【文章內(nèi)容簡介】 雷設計規(guī)范》 GB5005794 設計的外部防雷系統(tǒng)在接閃雷電通過主鋼筋引下線（或單設引下線）對地泄放過程中，將在引下線周圍形成比較強大的瞬變磁場，從而使引 入到建筑物的電力電纜線、通信電纜線、有線電視電纜線感應產(chǎn)生感應電勢，從而有可能擊壞與其聯(lián)接的各種電子設備?；蚴闺娮釉O備經(jīng)常處于浪涌沖擊狀態(tài)而降低電子設備的使用壽命，增加故障：根據(jù)在避雷針引下線附近開口金屬環(huán)上產(chǎn)生感應電勢的計算公式： Em=2 107L Ln（ 1+X1）/X1 dI/dt，取一個 5m 5m 的開口金屬環(huán)，在 內(nèi)雷電流峰值為 100KA（概率大于 11%），距離接閃點 200m 處，其感應電勢為 1000V，因此建筑物內(nèi)緊靠接閃器引下線的各種電纜有可能感應出幾千伏的高電壓，足以擊壞附近的電子設備。 平時，我們在計算機旁接通移動電話的瞬間，計算機顯示屏會出現(xiàn)閃動現(xiàn)象，這就是電磁波對計算機的干擾現(xiàn)象，移動電話的信號強度約為 3dB，其對計算機的干擾已見一斑，更何況強大的雷電波信號？這也是我們在雷雨天氣關(guān)機的直接原因； 1． 2引入建筑物的電力電纜線、通信電纜線、有線電視電纜線在遠處遭受雷擊，浪涌沿著電力電纜線、通信電纜線、有線電視電纜線傳導至室內(nèi)，從而沖擊電子設備； 1． 3 大樓總配電的變壓器高壓側(cè)、低壓側(cè)分別安裝使用高壓和低壓避雷器，能保證變壓器的絕緣不會擊穿，但其低壓避雷器在接閃雷電 35KA 后，其殘壓將達到 21002600V，將沿著電力電纜線傳輸?shù)浇ㄖ飪?nèi)用電設備，從而破壞電子設備； Page 13 of 26 杭州尚普電氣科技有限公司 1． 4 各種自動化控制設備使用了大量的接觸器、可控硅和變頻技術(shù)，在這些設備開關(guān)工作時，瞬間會產(chǎn)生大量的開關(guān)過電壓、諧波等，尤其是采用變頻控制技術(shù)后，其產(chǎn)生諧波過電壓過電流遇到容性阻抗的放大作用，將有可能擊毀電子設備；各種控制技術(shù)產(chǎn)生的開關(guān)過電壓我們平時也能時常感受到，如在看電視突然開燈，電視畫面出現(xiàn)瞬間閃動現(xiàn)象；從側(cè)面說明，由于我國電網(wǎng)質(zhì)量較差，電子產(chǎn)品的壽命會比國外低得多的原因； 1． 5 工作內(nèi)域在使用電焊機、電錘、電鉆進行維 修作業(yè)或裝修作業(yè)時，會產(chǎn)生工業(yè)過電壓，從而沿著電力電纜線傳輸?shù)骄蛹译娮釉O備，沖擊或毀壞電子設備； 1． 6 電子設備隨著集成化程度的提高，其抗過電壓過電流能力的下降， PC 機浪涌承受 /保護電壓見下表（單位伏）： 對 象 絕緣耐壓值 標稱安全電壓 推薦保護電壓 數(shù)據(jù)來源 交流電源插口 1800 800 300 PC Magazine 電話 RJ11接口 1300 800 260 FCC Part68 RS232 接口 / 25 27 ELA 232D 標準 以 太 網(wǎng) / 10 10 Metallic 當瞬間電壓超過其絕緣耐壓值時，電子設備的安全性能降低，甚至被毀。因而電子設備的瞬間旱災電壓應該小于其絕緣耐壓值，正常的工作電壓應小于保護電壓。以下公布的是國內(nèi)外集成電路損傷功率值表： 型 號 器 件 功 能 損 傷 功 率（ W） 輸入線 輸出線 電源線 仙 童 9930 雙 路 四 輸 入 門 730 290 660 Motorola Mcl539G 運 算 放 大 器 890 15000 5400 Motorola Mc301G 5 輸 入 門 2020 950 4400 T 1946 4 路雙輸入與非門 40 60 870 元器件的損傷功率小，就有可能遭到損壞。 1． .7電子設備在設計過程中，已經(jīng)采用了許多保護器件，如快熔、空氣開關(guān)、繼電保護器件等，每種器件都有特有的動態(tài)響應時間，每種電子設備也有保護響 Page 14 of 26 杭州尚普電氣科技有限公司 應時間，如空氣開關(guān)、繼電保護器件其動態(tài)響應時間約在 200ms 左右，而雷電波浪涌的波峰約在 25μ s前到達，我們平時以 8/20μ s 或 10/350μ s 波型用來模擬雷電波，當雷電波到達時，電子設備的各種保護器件無法及時響應，從而損壞電子設備。 1． 8 有些電子設備，如 UPS、功率放大器、交換設備等已經(jīng)考慮了相應的防雷 措施 。