通信机房电源防雷接地培训PPT课件
防雷接地工程
防雷接地工程
防雷工程
一、防雷概念
机房防雷电分为直击雷和感应雷防护。对直击雷的防护主要由建筑物所装的避雷针完成；机房的防雷（包括机房电源系统和弱电信息系统防雷）工作主要是防感应雷引起的雷电浪涌和其他原因引起的过电压。
计算机房设备的雷击损坏95％以上是由感应雷击所引起，其主要途径：
· 室外传输线路遭受雷击
· 闪电带来的电磁脉冲辐射
· 地电位反击
· 工业过电压
二、防雷器的安装：
防雷器应安装在所有外部线路（通信、供电等采用金属传输介质）进入机房内的设备端口，视具体情况采用1至3级防雷。
电源SPD安装图例：
接地工程
一、机房接地方案
接地系统是机房环境的重要组成部分，它不仅直接影响机房通信设备的通信质量和机房电源系统的正常运行，还起到保护人身安全和设备安全的作用。
接地系统是由接地体、接地引入线、地线盘或接地汇接排和接地配线组成。接地系统的电阻主要由接地体附近的土壤电阻所决定。如果土壤电阻率较高，无法达到接地电阻小于4欧姆的要求，就必须采用人工降低接地电阻的方法。
1、机房接地系统设计目标
在采用分散接地方式时，接地电阻要求如下：
（1）工作接地电阻≤2Ω
（2）保护接地电阻≤4Ω
（3）防雷接地电阻≤10Ω
2、我公司接地系统要求：
1）、计算机系统直流直接接地电阻小于4欧姆
2）、计算机系统直流联合接地电阻小于1欧姆
3）、交流工作接地系统接地电阻小于4欧姆
4）、计算机系统安全保护接地电阻和静电接地小于2欧姆
5）、防雷保护接地系统接地电阻小于2欧姆
3、接地的种类
工作接地：利用大地作为工作回路的一条导线
保护接地：利用大地建立统一的参考电位或起屏蔽作用，以使电路工作稳定、质量良好，特别是保证设备和工作人员的安全。
防雷接地基础
防雷接地基础
一、雷电的产生
雷电是一种自然现象。 它是由雷云产生的。形成雷云必须具备以下三个条件：
1、空气中含有足够的水蒸气；
2、大气中的空气形成温度差，以使潮湿的空气形成强大的上升气流；
3、没有破坏或防碍强烈而持久的上升气流形成的因素。
大多数雷电放电发生在云间或云内，只有小部分是对地发生的。在对地的雷电放电中，雷电的极性是指雷云下行到地的电荷的极性。 根据放电电荷量进行的多次统计，90％左右的雷是负极性的。
防雷区的划分
防雷区的划分
将需要保护的空间划分为不同的防雷区，以规定各部分空间不同的电磁环境（雷电电磁厂的危害程度），同时指明各区交界处的等电位联结点的位置。
雷电分区保护示意图
以在其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。
LPZ0A：本区内各物体可能遭受直接雷击，电磁场没有衰减； LPZ0B：本区内各物体不可能遭受直接雷击，电磁场没有衰减；
LPZ1：本区内各物体不可能遭受直接雷击，电磁场有可能衰减；
LPZ2：本区内各物体不可能遭受直接雷击，电磁场有进一步的衰减
一个被保护的区域，从电磁兼容的观点来看，由外到内可分为几级保护，最外层是0级，是直接雷击区域，危险性最高，越往里，则危险程度越低。过电压主要是沿线窜入的，保护区的交界面通过外部防雷系统、钢筋混凝土及金属罩等构成的屏蔽层而形成，电气通道以及金属管道等则经过这些交界面。图3-1是雷电保护区域划分的示意图。
SPD（Surge Protect Device）：浪涌保护器的英文简称，公司内也叫做防雷器，用于保护设备接口免受雷击过电压和过电流的损坏。在本文中，统一将SPD称为防雷器。
雷电参数简介
雷电放电涉及到气象、地形、地质等许多自然因素，有一定的随机性，因而表征雷电特性的参数也带有一定的统计性质。在防雷设计中，我们对雷暴日、雷电流波形、幅值等参数比较关心。
雷暴日
为了表征雷电活动的频率，采用年平均雷暴日作为计算单位。 无论一天内听到几次雷声，只要有一次，该天就记为一个雷暴日，一天有多次，仍记为一个雷暴日。雷暴日数与纬度有关，在炎热潮湿的赤道附近雷暴日数最多，两极最少。关于我国的雷电活动情况，经实测与气象数据的研究得出的主要结论如下：
通信局站的防雷接地
广州工程仿真科技有限公司 工程仿真网
