9.6.1 电子信息系统防雷设计应满足到下原则:
1 电子信息系统的防雷必须坚持预防为主、安全第一的原则;
2 在进行建筑物电子信息系统防雷设计时,应根据建筑物电子信息系统的特点,将外部防雷措施和内部防雷措施协调统一,按工程整体要求,进行全面规划,做到安全可靠、技术先进、经济合理;
3 当需要时,宜在设计前对被保护建筑物内的电子信息系统进行雷电电磁环境风险评估;
4 电子信息系统的防雷应根据环境因素、雷电活动规律、设备所在雷电防护区和系统对雷电电磁脉冲的抗扰度、雷击事故受损程度以及系统设备的重要性,采取相应的外部防雷和内部防雷等措施进行综合防护。电子信息系统所采用外部防雷和内部防雷措施见图9.6.l所示。
9.6.2 建筑物电子信息系统的防雷设计,应满足雷电防护分区、分级确定的防雷等级要求。
建筑物电子信息系统的雷电防护等级应按防雷装置的拦截效率划分为A、B、C、D四级。划分原则参见国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004的规定,可按公式(9.6.2)确定或按表9.6.2选择;
式中 E——防雷装置的拦截效率;
Nc——直击雷和雷击电磁脉冲引起信息系统设备损坏的可接受的年平均雷击次数(次/年);
N——建筑物及入户设施年预计雷击次数(次/年),见9.9附录;
当N≤Nc时,可不安装雷电防护装置;
当N>Nc时,应安装雷电防护装置;
当E>0.98时,为A级;
当0.8<E≤0.98时,为B级;
当0.8<E≤0.90时,为C级;
当E≤0.8时,为D级。
9.6.3 穿过雷电防护分区界面的金属物和系统均应在各区界面处作等电位联结。从不同方向、地点进入建筑物的各种电力、通信管线及组排水、热力、空调管道等,均应就近连接到建筑物的等电位联结带上。对于不能直接进行等电位联结的带电体,可通过电涌保护器(SPD)进行等电位联结。外部管线进入防雷区的等电位联结见图9.6.3。
1—建筑物(LPZI的屏蔽);S1—对建筑物的雷击;
2—接闪器; S2—建筑物附近的雷击;
3—引下线;S3—对建筑物入户设施的雷击;
4—接地装置; S4—建筑物入户设施附近的雷击;
5—房间(LPZ2的屏蔽); R—滚球半径;
6—入户设施;dg—和高强度磁场的安全距离;
○—防雷等电位联结(SPD);
9.6.4 需要保护的电子信思系统必须采取等电位联结与接地保护措施。电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器(SPD)接地端等均应以最短的距离与等电位联结网络的接地端子连接。等电位联结的基本方法应采用以下两种基本形式:S型(星形)结构和M型(网状)结构, 见图9.6.4。
9.6.5 小型信息系统宜采用S型等电位网络;较大型、开环的信息系统宜采用M型等电位网络,在复杂系统中,两种接地网络可以组合使用。信息系统等电位联结的组合方法如图9.6.5,同一建筑物内的各信息系统的等电位联结网不宜单独设置接地装置。
9.6.6 等电位接地端子板应设置在直击雷非防护区(LZPOA)或直击雷击防护区(LZPOB)与第一防护区(LPZI)交界处。电子信息系统备机房应设置局部等电位接地端子板。等电位接地端子板的接点应满足机械强度和电气连续性的要求。各接地端子板应设置在便于安装和检查的位置,不得设置在潮湿或有腐蚀性气体及易受机械损伤的地方。
9.6.7 对各类防雷建筑物,各种等电位联结导体的截面不应小于表9.6.7的规定。
9.6.8 防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时,接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。
