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雷電是一種自然放電現(xiàn)象，它具有極大的破壞力，對人類的生命、財產安全造成巨大的危害。自從人類進入到電氣化時代以后，雷電的破壞由以直擊雷擊毀人和物為主，發(fā)展到以通過金屬線傳輸雷電波破壞電氣設備為主。隨著近年來電子技術的飛速發(fā)展,人類對電氣設備尤其是計算機設備的依賴越來越嚴重，同時電子元器件的微型化、集成化程度越來越高，而這些高精度的微電子設備內置大量的CMOS半導體集成模塊，導致過壓、過流保護能力極其脆弱。（美國通用研究公司提供磁場脈沖超過0.07高斯，就可引起計算失效；磁場脈沖超過2.4高斯就可以引起集成電路*性損壞。）結果是各類電子設備的耐過電壓能力下降，遭雷電和過電壓破壞的比例呈不斷上升的趨勢，對設備與網(wǎng)絡的的安全運行造成嚴重威脅。據(jù)統(tǒng)計，*每年因雷害造成的損失高達十億美元以上。

系統(tǒng)的過電壓保護是一項重要的工作，在對現(xiàn)場勘查之后，設計了一套比較完整而且易于操作的防雷接地方案，從而達到使整個重要設備系統(tǒng)安全地運行的目的。

發(fā)電廠的通信系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)是對雷電分敏感的弱電子設備，特別是DCS系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，會嚴重影響發(fā)電廠的正常生產。今年造成 300億美元損失的美加大停電zui初的起因就是雷擊。由于有了這樣深刻的教訓，我國電力系統(tǒng)對雷電防護更加關注了。電力系統(tǒng)相關部門也正在采取更完善防護措施。

發(fā)電廠為多層鋼筋混凝土結構，一般有多個職能不同的分廠，這些廠房屬*二類防雷建筑物。水電廠機房多層鋼筋混凝土結構建筑物，屬*二類防雷建筑物。由于通信機房（站）,我公司技術人員根據(jù)現(xiàn)場的觀察和水電廠技術人員的交流，建筑物在建筑房屋時,已經具備基本的直接雷防護措施，《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94。但發(fā)電廠帶強電的特點使得從雷擊角度來講是低阻區(qū)，因此，發(fā)電廠易受雷擊。

雷電對電氣設備的影響，主要由以下四個方面造成：

1.直擊雷  直擊雷蘊含極大的能量，電壓峰值可達5000KV，具有極大的破壞力。 如建筑物直接被雷電擊中，巨大的雷電流沿引下線入地，會造成以下三種影響：

1．巨大的雷電流在數(shù)微秒時間內流下地，使地電位迅速抬高，造成反擊事故， 危害人身和設備安全。

2．雷電流產生強大的電磁波，在電源線和信號線上感應*的脈沖電壓。

3．雷電流流經電氣設備產生*的熱量，造成火災或爆炸事故。

2.傳導雷  遠處的雷電擊中線路或因電磁感應產生的*電壓，由室外電源線路和通信線路傳至建筑物內，損壞電氣設備。

3.感應雷  云層之間的頻繁放電產生強大的電磁波，在電源線和信號線上感應*的脈沖電壓，峰值可達50KV。

4.開關過電壓  供電系統(tǒng)中的電感性和電容性負載開啟或斷開、地極短路、電源線路短路等，都能在電源線路上產生高壓脈沖，其脈沖電壓可達到線電壓的3.5倍，從而損壞設備。破壞效果與雷擊類似。