CAE 有限元工程仿真有限元软件工程分析通信局站的防雷接地
通信局站的接地系统
简介
通信局站的接地系统包含：接地体、接地总汇集线、接地引入线、接地排等。其中，接地体就是埋入地中并直接与大地接触的金属导体，也就是通常所称的地网；接地总汇集线是建筑物内各种接地线汇接的地方，可以理解为建筑物内的总接地排；接地引入线是建筑物内接地总汇集线与接地体之间的连接线。有了接地引入线连接到地网，接地总汇集线才算是连接到了地网；接地排就是从接地总汇集线上接出到建筑物各层或各房间中的接地装置，各机房内通信设备的接地，都接到机房的接地排上，如图5-1所示。
设备接地的路径为：设备的接地线->接地排->接地总汇集线->接地引入线->接地体，就实现了设备与大地的接地连接。对于相对比较简陋的机房（例如，只有一个机房的通信局站），机房内的接地排也可以看做是整个局站的接地总汇集线。这时从接地排上直接连接接地引入线到接地体就可以了。
图5-1还画出了建筑物的直击雷防雷保护装置——－避雷针及引下线。一般建筑物的直击雷保护装置由安装在楼顶的避雷针（或避雷带、避雷网）以及雷电流的引下线组成，雷电流引下线可以是多根的。对于一些高大的现代建筑，往往有必要将外墙体的建筑钢筋（或金属结构）与直击雷避雷装置良好的连接在一起。
对于通信局站而言，很重要的一点是建筑物的防雷接地和建筑物内通信设备的接地应共用一组接地体，如图5-1所示。 广州工程仿真科技有限公司 工程仿真网
CAE 有限元工程仿真有限元软件工程分析接地总汇集线接地排接地排接地体接地引入线避雷针避雷针接地引入线设备地面地下
工作接地与保护接地
在国内，通信局站的接地常常提到两个概念：工作接地和保护接地。在这里有必要将这两个概念做一解释，过去公司内部对这个问题的认识一直比较混乱，造成了很多的误解。
保护接地：设备金属外壳及其他非正常带电部分的接地。
基站防雷接地规范
基站防雷接地规范（2006 年试行 V3.5）
为了防止移动通信基站遭受雷害，确保建筑物、站内工作人员的安全，确保基站内设备
的正常工作，提高网络运行的安全系数，有必要做好移动通信基站的防雷与接地工作。
一．基本原则
实施防雷工程应本着整体防雷、综合治理、系统防护的原则：
1． 防止异常电流进入机房。
2． 对进入机房的异常电流，应通过避雷器、合理接地系统和地网尽快泄放。
3． 对通过以上原则仍未能避免的异常电流应通过等电位连接的技术，将影响降低到最
低。
二．电力引入
2．1 变压器应安装高低压避雷器，其地线应与地网良好连接。
2.2 基站供电应采用三相四线铠装电力电缆埋地进入机房，其长度不宜小于 15m。
2．3 铠装电力电缆的铠装层应在其两端进行可靠的接地。电缆两头接地的形式
2．4 重点基站（如传输节点机房等）、郊区及乡镇基站必须安装压敏型电源避雷器。一级避
雷器应安装在基站总交流配电箱内（或旁边）、二级避雷器应安装在开关电源 AC 屏内，该
避雷器应在采购电源设备时一并提出要求。一级电源防雷器的安装必须在电源线的进口处，
不许安装在远离电源线的地方，否则将失去作用。一、二级避雷器的接地线应尽量短直，引
下线长度应不大于 1.5 米，截面积为 35mm2，连接必须可靠，线耳压接必须牵固。安装位置
如图一所示。一、二级避雷器间的交流电源线长度应不少于 5m，对于距离不足 5m 的基站
也可在一、二级避雷器间加装 8.5-15μH（5m*1.7μH/m）的空心电感退耦器（必须注意电感
的最大工作电流，不得等于或小于基站最大用电负荷）。
图一 内置避雷器 AC 屏的安装位置
2．4．1 电源避雷器的要求：
2.4.1.1．第一级压敏避雷器的要求：
（1）对于高山和多次遭雷击的基站最大放电电流≥120-150KA/每线；
响应时间≤100ns，3+1 的保护模式
（2）山区（中雷区以上有架空电源线引入的机房、丘陵、公路旁、农民房、水田中、
考点 1 交流工作接地、直流工作接地、保护接地和防雷接地作用
页眉内容
考点 1 交流工作接地、直流工作接地、保护接地和防雷接地作用
章节：1L411050 通信电源系统 页码：P.52 考察年份：2017 年
