机房防雷系统

机房防雷系统

一 雷电概述

雷电是由天空中云层间的相互高速运动、剧烈磨擦，使高端云层和低端云层带上相反电荷。此时，低端云层在其下面的大地上也感应出大量的异种电荷，形成一个极大的电容，当其场强达到一定强度时，就会产生对地放电，这就是雷电现象。

1、雷电的表现形式主要有两种：

一种是直击雷，是指带电云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。直击雷威力巨大，雷电压可达几万伏至几百万伏，瞬间电流可达十几万安，在雷电通路上，物体会被高温烧伤甚至融化。通常在建筑物顶部安装避雷针或避雷网等来防直击雷。另一种是感应雷，是指当直击雷发生以后，带电云层迅速消失，而地面上某些范围由于散流电阻大，以致出现局部高电压，或者由于直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物因电磁感应而产生高电压以致发生闪击的现象。

2、雷电干扰的入侵路径

常见的雷电干扰的入侵途径及原因

2.1. 当建筑物本身受雷电直击时，和建筑物连接的金属导体包括建筑物钢筋与地极之间产生瞬时电位差，构成摧毁电子设备之冲击过电压。并且经下引线流过的大量电流，亦产生磁场冲击波。

2.2. 当远端的导线因雷电而产生感应电压会由远端经导线传导过来。

2.3. 当云层间放电时，强大的电磁冲击会在邻近的地上金属导线感应出冲击电压，并且磁场冲击会漫延到地上的建筑物。

2.4. 另外，内部操作过电压，如变压器的空载，电机的启动，开关的开启等，也能引起强大的脉冲冲击电流通过线缆引入，破坏电子设备。由感应雷引起的事故约占雷害事故的80%至90%。针对感应雷的破坏途径，我们可采取接地、分流、屏蔽、均压等电位等方法进行有效的防护，以保证人身和设备的安全。

防雷器的作用就是在最短时间内将线路上因感应雷产生的大量的浪涌电流释放到地网，使建筑物内各点之间电位差大致不变，从而保护设备。

二、防雷接地系统概述

1、防雷接地系统：

接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷、感应雷、或其他形式的雷，最终都是把雷电流送入大地。因此，没有合理而良好的接地装置是不能可靠地避雷的。接地电阻越小，散流就越快，被雷击物体高电位保持时间就越短，危险性就越小。对于计算机场地的接地电阻要求≤4欧姆，并且采取共用接地的方法将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置。如有特殊要求设置独立地，则应在两地网间用地极保护器连接，这样，两地网之间平时是独立的，防止干扰，当雷电流来到时两地网间通过地极保护器瞬间连通，形成等电位连接。

2、防雷等电位连接：

等电位连接的目的，在于减少需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差。穿过各防雷区交界的金属部件和系统，以及在一个防雷区内部的金属部件和系统，都应在防雷区交界处做等电位连接。应采用等电位连接线和螺栓紧固的线夹在等电位连接带做等电位连接，而且当需要时，应采用避雷器等电位连接。

3、屏蔽和分区防雷保护:

从雷电的入侵途径可知，雷电会产生强大的电磁波，在周围的导体上产生感应雷电流，也会构成对电子设备的直接冲击损坏。据资料统计，2.4高斯的电磁波冲击就能造成电子设备的直接损坏，0.03高斯的电磁波冲击就能造成电子设备的损坏。屏蔽是减少电磁波破坏的基本措施，包括外部屏蔽措施、适当的布线措施、线路的屏蔽措施。雷电保护区是以屏蔽层为界面来划分的。国际电工委员会IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》对雷电保护区的划分问题，提出了原则性的建议。一个欲保护的区域，从EMC（电磁兼容）的观点来看，由外到内可分为几级保护区，最外层是0级，危险性最高；我国大多数情况下的机房，就与0区仅一墙之隔，即只有一层屏蔽，则该机房内空间定为1区；各电子设备的外壳为一层屏蔽层，可视机壳内的空间为2区等。越往内部，危险程度越低，过压主要是沿线穿过的，保护区的界面通过外部防雷系统、钢筋混凝土及金属管道等构成的屏蔽层面形成。穿过各级雷电保护区的金属构件，一般应在保护区的分界面做等电位连接。

4、雷击保护的基本原则:

欲使设备得到很好的保护，首先应对其所处的环境、受雷电影响的程度作出客观的估计，因它与出现过电压的幅值、概率、网络结构、设备抗电压能力、保护水平和接地等有关；防雷工作应作为一项系统工程来考虑，强调全面防护（包括建筑物、传输线路、设备和接地等），综合治理，且要做到科学、可靠、实用和经济。针对感应雷瞬时能量较大的特点，根据IEC国际标准对能量逐级吸收的理论，及防护区间量级分类的原则，需要做多级防护。

5、防雷知识和应用

雷电是一种很常见的自然现象，伴随着巨大的轰鸣和强烈的闪光，雷击对人类的生活会造成极大的破坏。自十八世纪富兰克林著名的风筝实验以来，人们经过两百多年的研究实践，在雷电的防护方面已卓有成效。但在科学技术高度发展的今天，对防雷保护又提出了新的要求。

采用避雷针、避雷带和避雷网等可防止和减少雷电对建筑物、人身和居室造成的危害。但已有大量事实证明：在安装了这些避雷装置的室内，计算机设备、通讯网络及微电子器件在雷击时，却仍然会遭受不同程度的损害。对此，科学家通过进一步的分析，已经找到了其中的原因所在。

直接击中建筑物的雷电称之为”直击雷”。避雷针等装置可将”直击雷”产生的高电压、强电流迅速引入大地，消除雷击的影响，从而起到保护设施的作用。然而，雷击放电时在空中会产生强大的电磁场，使周围的金属导体因”电磁感应”而带上很高的电压，另一方面雷击入地点在瞬间会产生”地电位反击”，电位迅速抬高，影响其它接地设备的安全。这些由雷电引起的感应现象称为”感应雷”，同样具有强烈的破坏作用。

