銀行系統電子設備防雷設計運行解決方案


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。

　　? 總則

　　? 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。

　　? 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。

　　? 本方案中的所采用的過電壓保護產品是由世界知名防雷器生產商德國 OBO BETTERMANN公司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。

　　? 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。

　　? 防雷設計

　　? 銀行系統的瞬態過電壓保護設計

　　? 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。

　　? 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。(如圖1)

　　? 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。

　　? 進入銀行大樓的電源線和通訊線應在 LPZ 0 與LPZ 1 、LPZ 1 與LPZ 2 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)

　　? 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。

　　? 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。LPZ 0 與LPZ 1 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 OBO之帶有遙信觸點的電源SPD；對于有人值守場合，可選用OBO之帶有聲光報警之電源SPD，所有OBO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OBO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。

　　? 等電位連接

　　? 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。

　　? 實行等電位連接的連接體為金屬連接導體，如圖 3。和無法直接連接時而做瞬態等電位連接的電涌保護器(SPD)。

　　? 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。

　　? 通過星型 (S型結構或網形M型)結構(見圖4)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。

　　? 機房內的電力電纜 (線)、通信電纜(線)宜盡量采用屏蔽電纜。

　　? 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。

　　? 接地

　　? 根據 GB50174-93標準要求，電子計算機機房接地裝置應滿足下列接地要求：

　　? 交流工作接地，接地電阻不大于 4歐姆；

　　? 安全保護接地，接地電阻不大于 4歐姆；

　　? 直流工作接地，接地電阻應按計算機系統具體要求確定；

　　? 防雷接地，接地應接現行國標 50057<<建筑物防雷設計規范>>執行。

　　? 交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地共用一組接地裝置時，其接地電阻按其中最小值確定；若防雷接地單獨設置接地裝置時，其余三種接地共用一組接地裝置，其接地電阻不大于其中最小值，并應采用 OBO之防地電位反擊的等電位連接保護器。

　　? 機房內通信電纜以及地線的布放和連接

　　? 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。

　　? 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。

　　? 運行維護

　　? 每年雷雨季節前應對接地系統進行檢查和維護。主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無銹蝕、接地體附近地面有無異常，必要時應挖開地面抽查地下隱蔽部分銹蝕情況，如果發現問題應及時處理。

　　? 接地網的接地電阻應每年進行一次測量。

　　? 每年雷雨季節前應對運行中的 OBO防雷器利用OBO元件老化測試儀進行一次檢測，雷雨季節中要加強外觀巡視，發現OBO防雷模塊顯示窗口出現紅色及時處理。

　　4.竣工驗收

　　? 防雷工程施工單位須按設計要求精心施工，工程建設管理部門應有專人負責監督。對于隱蔽工程應實行隨工驗收，重要部位應進行拍照和專用設備項記錄。

　　? 設計資料和施工記錄應由相應的防雷主管部門妥善存檔備查。通信站應備有本站防雷設計資料。

　　? 工程竣工時，應由通信工程建設管理部門組織驗收，通信運行部門和防雷專責工程參加。

　　5.雷害分析與統計

　　? 雷害分析

　　? 設備遭受雷擊后應對損壞情況進行調查分析，調查分析內容主要包括：

　　? 各種電氣絕緣部分有無擊穿閃絡的痕跡，有無燒焦氣味，設備元件損壞部位。



? OBO防雷器損壞情況，利用OBO元件老化測試儀，測試元件老化或損壞情況。

　　? 安裝 OBO峰值電流記錄卡，記錄測量數據，寄回OBO客戶服務中心，量度峰值電流數據加以記錄存檔。

　　? 了解雷害事故地點附近的情況，分析附近地質、地形和周圍環境特點及當時的氣象情況。

　　? 保留雷擊損壞部件，對現場進行拍照或錄像，做好各種記錄。

　　? 根據上述調查情況，組織有關專家分析，寫出調查分析報告及改進措施。

　　? 雷害統計

　　為了做好通信站防雷工作，應了解雷電活動強度、雷擊概率，掌握設備損壞情況及雷電入侵途徑等，積累必要的資料。