整體防雷方案設計及接地系統(tǒng)方案

外部防雷及電源信號防雷設計方案河南揚博防雷科技有限公司電話電防護的基本理論雷擊侵入設備的途徑雷擊防護的基本原理雷擊防護：就是通過合理、有效的手段將雷電流的能量盡可能的引入到大地，是疏導，而不是堵雷或消雷。一個完整的防雷系統(tǒng)包括兩個方面：直接雷擊的防護和感應雷擊的防護。缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潛在危險的。一般我們將其分為外部避雷和內部避雷兩部分。由避雷針（或避雷帶、避雷網）、引下線和接地系統(tǒng)構成外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護建筑物免受雷擊引起火災事故及人身安全事故；而內部防雷系統(tǒng)則是防止雷電和其它形式的過電壓侵入設備中造成損壞，這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的，為了實現(xiàn)內部避雷，需對建筑物進出各保護區(qū)的電纜、金屬管道等安裝過電壓保護器進行保護并良好接地。A、多級分級（類）保護原則：即根據電氣、微電子設備的不同功能及不同受保護程序和所屬保護層確定防護要點作分類保護；根據雷電和操作瞬間過城市危害的可能通道從電源線到數據通信線路都應做多級層保護。B、外部無源保護：在0級保護區(qū)即外部作無源保護，主要有避雷針（網、線、帶）和接地裝置（接地線、地極）。保護原理：當雷云放電接近地面時，它使地面電場發(fā)生畸變。在避雷針（線）頂部，形成局部電場強度畸變，以影響雷電先導放電的發(fā)展方向，引導雷電向避雷針（線）放電，再通過接地引下線，接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物免受雷擊。這是人們長期實踐證明的有效的防直擊雷的方法。然而，以往一般認為用避雷針架空得越高越好（一般只按45度角考慮），且使用被動放電式避雷針，其反應速度差，保護的范圍小以及導通量小。根據現(xiàn)代化發(fā)展的要求，避雷針應選擇提前放電主動式的防雷裝置，并且應該從30度、45度、60度等不同角度考慮，安裝，以做到對各種雷擊的防護，增大保護范圍以及增加導通量。建筑物的所有外露金屬構件（管道），都應與防雷網（帶，線）良好連接。