虽然在避雷针的保护范围内，物体可免遭直接雷击，但”感应雷”可在电力、通信、网络、卫星天线及有线电视等线缆上产生高压感应和电流”浪涌”，并通过导线引入配电房、机房、办公室和住宅等，使电源、通讯及电子设备不可避免地受到损害。因此，防止这些现代社会的雷害显得十分紧迫和必要。CAN系列电源防雷、信号防雷产品，就能有效地防止感应雷对电气设备和电子设备各种的破坏。

“电源防雷器”并接在电力线路上，可遏制瞬态过电压和泄放浪涌电流。从总进线到用电设备端通常配置分为三级，经过逐级限压和放电，逐步消除雷电能量，保证用电设备的安全。根据不同的需要可选用”可插拔模块型”、”端子接线式”和”移动插座式”等品种。

“信号防雷器”接入信号接口后，一方面能切断雷电进入设备的通路，另一方面能迅速对大地放电，确保信号设备的正常工作。信号防雷器具有多种规格，分别可用于电话、网络、模拟通信、数字通讯、有线电视及卫星天线等设备的防雷，各种设备的输入口特别是室外引入端，均应安装信号防雷器。

选用防雷器要注意接口的形式和接地的可靠，重要场所应设置专用的接大地线，切不可将防雷接地线与避雷针接地线并接，且要尽量远离、分开入地。

6、防雷地线:

防雷工程的一个重要的方面是接地以及引下线路的布线工程，整个工程的防雷效果甚至防雷器件是不是起作用都取决于此，所以应该认真的系统的研究。 电力、电子设备的接地，是保障设备安全、操作人员安全和设备正常运行的必要措施。可以认为，凡是与电网连接的所有仪器设备都应当接地；凡是电力需要到达的地方，就是接地工程需要作到的地方。由此可以我们知道，接地工程的广泛性和重要性。一方面，随着时代的进步，强功能高价值设备的广泛使用，要求提供更加可靠的接地保护；另一方面，微电子技术的推广，使得现代设备要求更低的接地电阻，还往往需要抗干扰。实践要求有更加系统的接地理论来对工程实际进行指导。根据近年来的设计施工经验，认为：

a、接地连接方式和接地参数并重； b、以减小或消除同系统中不同性质的接地（如防雷地、工作地、外壳接地、静电地、信号地等）之间的电位差为目的，选用适当的布线方式；c、根据地网所在地的接地电阻、土层分布等地质情况，尽量进行准确设计；

当今社会电子计算机技术、微波通信技术日益发展，各类电子设备大量应用，雷击电感应到附近的导体中形成过电压，可高达几千伏，对微电子设备的危害极大。LEMP的主要侵入通道有电源线路、各类信号传输线路、天馈路线和进入系统的管、缆、桥架等导体侵入设备系统，造成电子设备失效或永久性损坏。因此，雷击电磁脉冲的防护是在入侵通道上将雷电流泄放入地，从而达到保护电子设备的目的。其主要方法是采用隔离、等位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压过流保护、接地等方法将雷电过电压、过电流及雷击电磁脉冲消除在设备外围，从而有效地保护各类设备。目前主要采用气体放电管、放电间隙、高频二极管、压敏电阻、瞬态二极管、晶闸管、高低通滤波器等元件根据不同频率、功率、传输速率、阻抗、驻波、插损、带宽、电压、电流等要求，组合成电源线、天馈线、信号线系列电涌保护器（SPD）安装在微电子设备的外连线路中，地线按共同接地原则接入系统的地线，才不至于造成地位反击。只要设计合理、安装合格，电涌保护器就能有效的防御雷电。

直接雷：雷云对地放电，雷电直接击在露天的电子设备上造成设备损坏。因为直击雷导致地电位反击，使电话系统遭受到雷击，把电话系统通信线路击窜，导致电话系统不能正常工作。

雷电波侵入：电源线.电话信号传输线遭到直接雷击或临近地区遭受雷击时，在金属导线上产生过电压沿金属导线侵入室内设备，造成设备损坏，有时供电系统发生故障产生的过电压电涌也会使设备损坏。

雷电感应和地电位反击：当建筑物遭到雷击，雷电流瞬时流过建筑物导体入地泻放过程中，会对临近金属导线产生磁感应，引起过电压灾害。雷电流泻入大地时，地电位明显升高，会对附近的金属管线或分置的接地装置形成反击，使与这些分置的接地装置连接的设备损坏。

三、防雷防护要求及方案简述：

防雷工程要求：

1、做独立接地系统。不可与大楼共为接地，应做独立接地系统且小于4欧姆，再以等电位器连接大楼整体接地钢构（合格值为小于等于4欧姆），2、配电系统内需要做等电位连接，设备与设备之间不可以独立，否则所以比较容易引起感应雷击；

3、电源系统的防雷配置应符合GB50057-94标准要求，电源系统做有效的防雷措施；需按防雷要求做到：逐级泄流式防雷，即需要设置一、二、三级防雷；

4、信号系统完全需要接地，如果金属物为附着，这样极易被感应电涌损坏电子设备如：门禁系统、电话交换系统、有线电视连接系统、以及网络系统等。需设相应的防雷防浪流涌设备并将之与新做的接地系统相连接。

防雷方案简述：

做单独的接地系统，使机房的接地电阻达到IEC-61643标准要求，小于等于4欧姆；采用铜包钢接地极与降阻济相互配合式

楼房配电室设置等电位均压，使各房配电系统所有的设备都做到等电位，形成法拉第笼式的等电位体；

电源系统防雷：电源系统第一级防雷采用80KA三相四线电源防雷箱、电源系统第二级防雷采用40KA电源防雷模块分装入配电柜，用于保护UPS及以下设备，第三级采用带插拔式20KA防雷模块电源PDU，做电源系统三级防护；

