防雷工程設計方案06274

1、學校綜合防雷工程設計方案精選文檔目錄一、前言二、現(xiàn)代防雷基本知識三、現(xiàn)場分析四、設計依據(jù)五、防雷設計思路六、防雷設計方案七、產(chǎn)品的安裝及說明八、結束語九、工程預算一、前言雷擊已成為大自然的嚴重自然災害之一，學校是教書育人，學生聚集的地方，防雷設施尤其重要。近幾年來,隨著教育事業(yè)的快速發(fā)展，學校高層建筑物不斷增多，電化教育、遠程教育等信息技術應用日益普及，雷電隱患 也隨之增加。2007年5月23日，重慶市開縣興業(yè)小學遭受雷擊，造成7名學生死亡、39人受傷的重大雷擊事故由此可見，學校做好防雷設施的預防是多么的重要。為了保證電子設備的正常運行和人員的安全，必須設計完整有效的防雷方案。二、現(xiàn)代防雷基本

2、知識根據(jù)不同的破壞機理，雷這種特殊的自然放電現(xiàn)象表現(xiàn)為兩種形式：直擊雷和感應雷。直擊雷是指帶電云層與大地上某一點之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象。其破壞原理主要是機械破壞作用，體現(xiàn)在樓房頂角被雷擊落一塊水泥，大樹被雷劈開，屋外的人畜被雷打死等；帶電云層由于靜電感應作用，使某一范圍帶 上異種電荷，直擊雷發(fā)生以后，云層帶電迅速消失，而地面某些范圍由于散流電阻的存在，以至出現(xiàn)局部高電壓；或者由于直擊雷放電過程中，強大的脈沖電流對周圍的導線或金屬物產(chǎn)生電磁感應發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象，叫做“二次雷”或稱“感應雷”，其破壞機理主要是電子設備的過壓擊穿，造成設備故障或損壞，嚴重者造成設備整機報廢?！爸睋衾住笔窃?/p>

3、短時間內以脈沖的形式通過強大的電流，它的峰值有幾十 KA乃至幾百KA ,峰值時間很短，以us計的；“感應雷”沒有直擊雷那么猛烈，但它發(fā)生的機率遠比直擊雷高得多。因為直擊雷只發(fā)生在雷云對地 閃擊時才會對地面造成災害，而感應雷則不論雷云對地閃擊，或者雷云對雷云之間閃擊， 都可能發(fā)生并造成災害。此外，直擊雷一次只能襲擊一兩個小范圍的目標，而一次雷擊可以在比較大范圍內多個小局部同時發(fā)生感應雷過電壓現(xiàn)象，并且這種感應高電壓可以通過電力線、網(wǎng)絡線等金屬導線傳輸?shù)胶苓h，致使雷害范圍擴大。特別是隨 著大規(guī)模集成電路的應用，防雷已由以前的防直擊雷為主發(fā)展到今天的綜合防雷。直擊雷的防護一般采用樓頂安裝避雷帶、避雷

4、針等，配合引下線、地網(wǎng)以保護建（構）筑物及建（構）筑物 內人員的安全；感應雷的防護主要采用線路上安裝雷擊過電壓保護器，即防雷器，配以線路屏蔽接地、等電位接 地處理等綜合運用，以保護設備的安全。因此，只是防直擊雷或只防感應雷都是不全面的，而應進行綜合防雷。 三、現(xiàn)場分析該學校的建筑物主要有一號樓、二號樓、科技樓、體育館、食堂、二棟學生宿舍樓組成，其中一號樓是機房 所在地，機房內有在較多電子設備，需要做為一個重點防感應雷保護。另外在場外還有監(jiān)控系統(tǒng)的前端設備也在重點防感應雷保護之內， 七棟建筑物不但需要安裝完善的直擊雷防護設施，還要做好接地、等電位連接和防感應雷保護措施，從而形成一個完善的綜合防雷

5、系統(tǒng)。四、設計依據(jù)1、GB5005794建筑防雷設計規(guī)范2、GB5017493電子計算機房設計規(guī)范3、JGJ/T1692民用建筑電氣設計規(guī)范4、GB9361-88 計算機場站安全要求5、GB7450-87 電子設備雷擊保護導則6、GB2887-89 計算站場地技術文件7、GB9361-88 計算站場站安全要求8、GB50169-92電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范9、JGJ/T16-92 民用建筑電氣執(zhí)行規(guī)范10、IEC1312雷電電磁脈沖的防護11、XQ3-2000氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護規(guī)范五、防雷設計思路由于學校供電、信號系統(tǒng)防護點多、面廣，因此，為了保護建筑物和建筑物內各向電