接地處理在建筑物或計算機機房的建設中，一定要求有一個良好的接地系統(tǒng)，因所有防雷系統(tǒng)都需要通過接地系統(tǒng)把雷電流泄入大地，從而保護設備和人身安全。如果機房接地系統(tǒng)做得不好，不但會引起設備故障，燒壞元器件，嚴重的還將危害工作人員的生命安全。另外還有防干擾的屏蔽問題，防靜電的問題都需要通過建立良好的接地系統(tǒng)來解決。一般整個建筑物的接地系統(tǒng)有：建筑物地網（與法拉第網相接）、電源地（要求地阻小于10歐）、邏輯地（也稱信號地）、防雷地等，有的（如IBM）公司要求另設專用獨立地，要求地阻小于4歐（根據實際情況可能也會要求小于1歐）。然而，各地必須獨立時，如果相互之間距離達不到規(guī)范要求的話，則容易出現(xiàn)地電位反擊事故，因此，各接地系統(tǒng)之間的距離達不到規(guī)范的要求時，應盡可能連接在一起，如實際情況不允許直接連接的，可通過地電位均衡器實現(xiàn)等到電位連接。為確保系統(tǒng)正常工作，應每年定期用精密地阻儀，檢測地阻值。接地裝置由接地極及一些附件、輔助材料組成。接地裝置的選材和施工主要決定于土質結構，即土壤的地阻率ρ。不同層土質結構不同，因而地阻率ρ不同，為增加接地裝置使用效率，應使用長效降阻劑。3、雷電的選擇性A、易遭雷擊的地點：1、土壤電阻率較小的地方，如有金屬礦床的地區(qū)、河岸、地下水出口處、湖沼、低洼地區(qū)和地下水位高的地方；2、山坡與稻田接壤處；3、具有不同電阻率土壤的交界地段。B、易遭受雷擊的建（構）筑物：1、高聳突出的建筑物，如水塔、電視塔、高樓等；2、排出導電塵埃、廢氣熱氣柱的廠房、管道等；3、內部有大量金屬設備的廠房；4、地下水位高或有金屬礦床等地區(qū)的建（構）筑物；5、孤立、突出在曠野的建（構）筑物。三、設計依據及相關標準：GB50057《建筑物防雷設計規(guī)范》（2010版）GB50343—2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》GB50054-95《低壓配電設計規(guī)范》GB50174-93《電子計算機機房設計規(guī)范》GB50169-92《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》IEC61024《建筑物防雷》IEC61312《雷電電磁脈沖的防護》GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》D562《建筑物、構筑物防雷設施安裝》YD5078《通訊工程電源系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》YD/T5098《通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規(guī)范》YD/T1235.1-2002《通信局（站）低壓配電系統(tǒng)用電涌保護器技術要求》四、防雷方案設計內容1、現(xiàn)場情況與設計內容晉城市屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候區(qū)，受大陸性季風影響，四季分明，一般為：春季干旱多風，夏季炎熱多雨，秋季秋高氣爽，冬季寒冷干燥。晉城位于山西西南方向，雷暴日為32天，屬于多雷區(qū)，“長日照地區(qū)”，年日照時數在2393~2630小時之間，平均為2563小時。年平均氣溫10.2-12攝氏度，麥收期平均氣溫為19～23℃，極端最高氣溫34.8℃。地面極端最高溫度最高時達62.8℃。氣溫總的分布趨勢是由南向北遞減；盆地由平地向山區(qū)遞減。年平均降水量626-750毫米，降水量主要分布在夏季，占全年降水量的56.4%，年最大降水量為1010.4毫米。年降水日數為90-98天。最佳旅游季節(jié)為4-10月。氣候溫和與河南新鄉(xiāng)接近，早午晚溫差變化稍有縮小。降水量的區(qū)域分布總趨勢是由西北向東南遞增，山區(qū)多于平川、丘陵；南部和東南部山區(qū)大于北中部地區(qū)。全市可分為：溫寒作物區(qū)，溫涼作物區(qū)，溫和作物區(qū)，溫暖作物區(qū)。