信号系统防雷：网络信号防雷采用RJ45 100M网络信号防雷器，防通过室外或是弱电井内的网络信号线所附感应雷电；电话系统应对引入的电话外线与从电话交换机到室外的走线接头采用RJ11 电话线防雷器；门禁等设备中控器/控制器需采用RS-485信号防雷器；

弱电井电源防雷器，弱电井内电源防护可采用带有热插拔功能的防雷PDU进行电力防护；

接闪/防直击雷：防直击雷应在楼顶设置通导性良好，且有预放电功能的避雷针；

四.防雷设计方案

1.设计依据及相关标准:

（1）IEC61024《建筑物防雷》

（2）IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》

（3）ITU K25《光缆的防雷》

（4）ITU K27《电信大楼内的连接结构和接地》

（5）GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

（6）GB50174-93《电子计算机机房设计规范》

（7）GB50200-94《有线电视系统工程技术规范》

（8）GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

（9）GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

（10）YD2011-93《微波站防雷与接地设计规范》

（11）YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规范》

（12）XQ3-2000《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》

2.综合防雷系统如图：

大楼系统防雷是一项综合性工程，主要包括外部防雷和内部防雷两个方面:

外部防雷包括：避雷针、避雷带、引下线、接地极等等，其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭，将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线等，泄放入大地。

内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。主要以空间屏蔽、等电位连接、减少接近耦合、过电压保护等措施，通过在需要保护设备的前端安装合适的避雷器即过电压保护，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所感应到的雷电流得以安全泄放入地

（防雷示意图）

四.具体设计内容：

（1）电源部分防雷保护：

1.第一级电源防雷：

一级电源防雷器，对通过电源初级防雷器的雷电能量进一步泄放，可将几千伏的过电压进一步限制到1点几千伏，雷电多发地带需要具有40KA以上的通流容量，防雷器可并联安装在机房分配电箱处。

具体措施：

在供电局进线380V引入线的地方增加第一级电源防雷箱：CAN-B4P-100（三相四线100KA并联式电源防雷箱）

应用范围：

主要适用于总电源部分。如配电室、配电柜、和其它重要场所总电源防雷保护。广泛适用于移动通信基站、微波通信局/站、电信机房、工厂、民航、金融、证券等系统的主电源防护。B、C级电源防雷箱适用于 220/380V交、直流电源系统的第一、二级保护，安装于机房配电箱旁。广泛应用于三相或单相供电系统，可以全面实现对雷电感应过电压和浪涌过电流的防护，确保电源系统长期可靠地工作。电源防雷箱依据IEC及国内相关标准，特别是依据 YD/T5098-2001《通信局〈站〉雷电过电压保护工程设计规范》对电源用SPD的相关要求，经精心设计、专业制造而成。

主要特点

自带远程告警干接点，便于远程监控,

可选配雷电计数器，准确记录雷击次数

带有模块告警指示灯，提供模块劣化指示

带电源状态指示灯，指示防雷器工作状态

核心元件采用国际知名品牌，性能优异

超大通流容量，最大达200KA，远大于YD/T5098-2001的要求

保险跳闸告警功能, 防雷模块可带电热插拨更换，方便维护

劣化及过流保护功能，使防雷器损坏时能安全地与主电路分离

采用最新灭弧技术，彻底避免火灾, 工艺考究，能在各种恶劣环境下长期工作

可以实现凯文接线, 安装方便，维护简单

技术指标：

在电源分线处/UPS前端配线处，并联安装数套电源二级防雷防雷模块CAN40-V/4,作为二级电源防雷保护。

应用范围：

主要适用于总电源部分。如配电室、配电柜、和其它重要场所总电源防雷保护。广泛适用于移动通信基站、微波通信局/站、电信机房、工厂、民航、金融、证券等系统的主电源防护。依据DIN VDE 0675，Part6标准，此防雷器属C级电源防雷器，其性能测试符合IEC 61643－1中Ⅰ类测试标准。

主要特点：

外观尺寸小，易于安装

适用于各种配电制式：TT、TN、IT

采用最新灭弧技术，彻底避免火灾

自带远程告警干接点，便于远程监控

可选择遥信 警装置(带-S标识)

可选配雷电计数器，准确记录雷击次数

提供模块劣化指示

核心元件采用国际知名品牌，性能优异

产品型号：

Can-V：单线防雷器，可更换模块

Can-V/4 ：三相四线防雷器，可更换模块

Can-V/3+NPE：三相四线（N-PE保护模式）防雷器，可更换模块

Can-V/0 ：备用的可更换模块

安装线路图:

3.末级防雷系统：末级防雷，这也是系统防雷中最容易被忽视的地方，现代的电子设备都使用很多的集成电路和精密的元件，这些器件的击穿电压往往只是几十伏，最大允许工作电源也只是mA级的，若不做第三级的防雷，由经过一级防雷而进入设备的雷击残压仍将有千伏之上，这将对后接设备造成很大的冲击，并导致设备的损坏。作为第三级的防雷器，要求有10KA以上的通流容量。单相的用电设备，可以选用模块式电源防雷器并联安装在机房UPS电源进线端或采用插座式防雷器串联在设备前端作为第三级电源防雷器，其目的是将雷电及其他浪涌电压限制到对设备没有损害的水平，特别是对日常天天发生的电源系统操作过电压、电源高次谐波等具有限制和保护作用，可以延长设备的正常使用寿命，减少运行维护成本。

