1. 工程概述
　　公安指揮中心擔(dān)負(fù)著接警處警、收集報送信息和指揮調(diào)度等職能，是公安機關(guān)的信息樞紐和“大腦”，其重要性不言而喻。由于目前指揮中心都是網(wǎng)絡(luò)化運行，對信息網(wǎng)絡(luò)的依賴性很強，而信息網(wǎng)絡(luò)中的微電子設(shè)備耐壓值極低，對雷電產(chǎn)生的強大電磁脈沖(LEMP)特別敏感，特別容易遭受雷擊損壞，雷擊事故帶來后果非常嚴(yán)重，其損失和影響將不可估量。做好指揮中心的雷電防護工作，進行科學(xué)的綜合防雷設(shè)計，做好各項雷電防護措施，是保證好信息網(wǎng)絡(luò)的良好、正常運行必不可少的技術(shù)環(huán)節(jié)，下面將考慮環(huán)境因素、雷電活動規(guī)律、系統(tǒng)設(shè)備的重要性、發(fā)生雷災(zāi)后果的嚴(yán)重程度，對該指揮中心進行科學(xué)、綜合、周密的防雷設(shè)計，因地制宜采取相應(yīng)的防護措施，做到全面規(guī)劃、優(yōu)化設(shè)計、多重保護、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理，確保該指揮中心避免遭受雷擊或在遭受雷擊時仍能安全、正常運行。
　　本工程位于廣東省惠州市某區(qū)，是該區(qū)公安局辦公樓，總建筑面積28882㎡,首層占地面積2840㎡，地下一層，建筑面積5941㎡(其中設(shè)備用房面積1555㎡，停車庫面積4342㎡)，地上19層，建筑面積22941㎡，總高度76.3m，裙樓高度22.8m。該樓一至五層為辦公用房，塔樓六至十七層為維穩(wěn)和技術(shù)中心用房，十八、十九層為110指揮中心及信息網(wǎng)絡(luò)機房。
　　2. 設(shè)計原則和依據(jù)
　　2.1 設(shè)計原則
　　本設(shè)計按現(xiàn)代綜合防雷要求因地制宜采取防雷措施，堅持預(yù)防為主，安全第一的指導(dǎo)方針，做到安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。應(yīng)采用直擊雷防護、等電位連接、屏蔽、合理布線、共用接地系統(tǒng)和安裝電涌保護裝置等措施進行綜合防護。
　　2.2建筑物的防雷分類
　　本辦公樓屬高層建筑物，塔樓長51.5m,寬19.9m，高76.0m;裙樓長101.6m，寬30.7m，高22.8m。建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)按公式N=kNg Ae計算，其中因為該建筑物位于山邊，校正系數(shù)k取1.5，經(jīng)計算年預(yù)計雷擊次數(shù)N=0.5次/a。
　　故所以該建筑應(yīng)劃為第二類防雷建筑物。
　　3. 指揮中心雷電防護設(shè)計方案
　　按照防雷區(qū)域的劃分，雷電防護系統(tǒng)LPS可分為外部防雷ELPS和內(nèi)部防雷ILPS兩部分?，F(xiàn)代雷電防護系統(tǒng)采用外部防雷和內(nèi)部防雷等措施進行綜合防護，通常外部防雷ELPS和內(nèi)部防雷ILPS并非相互獨立的，而是相輔相成，相得益彰的。本建筑裙樓一至五層為辦公用房，塔樓六至十七層為維穩(wěn)和技術(shù)中心用房，十八、十九層為110指揮中心及信息網(wǎng)絡(luò)機房，每層均有信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或放置有微電子設(shè)備，對電磁環(huán)境要求較高。為獲得良好電磁環(huán)境及為內(nèi)部防雷打下良好基礎(chǔ)，不至于存在先天不足，本建筑在外部防雷設(shè)計時，天面避雷網(wǎng)格、引下線、均壓環(huán)均按較高要求設(shè)置， 使整個建筑物形成一個“法拉第”籠。
　　3.1 外部防雷系統(tǒng)(ELPS)
　　3.1.1 直擊雷防護措施