接地系统有交流工作接地、直流工作接地，保护接地和防雷接地等，现一般采取将这四者联合接地的方式
①交流接地可保证相间电压稳定；
②工作接地可保证直流通信电源的电压为负值；
③保护接地可避免电源设备的金属外壳因绝缘受损而带电；
④防雷接地可防止因雷电瞬间过压而损坏设备。
考点 2 机盘 安装操作规范
章节：1L412011 机房设备安装 页码：P.96 考察年份：2012 年
①安装前应核对机盘的型号是否与现场要求的机盘型号、性能相符；
②安插时应依据设计中的面板排列图进行，各种机盘要准确无误地插入子架中相应的位置；
③插盘前必须戴好防静电于环，有手汗者要戴手套。
考点 3 通信设备天馈线避雷措施
章节：1L412012 机房设备抗震和防雷接地 页码：P.100 考察年份：2011 年
①通信局（站）的天线必须安装避雷针，避雷针必须高于天线最高点的金属部分 1m 以上，避雷针与避雷引下线必须良好焊接，引下线应直接与地网线连接；
②天线应该安装在 45°避雷区域内；
③天线馈线金属护套应在顶端及进入机房入口处的外侧作保护接地；
④出入站的电缆金属护套，在入站处作保护接地，电缆内芯线在进站处应加装保安器；
⑤在架空避雷线的支柱上严禁悬挂电话线、广播线、电视接收天线及架空低压电力线等；
⑥通信局（站）建筑物上的航空障碍信号灯、彩灯及其他用电设备的电源线，应采用具有金属护套的电力电缆，或将电源线穿入金属管内布放。其电缆金属护套或金属管道应每隔 10m 就近接地一次。电源芯线在机房入口处应就近对地加装保安器。
考点 4 接地系统的检查
章节：1L412012 机房设备抗震和防雷接地 页码：P.101 考察年份：2012 年、2016 年
机房防雷接地
机房如何做防雷接地
一、为什么要做防雷接地？
计算机和网络越来越深入人们生活和工作中，同时也预示着数字化、信息化时代的来临。 这些微电子网络设备的普遍应用，使得防雷的问题显得越来越重要。由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压、和低功耗等特性，这就使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。如果防护措施不力，随时随地可能遭受重大损失。
二、机房防雷的必要性
雷击可以产生不同的破坏形式，国际电工委员会已将雷电灾害称为“电子时代的一大公害”，雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏电子设备的罪魁祸首。从大量的通信设备雷击事例中分析，专家们认为：由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲(LEMP)是机房设备损坏的主要原因。为此采取的防范原则是“整体防御、综合治理、多重保护”。力争将其产生的危害降低到最低点。
三、机房防雷接地系统设计
防雷接地系统是弱电精密设备及机房保护的重要子系统，主要保障设备的高可靠性，防止雷电的危害。中心机房是一个设备价值非常高的场所，一旦发生雷击事故，将会造成难以估量的经济损失和社会影响，根据GB50057《建筑物防雷设计规范》和IEC61024-1-1标准的有关规定，中心机房的防雷等级应定为二类标准设计。 目前大楼总配电室根据建筑物防雷设计规范，提供了第一级防雷，因此，在本工程网络中心机房市电配电柜前配置第二、三级复合防雷器。
防雷器采用独立模块，并应具有失效告警指示，当某个模块被雷击失效时可单独更换该模块，而不需要更换整个防雷器。
二三级复合防雷器的主要参数指标：单相通流量为：≥40KA（8/20μs），响应时间：≤25ns
国家标准GB50174《计算机机房设计规范》中计算机机房应具有以下四种地：计算机系统的直流地、交流工作地、交流保护地和防雷保护地。
各接地系统电阻如下：
Ø 计算机系统设备直流地接地电阻不大于1Ω。
Ø 交流保护地的接地电阻应不大于4Ω；
现代通信局(站)防雷与接地技术
1
现代通信局(站)防雷与接地技术
学习体会