具体措施：

在机房内重要设备电源进线处, 串联安装电源第三级电源防雷插座PDU,用于机房内重要设备的电源末级防雷保护。

其中PDU用于中心机房服务器,路由器,防火墙等电源末级防护。

机架式防雷PDU CAN-CW6OP-1.5/16

主要特点：

外观尺寸小，易于安装

PDU的内部连接材料是：铜条、内部接线方式为铜条焊接式结构工艺，焊点锡线采用国标环保高度锡线 、铜条直径2.0MM，整条PDU无锣丝，无断点，导流量大。采用最新灭弧技术，彻底避免火灾

可插拔更换式防雷模块，CAN20V-C/2（LPZ1-2）Uc:250V ~ 50-60Hz、In: (8/20us) 20KA、In(Up):≤ 1000V tA:≤25ns、Mp：L-N L-PE N-PE、℃ -40 ~ +85、执行标准：IEC 61643-12：2002、GB 18802.1-200本产品专为机房机柜未端电源分配单元（PDU）专业设计电涌保护模块。本电涌保护模块可插拔更换，电源工作指示灯（亮起）防雷功能正常，反之（灯灭）防雷功能失效，请立即更换该电涌模块。（更换时无须断电，可热插拔更换）防雷失效时请按（OUT）方向拔出并更换模块。专利产品、仿冒必究！可选择遥信 警装置(带-S标识)

模块材质：塑胶模块采用PC+ABS材质，进口原材料，防火等级达到UL94V-0级别。模块带防火门功能，具备防火、防尘、防触电、防误插、防落物等提供模块劣化指示

整条PDU采用铝合金外壳，厚度为：1.7mm; 尺寸66*66标准1.5U,保证产品在过长的情况下不变形，不弯曲。表面处理采用黑色防静电喷涂技术，国内一流品质。

（2）电话系统防雷:（实时需要可选）

在室内有电话线路的进线端,串联安装电话防雷器CAN-RJ11-4T用于室内电话线路的防雷保护

产品应用

CAN-RJ11-4T系列双绞线信号防雷器符合ICE 61643-21的标准要求，本产品主要用于保护敏感的双绞线通讯设备，高速数字信号相关设备，音频与载波信号的防雷。使其免受雷电感应过电压和操作过电压所造成的损害。电话线路防雷器，采用标准RJ11水晶接头，接线简单、容易。

产品特点

内置两级保护—-粗保护和精细保护

通流容量大，输出残压低

传输性能稳定可靠

响应时间快

标准RJ11接口类型，安装简单位置/安装

串联安装在需保护的通讯设备接口上。IN连接输入端,OUT连接输出端至设备.

技术参数

（3）网络系统防雷:

在室内网络线路的进线端,串联安装100m网络线路防雷器CAN-RJ45/8E-24P用于室内网络线路的防雷保护。

产品应用:

RJ45/11系列双绞线信号防雷器符合ICE 61643-21的标准要求，本产品主要用于保护敏感的双绞线通讯设备，高速数字信号相关设备，音频与载波信号的防雷。使其免受雷电感应过电压和操作过电压所造成的损害。

本系列包括DDN线路、电话拨号线路、ISDN线路和10/100Base T以太网络线路防雷器，采用标准RJ45水晶接头，接简单、容易。针对较集中的 双绞线通讯线路，如银行、证卷等大型机房 DDN、MODEM 大量应用的场合，CAN 提供标准的机架式保护单元，每个单元可同时对最多达24个端口实现保护。对电脑局域网络交换机、 HUB 的保护，建议使用DL-100 ETH UTP保护单元，每端口对RJ45的8个脚提供全部保护，最高传输速率达155Mbps。根据需保护的端口数量，CAN提供8口、16口、24口三种选择，安装于<19英寸>的标准机架上。

产品特点:

内置两级保护—-粗保护和精细保护

通流容量大，输出残压低

传输性能稳定可靠、传输速率高，插入损耗低

响应时间快

安装简单，整洁美观

标准RJ11/45接口类型，安装简单

串联安装在需保护的通讯设备接口上。固定在<19英寸>机柜上。

技术参数

安装及维护

1、 产品采用串联方式连接，串联在被保护设备输入端，网络防雷器输入端（IN）与信号通道相连，输出端（OUT）与被保护设备信号输入端相连。

2、 安装时应把本产品的防雷接地线直接与机房的防雷接地线相连接。

3、 本产品无须特别维护，当系统工作出现故障时，可拆除本产品后再检查，若取下后工作恢复正常则应更换新的避雷器。

4、在雷雨季节前/后，线路短路等情况下应及时检查本产品的工作情况，并作好记录，出现故障应及时由专业人员检查

485控制信号防雷器

产品应用

2R和<2L>防雷器符合IEC 61643-21标准的要求，应用于0B 至1区界面保护。保护两线制的悬浮地电子测量及控制系统数据传输线，如TTY RS422RS485线路。2R内置阻性元件，适用于输出电流依负载而变化的测控系统中；<2L>内置感性元件，适用于调压控制系统。

产品特点

内置粗保护和精细保护两级过压保护；

通流容量大,残压低；

响应时间快；

交直流信号控制线保护。

产品型号说明

<2L>：用于2根平衡数据线的调压控制系统

2R：用于2根平衡数据线测控系统

2R/X/2 <2L>/X/2：用于2根非平衡数据线控制系统

<4L>/2：用于4根平衡数据线的调压控制系统

<4L>/2：用于4根平衡数据线测控系统

4R/2/X/2 <4L>/2/X/2：用于4根非平衡数据线控制系统

电气原理图

技术参数

安装位置

35mm的标准导轨安装，串联连接在被保护设备测控端口。

(4) 监控系统防雷：

监控系统雷电防护分为户外防护与户内防护两部分：

户外防护：

监控立杆部分，立杆顶端使用避雷短针接闪引导，监控信号线、电源线、控制线根据实际情况，配合使用监控三合一防雷器与监控二合一防雷器，选型原则为：动点选用三合一防雷器、定点选用二合一防雷器。监控立杆防雷示意图如下：