那么概括的說，當今電子設備的防雷手段，主要采用分流、接地、屏蔽、等電位和過電壓保護五種方法。

a.分流  利用避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)等將雷電流沿引下線安全地流入大地，防止雷電直接擊在建筑物和設備上。

b.屏蔽  計算機系統(tǒng)所有的金屬導線,包括電力電纜、通信電纜和信號線均采用屏蔽線或穿金屬管屏蔽，在機房建設中，利用建筑物鋼筋網(wǎng)和其他金屬材料，使機房形成一個屏蔽籠。用以防止外來電磁波（含雷電的電磁波和靜電感應）干擾機房內設備。

c.等電位連接  將機房內所有金屬物體，包括電纜屏蔽層、金屬管道、金屬門窗、設備外殼等金屬構件進行電氣連接。

d.接地  在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中，為保證其穩(wěn)定可靠的工作、保護計算機網(wǎng)絡設備和人身安全，解決環(huán)境電磁干擾及靜電危害，需要一個良好的接地系統(tǒng)。接地和等電位連接方式?？蓞⒄障聢D：

e.過電壓保護

在電子設備的信號線、電源線上安裝相應的過電壓保護器，利用其非線性效應，將線路上過高的脈沖電壓濾除，保護設備不被過電壓破壞。主要的保護器件為氧化鋅壓敏電阻、二極或三極放電管、快速箝位二極管等，根據(jù)需要進行組合，形成完整的防雷保護器。

根據(jù)IEC1312-1雷電電磁脈沖的防護標準，計算機系統(tǒng)的防雷保護區(qū)分為四個區(qū)域，各區(qū)交界處應作相應的防雷處理。各區(qū)劃分如下：

LPZ0A區(qū)：

直擊雷作用區(qū)，處于建筑物避雷針系統(tǒng)保護區(qū)以外的區(qū)域，由于本區(qū)內所有物體均有可能遭受直接雷擊，并可能導走全部雷電流；另外本區(qū)能所有物體均處于雷電電磁場zui強處，故對于雷電的感應zui強。

LPZ0B區(qū)：

感應雷主作用區(qū)，處于建筑物避雷針系統(tǒng)保護區(qū)內，但未經空間電磁屏蔽，雷電作用電磁場并不衰減，處于此空間的所用可導電物體均可感應較強雷電流的區(qū)域。

LPZ1區(qū)：

建筑物屏蔽區(qū)，本區(qū)內各物體不可能遭受直擊雷，流往各導體的雷電流比0B區(qū)進一步減小，本區(qū)內電磁場也可能會衰減，取決于建筑物的屏蔽措施。

LPZ2區(qū)：

房間屏蔽區(qū)，對于機房所處空間，應采用屏蔽措施，以進一步減小空間電磁場的干擾。

    當金屬導線（電源線、信號線等）穿越不同的保護分區(qū)時，因電磁感應的作用，會產生較高的過電壓，影響室內設備的安全。因此，需安裝相應的過電壓保護器，對設備進行保護。在不同的保護分區(qū)，所采用的防雷器級別是不同的。同時，需要作相應的等電位處理。

防雷保護分區(qū)和防雷器的分級應用如下圖所示：

 

 

進入建筑物大樓的電源線和通訊線應在LPZ₀與LPZ₁、LPZ₁與LPZ₂區(qū)交界處，以及終端設備的前端根據(jù)IEC1312——雷電電磁脈沖防護標準，安裝上OBO之不同類別的電源類SPD，以及通訊網(wǎng)絡類SPD。（SPD瞬態(tài)過電壓保護器），SPD是用以防護電子設備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導電涌過電壓的有效手段。

3.4 防雷方案設計依據(jù)

建筑物防雷規(guī)范       （GB50057-94）

計算機房防雷設計規(guī)范  （GB50174-93）

計算站場安全要求      （GB9361-88）

計算機信息系統(tǒng)防雷保安器   （GA173-1998）

通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規(guī)范 （YD5098/T-2001）

雷電電磁脈沖的防護   （IEC1312）

過電壓保護器   （VDE0675）

《電力系統(tǒng)通信管理規(guī)程》      （DL/T 544-94）

《電力系統(tǒng)通信站防雷運行管理規(guī)程》  （DL/T 548-94）

《電力系統(tǒng)載波通信運行管理規(guī)程》  （DL/T 546-94）