定放电电流isn=35KA( 8/20) , 响应时间tA≤25ns。
三级SPD: 在八、 十楼机房UPS的输出端各接入安装德国菲尼克斯浪涌保护器( 型号VAL-MS 230/3+1、 VAL-MS 230/1+1) , 共计二套, 实现对电源系统第三级保护; 额定放电电流isn=20KA( 8/20) , 响应时间tA≤25ns。

3.防雷接地设计
①在每个机房内设接地汇流铜线作等电位连接, 用16mm2铜线进行M型敷设后用不锈钢抱箍同抗静电地板的支撑脚相连接, 统一连接到接地引下线上。
②机房内的防静电地板及设备均就近与铜线可靠连接。
2.3 SPD有关技术参数见表格
①电源SPD技术参数
型 号
FLT-PLUS/4
FLT35/3+1
VAL-MS 320/3+1
额定工作电压
230V / 400AC
230V AC/50-60HZ
277V AC
最大持续工作电压
440V AC
260V AC
335V AC
保护级别
B
B
IP20
测试级别
I/B
CLASS 1
CLASS װ
绝缘等级
PBT/PA -F
PA 6.6-FR
PA
保护水平
≤4KV
≤0.9KV
≤1.6KV
响应时间
≤100ns
≤100ns
≤25ns
配用前置保险装置最大值
250A gL
125A gL
125A gL
额定通流量( 10/350μs)
50KA
50KA
20KA
最大通流量( 8/20μs)
120KA
120KA
40KA
电量
25AS
17.5AS

能量
625KJ/欧
305KJ/欧

工作温度
-40℃至+80℃
-40℃至+80℃
-40℃至+80℃
相对湿度
≤95%
≤95%
≤95%
接线线径
16-35mm2
10-35mm2
10-25 mm2
安装方式
标准导轨
标准导轨
标准导轨
颜色
黑色
黑色
黑色
结构尺寸
151*140*65.5 mm
90*70*65.5 mm
90*70*65.5 mm

机房防雷电波侵入工程预算

序号
项目
单位
数量
单价( 元)
金额( 元)
1
FLT-PLUS/4
组
1
12600
12600.00
2
FLT35/3+1
组
2
8560
17120.00
3
VAL-MS 230/3+1
组
1
3650
3650.00
4
VAL-MS 230/1+1
组
1
2850
2850.00
5
汇流铜线162
米
400
25
10000.00
6
BVR352铜电线
米
100
36.5
3650.00
7
BVR162102铜电线
米
180
19.5
3510.00
8
辅材
批
1

.00
9
设备小计

55380.00
10
气象部门检测费
项
1

.00
11
安装施工费(9)×12%
项
1

6645.60
12
工程管理费( 9+10+11) ×8%
项
1

5122.05
13
工程税金 ( 以上项总和) ×3.41%
项
1

2357.93
14
工程总造价: 柒万壹仟伍佰零伍圆整
￥71,506

四、 售后服务

1、 安装完工后自验收合格之日起, 工程保险期为一年, 有关保险条款见南京菲尼克斯电气有限公司与中国人民财产保险公司南京分公司所签的产品保险条款执行。
保险期内对SPD进行年检, 无偿更换技术参数降低超标、 老化、 损坏之器件。保险期满后, 可继续负责维修, 发生的一切费用由建设单位负责。

五、 运行管理

1、 建设单位应将防雷设施纳入设备维护范畴内专人维护管理。
2、 防雷设施出现报警或故障时, 应及时通知我公司进行维修。
3、 防雷设施的保护对象都是有针对性的, 因此, 不得擅自拆卸、 减少数量、 改动位置、 改变连接等, 若要更换或增设保护对象, 须通知我公司, 便于完善防雷装置后方可实施, 否则, 造成的损失自行负责。

六、 附 件

德国菲尼克斯
德国菲尼克斯电气集团创立于1923年, 总部位于德国北威州Blomberg市。在世界50多个国家拥有分公司。1999年在德国本土的雇员人数达到6000人, 营业额50多亿德国马克。是一家在电气连结、 接口技术、 防雷击过电压、 现场工业总线等方面享有世界级声誉的跨国公司。
德国菲尼克斯是最早获得ISO9000的德国企业。并得到各国有关检测机构如CSA( 加拿大) 、 UL(美国)、 SEV( 瑞士) 、 KEMA KEUR( 荷兰) 、 NEMKO( 挪威) 、 SEMKO( 瑞典) 的许可证。根据不同的使用场合, 还获得劳埃德船级社LR(英国)和防爆认证机构PTB( 德国) 的许可证。
德国菲尼克斯是IEC( 国际电工委员会) TC81\防雷专业委员会( 第81技术委员会: 防雷专业委员会) 的Key Member(关键成员)。TC81下属的WG1( 工作组) 、 WG3、 WG4、 WG5的负责人皆为公司雇员。
公司全资拥有的PHOENIX TEST LABS( 菲尼克斯测试实验室) 为德国国家级EMC实验室, 是欧洲EMC联合实验室的重要成员。拥有CE和VDE双重认证资格。其10/350μS波形模拟直接雷击波试验能力为世界领先水平。