桦川县气象局 黑龙江佳木斯 154300
摘要：本文对气象部门预警中心的防雷设计进行了介绍，并对防雷装置的布局配置、SPD的选型等设计要点进行了说明。
关键词：气象部门预警中心；防雷设计；接地
引言
气象预警系统是气象业务发展的重点工程。由于大量精密的电子设备及信息系统的投入使用，以及电子设备内部结构的高度集成化，将会造成设备耐过电压、耐过电流的水平下降，对雷电过电压、过电流承受能力下降。来自电源线、信号线引入的雷电电磁脉冲及操作过电压等都会侵袭各类弱电子设备，因此气象部门要加强气象预警中心防雷设计。
1气象部门预警中心的防雷设计内容
①雷达系统的室外部分直击雷防护，雷达设备的低压配电系统、雷达天线、雷达产品传输及通信系统过电压防护、完善的等电位联结，良好的接地，雷达机房的屏蔽。
②综合信息业务楼低压配电系统及信息处理中心、气象台、影视制作中心、兴农网、防雷设计室等计算机网络的过电压防护、完善的等电位联结。
③火箭发射架、汽车仓库、餐厅及门卫室的直击雷防护，雷电过电压防护，等电位联结等。
2防雷设计中电施部分需求说明
2.1 供电、接地要求
供电要求：为保证各设备供电安全可靠，减少由电源线电气串扰，采取三套供电系统：（1）照明用电；（2）网络、计算机、视频等设备用电，220V/50HZ，配UPS；（3）空调等其它设备用电。
地线要求：（1）地线与零线应分开；（2）地线与零线电位差小于0.3V；（3）地线接地良好；（4）一套系统设备中各设备应共地。另外，会商系统与影视设备供电需要强调采用联合接地的方式，保护地线必须采用三根五线制中的第五根线，与交流电流的零线严格分开，否则零线不平衡电源将会严重干扰图像。
UPS间要尽量靠近中心机房，需单独设置，主要供应预警中心的中心机房、气象台会商室、影视中心（部分设备）、财务室（部分用机）等。考虑安放2至3台的UPS，每台最大负载为15-20KW，同时考虑负载分配、楼板对电池重量的支撑能力等。
2.2计算机网络、有线电视与监控系统布线要求
2.2.1综合布线要求符合相应国际或国家标准
数据线路与电力线路间距等需符合相关标准，网络线长度不超过相应线型所能通达的最大值，局域网网线均用屏蔽线等。中心机房至延平区测报值班室、影视中心、各会议室等特殊科室，以及机房主配线架到层间配线架都得预埋光纤（不超90米的同时得预埋六类线），以作现有和以后网络发展之用。所有楼层都得考虑监控系统接入（档案室在内），监控系统得考虑与局域网的接口，达到局域网中相关信息点能存贮、查看和执行监视功能等。
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2.3线缆端口说明
总端口在原办公楼现有线路基础上应有预留位置，总端口及机房总端口应同时有电信、移动、联通等3-4家预埋线路。
2.4气象会商室
天气会商室是气象预警中心核心部位，是日常天气会商、天气预报制作、天气预警指挥、预警信息发布的场所，也是气象对外展示窗口，系统设计要充分体现高科技含量和高可靠性及使用方便性。在建设中要预先考虑如下几点：
①大屏幕等离子拼接墙位置与大小及功率估算。用于显示自动站报警信息、天气预警信号、工作流程提醒等各式LED、DLP显示屏块数、安放位置、大致大小等。
②会议桌安放位置，VGA、以太网、音频、电源等接口预埋，电脑等设备联接与大屏显示。
③会商室工作区用机大致台数、安放位置及安放开式等，考虑网络线、电源等布设。估计UPS供电约10KW，空调用电6KW。
3雷达机房屏蔽
①进出机房的所有金属线缆全部铠装或敷设在金属槽（管）内，并与预留等电位连接铜排做可靠电气连接。