全市多年無霜期為197天,最多為226天,最少為138天?，F(xiàn)場沒有高大建筑物防護且沒有在其他建筑物保護范圍之內，應進行直擊雷防護，依據現(xiàn)場情況長、寬、高經過滾球半徑法計算，安裝獨立避雷針進行保護，接地電阻小于4歐姆，接地材料采用YBD-01T長效型非金屬接地模塊與YBD物理降阻劑結合使用，深度大于1米！二、防雷方案設計電源部分：總電源配電柜安裝開關型（10/350us）防雷器：TSPD-A350/4三項防雷設備，分配電柜及UPS前端安裝TSPD-B+C80RM防雷設備,機柜上安裝TKA-GZ/PDU1608信號部分：TKS電腦網絡信號、網絡交換機，監(jiān)控設備和電話傳真機等添加對應防雷設備。外部防雷：采用YBT-03Z提前放電避雷針，滾球半徑法計算安裝高度，避雷針引下線兩根，接地電阻小于規(guī)范要求。三、防雷設備具體安裝根據IEC1312防雷及過電壓規(guī)范中有關防雷分區(qū)的劃分，針對重要系統(tǒng)的防雷應分為三個區(qū)，分別加以考慮。只做單級防雷可能會帶來因雷電流過大，而導致的泄流后殘壓過高而破壞設備，或者因保護能力不足引起的設備損壞。電源系統(tǒng)多級保護，可防范從直擊雷到工業(yè)浪涌的各級過電壓的侵襲。根據國家有關低壓防雷的有關規(guī)定，外接金屬供電線路進入建筑物之前，必須埋地穿金屬管槽15米以上的距離進入建筑物，且要在建筑物的線路進入端加裝低壓避雷器。必須做到在電源的進入端安裝低壓端的總電源防雷器，將由外部線路可能引入的雷擊過電壓、過電流引至大地泄放，以確保后接設備的安全。根據GB50054-95《低壓配電設計規(guī)范》和GB50174-93《電子計算機機房設計規(guī)范》有關低壓防雷的有關規(guī)定，外接金屬線路進入建筑物之前必須埋地穿金屬管槽15米以上的距離進入建筑物，且要在建筑物的線路進入端加裝低壓避雷器。必須做到在電源的進入瑞安裝低壓端的總電源防雷器，將由外部線路可能引入的雷擊高電壓引至大地泄放，以確保后接設備的安全。1、具體措施辦法在總配電柜低壓輸出端并聯(lián)安裝一套TSPD-A350電源一級防雷器，用于動力機房配電設備的電源第一級的防雷保護。騰輝智能開關型SPD電源浪涌保護器,產品性能優(yōu)越，密封性好、外觀美觀、安裝接線方便，具有防塵、防腐蝕、阻燃等功能。用于交流三相380V低壓配電系統(tǒng)中，能防止雷擊、工業(yè)噪聲或其它原因產生的感應過電壓、過電流現(xiàn)象和其它瞬間浪涌電壓對系統(tǒng)或設備造成永久性損壞或瞬間中斷等危害。加強型并聯(lián)模塊式電源浪涌保護器（SPD）屬于三相并聯(lián)型SPD，浪涌保護器前內置空氣開關。用并聯(lián)瞬態(tài)浪涌釋放方式，當供電線路遭受過電壓、過電流時將雷電能量或其它干擾過電壓、過電流有效抑制，使各線路間的電位差基本保持不變，雷擊后自動恢復，確保電氣設備安全運行。所有接線用16mm2股銅線連接，地線用25mm2多股銅線連接。2、電源二級防雷：設計依據、根據GB50054-95《低壓配電設計規(guī)范》和GB50174-93《電子計算機機房設計規(guī)范》有關低壓防雷的有關規(guī)定，機房UPS分配電柜的電源防雷器，對通過電源初級防雷器的雷電能量進一步泄放，可將幾千伏的過電壓進一步限制到1點幾千伏，雷電多發(fā)地帶需要具有40KA的通流容量，防雷器可并聯(lián)安裝在分配電柜處。具體措施：分配電箱處安裝壹套TSPD-B+C80RM用于電路設備的電源二級防雷保護。外部防護：采用提前放電避雷針經過GB50054-2010建筑物防雷規(guī)范，滾球法計算安裝高度，采用60us提前放電避雷針。四、防雷接地系統(tǒng)接地是防雷的重要組成部分，是防雷裝置的基礎，是使雷電流更好的瀉入大地，根據實際情況，需重新做一個綜合接地體。為保證機房系統(tǒng)的接地阻值，還應盡量減小上引線的電阻值。此次設計上引線選用載面積為25平的銅芯地線電纜。接地體的具體位置和上引線的具體路由，在施工時以盡可能的情況下，減少上引線的長度。通過增大導線載面和減小導線長度的措施，來盡量減小接地引線的電阻值。