9.6.9 电子系统的线路和电缆的布线应尽可能靠近等电位联结网络的金属部件,并宜沿金属管路(线槽)布线。电气线路与信息线路管线宜相邻平行敷设以减小感应环路(但电气线路与非屏蔽信号线路之间应满足规范要求的隔离间距)。
9.6.10 电子信息系统线缆主干线的金属线槽宜辐设在电气竖井内。电子信息系统线缆与其它管线的间距应符合表9.6.10的规定。
注:如线缆敷设高度超过6000mm时,与防雷引下线的交叉下线的交叉净距应按下式计算:S≥0.05H;
式中 H——交叉处防雷引下线距地面的高度(mm);
S——交叉效距(mm)。
9.6.11 电子信息系统线缆与电力电缆的间距应符合表9.6.ll的规定。
注: 1 当380V电力电缆的容量小于2kVA,双方都在接地的线槽中,即两个不同线榈或在同一线槽中用金属板隔开。且平行长度小于等于l0m时,最小间距可以是10mm。
2 电话线缆中存在振铃电流时,不宜与计算机网络在同一根双绞线电缆中。
9.6.12 电子信息系统线缆与配电箱、变电室、电梯机房、空调机房之间最小的净距宜符合表9.6.12的规定。
9.6.13 设有电子信息系统设备的建筑物应采取以下屏蔽措施;
1 将建筑物外部进行全屏蔽,应利用钢筋混凝土结构及钢结构建筑物的金属体,如天花板、墙和地板中的钢筋、金属框架,金属屋顶、金属饰面等构成格栅状的空间屏蔽网;
2 电子信息系统设备主机房应设置在雷电防护区的高级别区域内,宜选择在建筑物低层中心部位,其设备应远离外墙结构柱;
3 金属管敷线是最基本的屏蔽措施,因此在需要屏蔽的建筑物内应全部采用金属管布线;金属封闭线或钢筋混凝土管道(钢筋网格宜在300mm×300mm以内)其两端须与等电位联结系统可靠连接;
4 当低压架空线路转换金属铠装电线或护套电缆穿钢管直接埋地引人时,其埋人地中长度应不小于15mm;入户端电缆的金属外皮、钢管应与防雷接地装置相连;在电缆与架空线连接处尚应加装避雷器;
5 在分开的建筑物之间布置的屏蔽电缆的屏蔽层应与各个建筑物的等电位联结带作等电位联结;非屏蔽电缆应设在金属管道、金属隔栅或钢筋呈隔栅形的荤昆凝土管逭内,这些金属管道应首尾电气贯通并应与各个建筑物的等电位联结带作等电位联结;
6 在需要保护的空间内,屏蔽电缆的屏蔽层应至少在两端作等电位联结;
7 建筑物外墙上的所有金属门窗框架都应与等电位联结在一起,并与防雷装置相连;金属门窗宜配作金属纱网,加工定货时,应在门窗上预留连接点以备连接;
8 玻璃幕墙内的金属构架,是等电位和屏蔽的一部分,应和防雷系统连接成一体;金属构架应构成金屈屏蔽网格,其予埋件应在最上端、最下端及每隔20m处与柱子或圈梁内钢筋焊接,铝合金垂直主柱之间应相互跨接并应在最上端、最下端与铝合金横梁做跨接,跨接线采用截面≥25mm萀铝线或铝板;金属构件和支撑构件的连接,可通过栓连接、铆接、可靠压接或构件焊接;
9 在建筑物的外墙屏蔽(LPZI区的屏蔽)内安装的信息设备应在安全空间Vs内,并距离屏蔽层符合安全距离的要求。
在考虑空间屏蔽附近遒受雷击的情况下,安全距离 应符合下式要求:
式中 W——LPZI格栅形屏蔽的格栅宽度(m);
SF——屏蔽系数,按照《建筑物防雷设计规范》GB50057第6.3.2条进行计算。
在考虑空间屏蔽遭受直接雷击的情况下,安全距离 应符合下式要求:
式中 W——LPZI格栅表屏蔽的格栅宽度(m)。
安全距离见图9.6.13所示。
流过包围LPZ2区及以上区的格栅形屏蔽的分雷电流将不会有实质性的影响作用,适用于LPZn+1区内的安全距离应按式(9.6.13-1)计算。
9.6.14 为电子信息系统供电电源线路防雷与接地应符合以下规定:
1 当电源采用TM系统时,从建筑物内总配电盘(箱)开始引出的配电线路和分支线路必须采用TN-S系统;
2 进、出电子信息系统机房的电源线路不宜采用架空线路。