第一篇：發電廠弱電系統防雷保護講課教案

技 術 講 課 教 案

題

目：發電廠弱電系統防雷保護 授課人：庫茲涅佐夫 年來隨著電力系統的發展,微機保護和綜合自動化系統在電力系統中得到大量的應用,這對提高電力系統的自動化水平,提高電力系統的運行靈活性起了很大的作用。這與過去傳統的保護和控制裝置相比，是一次技術上的革命。但是計算機綜合自動化系統現在面臨的一個問題，就是各種干擾的問題。因為微機保護、綜合自動化系統運行在高電壓、強電場的電磁環境中，既有大電流造成的磁場干擾;又有高電壓造成的電場干擾;有大電流流經接地裝置時由地電位差引起的地電位干擾，還有在雷擊時由雷電過電壓產生的雷電過電壓干擾，雷電過電流干擾、靜電干擾。而計算機等電子器件又是對干擾非常敏感的元件,特別是雷電干擾對其危害最為嚴重,近年來在電力系統中多次發生因雷電造成微機保護和綜合自動化系統模塊損壞,使微機保護誤動、拒動或因微機保護“死機”使事故擴大,主設備燒壞,或者發生“火燒連營”事故。因而有必要對發電廠、變電所雷電對微機保護和綜合自動化系統的干擾進行研究,對雷害事故進行分析。找出干擾的途徑和方式。通過研究找出切實可行的防止雷電干擾的措施。

1、完善低壓電源系統的防雷保護措施

因雷電通過低壓電源系統對計算機等弱電系統的危害較大,因而低壓電源系統的防雷保護也就特別重要。檢查發生低壓雷害事故的變電所發現在低壓電源系統大都沒有防雷保護措施,而低壓電源系統又直接關系著微機保護和綜合自動化系統的安全。為防止低壓電源系統的雷害事故,在低壓應釆取如下防雷保護措施：

（1）在廠、所用變壓器的低壓側裝相應電壓等級的氧化鋅避雷器進行保護；

（2）在微機保護和綜合自動化裝置的電源前邊串接隔離變壓器進行隔離,并加裝對地電容進行雷電波的吸收；

（3）在微機保護和綜合自動化裝置的電源前邊串接浪涌吸收保護器進行保護。

2、改善接地網的沖擊電位分布防止地電位干擾

（1）降低接地網的接地電阻限制地電位升高,特別是在要在構架避雷針、避雷器下增加垂直接地極的放射狀水平接地以降低其沖擊接地電阻,防止雷電流入地時造成的局部地電位升高向二次電纜反擊。（2）改善沖擊地電位分布限制局部電位升高，在設計接地網時應盡量采用方孔地網以改善地面電位分布，對方孔地網的網格大小要從地電位分布均勻考慮,防止局部電位升高。在電纜溝內要設置接地帶、在電纜溝附近要設置與電纜溝平行的水平均壓帶以改善電纜溝的電位均勻。防止地電位不均對二次回路的干擾。接地網表面的地電位分布要滿足接觸電壓和跨步電壓的要求。

UJ=UK=

174?0.17?ft174?0.7?ft

式中:UJ—接觸電位差,V;UK—跨步電位差,V;?f—地表土壤電阻率,?..m;t---接地短路故障電流持續時間,s

3、完善二次回路及計算機系統的屏蔽防止感應雷干擾（1）對控制室要加強其電磁屏蔽防止雷電活動時產生的靜電干擾和雷電放電時造成的磁場干擾對計算機系統的影響；

（2）對發電廠、變電所二次電纜要使用屏蔽電纜防止雷電活動時在二次回路上產生感應過電壓或產生靜電感應。

雷電活動時雷電波沿線路侵入發電廠、變電所并通過變壓器的電磁耦合到低壓側所造成的電源干擾和由雷電入地和工頻大電流入地造成的地電位干擾對微機自動化系統的干擾，已嚴重的影響了電力系統的安全運行,曾經產生了一些嚴重的事故，這主要是一些發電廠、變電所在低壓電源系統的防雷上和接地網的地電位干擾方面重視不夠，存在有大量的缺陷,因而對低壓電源系統的防雷和地電位造成的干抗我們一定不能掉以輕心,一方面搞清干擾的途徑、干擾的方式和干擾的機理后,采取切實可行的抗干擾的措施。切實保證計算機測控系統在雷電活動時安全運行,正確動作以保證電網的安全可靠運行。

第二篇：弱電系統防雷解決方案

弱電系統防雷解決方案

一、概述

1、淺析弱電系統的雷電危害

雷擊是一種自然現象，它能釋放出巨大的能量、具有極強大的破壞能力。幾個世紀來，人類通過對雷擊破壞性的研究、探索，對雷電的危害采取了一定的預防措施，有效地降低了雷害。

近年來，隨著微電子技術的不斷發展，弱電系統在生產生活各個方面的使用越來越廣，人們在受益于微電子的極大方便的同時，也受到其一旦損壞就損失巨大的困擾。實際中，在增加弱電系統的時候，往往對弱電系統的防雷未加考慮或考慮不夠的情況較多，一旦有雷電波侵入，設備損壞一般是巨大的，有的甚至使整個系統癱瘓，造成無可挽回的損失。

分析這些類雷擊事故的主要原因是由于一次設備發生雷擊后在弱電設備造成的浪涌超過了設備承受的能力而損壞設備的，浪涌的主要形式是電源浪涌、信號浪涌。而這種浪涌在新建或擴建設備時又往往不被重視，所以才會造成嚴重的損失。