②雷达机房、控制室、计算机中心的上下屋面及四周内壁六面墙（含门窗）全部应采取网孔尺寸≤100×100mm并在1×1m的钢筋网格上电焊连接，与结构柱子中作为引下线的主钢筋连接，实行屏蔽。
4综合布线
①电源线与网络线、天馈信号线等弱电线缆不能同槽布设，数据插座与电源插座应保持一定的距离。
②电源线路与信号线路不能平行敷设，间距相差30cm，且尽可能沿建筑物内墙敷设，距构造柱距离>1m。
③电源线与信号线穿金属管或金悜线槽屏蔽接地，且与等电位预留点可靠连接。
④金属管与金属线槽首尾电气连通。
5低压配电系统电涌保护
根据QX2-2000规范要求，其低压配电系统的电涌保护应按三级SPD进行多重防护，重要设备的配电电源处串接末级插座型SPD。
①一级SPD安装在变压器低压侧，进入雷达楼配电室的总电源进线柜处和自备发电机的输出端及航空障碍灯后，设计承受的雷电流为：50kA(10/350μs），保护电平≤4kV,响应时间≤100ns，每组3个需4组12个，用于发电机组和前端供电设备的一级保护。
②二级SPD分别安装在雷达楼、业务楼各分层配电箱和雷达机房、信息机房配电箱内，设计承受的雷电流为：20kA（8/20μs），保护电平≤1.6kV，响应时间≤25ns，雷达楼4组（配电室、科普馆、机房、观光厅），业务楼5组（每层1组、机房），共9组（每组4个），共有36个，用于各楼层用电设备的第二级防护。
③三级SPD安装在雷达机房分配电柜内，设计承受的雷电流为：20kA(8/20μs），保护电平：≤1.4kV,响应时间≤25ns。雷达楼（一楼配电、雷达机房、电梯、观光、科普）5组20个，业务楼共计11组，合计44个。三级防护共64个。
④在二级、三级SPD前端加装32A空气开关。重要设备供电电源处如雷达机房、局域网服务器、HUB、信息机房9210、雷达终端、影视等，设计安装串联型SPD作精细保护，共6套。
6信号系统电涌防护
在进入雷达站的电话线的配线架上安装电话线SPD进行保护，设计承受的雷电流为：5KA（8/20μs)，最大工作电压：210V，安装8组（80门）。在雷达终端、监控机房、通信机房、业务办公用的数据信号线上安装专用信号SPD，设计承受的雷电流为：5kA(8/20μs)，最大工作电压：6V，传输速率≥100Mbit/s，共10组。
7等电位连接与接地
进入机房的金属管道、信号电缆外屏蔽层、电力电缆外铠装均在雷达站的入口处做等电位连接。机房内PE线、直流地、屏蔽地、防静电地和SPD接地均应与建筑物主钢筋连接的等电位连接带连接。所有金属构件、机柜等设备采用6mm2铜线就近与等电位连接带进行良好电气连接，配电箱接地母排用16mm2多股铜线与等电位带连接。所有SPD接地线就近与等电位连接带连接，SPD连接导线应短而直，总长度宜<0.5m。在机房静电地板下，用3*30㎜扁铜带设置环行闭合等电位连接带，等电位连接带与机房内所有预留接地端子电气连接。
参考文献
[1]刘小玲,王志勤,曾敏.惠州市气象预警中心业务楼防雷设计[J].民营科技,2012,(8).
[2]李艾卿,刘宝丰,李振,王黎明,朱长安.省级气象预警中心智能布线设计与研究[J].湖南师范大学自然科学学报,2009(1).
第一作者简介：刘兆金（1965-），男，汉族，山东济南市人，本科，工程师，从事气象防雷工作。
论文作者:刘兆金,杨华庭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/17
标签：机房论文; 电位论文; 过电压论文; 设备论文; 中心论文; 雷电论文; 气象论文; 《建筑学研究前沿》2017年第8期论文;