6、子網(wǎng)絡設備不受雷電損害或使雷擊損害降低到最低程度，應從整體防雷的角度來進行防雷方案的設計?，F(xiàn)在都采取綜合防雷， 綜合防雷設計方案應至少包括 5個方面：直擊雷的防護、感應雷的防護、屏蔽、等電位聯(lián)結、防雷接地，缺少任何一方面都是不完整的，有缺陷的和有潛在危險的。（一）、直擊雷的防護如果無直擊雷防護，按IEC1312的估算幾乎所有雷電流都流經(jīng)進出建筑物的導體型線路（如電源線、信號線等）侵入設備，這樣的損害就非常之嚴重，因此做好直接雷擊防護是做感應雷擊防護的前提；直擊雷防護按照國標GB50057建筑物防雷設計規(guī)范設計和施工，主要使用避雷針、避雷網(wǎng)、避雷線、避雷帶及良好的接地系統(tǒng)，其目的是保護建筑外部不

7、受雷擊的破壞，給建筑物內的人或設備提供一個相對安全的環(huán)境。（二）、感應雷的防護1、主供電源系統(tǒng)的防護統(tǒng)計數(shù)據(jù)資料表明，微電子網(wǎng)絡系統(tǒng)80%以上的雷害事故都是因為與系統(tǒng)相連的電源線路上感應的雷電沖擊過電壓造成的。因此，做好電源線的防護是整體防雷中不容忽視的一環(huán)。2、信號系統(tǒng)的防護盡管在電源外接引入線路上安裝了防雷保護裝置，由于雷擊發(fā)生時，在各種信號線路（如雙絞線）感應到的過電壓，仍然會影響電子設備的正常運行，甚至徹底破壞電子設備系統(tǒng)。雷擊時產(chǎn)生巨大的瞬變磁場，在1公里范圍內的金屬線路， 如網(wǎng)絡金屬連線等都會感應到極強的感應雷擊；另外，當電源線或信號線路傳輸過來雷擊電壓時，或建筑物的地線系統(tǒng)在瀉放

8、雷擊時，所產(chǎn)生強大的瞬變電流，對于信號傳輸線路來說，所感應的過電壓已經(jīng)足以一次性破壞電子設備。即使不是特別高的過電壓，不能夠一次性破壞設備，但是每一次的過電壓沖擊都加速了設備的老化，影響數(shù)據(jù)的傳輸和存儲，甚至死機，直至徹底損壞。所以對信號線的防雷對于系統(tǒng)的整體防雷來說，是非常重要的環(huán)節(jié)。（三）、屏蔽和等電位連接國家標準 建筑物防雷設計規(guī)范GB60057 94（局部修i丁條文）明確規(guī)定，各防雷區(qū)交接處，必須進行等電位聯(lián)結；尤其建筑物內的計算機房等弱電機房，遭受直擊智的可能性比較小，所以在此處除采取電涌保護器進行感應雷防護外，還應采用等電位聯(lián)結方式來進行防雷保護。不僅要將進出機房線路的金屬屏蔽管、

9、金屬橋架、配電盤的外殼、進入室內的水管、采暖瞥、機房的金屬屏蔽膳、金屬隔斷、金屬門窗以及靜電地板的金屬支架連接在 等電位連接環(huán)（或網(wǎng)）上，同時還應將電氣保護的 PE地也接至等電位連接體上。等電位連攘在建筑的共用接地的 方式，最好的方法是通過建筑的主筋來接地。我們生話的空間存在著大量的磁場，同時雷電也會產(chǎn)生強烈的電磁干擾，而屏蔽是抗電磁干擾最有效的方法。要將弱電機房內的金屬門窗與吊頂內的龍骨進行多次連接，如有必要，可在機房內單獨作屏蔽網(wǎng)，采用金屬管與等電位聯(lián)結，與屏蔽措施相配合， 所有的信息設備均應與建筑物墻壁保持1m遠的距離，可有效地屏蔽電磁干擾。靜電也是產(chǎn)生浪涌的原因之一，靜電在我們的生活中

10、無處不在，人體因步行和移動帶電有時高達21 0KV,可以產(chǎn)生對弱電系統(tǒng)的危害。因此防靜電也是弱電機房的重要任務之一。比較常用的方法是在機房內鋪設防靜電地板，此外，機房內裝修材料也必須是防靜電的，內墻和頂棚表面應使用防靜電防火墻板或噴涂導靜電環(huán)氧涂料，送風管道和送風口應使用導電三聚鼠氨材料，避免空氣流動時產(chǎn)生靜電積聚。（四）、防雷接地建筑物采用聯(lián)合接地可有效的解決地電位升高的影響，合格的地網(wǎng)是有效防雷的關鍵。建筑物的聯(lián)合地網(wǎng) 通常由建筑物基礎（含地樁）、環(huán)形接地（體）裝置、工作（電力變壓器）地網(wǎng)等組成。對于敏感的數(shù)據(jù)通訊設 備的防雷，接地系統(tǒng)的良好與否，直接關系到防雷的效果和質量。如果地網(wǎng)不合要