2、弱電系統雷害的主要原因分析

雷電會導致多種不同形式的危害，沒有任何一種辦法可以全面防止雷電的危害，通過各種有效的辦法可將雷害的程度降到最低，在多年的實際中人們對直擊雷、感應雷、球形雷的認識比較高，防護也相對完善，但對雷電浪涌的防護意識和防護措施相對比較薄弱，對弱電系統的雷電浪涌考慮不夠造成的雷擊事件屢見不鮮。主要的雷電形式及雷害情況有以下

幾種情況：

(1)直擊雷是指雷電直接擊在建筑物構架、動植物上，因電效應、熱效應和機械效應等造成建筑物等損壞以及人員的傷亡。

(2)感應雷是雷電在雷云之間或雷云對地放電時，在附近的戶外傳輸信號線路、埋地電力線、設備間連接線產生電磁感應并侵入設備，使串聯在線路中間或終端的電子設備遭到損害。感應雷雖然沒有直接雷猛烈，但其發生的幾率比直擊雷高得多。

(3)雷電浪涌是近年來由于微電子的不斷使用引起人們極大重視的一種雷電危害形式，同時其防護方式也不斷完善。最常見的電子設備危害不是由于直接雷擊引起的，而是由于雷擊發生時在電源和通訊線路中感應的電流浪涌引起的。一方面由于電子設備內部結構高度集成化，從而造成設備耐壓、耐過電流的水平下降，對雷電(包括感應雷及操作過電壓浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信號來源路徑增多，系統較以前更容易遭受雷電波侵入。浪涌電壓可以從電源線或信號線等途徑竄人電腦設備。信號系統浪涌電壓的主要來源是感應雷擊、電磁干擾、無線電干擾和靜電干擾。金屬物體(如電話線)受到這些干擾信號的影響，會使傳輸中的數據產生誤碼，影響傳輸的準確性和傳輸速率。排除這些干擾將會改善網絡的傳輸狀況。美國GE公司測定一般家庭、飯店、公寓等低壓配電線(110V)在10000h(約一年零兩個月)內在線間發生的超出原工作電壓一倍以上的浪涌電壓次數達到800余次，其中超過1000V的就有300余次。這樣的浪涌電壓完全有可能一次性將電子設備損壞。

3、弱電系統雷害的影響

弱電系統的雷擊危害所帶來的影響是很嚴重的，如下圖所示：

二、弱電系統防雷設計依據

GB50057-94 《建筑物防雷設計規范》

YD/T1235-2002 《通信局（站）低壓配電系統用電涌保護器》 YD/T5098-2001 《通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規范》 YD5078-98 《通信工程電源系統防雷技術規定》 YDJ26-89 《通信局(站)接地設計暫行技術規范》 GA173-2002 《計算機信息系統防雷保安器》

GA267-2000 《計算機信息系統雷電電磁脈沖安全防護規范》

DL/T621-97 《交流電氣裝置的接地》 DL548-94 《電力系統通信站防雷運行管理規程》 IEC61024 《建筑物防雷》 IEC61312 《雷電電磁脈沖的防護》

IEC61643 《連接至低壓配電系統的浪涌保護器》 IEC60664 《低壓系統內設備的絕緣配合》 IEC、ITU及UL有關標準及規范

三、弱電系統的防雷措施

我公司是一家專門從事現代防雷理論研究、防雷產品研發生產制造、防雷工程設計施工的專業防雷公司。根據多年來的防雷經驗，對弱電系統的特點進行細致的分析，總結出以下措施：

按照防護范圍可將弱電系統的防雷措施分為兩個部分進行：外部防護和內部防護。其中外部防護主要是指對安裝有弱電系統的建筑物本體的雷電防護（即直擊雷防護）；內部防護指在建筑物內部弱電系統對過電壓的雷電防護（即感應雷防護）。如下圖所示：

1、弱電系統的外部防護：

弱電系統的外部防護首先是使用建筑物的避雷針將主要的雷電流引人大地；其次是在將雷電流引人大地的時候盡量將雷電流分流，避免造成過電壓危害設備；第三是利用建筑物中的金屬部件以及鋼筋可以作為不規則的法拉第籠，起到一定的屏蔽作用，如果建筑物中的設備是低壓電子邏輯系統、遙控、小功率信號電路的電器，則需要加裝專門的屏蔽網，在整個屋面組成符合規范要求大小的網格，所有均壓環采用避雷帶等電位連接；第四是建筑物各點的電位均衡，避免由于電位差危害設備；第五是保障建筑物有良好的接地，降低雷擊建筑物時接點電位損壞設備。

2、弱電系統的內部防護：

從EMC(電磁兼容)的觀點來看，防雷保護由外到內應劃分為多級保護區。最外層為0級，是直接雷擊區域，危險性最高，主要是由外部(建筑)防雷系統保護，越往里則危險程度越低。保護區的界面劃分主要通過防雷系統、鋼筋混凝土及金屬管道等構成的屏蔽層而形成，從0級保護區到最內層保護區，必須實行分層多級保護，從而將過電壓降到設備能承受的水平。一般而言，雷電流經傳統避雷裝置后約有50%是直接泄人大地，還有50%將平均流人各電氣通道(如電源線，信號線和金屬管道等)。

隨著電腦通信設備的大規模使用，雷電以及操作瞬間過電壓造成的危害越來越嚴重。以往的防護體系已不能滿足電腦通信網絡安全的要求。應從單純一維防護轉為三維防護，包括：防直擊雷，防感應雷電波侵入，防雷電電磁感應，防地電位反擊以及操作瞬間過電壓影響等多方面作系統綜合考慮。

