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摘 要：从防雷的意义引入课题，讲述了雷电的形成及雷击的途径，详细论述了防雷工程安全实施要点,为医院顺利实施HIS机房防雷工程提供有益的参考。
关键词：雷电 防护 工程 实施
中图分类号：TU89 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）007-086-02
医院HIS系统的应用是医院管理服务现代化最基本的体现，HIS系统安全稳定高效地运行是大型医院工作开展不可缺少的必要条件，HIS硬件由中心机房、线路集成和用户终端组成，由服务器（或小型机）、光端机、交换机及存储设备等贵重精密电子设备组成的价值几十万甚至上百万人民币的中心机房的正常运行深受雷击这一大自然现象威胁着。如果发生雷击事故，则多台设备被击坏，存储数据资料丢失，多方面工作因此而无法正常开展，将使医院受到严重的经济损失和社会负面影响。可见，认真实施HIS机房防雷工程有着非常重要的现实意义。
1 雷电的形成
按雷暴形成的大气条件和地形条件，可将雷暴分为锋雷暴、干雷暴、地形雷暴和热雷暴四大类。
锋雷暴：在冷气团和暖气团相遇的锋面上发展起来。(1)暖锋雷暴——暖空气流动到原有冷空气区域时，暖空气沿冷空气斜坡上升而冷凝产生的雷暴。强度一般不大，但分布的范围广，持续时间较长，雨量较多。(2)冷锋雷暴——强冷空气流侵入原来较轻而暖湿的气团时形成。由于冷空气来势猛烈，冷锋雷暴是雷雨中最强烈的一种。
干雷暴：我国南方经常出现，伴有强烈台风，大气带电达到极端状态，故干雷暴破坏力特别强大。
地形雷暴：某些地区特别容易产生雷雨。在山岭地区，当暖空气经过山地迎风面山坡被迫上升时，到一定高度变冷而形成雷云。
热雷暴：在很热的均一的气团内发生。因下层空气受热或上层空气受冷发生强烈的上下对流作用而至，常常出现在夏季闷热无风的午后。
2 雷击的途径
直击：指带电云层与大地某处发生迅猛放电。雷电压可达几百万伏，瞬间电流可达十几万安，在雷电通路上，物体会被高温烧伤甚至融化。一般在建筑物顶部安装避雷针或避雷网来预防直击雷。
传导：雷电击中电力或通讯线路后沿着传输线路侵入设备。地电位反击也是传导雷中的一种。
感应：发生雷击时，在周围1000M左右范围内，LEMP 在导体上产生足够强度的感应浪涌。雷电感应时同样可以对设备造成极大危害。
3 防雷工程設计要点
防雷按预防对象可分为两类，防直击雷和防雷击电磁脉冲（LEMP）。HIS电器设备属低压弱电类设备，必须在建筑物有完善的防雷系统和供电通信线路采取妥善防雷情况下方能起到保护作用。在IEC61312《雷电电磁脉冲的防护通则》和IEC61024《建筑物防雷》中，明确提出了防雷分区和等电位连接的概念。根据雷击电磁脉冲强度划分防雷区域，不同防雷区域的界面上进行等电位连接，能直接连接的金属物件就直接相连，不能直接连接的电力线路和通信线路采用不同防护等级的防雷器件，对后续被保护设备进行有效保护。
3.1 屏蔽和分区防雷保护
IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》对雷电保护区域的划分明确了原则性的建议。如图1所示。
从电磁兼容的观点来看，由外到内可分为三级保护区，最外层是0级，危险性最高；有些机房位于建筑物顶层，与0区仅一墙之隔，该机房内空间定为1区；存放各电子设备的机架外壳为一层屏蔽层，壳内的空间为2区。越往内部，危险程度就越低。穿过各级雷电保护区的金属构件，应在分界面做等电位连接。为防直击雷的破坏，机房最好不选在顶楼，楼层越低越安全，沿机房四个侧面及房顶采用4€?0mm扁钢设置1€?米的网格，并与等电位铜条连通，以发挥良好的屏蔽作用，有效防止雷电波入侵。线路架设最好采用埋地引入，采用屏蔽线缆，并对屏蔽层做好接地处理。若用非屏蔽线，则应在入线端采用屏蔽管进行屏蔽处理，距离一般要求在15M以上。
