引言

呼和浩特市是華北地區(qū)的重要城市之一。作為內蒙古自治區(qū)首府,呼和浩特市承擔著自治區(qū)經濟中心的重任。近幾年來,內蒙古自治區(qū)以呼和浩特市為首,經濟發(fā)展步伐逐步加快,銀行業(yè)也展現(xiàn)出了迅猛的發(fā)展態(tài)勢,體系逐步完善,這也對該行業(yè)安全生產保障措施提出了更高的要求。銀行系統(tǒng)包含大規(guī)模的精密電子元器件、配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等,對防雷防靜電方面的要求極高,一旦系統(tǒng)受到雷電直接打擊或者雷擊電磁脈沖的侵擾,無論對銀行本身,還是對銀行客戶都將造成極大的損失。呼和浩特地區(qū)為閃電密度較大的地區(qū)之一。以2018年為例,呼和浩特地區(qū)共監(jiān)測到地閃6168次,平均地閃強度為10.59kA/km2。最大正地閃電流強度為314kA,陡度為25.9kA/μS:最大負地閃電流強度為-722.9kA,陡度為-140.2kA/μS。強度大于50kA的地閃有646次,大于100kA的地閃有95次,強地閃次數(shù)較多。這樣的閃電若擊中銀行系統(tǒng)所在建筑物或其附近都將對銀行系統(tǒng)弱電設備甚至配電系統(tǒng)、人員安全等方面造成極大威脅。由此可見,銀行系統(tǒng)的雷電防護措施必不可少,在我區(qū)各銀行系統(tǒng)設備和管理逐步完善的同時,對銀行系統(tǒng)的防雷措施還需不斷升級。

1銀行系統(tǒng)防雷裝置發(fā)展

近年來,多家新興銀行入駐呼和浩特地區(qū)。對比存在年數(shù)已久的各大銀行,這些新入駐銀行所采購的設備更先進,符合更高的標準,而設備陳舊的銀行系統(tǒng)則因為資金和管理等多方面原因,未能對陳舊設備進行符合現(xiàn)行標準的全面升級,因此有不少防雷裝置因年久失修而失去了對建筑物和電子電氣設備應有的保護作用。

銀行系統(tǒng)從最開始的單純直擊雷防護到逐步重視感應雷防護,并在主要設備所在機房設置電磁屏蔽設施,達到隔離外界電磁干擾的目的。這樣的設置可以有效阻止感應雷對機房設備的直接干擾,但不能徹底阻斷電磁脈沖對配電和通信線路產生干擾后對機房設備產生串擾。這樣的串擾同樣會使設備丟失信號,暫時甚至永久性損壞。機房建設規(guī)范化后,設備的接地系統(tǒng)有了較完整的體系,有別于配電系統(tǒng)的PE線,設備外殼、機柜外殼等都要與均壓環(huán)進行電氣連接,而均壓環(huán)與墻體等電位連接端子相連,末端要連接到接地裝置。如此一來,一旦設備遭受了不同方式的電磁干擾,電磁脈沖都將在侵擾設備之前由這一通路通過接地裝置泄放到大地中去,有效避免了經濟損失?，F(xiàn)如今,電涌保護器)SPD）得到了廣泛應用,以氧化鋅壓敏電阻元件、二極管和放電間隙為主要部分組成的防雷模塊成為了雷擊電磁脈沖的有效防護措施之一。在雷電流以電源系統(tǒng)為入口侵入設備機房之前,安裝在設備前級的電涌保護器會最快以毫秒級的響應速度將雷擊電磁脈沖迅速泄放到電源系統(tǒng)PE線中,并在遠端泄放到大地。電涌保護器在呼和浩特地區(qū)銀行系統(tǒng)得到廣泛使用,與上述各種防護措施共同組成較為完整的雷電防護系統(tǒng),對銀行系統(tǒng)易受侵擾的設備和重要電氣設施進行全方位的保護。

2檢測項目

根據(jù)《建筑物防雷裝置檢測技術規(guī)范》)GB/T21431一2015）[2]中4.2條規(guī)定:檢測項目分為建筑物的防雷分類、接閃器、引下線、接地裝置、防雷區(qū)的劃分、雷擊電磁脈沖屏蔽、等電位連接、電涌保護器)SPD）共8個大項。對于銀行系統(tǒng),以上項目均有涉及,其中重點是防雷區(qū)的劃分、雷擊電磁脈沖屏蔽、等電位連接、電涌保護器)SPD）4項內容。

2.1防雷區(qū)的劃分

防雷區(qū)的劃分方法在《建筑物防雷設計規(guī)范》)GB50057一2010）[3]中被提出。根據(jù)上述規(guī)范6.2.1條規(guī)定:銀行大樓外部且可能遭到直接雷擊的區(qū)域為LPZ0A區(qū),銀行大樓外部但在滾球半徑保護范圍內的區(qū)域為LPZ0B區(qū)。一般來說,銀行大樓樓體為框架結構,樓體內鋼筋組成的屏蔽網格將使雷擊電磁場強度得到大幅衰減,那么樓內數(shù)據(jù)機房和配電系統(tǒng)所處區(qū)域為LPZ1區(qū)。如果銀行數(shù)據(jù)機房設置了電磁屏蔽設施,內部的機房區(qū)域即為LPZ2區(qū)。而具體的設備所處區(qū)域至少還應有金屬機柜外殼或金屬設備外殼的再次保護,可視為LPZ3區(qū)。