多級分級(類)保護原則：即根據電氣、微電子設備的不同功能及不同受保護程序和所屬保護層確定保護要點作分類保護；根據雷電和操作瞬間過電壓危害的可能通道從電源線到信號線路都應做多級層保護。2.1 電源部分的防雷措施

弱電設備的電源雷電侵害主要是通過線路侵入。高壓部分有專用高壓避雷裝置，電力傳輸線把對地的電壓限制到小于6000V(1EEEEC62.41)，而線對線則無法控制。所以，對380V低壓線路應進行過電壓保護，按國家規范應有三部分：建議在高壓變壓器后端到二次低壓設備的總配電盤間的電纜內芯線兩端應對地加防雷器，作一級保護；在二次低壓設備的總配電盤至二次低壓設備的配電箱間電纜內芯線兩端應對地加裝防雷器，作二級保護；在所有重要的、精密的設備以及UPS的前端應對地加裝避雷器或保護器，作為三級保護。目的是用分流(限幅)技術即采用高吸收能量的分流設備(避雷器)將雷電過電壓(脈沖)能量分流泄人大地，達到保護目的，所以，分流(限幅)技術中采用防護器的品質、性能的好壞是直接關系網絡保護的關鍵，因此，選擇合格優良的避雷器或保護器至關重要。2.2 信號部分的防雷措施

對于信息系統，應分為粗保護和精細保護。粗保護量級根據所屬保護區的級別確定，精細保護要根據電子設備的敏感度和重要性來進行確定。在重要設備和敏感設備的前端安裝相應的避雷器。2.3 等電位連接及接地處理

均衡弱電系統各設備設施間的電位差對其防護來說是至關重要的，另外一定要有一個良好的接地系統，因所有防雷系統都需要通過接地系統把雷電流泄人大地，從而保護設備和人身安全。如果機房接地系統做得不好，不但會引起設備故障，燒壞元器件，嚴重的還將危害工作人員的生命安全。另外還有防干擾的屏蔽問題，防靜電的問題都需要通過建立良好的接地系統來解決。

3、弱電系統的接地措施：

一個良好的接地系統是保護人身、設備安全、系統穩定工作的重要保證，也是防雷系統的重要基礎。在《電子計算機房防雷設計規范》（GB 5O174-93）中，第6.4.3條明確提出：交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻按其中最小值確定；若防雷接地單獨設置接地裝置時，其余三種接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻不應大于其中最小值，并應按現行國標《建筑防雷設計規范》要求采取防止反擊措施。

接地是避雷技術最重要的環節，不管是直擊雷、感應雷、或其他形式的雷，最終都是把雷電流送入大地。接地電阻越小，散流就越快，被雷擊物體高電位保持時間就越短，危險性就越小。對于場地的接地電阻要求≤4歐姆，并且采取共用接地的方法將避雷接地、電器安全接地、交流地、直流地統一為一個接地裝置。如有特殊要求設置獨立地，則應在兩地網間用地極保護器連接，這樣，兩地網之間平時是獨立的，防止干擾，當雷電流來到時兩地網間通過地極保護器瞬間連通，形成等電位連接。

總結來說，弱電系統的防雷問題是一個綜合性的工作，尤其是弱電系統的雷電浪涌防護還重視不夠，也常常由其而引起設備的損壞，所以在完善弱電系統外部防護的同時，要加強弱電系統的內部防護，建議加強以下幾方面的工作；

(1)首先要完善弱電外部雷電防護，將絕大部分雷電流直接接閃引入地下泄散。

(2)其次要阻塞沿電源線或數據、信號線引入的過電壓波。(3)第三限制鉗位被保護設備上浪涌過壓過流幅值在設備可承受的范圍。

四、應用實例

1、某公司辦公區的防雷：

一般辦公區防雷，一般指：僅針對有限區域進行防護，辦公大樓主體防護另論。

根據貴公司要求，主要針對辦公區各種通用辦公設備、安防設備等進行防雷保護。主要從兩個方面加以防護： 1.1、電源系統

針對獨立辦公區域的電源開關盒位置，應該做兩級防護（視大樓整體已做直擊雷防護為前提），可選用40KA 三相/單相交流電源防雷器，根據辦公區域實際供電情況來選擇，一般均為三相供電，型號分別為：TP40B/4（三相）。對于辦公區域內貴重設備/重要設備/獨立于辦公區域外的設備，如：各種專用貴重設備、服務器、獨立于辦公區域之外的監控器/攝像頭/防盜告警感應器等，應考慮單獨做一級電源防護，產品選型同上，一般為單相電源供電，選用單相交流電源防雷器（型號：TP20B/2）。1.2、信號系統

如信息系統——計算機網絡系統，通訊系統信號，安防系統各類信號等等。從各種系統角度細分，一般有： 1.2.1 信息系統

離開有限辦公區域的一切進出線，均應考慮做防雷保護，如進/出戶電腦網線，或DDN 專線、ADSL 專線、電話線MODEM 線路，主要選用產品有：網絡信號防雷器（型號：TS05H/J4）；DDN 專線防雷保護器（型號：TS180L/R2）；ADSL專線、電話線一般用音頻信號防雷器（型號：TS180L/R2）。1.2.2 通訊系統

主要針對辦公區域內（電話）用戶交換機的外線進行防雷保護，主要選用產品有：單口音頻信號防雷器（型號：TS180L/R2）；多口音頻信號防雷箱，有8 口音頻信號防雷箱（型號：TS180L/B8R2）；16 口音頻信號防雷箱（型號：TS180L/B16R2）。1.2.3 安防系統（包括視頻監控、防盜告警系統等）