已具備了一定的防（雷擊）浪涌能力，但大部分的電子設備至多只考慮了一級防雷措施，而且其最大放電電流一般只有 500A，最大也只有 3000A 左右，較大的雷電流將可能擊壞保護器件而串入到后續(xù)設備，也因雷電波經(jīng)一級泄流后產(chǎn)生的較大殘壓（一般為 12002020 伏）經(jīng)常沖擊后續(xù)設備而損壞或降低了設備使用壽命，尤其對使用在野外的設備； 2. 雷害途徑 2. 1 直擊雷 雷電直接擊中地面建筑物，然后經(jīng)接地裝置泄放入地。雷擊全過程包括首次雷擊、后續(xù)雷擊和長時間雷擊，首次雷擊幅值最大，后續(xù)雷擊的陡度最大，按照 GB5005794《建筑物防雷設計規(guī)范》附錄六“雷電流”中的相關(guān)規(guī)定，按二類防雷建筑物設計，其首次雷擊、后續(xù)雷擊的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：著次雷擊和后續(xù)雷擊持雷電流參量表 首次雷擊 后續(xù)雷擊 備 注 電流幅值 I（ kA） 150 波頭時間 T1（ μ s） 10 半值時間 T2（ μ s） 350 100 平均陡度 I/ T1（ kA/μ s） 15 150 根據(jù)我國對年平均雷暴日大于 20 天的地區(qū)統(tǒng)計強度概率公式為 LgP=（ 1/108） *I 的統(tǒng)計計算所得的概率表如下： 雷電流（ kA） 150 100 65 40 24 概率 P 3% 11% 36% 70% 85% 歷史氣象資料統(tǒng)計表明：杭州年平均雷暴日多于 56 天，屬雷電多發(fā)地域。所處地理環(huán)境為平原水域，容易吸引空間雷電，相對增加雷擊概率。 Page 15 of 26 杭州尚普電氣科技有限公司 反擊 因已經(jīng)按照標準設計安裝了相應的直擊雷防護 系統(tǒng)，大樓的電子設備不大可能遭受直擊雷的襲擊，電子設備遭受破壞的可能方式是直擊雷電流通過接地裝置時造成的高電壓使電子設備的薄弱環(huán)節(jié)擊穿。 2. 3 雷電波侵入 與大樓各種供電設備、弱電設備相連的各種引入線纜（如電力電纜、有線電視線纜、衛(wèi)星饋線線纜、郵電通信線纜、視頻監(jiān)控線纜、設備控制線纜等）遭受直擊雷或感應，雷電流沿線侵入。 2. 4 雷電感應 大樓的外部防雷系統(tǒng)接閃直擊雷通過引下線時引起大樓內(nèi)部各種線纜感應產(chǎn)生感應過電壓。 3. 雷擊隱患 由于雷電 的 多發(fā)特征，對于強電而言，通過建筑物外部避雷設施引雷泄流過程中產(chǎn)生的雷擊電磁脈沖容易造成智能樓宇室內(nèi)現(xiàn)代化智能設備 受 損。我們認為主要雷擊隱患有： （ 1） 、 室內(nèi)的現(xiàn)代化智能設備抗干擾能力脆弱，低壓配電線路無防雷擊電磁脈沖裝置，易受雷擊電磁脈沖侵入。 （ 2） 、 信息傳輸線路外部引入的光纜雖然雷擊電磁脈沖不易侵入，但通過光電轉(zhuǎn)換后的五類線 等各種信號線路 在各 設備的遠距離 連接仍可能受雷擊電磁脈沖侵入致?lián)p弱電設備。 四、設計說明 為最大限度地減少雷電對智能建筑的侵害，減少雷擊事故發(fā)生概率，保障建筑大樓系統(tǒng)安全可靠運行，根據(jù)“浙江省實施《中華人民共和國氣象法》辦法” 、“省政府辦 [1997]75 號”、“浙公 [1997]9 號文件”之規(guī)定，我們對其現(xiàn)場情況進行分析，提出合理解決辦法。 1． 設計依據(jù) Page 16 of 26 杭州尚普電氣科技有限公司 1)、《中華人民共和國氣象法》 2020 2)、《建筑物防雷設計規(guī)范》 GB 5005794（ 2020 版） 3)、 《電子計算機機房設計規(guī)范》 GB 5017493 4)、 《雷電電磁脈沖的防護》 IEC61312 5)、 《 民用建筑電氣設計規(guī)范 》 YGJ/T16 6)、 《 計算機機房場地技術(shù)要求 》 GB288789 7)、 《 計算機機房場地安全要求 》 GB936188 8）、 GA 273 2．措施和要求 2． 1 措施 室內(nèi)防雷 就三個方面對設備和系統(tǒng)進行雷擊電磁脈沖防護： （ 1） 供電線路的雷擊電磁脈沖防護 電源防雷系統(tǒng)主要是防止雷電波通過電源線路對計算機及相關(guān)設備造成危害。為避免高電壓經(jīng)過避雷器對地泄放后的殘壓或因更大的雷電流在擊毀避雷器后繼續(xù)毀壞后續(xù)設備，以及防止線纜遭受二次感應，依照有關(guān)防雷工程試行草案，應采取分級保護、逐級泄流的原則。一是在樓電源的總進線處安裝