户内防护：

来自摄像机的集中视频信号线进入主监控室后，应先接入多路的视频防雷器，以防护硬盘录像机等监控显示与存储设备；从动点过来的控制线信号需配合RS-485信号防雷器，如CAN-2R系列！电源部分应分级防护，整体监控系统感应雷防护示意图如下：

监控系统常用防雷做法

1）控制电源防雷措施

系统电源防雷是防雷的重点，对监控系统造成危害的雷电95%来自电源感应雷。电源防雷采用三级电源防雷，主要有三相并联式电源避雷器、隔离变压器、稳压电源、单相并联式电源避雷器、单相串联式电源避雷器等组成，在此过程中也同时防止了电网中的浪涌。

2）室外电源、信号电缆防雷

室外电源电缆、信号电缆比较容易受感应雷侵入，可利用电磁屏蔽技术作为室外电源电缆、信号电缆防雷措施。电磁屏蔽技术防雷的原理如下：空气中传播的电磁波到达屏蔽层表面时，由于空气与金属交界面的波阻抗不同，对入射波产生反射，反射与屏蔽层厚度无关；进入屏蔽层的电磁波由于电磁场在导体内产生涡流，消耗了部分能量；电磁波经过多次反复反射，消耗了大部分分能量。要求电缆套管采用厚壁钢管，并且在两段套管连接处有良好的电器连接，套管每隔一定距离作接地处理。

3）图像监视室外装置防雷

图像监视系统的摄像设备一般安装在建筑物高处，它的视频信号和控制信号电缆容易起避雷引下线作用，从而将雷电信号引入控制系统。要求视频信号电缆两端安装视频信号避雷器。摄像枪保护罩、安装支架及附近金属物体等应作等电位连接，防护避雷针要求离摄像枪有一定距离，但必须能保护摄像枪。

4）通讯系统及监控室的防雷

通讯系统在整个监控系统中有着极其重要的作用，是保证监控系统运行的重要环节，通讯系统故障将造成监控系统运行失灵。为保证通讯系统免受雷害，保证监控系统的正常运行，须对通讯系统实施相应的防雷措施，根据大量的工程实践，防雷原理及国家相关标准。总结出一些行之有效的方法措施如下：

在机房内的所有金属构架及进入机房的所有金属管线和电缆金属外皮，包括建筑物自身的钢筋等，能够接地的都必须统一连接到统一的地网形成等电位接地；

机房的电源柜的高低压侧应有独立的伐型避雷器进线要采用钢管护套埋地，不能全线套管的也应在进入机房以前的套管埋地；

监控系统工作电源供电，采用多级避雷器，采用UPS供电方式供电；

机房的接地网连接要特别注意等电位连接，并使共用地网达到等电位；

对于不同接地网之间的通讯线，需要采取防止高低电位反击的隔离措施，如变压器隔离法，光电隔离法等等；

进出机房的所有线缆，均应选择适合的避雷器加以保护。

5）控制系统的控制输出及信号输入的防雷措施

所有输出模块都采用继电器隔离，使主控设备得到安全保障；

现场总线电缆进入控制柜必须加装通信避雷器；

对由室外进入的输入信号线安装信号避雷器。

A： 前端摄像机的防雷

监控三合一避雷器（CAN-JK-3/220/II）

产品应用

现代的安防监控产品均系微电子化产品，这些监控设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性。其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感，这就使得监控系统设备极易遭受雷击/过电压破坏，其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失和安全方面的风险。因此，我们针对监控系统开发了一系列专用防雷器。

JK系列交/直流供电监控摄像机防雷器为一体化多功能防雷器。可以分别对摄像机的电源、视频/音频、云台控制线路实施浪涌保护，安装在摄像机前。

摄像机有固定和云台控制两种使用方法，其供电线路电压也有220V和12-24V三种，JK系列一体化多功能监控防雷器提供多种相应型号选择，以适合不同应用的监控摄像机。

视频信号专用防雷器采用双一级保护模式，实现双向保护，主要适用于采用BNC接头通过同轴电缆传输视频信号的相关设备，同时适用其它采用BNC接头通过同轴电缆传输的信号带宽不大于10Mbps的任何信号收发设备。

产品特点

标准接口（BNC）,多功能防浪涌过电压精细保护

内置粗保护和精细保护两级保护，过流、过压、箝位三重保护功能

通流容量大 (5~30KA-8/20us)，残压低(TVS雪蹦钳位线路)

响应时间快(1~25ns)

插入损耗低(进口插件线对线设计)

采用标准连接件、体积小、重量轻，安装维护简单方便

2合1或3合1设计多种选择

劣化指示(视频信号切断技术)

全金属外壳,防线路出错保护,交直流电源通用,三级滤压串联保护

长寿命免维护(2年质保)

产品适用:本产品针对单相交流直流供电带云台摄像机/枪型定点摄像机等，各类最新型所有常用摄像机

产品型号说明

CAN-JK-3/220/II：三合一第三代，220V电源线路、云台控制线路、视频线路全保护

CAN-JK-3/24/II：三合一第三代，24V电源线路、云台控制线路、视频线路全保护

CAN-JK-3/12/II：三合一第三代，12V电源线路、云台控制线路、视频线路全保护

位置/安装

1、串联安装在设备端口前。以串联的形式连接在信号线与设备之间（”IN”标识端接入信号线，”OUT”标识端与被保护设备相连接），然后直接接地。线路端子接法（电源部分）：电源(power)两端分别对应接”L/+””N/-“。2、线路端子接法（控制信号）：每组使用一对信号(controller)线，按标识”1对3；2对4″相对应连接。3、线路端子接法（视频信号）：输入端(IN)与信号通道相连, 输出端(OUT)与被保护设备相连, 不得接反接地线截面应≥2.5mm2，且尽可能短。安装本防雷产品要求接地电阻小于4欧姆，在接地线及接地电阻合格下防雷性能最优。4、本防雷器免维护，雷雨后应及时检查和记录避雷器的工作状况。