視頻監控系統，對每一臺監控器，以及監控主機，進行電源、信號防雷保護，一般每臺設備需選用一只單相交流電源防雷器（型號：TP20B/2）；每一個視頻口（主機、監控器/攝像頭側均需要）安裝一只視頻信號防雷器（型號：TS05L/BNC）；對于有控制線的監控器與主機間各需安裝一只控制線信號防雷器（型號：TS05L/P2 或TS05L/P4）。防盜告警系統，一般情況，主要針對，防盜告警系統輸出線路（如告警用電話線路等）；設于獨立辦公區域之外的感應器進戶線，以及其自身的電源和信號線應進行防雷保護。防雷產品選用同上（視頻監控系統），信號部分一般僅選用控制線信號防雷器。防雷措施的實施：

對于一切防雷設備，一般必須做有效防雷接地，方可保障防雷保護效果。“接地與等電位連接”，對于防雷保護而言是關鍵性環節。一般有兩種做法：做完整的合乎標準要求的獨立的接地系統；或僅針對有限辦公區域，做閉合式均壓環路以進行等電位連接，同時，將閉合式均壓環路與辦公大樓主結構鋼筋有效連接。其次，才是防雷器的標準的、有效的安裝。防雷措施的實施，一般應由專業人員來完成！雷電來臨時高處云層中含有大量的電荷，而現在城市中高樓林立極易遭受雷擊，因此各樓都裝有避雷針以泄流雷電能量，避免雷擊損害，避雷針從200多年前富蘭克林發明至今基本沒有什么大變化，但其造型已變得各式各樣豐富多樣，適用各類功能及用途不同的避雷針也應有盡有，為此在安裝避雷針前應了解其特性以便啟到良好的防雷效果。

現在市場上避雷針的類型有：空中放電型避雷針、架空輸電線路防繞擊先導避雷針、雷電、雷擊及避雷針的原理演示器、輸電線路阻尼式防繞擊避雷針、感應避雷針、輸電線路阻尼式防繞擊避雷針、架空輸電線路防繞擊避雷針、優化避雷針、頭部均壓式新型避雷針、升降式避雷針、抱箍式避雷針頭部均壓環、降壓式避雷針、斷續式脈沖電暈放電避雷針、新型避雷針、避雷針式椰樹形路燈、新型帶橡膠墊的架空輸電線路防繞擊避雷針、架空輸電線路防繞擊雷避雷針、折疊式場變放電避雷針、帶有利用沿絕緣體滑行放電激發裝置的避雷針、高壓輸電桿塔專用避雷針、移動升降避雷針、主動式鎮流避雷針、避雷針與油罐靜電并網接地的避雷裝置、盾避雷針、改良型避雷針架、用于通信局站防直擊雷的獨立式避雷針裝置、可控放電避雷針、雙極優化避雷針、避雷針、裝有燈飾的避雷針、預絞絲式架空輸電線路防繞擊避雷針、限流避雷針、避雷針、抱箍式避雷針頭部均壓針、反射式消磁消弧避雷針、無感應避雷針、移動式避雷針、建筑藝術型頭部均壓式新型避雷針、防繞擊避雷針自動安裝裝置、避雷針夾、雙極性空間電荷放電分散型避雷針、防繞擊避雷針自動安裝裝置、離子極化避雷針、雙防護避雷針專用安全電纜、安裝有雷電報警裝置的避雷針、多級自行升降式避雷針、架空輸電線路防繞擊先導避雷針、新型頭部均壓式防繞擊雷避雷針、新型避雷針、高效防繞擊避雷針、限流避雷針、可遠程維護的觸發式避雷針、消磁消弧避雷針、防繞擊預放電避雷針、易放電、防腐蝕的安全避雷針。

不論何種避雷針類型其防雷作用都是把閃電從保護物上方引向自己并安全地通過自己泄入大地，因此，其引雷性能和泄流性能是至關重要的，避雷針因與避雷帶、接地網連為一體，形成完善的外部防雷體系，以達到良好的避雷效果。因注意如果避雷針沒有與接地線連接好，那么避雷針將變成引雷引，不但啟不到避雷效果還將引來巨大的雷電能量，因此，要保證避雷針的泄流通道。

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技術部：劉珍

第三篇：高速公路機電系統防雷保護方法探討

高速公路機電系統防雷保護方法探討

摘要：介紹雷擊產生的機理和雷電入侵高速公路機電系統的途徑，較為系統地提出機電系統防雷接地的解決辦法。關鍵詞：高速公路；機電系統；防雷接地中圖分類號：u412.366文獻標識碼：a

studyonlightningprotectionofexprewayeiectromechanicaisystem

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（xiaotang-gangtangexprewaycotructionmanagementdivision，guangdongshaoguan512027，china）

atract：thetheoryoflightningstrikeanditsimpactonexprewayelectromechanicalsystemisintroduced，andearthingmethodsoflightningprotectionarepresentedsystematicallyaccordingtopracticalexperiencesofcotructionandoperationmanagementofexpre-wayelectromechanicalengineeringprojectsinthiaper.keywords：expreway；electromechanicalsystem；lightningprotectionearthing