此次設計接地選用銅包鋼接地棒，采用先進機械連續(xù)向下沖擊，機房接地采用以上方法進行施工，如一處點達不到接地阻值要求則另加一處如上方式與第一處接點聯(lián)合使用，并做好防腐處理。引線采用25平方銅芯地線，將室內所有設備接地與外面接地裝置相連接，連接點處采用等電位連接箱。接地體的具體位置和上引線的具體路由，在施工時以盡可能的情況下，減少上引線的長度。通過增大導線載面和減小導線長度的措施，來盡量減小接地引線的電阻值，達到國家網絡信號接地要求4歐姆以下。垂直接地體可采用非金屬接地體、銅包鋼、銅材、熱鍍鋅鋼材（鋼管、圓鋼、角鋼、扁鋼）或其它新型接地材料，水平接地體一般采用熱鍍鋅扁鋼。a、采用熱鍍鋅鋼管時，鋼管壁厚不小于3.5m;b、采用熱鍍鋅角鋼管，角鋼不小于50mm*50mm*5mm;c、采用熱鍍鋅扁鋼時，扁鋼不小于40mm*4mm;d、采用熱鍍鋅圓鋼時，圓鋼直徑不小于8m;5)接地電阻難以達到要求時，可采取埋接地體，設置外延接地體，在接地體周圍添加經環(huán)保部門認可的降阻劑或其他新技術，新材料等措施。6）接地體難以避開污水排放和土壤腐蝕性強的地點時，垂直接地體應有要用石墨接地體，水平接地體應選用耐腐蝕性材料，采用熱鍍鋅扁鋼時，鍍層不宜小于80um.如果接地電阻達不到要求應做單獨接地系統(tǒng)，做到安全牢固?？紤]到地網使用的長期性和耐腐蝕性，建議使用鍍鋅角鋼和降組劑配合連制地網。地網布置依據地形設計為L型。水平接地體使用40×4mm熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用600mm*150mm*100mm長效物理型非金屬接地模塊或垂直接地體使用YBD-01B銅包鋼接地棒；接地電阻難以達到要求時，可采取埋接地體，設置外延接地體，在接地體周圍添加經環(huán)保部門認可的降阻劑或其他新技術，新材料等措施。五、防雷系統(tǒng)設備選型提前放電避雷針YBZ-07T工作原理提前放電避雷針采用國外先進技術及工藝專業(yè)制成，獲得國家專利。主要由激發(fā)器從自然界的電場中吸收并貯存能量。反射器及避雷器針尖與大地有良好地電氣連接，處于等電位狀態(tài)。所以通常情況下，激發(fā)器與發(fā)射器之間有電場強度，每當雷閃發(fā)生前，電場強度會迅猛增大，激發(fā)器與反應器之間的電位差大致相當于雷云與大地之間的電位，它們之間的電壓降迅速增加會造成尖端大火，并使尖端周圍的空氣離子化，形成尖端放電現(xiàn)象。避雷針的中央收集桿和激發(fā)器EXCITERS之間的電場迅速增加而造成尖端產生的空氣離子化可于極短及準確的時間內放電，因大量電離子的存在，從而使自然地Corona效應減低，產生一預期上行放電通道，可迅速、安全地將雷電截擊及安全地泄放到大地。產品特點◆免維護，非電子式，長壽命；◆無電子系統(tǒng)，不會因浪涌沖擊將其損壞，雷擊后防護質量不改變；◆不同保半徑供用戶選擇；◆當有閃電時，才會自我激活，完全主動式截擊雷電系統(tǒng)；◆啟動提前時間60μs◆接地電阻要求≤4Ω◆抗風強度≤40m/s產品結構◆中央收集桿◆反射器◆觸發(fā)裝置◆激發(fā)器◆激發(fā)器固定板◆激發(fā)器與反射器和中央收集桿是絕緣的；◆反射器和中央收集桿與大地具有良好的電氣連接；◆激發(fā)器底座由合成樹脂做成，適用于任何腐蝕條件。接閃針保護范圍ESE(PDA)針尖高于被保護物2m、3m、4m、5m、6m、7m、10m和20m時，其保護范圍與針的提前放電時間△t、針高和建筑物防雷類別有關：Rx=√H(2Hr-H)-√Hx(2Hr-Hx)其中：為水平面(地面)的保護半徑（m）H為針類相對于被保護物展面的高度差（m）D為滾球半徑：第一類防雷建筑物取30m第二類防雷建筑物取45m第三類防雷建筑物取60m△L為上行接閃高度，△L=△t×v△t提前放電時間，分別為25μs、35μs、45μs、60μsV=1m/μs（先導速度），即△L分別為25、35、45、60m。因此，不同型號Ω-X針在不同高度對被保護物的保護半徑不同（2）電源一級防雷器TSPD-A350（2）電源二級防雷器TSPD-B+C80RM/4（3）非金屬接地模塊YBD-01T(600*150*100)產品性能及特點

