一套通用的弱电防雷与接地系统设计方案素材

大家好，我是薛哥。我们VIP会员群的读者咨询弱电防雷与接地系统设计方案，今天分享一个不错的方案素材，可以直接套用的，建议收藏备用。

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1.1弱电防雷与接地系统

1.1.1系统概述

雷电是自然界中一种特殊的、极为壮观的声、光、电现象。这不仅在于它那划破长空的耀目闪电和令人震耳欲聋的雷鸣，更重要的是雷电给人类的生产生活带来了巨大的危害。大楼内部的弱电防雷接地系统是为了保护建筑内部的设备以及人员的安全而设置的。通过在需要保护的前端安装适合的避雷器，使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。将可能进入的雷电流阻拦在外，将因雷击而使内部设施感应到的雷电流得以安全泄放入地，确保设备的安全。为了确保机房设备及网络系统稳定可靠运行以及保障机房工作人员有安全的工作环境，除了架设良好的避雷针，避雷带外，还必须对建筑物内的电源系统（所有供电设备、用电设备、备用发电设备）、天馈系统、信号采集传输系统、程控交换系统等所有机房进行可靠有效的保护，在拦截、分流、均衡、屏蔽、接地、布线等六大方面均作完整的多层次的保护。

1.1.2需求分析

XXXX医院弱电防雷与接地系统主要包括：智能化系统监控中心机房、消控室机房，以及楼层弱电间（井）弱电设备的防雷与接地。系统设计的目的是做到各类弱电系统设备的安全，对进入大楼机房的配电箱、UPS箱以及楼层弱电配电箱采用不同的防护措施。对室外的广播、摄像机等设备进行防护。防止雷电对设备、线路的损害。

1.1.3系统设计

(1)直击雷防护

传统避雷带、避雷针在保护建筑物方面有其适用性，但随着电子计算机的大量使用，因避雷针遭雷击而造成电子设备损坏的例子已屡见不鲜。其原因有三：

1、由于避雷针自身为尖端形状，在雷云电场的作用下，其尖端电场产生畸变，会产生强烈的迎面先导，往往优先引发雷击，造成雷击发生；

2、避雷针在引雷入地的过程中，引下线（钢筋）周围会产生瞬时强大的电磁场，直接在内部信号、电源线路上感应出过电压、过电流，从而造成设备的损坏；

3、雷电流未经衰减入地后，造成地电位升高，在防雷地网与其它地网，特别是计算机工作地距离不足20米的情况下，电流会通过大地反窜入机房，造成设备的损坏。

对于直击雷的防护除采用避雷带做接闪器外建议使用优化避雷针，它具有接闪，降低雷电流辐值及延长放电时间，能承受非常高流通量的直击雷，从而减少感应雷击概率。直击雷的防护由电气专业负责实施，本方案不作设计。

(2)防感应雷击

目前，经实际运行经验验证，由电源系统耦合进入的感应雷击造成设备的损坏占雷击灾害损失60％以上的概率。因此，对电源系统的避雷保护措施是整个防雷工程中必不可少的一个环节。要防止由外输电线路的感应雷电波和雷电电磁脉冲的侵入，使其在进入大楼电源系统之前将其泄放入地。

由于机房电力供给是由大楼的建筑物变配电室引入的，电源高压端的防雷保护已由电力供电部门实施。因此，对于机房的电源系统的雷电防护，我们采取以下的防雷保护方案：

大楼低压主配电系统至UPS前做一级防雷保护（三相电源）；

UPS后端至各用电机房前采取第二级防雷保护（三套UPS各加装一套）；

在综合机房供电线上加装第三级防雷保护器（由强电完成）；

在重要的机房设备，例如中心交换机、服务器等设备前加装D级防雷保护器。

(3)信号防雷

防雷接地系统建设规范的要求，必须对进入建筑物内部的室外线路进行防雷保护，进入大楼的线路有以下几种：

公共电话网络进线--------光纤线缆；

有线电视干线--------同轴电缆；

计算机网络----------------光纤＋同轴电缆；

室外CCTV线路-----------视频线缆、信号线缆、云台控制线；

公共广播线缆-----------公共广播功率线。

(4)联合接地方式

联合接地方式也称单点接地方式，即所有接地系统共用一个共同的“地”。联合接地有以下一些特点：

(1)整个大楼的接地系统组成一个笼式均压体，对于直击雷，楼内同一层各点位比较均匀；对于感应雷，笼式均压体和大楼的框架式结构对外来电磁场干扰也可提供10－40dB的屏蔽效果；

(2)一般联合接地方式接地电阻非常小，不存在各种接地体之间的耦合影 (3)可以节省金属材料，占地少。

(5)联合接地的优点

智能建筑采用联合接地的优点是很明显的，具体有以下几点。

联合接地的总接地电阻比较小(一般在1Ω以下，有的只有0.2Ω甚至更小)，这是因为各接地极是并联的。

在同样的接地电阻值大小要求下，采用联合接地可以减少接地极数量，简化接地系统，节约投资。

采用联合接地时，即便有一个接地体发生故障不起作用，对接地的影响也不大，可由其他接地体来完成接地工作，提高了接地的可靠性。

利用智能建筑的基础钢筋作接地极用时，可以得到比人工接地极小得多的接地电阻，有利于减小接触电压，便于接地电流的散流。

(6)联合接地系统设置

智能建筑中各种接地先按下列原则进行连接后，再全部接到由基部钢筋等做成的联合接地网上。

保护接地和系统接地可采取联合接地。

计算机设备接地和电医疗气设备接地可以和电子信息设备接地、计算机线路滤波器接地、计算机机壳接地采用联合接地。

防雷接地必须单独和接地网连接。

保护接地和电子信息设备的接地可采用联合接地。

联合接地时，通常情况下其接地电阻不超过lΩ；在接触电压和跨步电压不超过安全值时，总接地电阻也可以超过lΩ。

在每一个设备间（弱电竖井）内安装一个接地铜排（俗称扁钢），弱电机柜内的配线架等设备通过铜线与机柜相连，机柜在与接地铜排相连。

(7)技术要求

1.直流工作接地≤1Ω

2.交流工作接地≤4Ω

3.安全保护接地≤4Ω

4.防静电接地≤10Ω

5.防雷接地≤10Ω

为了系统科学合理、切实可行和施工方便，充分利用建筑物的各种结构条件，接地系统采取建筑物综合接地方式，接地电阻≤1Ω。

1.1.4系统功能

(1)弱电防雷功能

弱电系统防雷等电位设计包括：电磁防护及屏蔽措施、合理布线措施、防雷与接地设施等方面。

机房各弱电设备与外网连接的通讯线路或电源线需安装防雷隔离（保护）器（动作时间小于25ns）。

室外网络与通信线缆引入与室内电气设备连接的前端应安装防雷隔离（保护）器（动作时间小于25ns）。

(2)弱电接地功能

各机房弱电设备的接地应采用集中在一点后再与医院建筑接地端相连，避免产生非等电位的产生，且应考虑机房内的防静电接地。

设备间（弱电井）所设置的机柜及弱电配线箱的金属外壳应与建筑接地相连接；医院内的配电制式应符合TN-S 制。

接地系统的地网电阻应小于1 欧姆。同时，还应确保电气设备接地点与建筑接地点（建筑物基础钢筋网作为接地体）是等电位的。

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