銀行系統電子設備防雷設計及運行維護解決方案
2005/9/22 16:05:34
廣州市奧天科技（防雷）發展有限公司 供稿
隨著金融電子化建設的步伐不斷加快，電子設備被廣泛應用于金融網絡的運行系統中。這些高精密的電子計算設備富含大量的CMOS半導體集成模塊，耐過電壓電流能力極低，無法保證在特定的空間里遭受雷擊時仍能安全運行。
本方案的制定，目的是提供出一套完整而易于操作防雷設計和運行解決方案予有關部門進行參考實施，從而達到使金融網絡系統安全運行的效果。
一、總則
1.銀行系統電子設備雷電過電壓及電磁干擾防護，是保護通信線路、設備及人身安全的重要技術手段，是確保通信線路、設備運行必不可缺少的技術環節，是銀行系統金融電子化建設及運行管理工作的重要組成部分。
2.本方案的設計依據IEC1312《雷電電磁脈沖的防護》、GB50057-94《建筑物防雷設計規范》、VDE0675《過電壓保護器》、GA173-1998《計算機信息系統防雷保安器》及GB-50174-93《計算機房防雷設計規范》、GB2887-89《計算機場地技術條件》等。
3.本方案中的所采用的過電壓保護產品是由AOTEM公司總代理的德國系列精工設計制造的電源及通信信號的過電壓保護器(SPD)，其產品符合VDE、IEC及GB相關標準，并通過國內郵電、鐵道、電力等有關權威檢測機構檢測認證。
4.銀行系統計算機房直擊雷防護措施嚴格依據GB50057-94第二類建筑物設計標準，其避雷針、引下線、地網系統應合乎規定要求。
二、防雷設計
5.銀行系統的瞬態過電壓保護設計
a.銀行系統過電壓保護必須運用電磁兼容原理將銀行系統局部的防護歸結到銀行系統的整體的雷電過電壓保護。
b.銀行電子設備所處的建筑物作為一個欲保護的空間區域，從電磁兼容的角度出發，可由外到內分為幾個雷電保護區，以規定各部分空間不同的雷電磁脈沖(LEMP)的嚴重程度。
c.根據雷電保護區的劃分要求，銀行建筑物外部是直接雷的區域，在這個區域內的設備最容易遭受損害，危險性最高，是暴露區，為0區;建筑物內部及計算機房所處的位置為非暴露區,可將其分為1區、2區，越往內部，危險程度越低，雷電過電壓對內部電子設備的損害主要是沿線路引入。保護區的界面通過外部的防雷系統、建筑物的鋼筋混凝土及金屬外殼等構成的屏蔽層而形成。電氣通道以及金屬管則通過這些界面，穿過各級雷電保護區的金屬構件必須在每一穿過點做等電位連接。
d.進入銀行大樓的電源線和通訊線應在LPZ0與LPZ1、LPZ1與LPZ2區交界處，以及終端設備的前端根據IEC1312——雷電電磁脈沖防護標準，安裝上OBO之不同類別的電源類SPD，以及通訊網絡類SPD。(SPD瞬態過電壓保護器)
e.SPD是用以防護電子設備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導電涌過電壓的有效手段。
f.選用和使用SPD注意事項簡介：
* 應在不同使用范圍內選用不同性能的SPD。在選用電源SPD時要考慮供電系統的形式、額定電壓等因素。LPZ0與LPZ1區交界處的SPD必須是經過10/350us波形沖擊試驗達標的產品。對于信號SPD在選型時應考慮SPD與電子設備的相容性。
* SPD保護必須是多級的，例如對銀行電子設備電源部分雷電保護而言，至少應采取泄流型SPD與限壓型SPD前后兩級進行保護。
* 為各級SPD之間做到有效配合，當兩級SPD之間電源線或通訊線距離未達規定要求時，應在兩級SPD之間采用適當退耦措施。
* 建在城市、郊區、山區不同環境下銀行營業網點，設計選用過壓型SPD時，必須考慮網點供電電源不穩定因素，選用合適工作電壓的SPD。
* 對于無人值守場合，可選用帶有遙信觸點的電源SPD；對于有人值守場合，可選用帶有聲光報警之電源SPD，所有DEHN電源防雷器都具有老化顯示。
* 信號SPD應滿足信號傳輸帶率、工作電平、網絡類型的需要，同時接口應與被保護設備兼容。
* 信號SPD由于串接在線路中，在選用時應選用插入損耗較小的SPD。
* 在選用SPD時，應讓指定供應商提供相關SPD技術參數資料。