1、接觸電阻大大降低2、接地電阻穩(wěn)定

3、減少地電位及反擊4、使用壽命長5、施工安裝簡單

產品使用方法

1、低電阻接地模塊可選有垂直埋置或水平埋置。埋置深度不宜小于0.6米，一般為0.8~1.0米

2、采用多個模塊埋置時,模塊相距不宜小于4.0米.如條件不允許,或適當減小,與此同時就減小計算模塊用量時模塊系數的取值.

3、把模塊包裹上高效防腐降阻劑.

4、回填上時應多灌水,分層夯實,回填完畢后再次澆水濕潤.等模塊充分吸濕(72小時)以后測量接地電阻.（4）銅包鋼接地棒YBD-01B銅包鋼接地棒有組合式和單根式的兩種，組合式接地棒施工更加方便，配有同軸連接管、驅動頭和鉆頭等配件，根據不同地質及使用要求可以通過硅黃銅連接管連接，任意增加鍍銅接地棒的長度。頂端采用驅動頭（連接螺栓）連接，供接地棒打深時打擊使用。末端采用特制鉆頭（連接螺栓）連接，將接地棒打深。技術參數1.鍍銅層厚度≥0.254mm(符合UL467《接地與搭接設備安全標準》)2.抗拉強度60000n/cm23.平直度誤差≤1mm/m4.銅層可塑性：接地棒（線）彎曲30度時，折角內外緣無裂縫現(xiàn)象5.銅層結合度：經附著力試驗，除虎口鉗鉗口咬合處出現(xiàn)剝落銅層，其余部分銅鋼結合良好，未出現(xiàn)剝離現(xiàn)象?？梢园匆蟮拈L度連接接地棒，接地棒可以深入地下30m，而不受任何可能增加土壤電阻率及接地電阻的氣候條件（如干旱和霜）的影響（5）高效降阻劑YBD-Z10降電阻原理

本降電阻劑由多種成份組成，其中含有電解質、石墨、固化劑、潤滑劑、高效防腐劑及填充材料等。它呈黑色粉末狀，是一種良好的導電體。將它施于接地體和土壤之間，一方面能與金屬接地體緊密結合，形成足夠大的電流流通面；另一方面又能向周圍土壤滲透，有效降低周圍土壤電阻率，在接地體周圍形成了一個變化平緩的低電阻區(qū)域，從而達到降低接地電阻值的目的。產品優(yōu)點

降阻效果明顯，能減少施工工作量，可少打接地體，尤其可用水平接地體代替難于施工的垂直接地體（在山區(qū)及巖石地區(qū)等）。施工方便，可解決施工場地受局限的困難，可大量節(jié)省金屬材料，具有長效性與穩(wěn)定性，防腐性能好。具有良好的吸水性和保水性，不易隨水土流失，較少受氣候的影響。綜合技術經濟性好等。降阻劑的使用方法1、先按接地工程設計要求，參照以下施工圖的方法，挖好水平接地溝或垂直接地孔：2、焊接、支撐好金屬接地體，金屬接地體焊接牢固，表面干凈無銹跡；接地裝置的焊接長度：對扁鋼為寬邊的2倍；對圓鋼為其直徑的10倍。3、降阻劑與水按1：（0.5～1）比例在容器內攪拌均勻成漿體狀，否則影響降阻效果和防腐蝕效果；4、將攪拌均勻的降阻劑敷于接地溝或孔內，將金屬接地體包裹均勻，6～12小時后封土夯實。在敷設過程中，不得