2.2雷擊電磁脈沖屏蔽

防雷區(qū)的劃分在一定程度上對應了雷擊電磁脈沖屏蔽措施的層次。第一層電磁屏蔽來自于樓體鋼筋經過焊接和綁扎形成的籠型金屬網格,經過檢測的大樓整體地網接地電阻應符合規(guī)范要求,如果出現(xiàn)較強的電磁脈沖侵擾大樓,主要能量將會通過鋼筋分流,最終通過良好的接地裝置泄放到大地。第二層屏蔽由主動設置的電磁屏蔽墻體和層板組成,同樣的,該層屏蔽設施也需要進行良好的接地。機房內部機柜設備的金屬外殼作為一層屏蔽,也需要進行防雷接地處理。

2.3等電位連接

為防止機房內部由于雷擊或操作過電壓形成閃絡,機房內電子設備均應與建筑物的共用接地系統(tǒng)相連接?！督ㄖ镫娮有畔⑾到y(tǒng)防雷技術規(guī)范》)GB50343一2012）的5.2條規(guī)定了機房內電子設備的接地方法。對于銀行數(shù)據(jù)機房,設備機柜數(shù)量較多、規(guī)模較大的,需要以M型的網格型結構構建等電位連接網絡,即機柜分別就近與靜電地板下設置的均壓環(huán)相連接。均壓環(huán)作為等電位屋內連接端子應與大樓共用接地系統(tǒng)進行等電位連接。同時以上連接材料均需要符合規(guī)范要求。

2.4電涌保護器（SPD）

電涌保護器(SPD）是電源系統(tǒng)及弱電設備防止雷擊過電壓侵擾的重要組成部分。在銀行系統(tǒng)中,SPD一般設置于電源系統(tǒng)中1okV/400V進線處(符合I級試驗要求）的為第一級,設置在樓層等分配電處(符合Ⅱ級試驗要求）的為第二級。在銀行設備對電源系統(tǒng)有較高要求時,一般需加裝電源UPS系統(tǒng)來調整電源質量。在UPS系統(tǒng)前后級均可加裝符合Ⅱ級試驗要求的SPD以防止雷電流通過電源系統(tǒng)侵入機房電子設備。機房內SPD一般設置在為設備供電的各個列頭柜中。需要注意的是,為了防止SPD工作異常對電源系統(tǒng)產生影響,其前端應有如熔斷器或空氣開關等后備保護裝置。SPD多由壓敏電阻和放電管組成,會因長時間工作而劣化失效,因此需定期對其參數(shù)進行測試。SPD分為限壓型和開關型以及組合型,其中限壓型需測試其壓敏電壓和漏電流?！督ㄖ锓览籽b置檢測技術規(guī)范》(GB/T21431一2o15）5.8.5.1條規(guī)定了壓敏電壓的允許范圍,漏電流一般不大于2oμA。

3近年各大銀行防雷檢測情況分析

呼和浩特地區(qū)銀行系統(tǒng)的防雷檢測工作質量較高,從近幾年的檢測報告統(tǒng)計結果來看,檢測項目較為全面,數(shù)據(jù)詳細,可參考性較高。表1是呼和浩特地區(qū)各家銀行分行最近一次的防雷檢測結果統(tǒng)計。

從表1可以看出,大多數(shù)銀行經過多年的檢測和整改,已針對現(xiàn)行防雷檢測相關規(guī)范中的新要求進行了跟進,對各項防雷裝置的設置和維護均達到了很好的效果,具備了較完善的雷電防護體系。而部分銀行由于對雷電防護的重視程度不夠而疏忽了一些部位的防護。

各銀行之間橫向對比可以看出,在取樣的14家銀行中有9家銀行的檢測結果良好,防雷設施并未出現(xiàn)明顯疏漏:而其他5家銀行中,最少的G銀行、N銀行有1項檢測內容不滿足規(guī)范要求,最多的K銀行有4項檢測內容不滿足規(guī)范要求。根據(jù)不同檢測內容進行總結顯示,呼和浩特地區(qū)銀行系統(tǒng)防雷裝置主要出現(xiàn)的問題是等電位連接,統(tǒng)計結果中共有6處檢測內容出現(xiàn)了不符合規(guī)范的情況,其中有較嚴重的未設置均壓環(huán)情況,該情況會導致機房整體未形成有效的等電位連接體系,當雷擊電磁脈沖來臨時,此類機房將很難抵御電磁脈沖對弱電設備和電源系統(tǒng)的侵擾,從而導致銀行受到嚴重的經濟損失。其次出現(xiàn)頻次較高的問題是SPD的設置和參數(shù)測試。在實際檢測過程中發(fā)現(xiàn),變壓器后級和分配電處未設置SPD的情況較多,這種情況會使雷擊電磁脈沖通過電源系統(tǒng)侵入機房內部,造成屏蔽失效。在SPD的實際測試中發(fā)現(xiàn),SPD參數(shù)不合格現(xiàn)象較多,多數(shù)原因為SPD已達年限而劣化或已遭受過電壓侵擾使得SPD脫離器脫扣而永久失效。直擊雷防護方面,發(fā)現(xiàn)有接閃帶斷開的情況,同時按照規(guī)范要求,天線等大尺寸金屬物已突出天面,為防止發(fā)生樓頂閃絡,需進行防雷接地處理。

4結語

隨著呼和浩特地區(qū)經濟的快速發(fā)展,給各行業(yè)的生產和人民的工作生活安全保障提出了更大的挑戰(zhàn)。每年一次的防雷安全檢測,使呼和浩特地區(qū)銀行系統(tǒng)的防雷水平穩(wěn)步上升。結合防雷檢測情況,可以使相關單位加強防雷安全意識,并有針對性地對各大銀行防雷裝置進行問題排查,從而更有效地保護銀行和客戶的財產,助力我區(qū)經濟發(fā)展邁向更高水平。