　　(1)接閃器：在屋頂沿女兒墻、屋頂裝飾構(gòu)架四周及尖頂處和其他易受雷擊部位裝設(shè)避雷帶，建筑物的陽角位及尖頂處應(yīng)設(shè)置避雷短針，并在屋面設(shè)不大于5m×5m暗敷避雷網(wǎng)。避雷短針高度應(yīng)不低于0.5米，材料應(yīng)采用φ12mm的鍍鋅圓鋼，避雷帶規(guī)格為φ10mm的鍍鋅圓鋼(金屬欄桿可直接利用作為接閃器)，敷設(shè)于天面女兒墻頂距女兒墻外沿應(yīng)不大于100mm處，高度不低于150mm。樓面的所有凸出物須在接閃器的保護范圍之內(nèi)，所有非帶電金屬物須與避雷帶連接，連接點不少于兩處。衛(wèi)星天線及其他需保護對象增設(shè)避雷針加以保護，被保護對象需在避雷針保護范圍內(nèi)。裙樓及塔樓天面封頂層外圈梁須作均壓閉合焊接，并與引下線焊接連通。
　　(2)引下線：利用建筑物四周所有結(jié)構(gòu)柱子內(nèi)的主筋(不少于對角二根)通長焊接作引下線，每層柱筋用箍筋焊接成短路環(huán)，頂端與屋面避雷帶焊接連通，低端與基礎(chǔ)接地網(wǎng)焊接連通。
　　(3)接地裝置：利用建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)樁作接地極，樁、承臺(全部底板筋及籠筋)、地梁(兩根鋼筋)相互焊接連通，利用底板主筋及基礎(chǔ)圈梁粱筋連成接地網(wǎng)，并與所有引下線焊接連通，無地梁處專敷Φ12熱鍍鋅圓鋼。本工程采用共用接地系統(tǒng)，強弱電共用接地裝置，通信接地、電子設(shè)備接地、安全接地系統(tǒng)與防雷接地系統(tǒng)共地。接地電阻小于1歐。
　　3.2 內(nèi)部防雷系統(tǒng)(ELPS)
　　3.2.1 等電位連接
　　等電位連接是防雷電反擊及防發(fā)生生命危險的重要技術(shù)措施，目的是減少需要防雷的空間內(nèi)各金屬部件及各(信息)系統(tǒng)相互之間的電位差。進出建筑物導(dǎo)電物均應(yīng)在雷電防護區(qū)交界處做等電位連接。在直擊雷非防護區(qū)(LPZ0A)或直擊雷防護區(qū)(LPZ0B)與第一防護區(qū)(LPZ1)的界面處應(yīng)安裝等電位接地端子板，并與接地裝置連接。建筑物金屬框架、金屬設(shè)施、外來導(dǎo)電部件及電氣電信裝置均與防雷裝置相連，如電梯軌道、金屬地板、金屬門框、設(shè)施管線、電纜槽等大尺寸的內(nèi)部導(dǎo)電部件、各種屏蔽結(jié)構(gòu)及設(shè)備外殼、機柜、機架等金屬構(gòu)件均應(yīng)以最短路徑與最近的等電位連接排或其它已作了等電位連接的金屬結(jié)構(gòu)連接，實現(xiàn)等電位。
　　3.2.2 屏蔽
　　在外部防雷設(shè)計中，已經(jīng)將天面避雷網(wǎng)格、引下線、均壓環(huán)按較高要求設(shè)置，將整個建筑物內(nèi)鋼筋焊接連通成議整體，形成一個“法拉第”籠，在建筑物內(nèi)部形成了一個良好的電磁環(huán)境，為內(nèi)部防雷打下了堅實的基礎(chǔ)。在線路敷設(shè)時，高壓電纜采用銅芯難燃交聯(lián)聚乙烯電纜由戶外穿管引入高壓房;低壓線路干線電纜水平段采用電纜橋架或金屬線槽敷設(shè)，垂直線路采用電纜橋架敷于電纜豎井內(nèi)。線路暗敷時穿金屬管敷設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)且保護層厚度不應(yīng)小于30mm;明敷時穿有防火保護的金屬管或封閉式金屬線槽敷設(shè)，屏蔽層在兩端與接地裝置相連。其他所有進出建筑物電源、信號線宜采用金屬鎧裝電纜或套金屬管埋地引入，屏蔽層在兩端接地并在雷電防護區(qū)交界處做等電位連接。
　　3.2.3 過壓保護
　　1、電源系統(tǒng)