注意事项：

1: 防雷器输出端所有端口均连接被保护设备 2: 正负线路不要接反或接错 3: 防雷器安装在被保护设备前端1米内越近越好 4: 设备需要定期检查，产品劣化后必须立即更换 5: 切记不可带电作业 6: 接地一定要良好且接地电阻不得大于4欧姆 7：防雷器是防雷工程中的一部分，为了确保安全必须由具备国家防雷施工资质的工程单位设计施工

8：防雷器前端需加装短路装置确保避免防雷器劣化后短路引起火灾

监控二合一防雷器

产品应用

现代的安防监控产品均系微电子化产品，这些监控设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性。其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感，这就使得监控系统设备极易遭受雷击/过电压破坏，其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失和安全方面的风险。因此，我们针对监控系统开发了一系列专用防雷器。

JK系列交/直流供电监控摄像机防雷器为一体化多功能防雷器。可以分别对摄像机的电源、视频/音频、云台控制线路实施浪涌保护，安装在摄像机前。

摄像机有固定和云台控制两种使用方法，其供电线路电压也有220V和12-24V三种，JK系列一体化多功能监控防雷器提供多种相应型号选择，以适合不同应用的监控摄像机。

视频信号专用防雷器采用双一级保护模式，实现双向保护，主要适用于采用BNC接头通过同轴电缆传输视频信号的相关设备，同时适用其它采用BNC接头通过同轴电缆传输的信号带宽不大于10Mbps的任何信号收发设备。

产品特点

标准接口（BNC）,多功能防浪涌过电压精细保护

内置粗保护和精细保护两级保护，过流、过压、箝位三重保护功能

通流容量大 (15~30KA-8/20us)，残压低(TVS雪蹦钳位线路)

响应时间快(1~25ns)

插入损耗低(进口插件线对线设计)

采用标准连接件、体积小、重量轻，安装维护简单方便

2合1或3合1设计多种选择

劣化指示(视频信号切断技术)

全金属外壳,防线路出错保护,交直流电源通用,三级滤压串联保护

长寿命免维护(2年质保)

产品适用:本产品针对单相交流直流供电不带云台摄像机/枪型定点摄像机等，各类最新型所有常用摄像机

产品型号说明

CAN-JK-2/220/II：二合一第三代，220V电源线路、视频线路保护

CAN-JK-2/24/II：二合一第三代， 24V电源线路、视频线路保护

CAN-JK-2/12/II：二合一第三代， 12V电源线路、视频线路保护

技术参数

电源保护参数：

视频保护参数：

位置/安装

1、串联安装在设备端口前。以串联的形式连接在信号线与设备之间（”IN”标识端接入信号线，”OUT”标识端与被保护设备相连接），然后直接接地。2、线路端子接法（电源部分）：电源(power)两端分别对应接”L/+””N/-“。3、线路端子接法（视频信号）：输入端(IN)与信号通道相连, 输出端(OUT)与被保护设备相连, 不得接反4、接地线截面应≥2.5mm2，且尽可能短。安装本防雷产品要求接地电阻小于4欧姆，在接地线及接地电阻合格下防雷性能最优。5、本防雷器免维护，雷雨后应及时检查和记录避雷器的工作状况。

注意事项：

1: 防雷器输出端所有端口均连接被保护设备 2: 正负线路不要接反或接错 3: 防雷器安装在被保护设备前端1米内越近越好 4: 设备需要定期检查，产品劣化后必须立即更换 5: 切记不可带电作业 6: 接地一定要良好且接地电阻不得大于4欧姆 7：防雷器是防雷工程中的一部分，为了确保安全必须由具备国家防雷施工资质的工程单位设计施工

8：防雷器前端需加装短路装置确保避免防雷器劣化后短路引起火灾

16路机架式视频信号防雷器

产品应用

Coax系列同轴通讯信号过压保护器依据ICE标准设计，适用于计算机局域网络、卫星发送、接收系统、有线电视传输系统、无线通讯、电子监控视频、CDMA等2M通道的匹配阻抗为50Ω或75Ω同轴线缆通讯系统，应用在雷击保护区1-2区。

产品特点

采用标准连接件、体积小、重量轻，安装维护简单方便

内置粗保护和精细保护两级保护，过流、过压、箝位三重保护功能

通流容量大，残压低，全金属外壳

响应时间快

插入损耗低

标准接口（BNC）

产品型号

Can-COAX-BNC-E2/08 BNC接口，匹配阻抗75Ω，8口同轴细缆保护

Can-COAX-BNC-E2/16 BNC接口，匹配阻抗75Ω，16口机架式同轴细缆保护(实物17口,备用一口)

Can-COAX-BNC-E2/24 BNC接口，匹配阻抗75Ω，24口机架式同轴细缆保护

技术参数

安装

以串联的形式连接在信号线与设备之间,设备端口前（”IN”标识端接入信号线，”OUT”标识端与被保护设备相连接），然后将地线直接接地。BNC(输入/输出)接头联接主板及外壳，实现共地，从而减小蕊线对外壳，蕊线对地，外壳对地的电位差，也有效地杜绝了电磁干扰，也杜绝了接头松动，视频不清晰等现象。实现最佳(有效)的防雷性能；防雷器安装距离与被保护设备之间的实际距离小于0.5米,接地电阻小于4欧姆。