* 正確的安裝才能達到預期的效果。SPD的安裝應嚴格依據廠方提供的安裝要求進行安裝。
6、等電位連接
g.實行等電位連接的主體應為：設備所在建筑物的主要金屬構件和進入建筑物的金屬管道；供電線路含外露可導電部分；防雷裝置；由電子設備構成的信息系統。
h.實行等電位連接的連接體為金屬連接導體，和無法直接連接時而做瞬態等電位連接的電涌保護器(SPD)。
i.銀行大樓的計算機房六面應敷設金屬蔽網，屏蔽網應與機房內環形接地母線均勻多點相連。
j.通過星型(S型結構或網形M型)結構把設備直流地以最短的距離連到鄰近的等電位連接帶上。小型機房選S型，在大型機房選M型結構。
k.機房內的電力電纜(線)、通信電纜(線)宜盡量采用屏蔽電纜。
l.架空電力線由終端桿引下后應更換為屏蔽電纜，進入大樓前應水平直埋50m以上，埋地深度應大于0.6m，屏蔽層兩端接地，非屏蔽電纜應穿鍍鋅鐵管并水平直埋50m以上，鐵管兩端接地。
7、接地
a、接地裝置的任務是：
* 將雷電流導入大地；
* 引下線間的等電位連接；
* 導電性建筑物墻體附近的電位控制；
* 攔截在地面傳播的雷電流。
b、做一A型水平、垂直接地體，接地電阻要求R≤1Ω 。
系統機房總匯流排ATK008+引下線35平方200多芯接地線+接地體。
接地體：是埋于地下與引下線入地相連接，雷擊電流由此發散到大地。通常用400×500×60CM自動降阻接地模塊AT-ZGD和50×50×5mm的熱鍍鋅角鋼組成垂直接地體，再用40×4熱鍍鋅扁鋼銅鐵接頭連接引下線，以滿足國家防雷規范接地電阻R≤1Ω的要求。
8、機房內通信電纜以及地線的布放和連接
a.通過模擬不同的布線、屏蔽和接地方式時，空間電磁場對通信線路的電磁感應影響情況試驗，對計算機通信網絡系統在建筑物樓內的布線和接地方式有如下下結論：
* 通信電纜以及地線的布放應盡量集中在建筑物的中部。
* 通信電纜線槽以及地線線槽的布放應盡量避免緊靠建筑物立柱或橫梁并沿建筑物立柱或橫梁布線較長的距離，通信電纜線槽以及地線線槽的設計應盡可能位于距離建筑物立柱或橫梁較遠的位置。
b. 衛星接收機高頻電纜在進入機房前其金屬屏蔽外皮，至少有二處與避雷設備引下線連接。
本方案的制定，目的是提供出一套完整而易于操作防雷設計和運行解決方案予有關部門進行參考實施，從而達到使金融網絡系統安全運行的效果。
一、總則
1.銀行系統電子設備雷電過電壓及電磁干擾防護，是保護通信線路、設備及人身安全的重要技術手段，是確保通信線路、設備運行必不可缺少的技術環節，是銀行系統金融電子化建設及運行管理工作的重要組成部分。
2.本方案的設計依據IEC1312《雷電電磁脈沖的防護》、GB50057-94《建筑物防雷設計規范》、VDE0675《過電壓保護器》、GA173-1998《計算機信息系統防雷保安器》及GB-50174-93《計算機房防雷設計規范》、GB2887-89《計算機場地技術條件》等。
3.本方案中的所采用的過電壓保護產品是由AOTEM公司總代理的德國系列精工設計制造的電源及通信信號的過電壓保護器(SPD)，其產品符合VDE、IEC及GB相關標準，并通過國內郵電、鐵道、電力等有關權威檢測機構檢測認證。
4.銀行系統計算機房直擊雷防護措施嚴格依據GB50057-94第二類建筑物設計標準，其避雷針、引下線、地網系統應合乎規定要求。
二、防雷設計
5.銀行系統的瞬態過電壓保護設計
a.銀行系統過電壓保護必須運用電磁兼容原理將銀行系統局部的防護歸結到銀行系統的整體的雷電過電壓保護。
b.銀行電子設備所處的建筑物作為一個欲保護的空間區域，從電磁兼容的角度出發，可由外到內分為幾個雷電保護區，以規定各部分空間不同的雷電磁脈沖(LEMP)的嚴重程度。
c.根據雷電保護區的劃分要求，銀行建筑物外部是直接雷的區域，在這個區域內的設備最容易遭受損害，危險性最高，是暴露區，為0區;建筑物內部及計算機房所處的位置為非暴露區,可將其分為1區、2區，越往內部，危險程度越低，雷電過電壓對內部電子設備的損害主要是沿線路引入。保護區的界面通過外部的防雷系統、建筑物的鋼筋混凝土及金屬外殼等構成的屏蔽層而形成。電氣通道以及金屬管則通過這些界面，穿過各級雷電保護區的金屬構件必須在每一穿過點做等電位連接。
