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地铁防雷地铁智能防雷措施分析

发表于 2021-12-14 浏览:
如今,人类科技的发展进入了高度信息化的发展阶段,给人类带来了前所未有的便利和速度。在地铁建设中,近年来大量新建车站实现了智能化。特别是随着电子技术的飞速发展,各种先进的电子产品如测量、控制、电信、计算机等被广泛应用于其中。尤其是计算机技术与通信技术的结合、电子设备的集成和超大规模集成以及新型网络通信技术的发

如今,人类科技的发展进入了高度信息化的发展阶段,给人类带来了前所未有的便利和速度。在地铁建设中,近年来大量新建车站实现了智能化。特别是随着电子技术的飞速发展,各种先进的电子产品如测量、控制、电信、计算机等被广泛应用于其中。尤其是计算机技术与通信技术的结合、电子设备的集成和超大规模集成以及新型网络通信技术的发展,极大地促进和推动了信息时代的发展。另一方面,这些微电子仪器设备普遍存在绝缘强度低、耐过电压能力差等致命弱点。一旦遭受雷击和浪涌过电压,这些电子系统将被中断并永久损坏,其他相关系统将被中断并瘫痪,造成不可估量的直接和间接的巨大经济损失和深远影响。对于地铁的安全运营来说更是如此,地面线路和车站的雷击越来越频繁,直接影响到城市铁路的安全运营。因此,加强地铁地面线路的防雷保护不仅必要,而且十分必要。

地铁混凝土保护方法的智能防雷解决方案

1.供电系统的防雷和过电压保护

由于计算机信息系统中心机房的电源是从车站配电室引入的,电源高压端的防雷已由供电部门实施。因此,对于机房电源系统的防雷,我们采用以下防雷方案:站机房:低压配电柜系统安装一级间隙放电防雷3360计算机专用配电线路设计安装防雷配电柜采用三级防雷安装在UPS输入端): UPS电源输出端做一级过电压防雷;终端电源输入端的安装防雷箱用于最终电源的防雷;

2.不间断电源供电系统的防雷保护

机房一般采用大型UPS不间断电源设备,为机房部分负载提供安全可靠的供电运行方式。由于UPS是唯一用于为机房计算机信息系统所有用电设备提供稳定、可靠、高质量用电环境的重要设备,也是商用电源向机房供电的主要方式,所以我们把电力系统保护的重点放在对UPS不间断电源输入输出端子的保护上。也就是防雷。设计采用一级火花间隙放电保护,UPS电源输入端采用安装二级半导体过压防雷,三级雷电流避雷器采用安装解耦器,协调各级间雷电波或浪涌电压的有效吸收和释放。三级防雷中,第一级保护为粗保护,防直击雷,吸收约90%的高能雷电流;第二级为中级保护,采用浪涌电压避雷器,即半导体避雷器,进一步吸收雷电流;第三个层次是精细化保护。浪涌电压避雷器也用于基本上吸收剩余的雷电流,并通过地线排入地面。过电压保护装置用于第二和第三阶段,以有效吸收。在第二阶段,第一级变量去耦后的4000伏剩余电压降低到900伏,在第三阶段,第二级变量去耦后的900伏剩余电压限制在550伏以下。同时,第三级还将吸收线路上感性负载和容性负载“通”“断”引起的浪涌电压,保护相电压潜在的错误输入线电压。

地铁防雷示意图

3.终端设备电源的防雷保护

信息系统中心机房的设备包括小型机、服务器、交换机、路由器等。为确保设备万无一失,认为配电室到机房有一定距离,感应雷害无孔不入。同时,考虑到电网浪涌可能对设备造成影响,我们对安装供电防雷箱内网络设备的电源输入端的终端用电设备实施精细化保护,同样,我们也将利用上述保护原则对其他重要设备实施同一电源终端的防雷保护,确保整个计算机信息系统核心部分的安全运行。

4.通信和网络系统的防雷和过电压保护

信号浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如传输线)受到这些干扰信号的影响,在传输中会造成数据的误差,影响传输精度和传输速率。消除这些干扰将改善网络的传输条件。通信系统的防雷包括从室外到室内的通信线路。主线包括电话线、专线和网线。

这两条线路通过室外传输线直接引入机房,与传真机、调制解调器、路由器等设备连接。通常这两部分线路最容易将过电压引入室内通信设备,是机房通信设备保护的重点。因此,在与这些进线连接的设备上需要安装避雷器。

一般来说,网络设备的安装是集中的,MODEM、SWITCH、ROUTER、HUB等设备都位于19英寸标准机柜内。由于剩余空间较小,我们推荐使用组合式防雷装置,即每10对导线一组,采用可插拔模块结构,可以大大节省安装的位置,方便安装和更换。

5.局域网线路的保护

局域网线路虽然通常均匀分布在室内,但由于设备接口耐压较低,受屏蔽、布线距离、布线方式等诸多因素的影响,感应雷击和浪涌过电压可能会通过网线损坏设备连接端口。考虑到网络带宽的现状和发展,雷电保护器的传输速率选择为100M Bit/S,能够满足未来网络带宽不断升级的需求。

地铁站实拍图

6.接地系统

根据国标GB50174-93 《电子计算机机房设计规范》,交流工作接地和安全保护接地的接地电阻不应大于4W。根据1EC1024标准,机房内交流工作接地、安全保护接地、DC工作接地、防雷接地等四种接地装置应共用一套接地装置。

然而,由于一些计算机设备

工作状态差异不同,接地系统的共地很难实现时,我们建议应该采用等电位理论,达到瞬间等电位方式和常态独立接地方式(即机房接地系统与其它交流地、安全保护地、防雷地进行软连接)。

目前中心机房的供电系统采用三相五线制送入机房电源室,机房地线接地电阻应<1欧姆,PE线与大楼避雷系统接地网相互独立。

均压等电位连接机房的各种地线间及地线与大楼结构的主钢筋之间,必须进行有效的连接,即全部采用共用接地系统,当雷电引起地电位高压反击时,整个大楼及机房呈现系统等电位,防雷系统呈现工作状态,保证网络系统的安全。

关于均压等电位带的实施,我们建议在机房的主机房、电源室、其他机房的地板下铺设均压等电位地线带,以25mmx 3mm的紫铜带,在各室内分别形成网型(M 型)结构的均压等电位带,且作好此带的绝缘支撑,最终以星形(S型)形式与机房的直流逻辑地线接通,另外机房UPS供电系统电源插座及信号地均在最近的距离内与均压等电位带直线相连,避免因设备间电势差而使设备损害。

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