11、求，應改善地網(wǎng)條件，適當擴 大地網(wǎng)面積和改善地網(wǎng)結構，使雷電流盡快地泄放，縮短雷電流引起的高過電壓的保持時間，以達到防雷要求。 六、防雷設計方案（一）、直擊雷的防護一號樓、二號樓、科技樓、宿舍、食堂、體育館、煙囪、衛(wèi)星接收天線等建（構）筑物應做避雷帶或安裝 避雷針，避雷針保護范圍應符合相關標準，有效保護建（構）筑物；避雷帶應平整、順直、牢固，無倒狀、斷裂； 旗桿應做好接地；接地引下線應牢固、平整，且遠離出入口，在距地以上1.8米以下設立絕緣保護層。具體操作一般采用 1018的熱鍍鋅圓鋼，或是水管，沿墻一周布設。如果大樓的面積過大，則需要在樓面布設避網(wǎng)， 與避雷帶一起，形成整體的接閃系統(tǒng)。避雷帶

12、布置示意圖更苗用r力卬 萍鍍鑄圓錦宜 寸F.部主撐卡IClcr.甲線,反可避雷帶安裝示意圖工工天翼件用金展管送均青與避雷It . mi q 4 -u = h n iA lb h = *. a ea ri運薄鹿颯 垂斯 雇第熏而不得小于，2i»hM 4" 圓41$不遇，卜干1 2nn.X翱嶗物至3m陽【不出*?為前幅置.群迷糊居 展伊暄揮舞t用維丹油成霸,幡瞄H陽點母a 押賽處憚械飽滿井有定第牖I犍琬為THW*長小 啖囪.繳、虎牌.氣孔除狹塔.（3）、屏蔽和等電位連接建筑物之間的連接電纜應敷設在金屬管道內，這些金屬管道從一端到另一端應全線電氣貫通，并連到各建筑物的等電位連接帶

13、上。電纜屏蔽層也應連到這些連接帶上。將進入大樓的各類金屬管線的屏蔽層、機架等在進入大樓前進行等電位連接后接地，在進入設備房前再進行二次等電位連接后接地。在建筑物入口處，即 LPZ0B與LPZ1區(qū)交界進行總等電位連接后接地，在后續(xù)的雷電防護區(qū)交界處按總等電位連接的方法進行局部等電位連接，連接主體包含系統(tǒng)設備本身（含外露可導電部分）、PE線、機柜、機架、電氣和電子設備的外殼、直流工作地、防靜電接地、金屬屏蔽線纜外層、管道（水管、采暖和空調管道等金屬管道）、屏蔽槽、防雷器器 SPD的接地等均以最短的距離就近與這個等電位連接帶直接連接。架空電力線由于終端桿引下后應更換為屏蔽電纜，進入大樓前應水平直埋5

14、0m以上，埋深于地面下 0.6m以上，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，鐵管接地。在計算機機房、監(jiān)控機房、消防機房、程控交換機房等防靜電地板下面沿墻四周分別加裝等電位銅排，規(guī)格40mm*3mm。機房內的安全保護接地，信號工作地，屏蔽接地，防靜電接地和防雷器接地等均應連接到局部等電位接地端子板上。機房內金屬設備、機柜外殼等均連接到等電位銅排上做保護接地，保護接地線用6mm2多股絕緣銅地線。防靜電地板支架與等電位銅排的接地采用軟銅帶。等電位銅排與層接地端子的連接,采用不小于35mm2多股絕緣銅地線。等電位采用 M型等電位連接網(wǎng)絡。榜地緩 星地網(wǎng)各級防雷器（SPD）連接導線

15、應平直，其長度不宜超 0.5米。帶有接線端子的電源線路應采用壓接；帶有接線柱的防雷器宜采用線鼻子與接線柱連接。（4）、防雷接地系統(tǒng)接地是防雷系統(tǒng)重要的組成部分，只有將雷電流的能量泄放到大地，才能可以保證電子設備免遭雷擊災害;防止雷電反擊。因此必須建等電位連接的目的，在于減小需要防雷的空間內各金屬部件和各系統(tǒng)之間的電位差, 立完善的接地系統(tǒng)及等電位連接。1、接地系統(tǒng)（地網(wǎng)）設計:根據(jù)GB50057-94的要求，我們可以用熱鍍鋅角鋼與熱鍍鋅扁鋼作為材料，制作地網(wǎng)。地網(wǎng)的一般要求，建筑 接地不大于30歐，電源接地不得大于10歐，普通弱電系統(tǒng)接地不得大于 4歐；如果采用聯(lián)合接地方式，則要求要不大于1歐