目前，隨著我國建成高速公路的增加，建好的高1雷擊的產生速公路機電系統也不斷增加。高速公路機電系統一般包括收費、通信、交通監控、供配電等子系統，涉及雷擊一般分為直擊雷和感應雷。直擊雷是指雷電的電子產品種類多，因此如何做好機電系統防雷接地直接擊在建筑物、構架、樹木、動物、植物上，因電的問題日益突出。根據調查，在高速公路機電工程效應、熱效應和機械力效應等造成建筑物損壞以及危中，如緊急電話因防雷接地的問題處理得不好，不少及人身安全，直擊雷的電磁場有可能使機電電子設備高速公路上的緊急電話系統都未能很好地發揮其應有遭受浪涌過電壓的危害。而感應雷，是通過雷云之間的作用。筆者1999年7月在廣佛高速公路公司會議或雷云對地的放電，在附近的架空線路、埋地線路、室參加評標時，忽然聽到不遠處傳來雷鳴巨響聲，幾鋼軌或類似導體產生的感應過電壓，稱為感應雷，又分鐘后，幾公里外的收費站打電話報告，收費亭計算叫二次雷效應，它對人、畜以及機電電子設備都有一機系統因雷擊損壞，全部采用手工收費。由此看來，定的危險。一般來說，直擊雷發生得較為猛烈，但發做好高速公路機電系統的防雷接地是非常重要的，特生的幾率遠遠小于感應雷。因為直擊雷只發生在雷云別是在東南沿海雷電頻發地區。因高速公路機電系統對地閃擊時才會對地面造成災害，而感應雷則不論雷工程的防雷接地涉及到房建、機電等多方面，設計時云對地閃擊，或者雷云對雷云之間閃擊（據觀測資料應綜合考慮，才會達到較好的效果，但由于房建等土介紹，雷云對雷云之間閃擊比雷云對地閃擊幾率高得建工程在施工時間、建設管理部門、設計單位是和機多），都可能造成災害。此外，直擊雷一次只能襲擊電不同，綜合設計牽涉到多家單位，不易協調，設計一兩個小范圍的目標，而一次雷閃擊可以在比較大范中容易出現漏項，所以在機電工程的前期準備工作非圍內多個小局部同時發生感應雷過電壓現象，并且這常重要。下面就高速公路機電系統的防雷接地問題談種感應高電壓可以通過電力線、電話線等金屬導線傳談筆者的看法。輸到很遠，致使受害范圍擴大。感應雷會產生靜電感應、電磁感應，當空間有帶電的雷云出現時，雷云下的地面及建筑物等都由于靜電感應的作用帶上異性電荷。

2雷電侵入機電系統的途徑

（1）由系統通信線等信號傳輸電纜侵入

高速公路機電工程中的通信線主要包括計算機系統的網絡線、攝像系統的信號線等，信號傳輸電纜線中出現的雷過電壓、過電流，一般包含兩種情況：一是信號傳輸電纜旁有大樹、高大建筑物、獨立避雷針等地面突出物，當直擊雷擊中這些突出物時，強電壓將把附近土壤擊穿，雷電流直接侵入到電纜外皮，進而擊穿電纜使高壓侵入電纜芯線。雷電流在電纜外皮流動時也可以在芯線上感應出過電壓。另一種情況是當設備附近發生雷云對地放電時，由雷電水平電場感應出過電壓。根據有關部門統計資料表明，埋地電纜芯線上的感應過電壓一般為幾百到幾千伏，情況嚴重時可達5kv以上。信號電纜直接與設備的接口相連，因此過電壓會由此而入。

（2）由交流供電線路侵入

不管是架空的高壓電力線還是低壓電力線，均可能被直擊雷或感應雷擊中。

（3）地電位反擊

機電設備附近的避雷針或房屋避雷裝置可以吸引雷電、保護建筑物，但當雷擊時強

第四篇：弱電系統設計方案

陽光樂園公共區域弱電系統設計方案

? 總體設計目標

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? 系統結構合理性與可靠性 網絡化傳輸的系統 弱電系統各個子系統的統一與獨立 系統具有廣泛的兼容性 系統投入運轉后穩定、可靠性 系統的技術先進性

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? 需求分析 1.綜合布線系統 2.網絡系統.電話 3.綜合安全防范系統 3.1 視頻監控系統 3.2 報警系統 3.3 停車場系統 3.4巡更系統 4.設備監測系統 5.智能燈光控制系統 6.緊急廣播及背景音樂系統 7.有線電視系統 8.機房系統 9.UPS電源系統 10.防雷接地系統 11.信息發布系統 12.變配電監測系統 在C區地下的安保控制室內設置各系統的管理中心對三個區的系統進行統一管理。在位于A區的網絡中心設置網絡機房，綜合布線系統和網絡系統均引至該機房。

一、綜合布線系統

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? 綜合布線系統——網絡劃分 根據本工程的使用需求，本工程的網絡系統需要包括如下幾套網絡：智能化專網（用

于建筑內各智能化系統的通訊使用）、公共區域的互聯網（商業區使用的）、華德財務網（辦公區域華德財務網的延伸，含收銀臺點位由華德提供）、辦公網（辦公區普通辦公網的延伸，僅供華德下屬的辦公區域，具體位置由華德確認）

綜合布線系統——點位設置

智能化專網點位，按照規范進行設計。

公共區域的互聯網（供商業體使用的）對于商業部分以每一間不大于200平米商鋪設置一組綜合布線點設置。對于200平米以上商鋪按照每200平米設置一組綜合布線點設置。

華德財務網、辦公網由華德公司提出點位布置要求。綜合布線系統——設備間? ? ? ?

