化工厂区监控系统防雷工程设计方案及概算2011年5月3日一、前言随着经济建设的高速发展，人们对重要场所的通迅设施的需求不断提高，各种各样先进的电子设备、智能系统被广泛应用于厂区和各单位办公区域中。
这些高精密算设备富含大量的CMOS半导体集成模块，耐过电压电流能力极低，无法保证在特定的空间里遭受雷击时正常运行。
且各系统多包含大量的电子设备和计算机系统，这些电子设备和计算机系统通常耐电压等级低，抗干扰能力差，最怕受到雷击。
且所有设备的运行正常与否直接影响到厂区的的安全和工作的正常开展，因此采用具可靠性的避雷措施至关重要。
本方案的制定，目的是提供出一套完整而易于操作的防雷设计和运行解决方案，最大限度地解决化工厂内监控系统的防雷措施，确保整个监控系统的安全不间断运行。
二、总则随着经济建设的高速发展，人民对生活居住环境和通迅设施的需求不断提高，各种各样先进的电子设备、智能系统被广泛应用于小区和各单位办公区域中。
这些高精密算设备富含大量的CMOS 半导体集成模块，耐过电压电流能力极低，无法保证在特定的空间里遭受雷击时运行。
且各系统多包含大量的电子设备和计算机系统，这些电子设备和计算机系统通常耐电压等级低，抗干扰能力差，最怕受到雷击。
且所有设备的运行正常与否直接影响到该区的居民及企、事业位的安全和工作的正常开展，因此采用较具可靠性避雷措施至关重要。
本方案的制定，目的是提供出一套完整而易于操作防雷设计和运行解决方案，最大限度地解决办公大楼和小区监控系统的防雷措施，确保整个监控系统的安全不间断运行。
监控系统电子设备雷电过电压及电磁干扰保护，是保护整个监控线路、设备及人身安全的重要手段，是确保通信监控线路、设备运行必不可缺少的技术环节。
2、本方案的设计依据：（1）IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》；（2）GB50057-2000《建筑物防雷设计规范》；（3）VDE0675《过电压保护器》；（4）GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》；（5）GB2887-89《计算机场地技术条件》；（6）ITU K25《光缆的防雷》；（7）ITU K27《电信大楼内的连接结构和接地》；（8）GB50057-94《建筑物防雷设计规范》；（9）GB50174-93《电子计算机机房设计规范》；（10）GB50200-94《有线电视系统工程技术规范》；（11）GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》；（12）GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》。
三、雷电波入侵厂区监控系统的可能途径1、入侵途径（1）雷电直接击中监控网络物理线路a. 落雷点为电源高电压侧，雷电沿供电线路侵入到计算机监控网络系统供电部分，产生过电流与过电压造成监控供电系统的UPS电源损坏、断电、致使整个系统瘫痪。
b. 雷电直击监控系统的传输线路线、沿天馈进入计算机网络监控系统，造成通信接口、接收系统、室内主机单元、显示器等主要设备损坏。
c. 雷击网络通信有线线路（如光缆、DDN、帧中继、X25专线、电话线），产生强大的机械力，猛烈的冲击波，炽热的高温使通信线路损坏；过电压过电流沿通信有线线路侵入到网络系统内，造成路由器、交换机及前端设备的损坏。
（2）感应过电压a. 回路感应过电压由于监控网络系统在厂区内大量布设各种导体线路（如电源线、数据通信线、馈线），这些线路、网络结构布局错综复杂，在建筑物内部的不同空间位置上构成许多回路，当建筑物遭雷击或邻近地区雷电放电时，将在建筑物内部空间产生脉冲暂态磁场，这种快速变化的磁场交链这些回路后，将在回路中感应出暂态过电压，危及与这些回路相连接的电子设备。
监控网络通信线路上感应过电压分静电感应与电磁感应：静电感应主要是指架空线路位于雷击点附近，由雷云团先导通道中充满电荷，对架空线产生静电感应作用累积大量相反电荷，当雷云主放电开始，雷云中电荷迅速中和，从而使架空线上原先被束缚的电荷迅速释放，形成暂态过电压波。
这种波以接近光速向架空线两侧传播，侵入线路两端连接的监控设备将其损坏。
当雷电直接击在避雷针避雷带上时，由于雷电流幅值大，波头陡度高，在雷电流的通道附近产生一个很强的瞬变磁场。
这强大的磁场将直接在电源线或网络通信线路上感应出过电压，侵入到网络系统中，损坏网络设备。
高强度（30KA雷电流）雷电放电可以对距离雷击点1km范围内网络系统产生影响，甚至造成系统设备损坏。
据统计，这种感应雷击事故占计算机网络系统雷击事故的70%。
b. 耦合与转移过电压雷击引起暂态高电压或过电压常常可以通过网络线路耦舍或转移到网络设备上，造成设备的损坏。
（3）雷击地电位抬高入侵（等电位连接器）建筑物在遭受直接雷击时，雷电流将沿建筑物防雷系统中各引下线和接地体入地，在此过程中，雷电流将在防雷系统中产生暂态高电压，如果引下线与周围网络设备绝缘距离不够且设备与避雷系统不共地，将在两者之间出现很高的电压，并会发生放电击穿，导致网络设备严重损坏，甚至威胁人身安全。
2 、监控网络设备抗干扰能力分析因为计算机及网络监控设备是由大量的大规模集成电路组成，其抗干扰能力弱，成虽采取了许多抗干扰措施，对低能量干扰比较有效，但对雷电电磁脉冲生成的过电压过电流技术比较薄弱，对浪涌或雷电磁脉冲特别敏感，仅十几伏的电压就可通过电源系统、数据传输线等途径将毁坏计算机主板、RS-232口、多功能卡、网络监控主设备。