CAN-T系列铜包钢结构

主棒：接地棒选用优质冷拉元钢，用专用设备外铸紫铜（厚度为0.3~0.5MM，含铜量99.9%），以保证其具有优良的导电性能和机械强度,该产品具有优良的防腐蚀性能。

连接管：棒与棒之间可以采用铜制连接管连接，具有最佳的防腐效果。棒与棒之间接触紧密，在将接地棒打入地下或采用驱动钻钻入地下时驱动力直接作用于接地棒。分为螺纹连接和非螺纹连接。

驱动头：由高强度合金钢制成，可以保证驱动力顺利打入地下。

合金尖端：保证在复杂地质条件下打入地下。

机房内防雷措施；

在机房内墙壁四周，沿着墙壁下角布置3*40紫铜排，形成闭合环状接地汇流母排。将配电箱金属外壳、电源地、避雷器地、机柜外壳、金属屏蔽线槽、门窗等穿过各防雷区交界的金属部件和系统(设备的外壳)，以及对墙壁下的隔离架进行多点等电位地就近接至汇流排。并采用等电位连接线4*10mm2铜芯线螺栓紧固的线夹作为连接材料。同时在机房找出建筑物主钢筋，经测试合格与等电位均压环连接良好，用f10镀锌圆钢通过铜铁转换接头将等电位汇流排与等电位均压环接地点可靠连接。形成等电位。并测试其接电电阻小于1欧姆.实现工作地,逻辑地,直流地,交流地,设备地,防雷地,共地,等电位.

注:如机房旁没有地网,则必须另立地网,地阻必须小于1欧姆.

五．设备的接地设计

防雷器的接地非常重要,如果接地没有做好,防雷器起不了有效的泄流作用,所以一个良好的接地是相当重要的.按照GB50343规范标准,要求接地地阻应做到小于4欧姆以下，机房使用应做到小于1欧姆.

具体措施:

用40*3的扁钢沿墙体拉下,地线与扁钢妥善焊接,用铜包钢接地极CAN-T地底2-3米,与扁钢焊接好.地阻测试根据机房防雷要求小于4欧姆即可.

接地体/极安装说明

五、接地引出线：

接地引出线也推荐采用在地下0.8米深处40*4mm热镀锌扁钢，在引出点处与接地网搭焊起来，搭焊长度为2倍的扁钢宽度即80mm，且至少三个棱边焊接，须做好焊接处的防腐处理。

断接卡位于接地引出线引向建筑物的入口处的地面上，主要是用于与建筑物主钢筋这种自然接地体复联，或用于室内等电位均压环与接地网的连接，应刷白色的漆并标以黑色记号” “。

六、产品安装位置与应用标准

1、接地模块可进行垂直或水平埋置，水平埋置深度不得小于0.8米,垂直埋置深度不得小于0.9米,对于电阻率较大的地层可适当加深埋。

2、采用几根模块并联埋置时,模块之间距离不宜小于2.5米。

3、模块与模块极芯连接或与地线连接时，必须采用连接带相接。

注：各连接点如需埋置时，刚各连接点必须采用焊接，焊接长度不得小于15mm，对各连接点（焊接点）应把焊渣清除，并涂上一层防腐漆，以防极芯腐蚀。

4、模块贮存时，要保持一定的温度，避免暴晒。

5、回填土时应分层夯实，待接地模块埋置3~5天后，测量接地电阻阻值。

七、施工图

铜包钢接地棒简介：

铜包钢材料由于具有良好的导电性能、较高的机械强度、尤其是外部包覆的铜层具有良好的抗腐蚀性能，已被广泛地应用于接地装置中。美、英、德等国家在有关标准中都规定接地体、接地线均可采用铜包钢复合材料。在我国，接地装置的防腐蚀性和可靠性已日益引起重视，采用铜包钢复合材料替代。铜包钢接地极是接地电极最普遍的一种形式。其安装成本低而且可以更深入地下，线与土壤之间维持较低电阻.铜包钢芯棒提供了强度与抗腐蚀性能的完美结合，确实物超所值。 CAN-T系列铜包钢接地极也许是市场上给安装人员提供的最佳，也是最经济的接地棒。它们是以99.9%纯铜原子附着在低碳钢芯上制成的。CAN-T系列铜包钢接地极抗腐蚀性能极佳，而且由于所使用的钢材具有极高的抗张强度，它们可以被电动锤深深地打入地下。

CAN-T系列铜包钢特点及技术优势1、制造工艺独特：采用国内首创的水平连铸法生产工艺，实现铜与钢之间冶金熔接。可像拉拔单一金属一样任意拉拔，不出现脱节、翘皮、开裂现象。 2、防腐特性优越：复合介面采用高温熔接，无残留物，结合面不会出现腐蚀现象；表面铜层较厚（平均厚度大于0.3mm）耐腐蚀性强，使用寿命长（大于30年），减轻检修劳动强度。3、电气性能更佳：表层紫铜材料优良的导电特性，使其自身电阻值远低于常规材料。4、广泛实用性：该产品适用于不同土壤湿度、温度、PH值及电阻率变化条件下的接地建造。5、连接安全可靠：使用专用连接管或采用热熔焊接，接头牢固、稳定性好。 6、安装方便快捷：配件齐全、安装便捷，可有效地提高施工速度。7、提高接地深度：特殊的连接传动方式，可深入地下35米，以满足特殊场合低阻值要求。8、建造成本低：对比传统上采用纯铜接地棒、接地带的建造方式，成本大幅度下降。铜包钢

主要技术参数

1、铜层最薄厚度≥0.3mm2、抗拉强度≥600N/mm23、平直度误差≤1mm/m4、铜层可塑性：接地棒（线）弯曲30度时，折角内外缘无裂缝现象。5、铜层结合度：经附着力试验，除虎口钳钳口咬合处出现剥落铜层， 其余部分铜钢结合良好，未出现剥离现象。