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? 設備間子系統設在計算機網絡及通信機房。計算機網絡中心機房內設核心層網絡交換機、光纖配線架、銅纜配線架（24口或48口模塊式配線架）和服務器等，還有匯聚層網絡交換機；電話總機房設語音總配線架等。接垂直干線子系統中大對數銅纜的配線架采用110型（魚骨刺）配線架。接垂直干線子系統中光纜采用光配線架。通過在樓層配線間內配線架的跳線，決定信息口的類型(語音或數據)。綜合布線系統——建筑群 通信、通訊系統外線由固定通信機房經由室外電信管道引入樓內，通信外線引至樓內的網絡機房、電話機房。ABC三個區域面積較大，與網絡機房之間通過多模光纖、大對數纜相連。（預留大對數銅纜、多模光纖）中環負責機房至豎井連接施工。綜合布線系統——實施范圍 公共區域的綜合布線系統實施范圍主要為： 樓層主干線槽的敷設 縱向主干線槽的敷設 縱向大對數纜、光纖的敷設 在弱電豎井內預留接入設備 智能化專網（用于建筑內各智能化系統的通訊使用）、公共區域的互聯網（商業區使用的）、華德財務網（辦公區域華德財務網的延伸，含收銀臺點位由華德提供）、辦公網（辦公區普通辦公網的延伸，僅供華德下屬的辦公區域，具體位置由華德確認）包括線槽、線管、線材。

二、網絡系統

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? 網絡系統——公用區互聯網設置 在互聯網的出口部署路由器，負責整網的出口路由和地址轉化。實施范圍包括： 豎井內網絡設備的預留 網絡機房內設備的預留

三、綜合安全防范系統

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? 綜合安全防范系統——概述 綜合安全防范系統主要包括如下幾個子系統： 視頻監控系統、紅外報警系統、停車場系統、電子巡更系統等。本系統是通過一個綜合安全防范的管理平臺對上述幾個子系統進行協調管理，確保實現整個建筑群的安全。重要視頻監控點位接入天津公安技防網。

綜合安全防范系統——視頻監控系統

? 系統監控部位： 公共區域的監控系統主要針對主要出入口、大廳、公共走道、建筑周邊、電梯前室、樓梯前室、電梯轎廂、重要設備用房（如變配電室、冷熱源機房、網絡機房、安防控制室主入口設置監控）等。做到基本上做到無死角，有利于及時了解和監視各個場地和位置的動態情況。視頻監控系統主要由前端圖像采集部分、數字化的編碼部分、傳輸部分、監控中心、顯示部分、存儲部分、供電部分以及若干個視頻監控管理客戶端組成。

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? 系統要求： 四、五層辦公區域與樓內安防系統分別設計，同時具備辦公區域可監控樓內視頻監控系統的功能，辦公區與公共區域物理分隔同時具備本區域圖像存儲的功能。監控系統應與報警系統、門禁、停車場等系統聯動，發生警情時，系統能自動啟動現場攝像機，將報警地點圖像顯示在監視器上，并在多媒體電管理計算機上自動彈出報警電子地圖，同時啟動存儲設備進行記錄。前端設置： 監控系統主要用于監視建筑周邊、大廳、各層電梯前室、主要出入口、每層進出走廊、電梯轎廂、重要房間（財務室、設備機房等）、停車場等重點位置。做到基本上做到無死角，有利于及時了解和監視各個場地和位置的動態情況，注：重要視頻監控點位，接入天津公安技防網。（主出入口、停車場、四層兒童城出入口、周邊出入口等）系統結構選擇： 監控系統使用模擬+數字的方式實現，即前端使用模擬攝像機，經過視頻編解碼器進行數字化，通過智能化專網將信號傳輸至監控中心。控制中心設置： 考慮到一般監控中心的管理人員的操作習慣，在設置視頻管理服務器對監控圖像進行管理的同時，本方案還建議使用電視墻的方式將視頻信號解碼后進行顯示。要求監控及錄像回放要求圖像清晰。控制系統能對前端云臺及鏡頭進行遙控。對圖像可以實現手動或自動切換、分組切換功能。可以由用戶在現場畫面上疊加日期、時間、攝像機編號、和文字說明等。可以根據日期、事件等回放歷史圖像。存儲方式： 考慮到本工程的安全級別要求以及攝像機的數量，存儲的時間為15天，每天24小時不間斷的錄像，按照設計規范實施。存儲需具備報警存儲單獨存放的功能，以備日后查詢。此方式可以使報警存儲時間更長，便于事后的追溯。系統供電方式： 機房內使用UPS供電，重要部位（待確認）使用UPS供電，其他部位就地取電 綜合安全防范系統——紅外報警系統

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? 前端設置： 在大樓的出入口、樓梯口、電梯口、頂層進出建筑的出入口、重要房間等處設置紅外報警探測器，在節假日、下班時間進行布防，保證大樓的安全。在樓頂的水箱間設置漏水報警探測器，長期布防。該系統可以和監控系統做聯動，有報警的地方即可彈出相應的圖像，進行錄像的同

時發出聲光報警，提醒保安人員進行巡查。

報警系統結構選擇：

系統采用總線制報警方式，實現建筑內部的集中報警管理需要，可擴展支持向當地110報警聯網功能。

可以根據不同單位的需要設置多個報警鍵盤，對不同區域進行分別的布撤防管理。防盜報警系統的控制中心設置在安保管理中心，在控制中心設置報警管理主機，管理計算機上配置報警管理軟件，對于整個防盜報警系統進行日常管理和警情發生時的實時快速處理。? ? ?

? 報警系統的實施范圍主要為： 負責大樓的出入口、樓梯口、電梯口、頂層進出建筑的出入口、重要房間等處雙鑒

探測器、樓頂的水箱間漏水報警探測器的的管線提供及敷設設備提供及安裝、調試直至竣工。

綜合安全防范系統——停車場系統

? 系統設置： 地下停車場是一個三進三出的停車場，在出入口分別設置出口控制機、入口控制機、管理控制中心，并進行剩余車位顯示，收費管理等。

系統功能：

進出車場車輛圖像比對。

無車落桿控制，提高車流效率和減少機械摩擦

收費方式：長期車中可分為：按年收費、按季收費、按月收費、計時收費、計次收費、一次性收費、不收費和按時段收費（時段優惠）等。對于臨時車則可分：按時收費、按次收費、時段收費等情況。? ? ?