d.進入銀行大樓的電源線和通訊線應在LPZ0與LPZ1、LPZ1與LPZ2區交界處，以及終端設備的前端根據IEC1312——雷電電磁脈沖防護標準，安裝上OBO之不同類別的電源類SPD，以及通訊網絡類SPD。(SPD瞬態過電壓保護器)
e.SPD是用以防護電子設備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導電涌過電壓的有效手段。
f.選用和使用SPD注意事項簡介：
* 應在不同使用范圍內選用不同性能的SPD。在選用電源SPD時要考慮供電系統的形式、額定電壓等因素。LPZ0與LPZ1區交界處的SPD必須是經過10/350us波形沖擊試驗達標的產品。對于信號SPD在選型時應考慮SPD與電子設備的相容性。
* SPD保護必須是多級的，例如對銀行電子設備電源部分雷電保護而言，至少應采取泄流型SPD與限壓型SPD前后兩級進行保護。
* 為各級SPD之間做到有效配合，當兩級SPD之間電源線或通訊線距離未達規定要求時，應在兩級SPD之間采用適當退耦措施。
* 建在城市、郊區、山區不同環境下銀行營業網點，設計選用過壓型SPD時，必須考慮網點供電電源不穩定因素，選用合適工作電壓的SPD。
* 對于無人值守場合，可選用帶有遙信觸點的電源SPD；對于有人值守場合，可選用帶有聲光報警之電源SPD，所有DEHN電源防雷器都具有老化顯示。
* 信號SPD應滿足信號傳輸帶率、工作電平、網絡類型的需要，同時接口應與被保護設備兼容。
* 信號SPD由于串接在線路中，在選用時應選用插入損耗較小的SPD。
* 在選用SPD時，應讓指定供應商提供相關SPD技術參數資料。
* 正確的安裝才能達到預期的效果。SPD的安裝應嚴格依據廠方提供的安裝要求進行安裝。
6、等電位連接
g.實行等電位連接的主體應為：設備所在建筑物的主要金屬構件和進入建筑物的金屬管道；供電線路含外露可導電部分；防雷裝置；由電子設備構成的信息系統。
h.實行等電位連接的連接體為金屬連接導體，和無法直接連接時而做瞬態等電位連接的電涌保護器(SPD)。
i.銀行大樓的計算機房六面應敷設金屬蔽網，屏蔽網應與機房內環形接地母線均勻多點相連。
j.通過星型(S型結構或網形M型)結構把設備直流地以最短的距離連到鄰近的等電位連接帶上。小型機房選S型，在大型機房選M型結構。
k.機房內的電力電纜(線)、通信電纜(線)宜盡量采用屏蔽電纜。
l.架空電力線由終端桿引下后應更換為屏蔽電纜，進入大樓前應水平直埋50m以上，埋地深度應大于0.6m，屏蔽層兩端接地，非屏蔽電纜應穿鍍鋅鐵管并水平直埋50m以上，鐵管兩端接地。
7、接地
a、接地裝置的任務是：
* 將雷電流導入大地；
* 引下線間的等電位連接；
* 導電性建筑物墻體附近的電位控制；
* 攔截在地面傳播的雷電流。
b、做一A型水平、垂直接地體，接地電阻要求R≤1Ω 。
系統機房總匯流排ATK008+引下線35平方200多芯接地線+接地體。
接地體：是埋于地下與引下線入地相連接，雷擊電流由此發散到大地。通常用400×500×60CM自動降阻接地模塊AT-ZGD和50×50×5mm的熱鍍鋅角鋼組成垂直接地體，再用40×4熱鍍鋅扁鋼銅鐵接頭連接引下線，以滿足國家防雷規范接地電阻R≤1Ω的要求。
8、機房內通信電纜以及地線的布放和連接
a.通過模擬不同的布線、屏蔽和接地方式時，空間電磁場對通信線路的電磁感應影響情況試驗，對計算機通信網絡系統在建筑物樓內的布線和接地方式有如下下結論：
* 通信電纜以及地線的布放應盡量集中在建筑物的中部。
* 通信電纜線槽以及地線線槽的布放應盡量避免緊靠建筑物立柱或橫梁并沿建筑物立柱或橫梁布線較長的距離，通信電纜線槽以及地線線槽的設計應盡可能位于距離建筑物立柱或橫梁較遠的位置。
b. 衛星接收機高頻電纜在進入機房前其金屬屏蔽外皮，至少有二處與避雷設備引下線連接。
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