3.2 接地网
接地是防雷技术最重要的环节，不管是哪种形式的雷，最终都是把雷电流送入大地。接地电阻越小，散流就越快，被击物体保持高电位时间就越短，危险性就越小。对于计算机场地的接地电阻要求≤4欧姆,一般采取共用铜排接地的方法将交流地、直流地、电器安全接地、避雷接地统一为一个接地装置。
地网上端深度应不小于60CM，垂直接地体采用5€?0€?000镀锌角钢，水平接地体采用4€?0镀锌扁钢，垂直接地体与水平接地体的连接一般采用双面焊接，焊接面积不小于10mm2，焊接处做防腐处理。接地线用4€?0的镀锌扁钢，汇接点用相应规格的扁铜，扁铜与扁钢连接处采用气焊，在扁铜上预留€%O10连接孔，并配备相应规格的不锈钢螺丝或铜螺丝。如果地网的冲击接地电阻达不到要求，应根据实际需要增加地网。
3.3 电源系统感应雷防护
第一级防雷的作用是泄流，将入侵的LEMP峰值迅速泄放。机房整体系统电源总进线端的主级防雷器，至少应有大于100KA的通流容量，可将数十万伏的雷击过电压限制到数千伏。选用通流量120KA，启动电压900V的三相电源防雷器并联安装在大楼配电房内的总电源进线处，对后接设备的功率不限。
第二级防雷选用通流量60KA，启动电压700V的三相电源防雷器并联安装在机房的电源进入端。
第三级防雷选用通流量40KA，启动电压560V的单相电源防雷器。现代电子设备都由各种各样的集成电路芯片和精密元件组成，这些器件的击穿电压往往只是几十伏，最大允许工作电流也只是mA级。若不做第三级防雷，一二级防雷后进入设备的雷击残压仍将有千伏之上，这将使后接设备受到很大的冲击而损坏。
第四级防雷主要安装在重要设备的电源前端，在机房主要设备电源前端装设单相电源避雷器（通流量10KA，启动电压560V）以实现近距离△U箝位保护，将暂态过压限制在电子设备可以耐受的电压水平。
3.4 信号系统雷电防护
依据《建筑物电子信息系统防雷设计规范》GB 50343-2004和《电子计算机机房设计规范》GB50174-93中信号系统雷电及过电压防护要求，在机房内的外网Modem、交换机通信设备前端加装信号专用防雷保护器做重点防护。进入机房光纤的金属丝必须通过金属机架严格接入接地铜排 。
4 工程实施
(1)组织相关专家对中标方的防雷工程设计方案进行审核，并要求施工方提供当地气象部门相应的《防雷装置设计核准书》。
(2)业主方有专人监理中标方严格按合同组织施工。对进场器材的规格、型号及品质按合同清单进行核对，对预埋工程施工工艺做好监督并照相记录。
(3)完工后业主方和当地防雷检测部门一起组织验收，并取得防雷部门提供的具有法定意义的《防雷装置安全检测报告》。
(4)督促施工方对工程进行定期检测及维护。
参考文献：
[1] 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94[S].
[2] 《电子设备雷击保护导则》GB7450-87[S].
[3] 《电子计算机机房设计规范》GB50174-93[S].
[4] 《通信局(站)接地设计技术暂行规定》YDJ26-89[S].
[5] 《计算站场地安全要求》GB9361-88[S].
[6] 《建筑物电子信息系统防雷设计规范》GB 50343-2004[S].
[7] 《雷电电磁脉冲的防护》IEC61312[S].
[8] 《建筑物防雷》IEC61024[S].
[9] 周毅.高层建筑的防雷设计与施工[J].中国高新技术企业,2010(15):122-123.