綜合安全防范系統——電子巡更系統

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? 電子巡更系統主要是針對保安巡邏、各行業設備巡檢的管理系統，主要用于安全巡邏和巡檢工作的記錄考核。是對于監控系統、門禁系統應用的一種補充。在服務中心設置一套巡更系統，管理終端設置在安保控制室。巡更點主要設置在建筑周邊、樓梯間、電梯間、樓頂層、地下室等處。巡更系統的實施范圍主要為： 整個巡更系統的全部實施，直至竣工。

四、設備監測系統

?設備監測系統主要服務于暖通系統

?監測內容：空調盤管的防凍報警狀態

?設備監測系統的實施范圍包括：各監測點的線纜敷設、設備提供、安裝、調試直至竣

工。

五、照明控制系統

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?與其它系統聯動： 通過接口可以與其它系統（比如：消防、保安等系統）聯動，可根據具體需要實現整個照明系統配合其它系統實現對每個照明控制點進行控制 照明控制系統的實施范圍包括： 線纜敷設、設備安裝、結合甲方的使用功能進行調試直至竣工。

六、背景音樂緊急廣播系統

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1）優先廣播的功能：發生火災時，消防廣播信號具有最高優先權，利用消防廣播信號可以自動切換背景音響和尋呼廣播找人等廣播。2）選區廣播的功能：發生火災時，指向火災區和相鄰區域廣播，這樣可以防止混亂。即選區廣播。設計中選取廣播有自動和人工兩種，保證了系統可靠的執行命令。4）強制切換功能：在播放背景音樂時候各區揚聲器的狀態通常是不同的。有的處于

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? 關閉狀態，有的處于打開狀態。但在緊急廣播時，各個分區的狀態都將轉為打開狀態。根據功能將廣播分區進行類別的劃分成為不同的功能區，各功能區設置智能廣播中心，對本功能區進行廣播，并與消防系統結合，通過消防系統的信號聯動實現緊急廣播。將智能廣播中心聯網至控制室，進行集中的管理。實現功能分散，管理集中的廣播系統。背景音樂緊急廣播的功率放大器和揚聲器共用，弱電系統僅提供音源。設備設置在A區地下一層的消防與監控控制室內。背景音樂緊急廣播系統由于與消防系統共用，因此弱電系統僅提供音源部分設備，并對此部分設備進行安裝調試，與消防系統結合，進行消防廣播的強切測試。

七、有線電視系統

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? 引入有線電視信號 在餐飲區域和辦公樓的部分設置有線電視點位。不獨立設置衛星接收天線 實施范圍為： 有線電視節目源線纜接入后的部分。包括豎井內主干線纜的敷設，放大器等的安裝。在豎井內預留商業和餐飲部分有線

電視接入的能力。

八、機房系統

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? 機房工程主要包括計算機網絡中心、消防安全控制中心、UPS機房、集成管理中心、通信接入機房等。機房工程由裝飾工程、電氣工程、安保監控系統、場地監控系統、等子系統組成 實施范圍 機房系統實施范圍包括： 地下一層網絡機房、安保控制室內的： 土建基礎上的裝飾，達到機房潔凈要求。建筑供電下口的配電 機房空調（一般冷暖空調）漏水檢測 安保監控等

九、通信接入及手機信號覆蓋系統

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通信接入和室內無線覆蓋由運營商建設，由弱電系統協助其規劃饋線路由。電話交換系統建議采用虛擬交換方式。虛擬交換方式優點：（1）每部電話擁有獨立的8位外線直撥號碼 ；（2）內部通話免費，且具有網內分機短號碼；（3）軟硬件升級及維護由運營商負責，與電信公網同步升級，安全、可靠；（4）容量可無限制擴容。實施范圍為： 手機信號部分為其規劃線纜的敷設路由。

? 通信接入部分在外部進線完成后可以協助進行電話跳線的連接

十、不間斷電源系統

在地下一層網絡機房、安保監控室、ABC三座地下一層豎井內設置不間斷電源，保證公共區域弱電系統的供電

十一、防雷接地系統（此項含在機房系統內）

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? 防止由于感應雷產生的瞬間高電壓對電氣設備的損壞。有一個良好接地線，計算機網絡中的電源電壓及信號傳輸遇到或產生各種干擾時，就可以通過高、低頻濾波電容將其濾掉。此外，當遇到雷電、機柜附近的強功率源以及電火花干擾時，良好的接地系統便可以起到保護計算機的作用。因此，設計一個良好的機房接地系統是相當重要的。機房的接地須定期進行檢測。

在戶外進線上加裝進口防雷器設備，根據不同的電源級安裝不同級別的防雷器。在機房內設置良好的接地裝置，泄放剩余電流并為弱電系統提供良好的保護。? ?