16、。而在實際施工過程中，視具體的情況，采用不用的組合，優(yōu)化材料，可以達到優(yōu)化設計的目的。如下為常規(guī)地網(wǎng)的設計示例:普通人工地網(wǎng)布置平面圖普通地網(wǎng)施工大樣圖人工地網(wǎng)布平面示意圖（2）具體實施方法：根據(jù)學校實際情況，在建筑物大樓四周離外墻3米遠處設置閉合人工地網(wǎng)，水平接地體采用熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用熱鍍鋅角鋼和非金屬低電阻接地模塊相結合的方式。 地網(wǎng)由垂直接地體（L45X45X2 500mm熱鍍鋅角鋼），水平接地體（40X4mm熱鍍鋅扁鋼），接地模塊（600*500*45mm）構成，如果土質條件差，比如土壤電阻率大于300f部?幣，應該增加長效降阻劑，或在周圍和回坑泥土中加入一定比例的食鹽、鐵屑

17、、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等。避雷線彎曲處不得小于90° ,彎曲半徑不得小于圓鋼直徑的10倍. 地網(wǎng)的埋深，不得小于 0.5m,垂直接地體之間的間隔，一般為垂直接地體的深度的兩倍。人工地網(wǎng),定要預留接地端，作為系統(tǒng)接地點及測試點使用。 接地體（地網(wǎng)）埋設位置應盡量在距建筑物3m以外，當接地體裝置埋設在距建筑物出入口或人行道小于3m時，應采用在接地裝置上面敷設 5090mm厚度瀝青層，其寬度應超過接地裝置（地網(wǎng)）2m,當接地遇有白灰焦渣層而無法避開時，應換土或用水泥砂漿進行保護。(3)、接地電阻的測量1、測量方法： 如圖5所示，沿被測接地極 E',使電位探測針P'

18、;和電流探測針 C'依直線彼此相距 20m,插入地中, 且電位探測針P'要插于接地極 E'和電流探測針 C'之間。 用導線將E'、P'和C'分別接于儀表上相應的端紐E、P、C上。 將儀表放置水平位置， 檢查零指示器的指針是否指于中心線上。若偏離中心線，可用零位調整器將其調整指于中心線。 將“倍率標度”置于最大倍數(shù)，慢慢轉動發(fā)電機的手柄，同時旋動“測量標度盤”，使零指示器和指針指于中心線。當零指示器指針接近平衡時，加快發(fā)電機手柄的轉速，使其達到每分鐘120轉以上。調整“測量標度盤”，使指針指于中心線上。圖5接地電阻測量接線圖 如果“測量標度

19、盤”的讀數(shù)小于1,應將“倍率標度”置于較小的倍數(shù)，再重新調整“倍率標度盤”，以得到正確的讀數(shù)。當指針完全平衡在中心線上以后，用“測量標度盤”的讀數(shù)乘以倍率標度，即為所測的接地電阻阻值2、注意事項：使用接地測量儀(接地搖表)時，應注意以下幾個問題： 當“零指示器”的靈敏度過高時，可將電位探測針插入土壤中淺一些；若其靈敏度不夠時，可沿電位探 測針和電流探測針注水使之濕潤。測量時接地線路要與被保護的設備斷開，以便得到準確的測量數(shù)據(jù)。 當接地極E'和電流探測針C'之間的距離大于20m,電位探測針P'的位置插在E'C'之間的直線幾米以外時，其測量的誤差可以不計；

20、但E' C'的距離小于20m時，則應將電位探測針 P'正確地插于 E' C' 直線中間。當實測接地電阻達不到要求時，可首先采用增加接地極的方法來減小接地電阻。如仍不能滿足要求，可根據(jù)實際情況采取下面一些措施：置換電阻率較低的土壤;接地極深埋；人工處理，即在接地極周圍土壤中加入降阻劑；使用接地模塊。 在使用傳統(tǒng)測量方法不便利的場所，可使用E2000型數(shù)字式接地電阻測試儀，它無需輔助線和探測針，只要將卡頭在被測極上卡住，便可讀出接地電阻值。七、產(chǎn)品的安裝及說明（1）電源防雷器的安裝要求1、安裝于各級配電箱（柜）、設備的進線端；2、與電源線纜并聯(lián)（直流電源防雷器除外）；3、接地線采用10多股銅線或16mm2單股銅線；4、所有地線按就近原則以最短的距離接地5、電源防雷器的前端須串聯(lián)快速熔斷絲或空氣開關，以防止短路電流導致系統(tǒng)故障（防雷箱中裝有空氣開關），直流的除外。（2）信號防雷器的安裝要求1、安裝于設備與信號線的連接端口，盡量靠近設備；2、與數(shù)據(jù)線