如何因地制宜地确定通信局(站)的防护方案，正确选用防护体系，是防雷系统方案优化、技术经济合理、运行有效、安全可靠的关键问题。如果不加分析，不考虑设计方案优化，也不考虑具体的地理位置和雷暴日统计资料，将各种防雷措施和器件堆积在一起，不仅造成资金的浪费，而且防雷系统方案得不到优化。
一、雷电的形式
1直击雷是指雷电流击中建筑物，雷电的巨大能量会对被直接击中的物体造成严重的损坏。
2感应雷电过电压是由于设备或电缆处于直击雷所形成的极强的雷电电磁场中，通过电磁感应或静电感应而产生的过电压。感应雷电过电压对建筑物内的电气设备，尤其是低电压电子设备威胁巨大，因此对建筑物内设备防雷保护的重点是防止感应雷入侵。
3线路来波通常包括两部分：一是直击雷击中金属导线，高压雷电波的形式沿着导线两边传播而入室内。二是来自感应雷的高电压脉冲，即由于雷云对大地放电或雷云之间迅速放电形成的静电感应和电磁感应，它们在各种电线中感应出几千伏到几十千伏的高电位，以波的形式沿着导线传播而引入室内的。
4地电位反击是指地电位抬高、高电位反击，是由于直击雷在基 2 站或基站附近入地，通过地网入地时，在地网上会产生数十千伏到数百千伏的高电位，这个高电位通过电力线的接地系统及SPD向电源和信号系统反击(因电源和信号系统远端相当于接地)，并沿着导线传播到远处。
综上所述，雷电感应、线路来波、和地电位反击是雷电侵入通信局(站)电气设备的主要形式。
二、接地的目的
1固定(均衡)电位，防止供电系统出现故障后，危险电压对人身构成电击危险。
2固定(均衡)电位，防止供电系统出现故障后，危险电压对设备本身的危险。
3防止静电对设备本身的危害。
4为给串入系统的雷电能量提供一个泄放的通道。
接地电阻的大小是以危险电压不能对人身和设备的安全构成危险为原则的。即在设备供电系统发生对地短路故障时，故障电流在接地电阻上的电压降不能对接触设备的人和设备本身构成危险。
485和防雷培训资料讲义
485和防雷培训资料讲义
一：485的原理部分
485采用差分传输方式,也称作平衡传输,它使用一对双绞线,将其中一线定义为A,另一线定义为B，通常情况下,发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V,是一个逻辑状态,负电平在-2～6V,是另一个逻辑状态。,收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连,当在收端AB之间有大于+200mV的电平时,输出正逻辑电平,小于-200mV时,输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。RS-485总线的通信速度一般为2 400~115 200
bps,RS232收、发端的数据信号是相对于信号地，属于单端通信。传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上双绞线上的分布电容,其传送距离最大为约15米,最高速率为20kb/s
差模和共模干扰：共模干扰定义为导线与参考地之间的不希望有的电位差；
差模干扰定义为任两根导线之间的不希望有的电位差。
差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰；共模干扰在导线与地（机壳）之间传输，属于非对称性干扰。在一般情况下，差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小；共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。
二：485总线布线原则
网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，采用一条双绞线电缆作总线，将各个节点串接起来，从总线到每个节点的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低，错误的连接在低速率和近距离下，有时也可以正常工作，但是不良影响会越来越严重，主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加，造成在节点到终端的谐振，轻则总线不工作，重则损坏485芯片。所以我们不建议用星形的网络连接。