CAN-T系列 铜包钢应用范围广泛用于发电厂、变电站、输电线路杆塔、通讯基站、机场、铁路、各种高层建筑、微波中继站、网络机房、石油化工厂、储油库等场所防雷接地、防静电接地、保护接地、工作接地等。

CAN-T系列铜包钢接地棒型号铜包钢接地棒分标准型和组合型两种结构： 1,标准型CAN-TB：单根铜包钢接地棒，一端切削60度角，另一端切平且截角。 2,组合型CAN-TZ：由多根铜包钢接地棒，通过螺纹连接器连接而成的接地体。用于深度接地，最深可达35m。单根铜包钢棒两端均滚圆搓牙，且截平倒角，以便提供插入大地时施加的受力面。

铜包钢接地棒常用规格如下;可以根据用户需要加工另外的规格.在发达国家，铜包钢材料由于具有良好的导电性能、较高的机械强度、尤其是外部包覆的铜层具有良好的抗腐蚀性能，已被广泛地应用于接地装置中。美、英、德等国家在有关标准中都规定接地体、接地线均可采用铜包钢复合材料。在我国，接地装置的防腐蚀性和可靠性已日益引起重视，采用铜包钢复合材料替代型钢或镀锌角钢做接地装置已开始普及。 铜包钢接地棒(线)是在借鉴国外技术的基础上研制开发的用水平连铸工艺生产的系列产品，克服了电镀法和套管包覆法存在的结合力差等缺陷，具有铜层厚、阻值低、耐腐蚀性强、强度高、安装方便、电气连接性能好等优点，可广泛用于输变电和通讯线路、电站、建筑物及天线的接地装置中，也可用于计算机等电子设备的接地系统，并可与接闪器（避雷针、避雷线）及引下线组成防雷接地装置。

CAN-T系列铜包钢结构主棒：接地棒选用优质冷拉元钢，用专用设备外铸紫铜（厚度为0.3~0.5MM，含铜量99.9%），以保证其具有优良的导电性能和机械强度,该产品具有优良的防腐蚀性能。连接管：棒与棒之间可以采用铜制连接管连接，具有最佳的防腐效果。棒与棒之间接触紧密，在将接地棒打入地下或采用驱动钻钻入地下时驱动力直接作用于接地棒。分为螺纹连接和非螺纹连接。驱动头：由高强度合金钢制成，可以保证驱动力顺利打入地下。

合金尖端：保证在复杂地质条件下打入地下。

（大型放电接地方案示意图）

避雷针：

一、工作原理

当雷电云层形成时，云层与地面之间产生一个电场（大气），此电场强度可达到5千伏/米。从而使地面凸起部分或金属部件上开始出现电晕放电。当雷电云层内部形成一个下行先导时，闪电电击便开始了。下行先导电荷以阶梯形式向地面移动。下行先导携带着的电荷使地面建立起来了电场。从地面上的建筑物或物体产生了一个上行的先导。此上行先导向上传播一直到与下行先导会合。此时，闪电电流便流过所形成的通道。地面上的其他建筑物可能会生成好几个上行先导。与下行先导会合的第一个上行先导决定了闪电电击的地点。 TTSE提前放电避雷针的工作原理就是产生一个比普通避雷针更快的上行先导。

注意：此说明只描述负向的下行闪电电击，这是电气——几何模型的仅有的应用实例。目前为止，这种闪电电击是最经常发生的。

二、特性

性能优越

在同等条件（高度）下，”TTSE+”比普通避雷针保护范围大。

落雷更准确，减小了雷击点落于非避雷针体的概率。

安全可靠：无放射性元素，不锈钢材料，耐腐蚀，抗风能力强。

免维护：无源，无需供电，无耗能元件。

安装简单：重量轻，不需加装同轴屏蔽电缆。

造型美观

由测试曲线对比可以明显地看出：

“TTTSE”提前放电避雷针在同样条件下比普通避雷针产生一个更先行（抢先）的初始上行先导电荷放电。

“TTSE+”设计说明

在中国境内安装”TTSE+”避雷针必须严格遵循中华人民共和国国家标准——《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）的强制性规定：

按被保护建筑物的面积、高度、所在地雷电日数及地理环境校正系数、建筑物使用性质等确定建筑物防雷类别。

由防雷类别和建筑物的面积，确定选用一支或数支”TTSE”避雷针。

引下线应与建筑物主钢筋电气连结，或按规定做二根或二根以上引下线。

引下线应作断接卡和在附近地面作绝缘防护。

接地体，接地电阻应按GB50057-94要求执行。

产品保用期二十年。

保护半径计算公式

针尖应高于被保护物水平面<2m>(h1)以上。当避雷针高度不同时(h2,h3,…hn)，其保护范围（半径）分别为Rp2,Rp3…Rpn，计算公式应考虑被保护物的防雷等级、当地的雷暴活动情况和地质地貌。

“TTTSE+”的保护半径与高度(h)有关，与它的启动抢先时间（型号）有关，以及与所选的保护级别有关：当h≥5时， 当h<5时，按照（GB50057《建筑物防雷设计规范》）计算。

注：Rp为所考虑的水平面上的保护半径h为针尖相对于被保护物顶部的水平高度差D为滚球半径（闪击距离）

第一类建筑物为<20m>(GB50057-94规定D=<30m>)

第二类建筑物为<45m>

第三类建筑物为<60m>

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设计依据：

建筑物防雷设计规范（GB50057－94）；

民用建筑物电气设计规范（JGJ／T16－92）

国际电工委员会标准（IEC 1312－1，2，3）

电子机房设计规范（GB50174－93）

六．设备清单：