四、具体防雷设计方案1、化工厂区的监控系统的综合防雷设计应考虑厂区的环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度，分别采取相应的防护措施。
(1) 在进行综合防雷设计时，应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则，进行综合设计及维护。
(2) 监控综合防雷系统的防雷设计应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、采用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。
必须坚持预防为主，安全第一的指导方针。
(3) 监控综合防雷系统应根据所在地区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同，采用不同的防护标准。
2、该厂区在电源部分原已有2级防雷措施，只需在中控机房设备电源输入端并联加装一套3级电源避雷器即可，避雷器参数为：最大放电电流。
40KA响应时间。
小于25ns保护等级。
IP20额定工作电压。
275v限制电压。
小于1.5KV3、该中心有64个固定摄像机输入视频信号接口和摄像机电源输入接口，所以需64套视频信号和电源二合一的避雷器，用于视频防雷。
避雷器具体参数：带宽。
350MHz额定放电电流。
20KA连接方式。
BNC保护线数。
1工作电压。
5v\12v控制线避雷器具体参数：最大持续工作电流。
1A插入损耗。
小于0.5dB标称放电电流。
20KA响应时间。
小于1ns标称电压。
5v-250v。
4、由于该中心没有接地排，故安装等电位接地排1个，用于中心各设备接地和避雷器接地，采用50*5的热镀锌扁钢；接地引出线就近接入建筑地网。
5、室外摄像机的防雷措施1)对室外64支摄像机，每支摄像机电源和视频信号输出端均串联安装一套视频信号和电源2合1的避雷器，共64套。
摄像机分布于室外的，所安装避雷器均需安装于防水盒内，防水盒为胶盒，安放于杆内。
2)摄像机已在防直击雷保护范围内，不需再做防直击雷处理。
安装附材:每支摄像机到接地点十几米到一百米不等，预计平均每个点20米6mm多股软铜线，20米PVC套管，铜线耳、铜螺丝若干。
SPD 连接导线应短而直，SPD连接导线不宜大于0.5m，当长度大于0.5m 时应适当加粗线径。
7、设备接地处理小区监控中心机房的室内接地引出线和所有避雷器的接地引下线均利用厂区内现有的接地设施，不再另新建接地地网。
依抽样检测地阻结果，接地电阻未达到要求的另外再处理，在最近的距离找到该厂区的接地点，采用25MM的铜线接入监控机房内。
所有地线均穿PVC管埋地，并就近建筑物的防雷测试点连接，埋地深50cm。
室外云台和视频摄像机的接地引下线线连接根据现场实际情况来处理，就近无接地点的须新做接地坑。
注:具体的各种避雷器使用数量和工程施工所用的辅材等详见后附工程预算。
五、施工安装示意图智能化监控系统防雷示意图大 楼 总 配 电 屏监控机房配电屏监控系统主机UPS电源二级电源避雷器一级电源避雷器三级电源避雷器信号避雷器监控系统主机监控系统主机安装方式同上日 期重庆市深恩科技有限公司制监控系统避雷器安装连接示意图制 图校 核比 例六、运行维护（1）避雷器安装之后，应检查所有接线是否正确安装，然后运行测试，看系统和设备是否正常工作，有无异常情况，如有，应及时检查，直至整个系统均正常运作。
（2）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蔽部分锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。
（3）接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。
（4）每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，如检测发现异常应及时处理。
七、竣工验收（1）防雷工程施工单位须按设计要求精心施工，工程建设管理部门应有专人负责监督。
对于隐蔽工程应实行随工验收，重要部位应进行拍照和专用设备项记录。
（2）设计资料和施工记录应由相应的主管部门妥善存档备查。
八、销售服务及质量保证1.售前的技术服务本公司工程技术部的防雷工程师在用户的售前服务过程中负责向用户提供免费的技术服务。
其中包括：※用户的技术咨询；※协助用户确定方案；※确定相应的保护设计的种类、数量；※安装场地；※用户拟须防护现场的建议性设计方案；※相关及现场的技术培训。
2.售中的技术服务在前期的建议性设计方案得到用户首肯及前期的商务接洽落实后，开始在相应服务合同原则下的用户服务，我们将向用户提供完整的设计定型方案及施工组织设计方案，确保向用户提供高可靠性和高质量的产品，达到确保用户的现场设备运行安全。
在设备的现场安装、调试完成后，我们接受用户及相关方面检测验收，同时我们还将向用户进行现场运行维护及应急情况的基本培训。
3.售后的技术服务1）产品保修期内免费维护凡适配我公司产品的用户，在满足使用环境和使用条件及按规定使用操作规范运行情况下发生故障或器件损坏等意外情况时，用户将享受对损坏的器件和故障进行免费的更换和检测调试维护服务，免费更换维护两年。
同时，由我公司提供的防雷产品在国内由中国人民保险公司承担产品质量责任险，保险期为1年，保险赔偿限额为每年RMB200万元。
在质保期内，由于防雷器因产品质量原因没有起到相应的防护作用，而由此造成的设备损坏及人员人身安全事故，将由保险公司承担全部责任，并依据保险条款赔付受损失单位设备的直接经济损失和人员伤亡损失，保险细则详见《产品责任保险单》。