电源割接培训教材
通信电源割接培训教材
第一章通信电源系统介绍 ........................ 2
一、 通信电源的分类 ............................................... 2
二、 通信电源的组成 .............................................. 2
三、 接地系统 ..................................................... 4
第二章常用电源割接工器具和安全用具 ................... 5
一、 常用工器具的使用和注意事项 ................................... 5
二、 常用的安全工具 .............................................. 8
第三章 通信电源割接技术要求 ................... 10
一、 定义和术语 ................................................. 10
二、 基本原则 .................................................... 10
三、 基本要求 .................................................... 11
四、 应急流程启动和上报制度 ...................................... 15
第四章 主要的电源割接类型 .................... 17
一、 设备加电 .................................................... 17
二、 设备下电 .................................................... 19
如何制作机房防雷接地网,热镀锌扁铁如何在防雷接地网中应用
文档
1 / 7 机房的防雷和接地是两个概念，防雷是为了避免感应和直接雷电高压对设备的损害，而接地是为了防止积压的电流对设备和人员的危害，接地分两种，一种是强电的，比如漏电保护！一种是弱电的，感应电流，静电等，电源线的地线属于漏电保护类型，外壳接地可以说是漏电保护和静电。
1
如何制作机房防雷接地网
通信基站、重要设施的接地设置的优劣直接影响被保护对象的安全，通常制作防雷接地体确保防雷效果明显，必须需要满足以下几个条件：
1、接地电阻达到电气接地要求，即强电系统10Ω以下，弱电系统4Ω以下，重要设备接地电阻1Ω以下。
2、接地体正常安全使用20年以上。
3、环境偏差条件下，接地电阻偏差＜4Ω。
4、接地装置的经济型及可操作性比较合适。
一般要求防护的对象根据其所在的防雷区域中的位置不同和体积不同，选择的接地体的安装及设置会有一些差别，典型常用的两种方式是垂直接地体和水平接地体，或者将两种方法结合使用。以下是简单介绍： 文档
2 / 7 2
联合接地体（大型接地网）制作：均衡接地网方式埋设防雷接地体，接地网可以采用环形埋设方式，即在粘土地质条件下，在边长为３m的正方形四边开挖0.8m深的地沟，在正方形的四角各打入一根长度为2m的φ60mm镀锌管或75×75×5mm镀锌角钢，并将四根桩用40×4mm镀锌扁钢在沟底焊接在一起，再分两根引出地面，并进行接地电阻测量合格后对地沟回填土埋实即可。若打入四根桩接地电阻不能满足要求，则进一步拉开距离增加打接地桩，土质少的地质条件下还应采用降阻剂等措施使接地电阻达到要求值。特殊地区可能要采用非金属接地模块来降低接地电阻。
从接地网引出两根接地线，其中一根与铁塔或天线杆塔相连接（焊接），另一根引到机房安装设备处作为设备防雷接地。
（1）防雷接地引线需要用＞30mm镀锌扁钢或横截面积大于35mm2的多股铜芯线；
（2）若是扁钢作为设备防雷接地线则在扁钢顶端上预留φ8mm孔；