[10]吴夏军.防雷设计图纸审核要点[J].气象研究与应用,2009,30(1):137-138.
关键词：雷电 防护 工程 实施
中图分类号：TU89 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）007-086-02
医院HIS系统的应用是医院管理服务现代化最基本的体现，HIS系统安全稳定高效地运行是大型医院工作开展不可缺少的必要条件，HIS硬件由中心机房、线路集成和用户终端组成，由服务器（或小型机）、光端机、交换机及存储设备等贵重精密电子设备组成的价值几十万甚至上百万人民币的中心机房的正常运行深受雷击这一大自然现象威胁着。如果发生雷击事故，则多台设备被击坏，存储数据资料丢失，多方面工作因此而无法正常开展，将使医院受到严重的经济损失和社会负面影响。可见，认真实施HIS机房防雷工程有着非常重要的现实意义。
1 雷电的形成
按雷暴形成的大气条件和地形条件，可将雷暴分为锋雷暴、干雷暴、地形雷暴和热雷暴四大类。
锋雷暴：在冷气团和暖气团相遇的锋面上发展起来。(1)暖锋雷暴——暖空气流动到原有冷空气区域时，暖空气沿冷空气斜坡上升而冷凝产生的雷暴。强度一般不大，但分布的范围广，持续时间较长，雨量较多。(2)冷锋雷暴——强冷空气流侵入原来较轻而暖湿的气团时形成。由于冷空气来势猛烈，冷锋雷暴是雷雨中最强烈的一种。
干雷暴：我国南方经常出现，伴有强烈台风，大气带电达到极端状态，故干雷暴破坏力特别强大。
地形雷暴：某些地区特别容易产生雷雨。在山岭地区，当暖空气经过山地迎风面山坡被迫上升时，到一定高度变冷而形成雷云。
热雷暴：在很热的均一的气团内发生。因下层空气受热或上层空气受冷发生强烈的上下对流作用而至，常常出现在夏季闷热无风的午后。
2 雷击的途径
直击：指带电云层与大地某处发生迅猛放电。雷电压可达几百万伏，瞬间电流可达十几万安，在雷电通路上，物体会被高温烧伤甚至融化。一般在建筑物顶部安装避雷针或避雷网来预防直击雷。
传导：雷电击中电力或通讯线路后沿着传输线路侵入设备。地电位反击也是传导雷中的一种。
感应：发生雷击时，在周围1000M左右范围内，LEMP 在导体上产生足够强度的感应浪涌。雷电感应时同样可以对设备造成极大危害。
3 防雷工程設计要点
防雷按预防对象可分为两类，防直击雷和防雷击电磁脉冲（LEMP）。HIS电器设备属低压弱电类设备，必须在建筑物有完善的防雷系统和供电通信线路采取妥善防雷情况下方能起到保护作用。在IEC61312《雷电电磁脉冲的防护通则》和IEC61024《建筑物防雷》中，明确提出了防雷分区和等电位连接的概念。根据雷击电磁脉冲强度划分防雷区域，不同防雷区域的界面上进行等电位连接，能直接连接的金属物件就直接相连，不能直接连接的电力线路和通信线路采用不同防护等级的防雷器件，对后续被保护设备进行有效保护。
3.1 屏蔽和分区防雷保护
IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》对雷电保护区域的划分明确了原则性的建议。如图1所示。
从电磁兼容的观点来看，由外到内可分为三级保护区，最外层是0级，危险性最高；有些机房位于建筑物顶层，与0区仅一墙之隔，该机房内空间定为1区；存放各电子设备的机架外壳为一层屏蔽层，壳内的空间为2区。越往内部，危险程度就越低。穿过各级雷电保护区的金属构件，应在分界面做等电位连接。为防直击雷的破坏，机房最好不选在顶楼，楼层越低越安全，沿机房四个侧面及房顶采用4€?0mm扁钢设置1€?米的网格，并与等电位铜条连通，以发挥良好的屏蔽作用，有效防止雷电波入侵。线路架设最好采用埋地引入，采用屏蔽线缆，并对屏蔽层做好接地处理。若用非屏蔽线，则应在入线端采用屏蔽管进行屏蔽处理，距离一般要求在15M以上。