　　在配電房高壓側(cè)安裝三只閥型避雷器(FS-3~10)，低壓側(cè)安裝三只氧化鋅避雷器。高壓側(cè)的避雷器盡量靠近變壓器，接地端直接與變壓器金屬外殼相連，以減小雷電流在引線寄生電感上的壓降;低壓側(cè)的避雷器接地端也就近與變壓器外殼相連，限制低壓側(cè)出現(xiàn)的暫態(tài)過電壓，有效抑制正反態(tài)變換過程在高壓側(cè)產(chǎn)生的暫態(tài)過電壓。在建筑物總配電盤、樓層分電盤、機房分電盤及設(shè)備前安裝電源SPD，保護參數(shù)(啟動電壓/雷電通流量)分別為：820V/40KA、720V/20KA、680V/20KA、560V/10KA。
　　2、信號系統(tǒng)
　　了解網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)類型，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)易受雷擊部件及端口裝設(shè)信號SPD。
　　計算機網(wǎng)絡(luò)端口SPD參數(shù)選擇：

參數(shù)要求	普通雙絞線	同軸電纜（兩端接地）	同軸電纜（一端接地）	屏蔽多芯電纜	普通多芯電纜	多路雙絞線
動作電壓	≥1.2Un	≥1.2Un	≥1.2Un	≥1.2Un	≥1.2Un	≥1.2Un
插入損耗	≤0.2dB	≤0.2dB	≤0.2dB	≤0.2dB	≤0.2dB	≤0.2dB
容量要求	5KA	0.25KA	5KA	0.5KA	6KA	6KA

　　3、在天饋線系統(tǒng)安裝SPD，天饋線SPD標(biāo)稱導(dǎo)通電壓大于1.5UC,標(biāo)稱通流容量≥5KA。插入損耗對甚高頻系統(tǒng)(30~300MHZ)應(yīng)≤0.2dB, 對高頻系統(tǒng)(0.3~10GHZ)應(yīng)≤0.3dB。響應(yīng)時間低于10ns，最大傳輸功率為平均功率的1.5~2.0倍。
　　天饋線SPD技術(shù)參數(shù)：

類型	短波電臺天饋線	中波電臺天饋線	其他接收機天饋線
雷電通流量（KA）	≥5.0	≥5.0	≥5.0
特性阻抗（Ω）	按設(shè)備要求	按設(shè)備要求	按設(shè)備要求
工作頻率（MHz）	按設(shè)備要求	按設(shè)備要求	按設(shè)備要求
插入損耗（dB）	≤0.4	≤0.4	≤0.4
最大功率（Wp）	1.5	1.5	1.5
接口	按設(shè)備要求	按設(shè)備要求	按設(shè)備要求
接地電阻（Ω）	≤4	≤4	≤4

　　4、當(dāng)設(shè)備要求采用獨立接地系統(tǒng)時，而各接地系統(tǒng)受實際情況限制達不到安全距離時，為防止不同接地系統(tǒng)電位之間浪涌過電壓造成電子設(shè)備的損害，應(yīng)在不同接地系統(tǒng)接地端子間加裝SPD。接地系統(tǒng)SPD裝設(shè)選用原則有：a、沖擊通流容量 b、限制電壓 c、標(biāo)稱導(dǎo)通電壓Un
　　3.2.4 綜合布線
　　所有線路避免在建筑物的結(jié)構(gòu)柱和外墻敷設(shè)，應(yīng)設(shè)專用信號電纜槽和電源電纜槽，分開敷設(shè)。線纜與其他管線的間距應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。
　　4. 結(jié)束語
　　雷電防護是一項系統(tǒng)工程，特別是在現(xiàn)代信息系統(tǒng)防雷的初始設(shè)計當(dāng)中就應(yīng)考慮到各個方面，外部防雷和內(nèi)部防雷相結(jié)合，充分利用攔截、分流、選址、等電位、屏蔽、過壓保護、布線、共用接地等技術(shù)措施，進行科學(xué)、全面、細(xì)致、周密的系統(tǒng)設(shè)計，就能大大提高雷電防護效果、真正提高其安全性能，有效防止和減少雷災(zāi)所發(fā)生的財產(chǎn)損失，做到安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。
　　參考文獻：
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