十二、信息發布系統

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? 基本要求 多媒體動態廣告、靜態廣告、網絡廣告，多種廣告相結合方式，同時為廣告主提供更多的廣告形式的選擇； 互動查詢系統（針對觸摸屏），來客可透過觸摸屏獲得他的所需的各種指南； 網絡傳輸：該系統必須基于TCP/IP通訊網絡，無論是在網絡設計還是系統設計方面要充分考慮到系統將來的擴展性； 實施范圍 僅預留弱電的管線，電梯前室、扶梯、餐廳、休息區、公共電話點位。

十三、技防網要求：（室內公安系統數字化監控）

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按照公安部門的規范要求布點及編碼。UPS供電時間：1小時（機房內、技防網監控點）要求符合設計規范要求。數字信息儲存時間：15天。車輛電子卡口：出入口位置加設技防網監控點3套。

第五篇：發電廠電氣保護概括

330KV電氣設備保護

一、繼電保護簡介：

當電力系統中的電力元件(如發電機、線路等)或電力系統本身發生了故障危及電力系統安全運行時，能夠向運行值班人員及時發出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備，一般通稱為繼電保護基礎裝置。

繼電保護裝置是保證電力元件安全運行的基本裝備，任何電力元件不得在無繼電保護的狀態下運行；電力系統安全自動裝置則用以快速恢復電力系統的完整性，防止發生和終止已開始發生的足以引起電力系統長期大面積停電的重大系統事故，如失去電力系統穩定、頻率崩潰和電壓崩潰等。

一、電力系統的運行狀態

(一)正常運行狀態

(二)不正常運行狀態：系統的正常工作受到干擾，是運行參數偏離正常值，如一些設備過負荷，系統頻率異常，電壓異常，系統振蕩等。

(三)故障狀態：常見的故障有斷線故障，短路故障。其中最常見，危害最大的是各種類型的短路故障。

二、繼電保護在電力系統中的任務

(一)當被保護的電力系統元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響，并滿足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態穩定性等)。

(二)反應電氣設備的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。

三、電力系統對繼電保護的基本要求

繼電保護裝置應滿足可行性、選擇性、靈敏性和速動性的要求：這四“性”之間緊密聯系，既矛盾又統一。

(一)可靠性是指保護該動體時應可靠動作。不該動作時應可靠不動作。可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求。

(二)選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障，當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。為保證對相鄰設備和線路有配合要求的保護和同一保護內有配合要求的兩元件（如啟動與跳閘元件或閉鎖與動作元件）的選擇性，其靈敏系數及動作時間，在一般情況下應相互配合。

(三)靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時，保護裝置應具有必要的靈敏系數，各類保護的最小靈敏系數在規程中有具體規定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護的整定實現。

(四)速動性是指保護裝置應盡快地切除短路故障，其目的是提高系統穩定性，減輕故障設備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。一般從裝設速動保護(如高頻保護、差動保護)、充分發揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用、減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面入手來提高速動性。

五、繼電保護雙重化配置

防止因保護裝置拒動而導致系統事故的有效措施,同時又可大大減少由于保護裝置異常、檢修等原因造成的一次設備停運現象,但繼電保護的雙重化配置也增加了保護誤動的機率。因此,在考慮保護雙重化配置時,應選用安全性高的繼電保護裝置,并遵循相互獨立的原則,注意做到:(一)雙重化配置的保護裝置之間不應有任何電氣聯系。(二)每套保護裝置的交流電壓、交流電流應分別取自電壓互感器和電流互感器互相獨立的繞組,其保護范圍應交叉重迭,避免死區。

(三)保護裝置雙重化配置還應充分考慮到運行和檢修時的安全性,當運行中的一套保護因異常需要退出或需要檢修時,應不影響另一套保護正常運行。

(四)為與保護裝置雙重化配置相適應,應優先選用具備雙跳閘線圈機構的斷路器,斷路器與保護配合的相關回路(如斷路器、隔離刀閘的輔助接點等),均應遵循相互獨立的原則按雙重化配置。

六、電力系統故障狀態的基本特征

對正常情況與故障情況比較可得出，電力系統故障時的基本特性(一)電流增大，即連接短路點與電源的電氣設備中的電流增大。(二)電壓下降，即故障點附近電氣設備上的電壓降低，而且距故障點的電氣距離越近，電壓下降越嚴重，甚至降為零。

(三)線路始端電壓、電流間的相位差及比值將發生變化，即測量阻抗發生變化。正常運行時，測量阻抗為負荷阻抗，數值較大；而故障時，測量阻抗數值較小。

(四)對于不對稱故障，將出現負序分量，而對于接地故障則可能出現零序分量。

(五)電流方向發生變化。

七、主要繼電保護裝置的基本原理

用于繼電保護狀態判別的故障量，隨被保護對象而異，也隨所處電力系統的周圍條件而異。使用得最為普遍的是工頻電氣量。最基本的是通過電力元件的電流和所在母線的電壓，以及由這些量演繹出來的其他量，如功率、相序量、阻抗、頻率等，從而構成電流保護、電壓保護、阻抗保護、頻率保護等。

八、繼電保護的分類

(一)按照保護原理分類:過電流保護、低電壓保護、高（過）電壓保護、功率方向保護、阻抗（距離）保護、差動保護、暫態分量保護、非電氣量保護

(二)按照故障類型分類：相間故障保護、接地故障保護、匝間短路保護、非全相運行保護

(三)按照保護的范圍分類：主保護、后備保護(近后備、遠后備）、輔助保護

(四)按被保護設備分類：線路保護、發電機變壓器組保護、變壓器保護、母線保護、斷路器失靈保護、電動機保護、電抗器保護

(五)按照保護的硬件結構分類：電磁型保護、晶體管型保護、集成電路型保護、微機型保護(六)保護的其他分類：單端采樣保護(階段式保護)、多端采樣保護、序分量保護、基波分量保護、諧波分量保護、高頻保護、過量保護、欠量保護、工頻穩態量、工頻變化量、電氣量、非電氣量