3.2 接地网
接地是防雷技术最重要的环节，不管是哪种形式的雷，最终都是把雷电流送入大地。接地电阻越小，散流就越快，被击物体保持高电位时间就越短，危险性就越小。对于计算机场地的接地电阻要求≤4欧姆,一般采取共用铜排接地的方法将交流地、直流地、电器安全接地、避雷接地统一为一个接地装置。
地网上端深度应不小于60CM，垂直接地体采用5€?0€?000镀锌角钢，水平接地体采用4€?0镀锌扁钢，垂直接地体与水平接地体的连接一般采用双面焊接，焊接面积不小于10mm2，焊接处做防腐处理。接地线用4€?0的镀锌扁钢，汇接点用相应规格的扁铜，扁铜与扁钢连接处采用气焊，在扁铜上预留€%O10连接孔，并配备相应规格的不锈钢螺丝或铜螺丝。如果地网的冲击接地电阻达不到要求，应根据实际需要增加地网。
3.3 电源系统感应雷防护
第一级防雷的作用是泄流，将入侵的LEMP峰值迅速泄放。机房整体系统电源总进线端的主级防雷器，至少应有大于100KA的通流容量，可将数十万伏的雷击过电压限制到数千伏。选用通流量120KA，启动电压900V的三相电源防雷器并联安装在大楼配电房内的总电源进线处，对后接设备的功率不限。
第二级防雷选用通流量60KA，启动电压700V的三相电源防雷器并联安装在机房的电源进入端。
第三级防雷选用通流量40KA，启动电压560V的单相电源防雷器。现代电子设备都由各种各样的集成电路芯片和精密元件组成，这些器件的击穿电压往往只是几十伏，最大允许工作电流也只是mA级。若不做第三级防雷，一二级防雷后进入设备的雷击残压仍将有千伏之上，这将使后接设备受到很大的冲击而损坏。
第四级防雷主要安装在重要设备的电源前端，在机房主要设备电源前端装设单相电源避雷器（通流量10KA，启动电压560V）以实现近距离△U箝位保护，将暂态过压限制在电子设备可以耐受的电压水平。
3.4 信号系统雷电防护
依据《建筑物电子信息系统防雷设计规范》GB 50343-2004和《电子计算机机房设计规范》GB50174-93中信号系统雷电及过电压防护要求，在机房内的外网Modem、交换机通信设备前端加装信号专用防雷保护器做重点防护。进入机房光纤的金属丝必须通过金属机架严格接入接地铜排 。
4 工程实施
(1)组织相关专家对中标方的防雷工程设计方案进行审核，并要求施工方提供当地气象部门相应的《防雷装置设计核准书》。
(2)业主方有专人监理中标方严格按合同组织施工。对进场器材的规格、型号及品质按合同清单进行核对，对预埋工程施工工艺做好监督并照相记录。
(3)完工后业主方和当地防雷检测部门一起组织验收，并取得防雷部门提供的具有法定意义的《防雷装置安全检测报告》。
(4)督促施工方对工程进行定期检测及维护。
参考文献：
[1] 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94[S].
[2] 《电子设备雷击保护导则》GB7450-87[S].
[3] 《电子计算机机房设计规范》GB50174-93[S].
[4] 《通信局(站)接地设计技术暂行规定》YDJ26-89[S].
[5] 《计算站场地安全要求》GB9361-88[S].
[6] 《建筑物电子信息系统防雷设计规范》GB 50343-2004[S].
[7] 《雷电电磁脉冲的防护》IEC61312[S].
[8] 《建筑物防雷》IEC61024[S].
[9] 周毅.高层建筑的防雷设计与施工[J].中国高新技术企业,2010(15):122-123.
[10]吴夏军.防雷设计图纸审核要点[J].气象研究与应用,2009,30(1):137-138.