綜合系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)報(bào)告

設(shè)計(jì)單位：10防雷四班設(shè)計(jì)人員：設(shè)計(jì)對(duì)象：實(shí)訓(xùn)樓設(shè)計(jì)日期：2012.5.1黃雷/張仁杰實(shí)訓(xùn)樓的防雷設(shè)計(jì)方案目錄一、概述1.1、雷電的發(fā)展史1.2、雷電的危害1.3、雷擊造成的損失二、防雷設(shè)計(jì)思路2.1、外部防雷系統(tǒng)2.2、內(nèi)部防雷系統(tǒng)三、設(shè)計(jì)分析3.1、項(xiàng)目勘察3.2、雷暴日等級(jí)的劃分3.3、防雷區(qū)的劃分3.4、建筑物的防雷分類3.5、信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級(jí)四、防雷設(shè)計(jì)方案-

4.1、設(shè)計(jì)依據(jù)4.2、外部防雷設(shè)計(jì)4.3、內(nèi)部防雷設(shè)計(jì)4.4、周邊環(huán)境五、維護(hù)與管理六、設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)附表：一附圖一：實(shí)訓(xùn)樓屋頂平面設(shè)計(jì)圖附圖二：實(shí)訓(xùn)樓接閃針布置圖附圖三：實(shí)訓(xùn)樓低壓配電設(shè)計(jì)圖附圖四：實(shí)訓(xùn)樓弱電設(shè)計(jì)圖附圖五：實(shí)訓(xùn)樓接地極設(shè)計(jì)圖附圖六：等電位連接圖二、防雷設(shè)計(jì)思路

躲雷是首選，攔截是關(guān)鍵，傳導(dǎo)是必須，接地是基礎(chǔ)。

首先考慮的是A(躲)，其次是（B、C、D、G、S)，還要考慮經(jīng)濟(jì)是否合理這一重要因素。根據(jù)雷電造成損壞的數(shù)據(jù)可知，現(xiàn)在防雷技術(shù)中外部防雷已經(jīng)不能滿足要，所以在外部防雷的同時(shí)還應(yīng)該進(jìn)行內(nèi)部防雷。綜合樓的雷電防護(hù)需由內(nèi)部防雷和外部防雷共同構(gòu)成。外部防雷措施由：接閃器、引下線、接地裝置組成；內(nèi)部防雷措施由：接地、等電位、屏蔽、安裝浪涌保護(hù)器，以及合理布線等組成。2.1、外部防雷系統(tǒng)

主要由接閃器、引下線和接地裝置構(gòu)成，將雷電流散流入地；

2.2、內(nèi)部防雷系統(tǒng)

2.2.1、低壓配電系統(tǒng)2.2.2、信號(hào)系統(tǒng)

2.2.3、監(jiān)控系統(tǒng)（弱電系統(tǒng)）2.2.4、等電位連接2.2.5、綜合布線2.2.6、屏蔽措施三、設(shè)計(jì)分析3.1、項(xiàng)目勘察情況

該建筑物位于南昌市青云譜區(qū)東經(jīng)115°55′，北緯28°36′，海拔46.9米，位于南昌的最高地“雷打山”，綜合平均雷暴日為56.4d/a，屬于高雷區(qū)。實(shí)訓(xùn)樓的長76m，寬為44m，高為23m；該地的土壤為紅壤，測(cè)得其土壤電阻率為123Ω（東邊）118Ω（西邊），由于前面下了幾天雨，其實(shí)際阻值應(yīng)乘以季節(jié)系數(shù)2，實(shí)際的土壤電阻為246Ω和236Ω。3.2、雷暴日等級(jí)的劃分

1.地區(qū)雷暴日等級(jí)應(yīng)根據(jù)年平均雷暴日數(shù)劃分。2.地區(qū)雷暴日等級(jí)宜劃分為少雷區(qū)、多雷區(qū)、高雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)。查表數(shù)據(jù)可知，該建筑物所在的地區(qū)年平均雷暴日為56.4天，所以該建筑物處于高雷區(qū)。3.3、防雷區(qū)的劃分1.雷電防護(hù)區(qū)的劃分應(yīng)根據(jù)需要保護(hù)和控制雷電電磁脈沖環(huán)境的建筑物，從外部到內(nèi)部劃分為不同的雷電防護(hù)區(qū)（LPZ）。

3.4、建筑物的防雷分類

經(jīng)測(cè)量，該建筑的寬約為44m，長約為76m，成中間短兩邊長的不規(guī)則建筑物。所以建筑物年預(yù)計(jì)累計(jì)次數(shù)

（0.12次/a）>0.05（次/a）”該建筑物是一個(gè)人員密集型的場(chǎng)所，因此應(yīng)劃分為第二類防雷建筑物。3.5、電子信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級(jí)經(jīng)勘查該建筑物有基本的雷電防護(hù)的措施，經(jīng)查表可知南昌的年平均雷暴日為56.4Td，所以該建筑物及其周圍環(huán)境都屬于高雷區(qū)。建筑物的攔截效率E(E=1-NC/N)入戶設(shè)施的截收面積Ae’=Ae1’+Ae2’=0.04∵N2=Ng*Ae’,Ng=5.64∴N2=5.64×0.04=0.226綜上作述E=1-NC/N=1-0.027/0.346≈0.92

根據(jù)計(jì)算防雷裝置攔截效率的結(jié)果E≈0.92,建筑物雷電防護(hù)等級(jí)為B級(jí)。

四、防雷設(shè)計(jì)方案4.1、設(shè)計(jì)依據(jù)1）GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》2）GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷規(guī)范》3）GB50174-1993《電子計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》4）GB2887-2011《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》5）GB50054-94《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》6）GB50198-94《民用閉路電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》7）GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》4.2、外部防雷設(shè)計(jì)接閃器該建筑物成一倒“工”字型，它的長為76m，寬為44m，高為20m，土壤電阻率為123Ω（東邊）118Ω（西邊）。根據(jù)實(shí)際情況，接閃帶采用Φ10mm的鍍鋅圓鋼，沿著建筑物的女兒墻敷設(shè)，其接閃帶的支架之間的間距為1m,高度為15cm（西北側(cè)的5層、其接閃帶支架的高度為20cm，還應(yīng)沿著坡屋面的屋頂敷設(shè)，其間距為1.0m）焊接處（雙面）的長度應(yīng)該為60mm，在拐彎處，要將該帶加工成圓弧狀且在其兩邊接閃帶的支架離墻角0.25m，各接閃帶之間應(yīng)該相互連接，構(gòu)成電氣通路。(見附圖1)

在樓面的東北側(cè)有一高為3m,直徑為3.5m的天饋系統(tǒng)，為保護(hù)設(shè)備，特在其西北側(cè)1米處，安裝一根高為4.5m的接閃桿（采用一根直徑為40mm的鍍鋅鋼管，用直徑為20mm的鍍鋅圓鋼做成針尖狀，并在其頂端焊接一個(gè)直半徑為8mm的實(shí)心鋼球，圓鋼與鋼管用搭接件連接）保護(hù)范圍計(jì)算如下：能保護(hù)到該天饋系統(tǒng)。西南側(cè)3層（高約10m)，長24m、寬為18m的樓，不敷設(shè)接閃帶，在西邊的一個(gè)屋頂墻角處安裝一根高為0.8m的接閃針（直徑是16mm的鍍鋅圓鋼），在接閃桿的頂頭將其焊接一個(gè)直徑為25mm的鋼圓球，并且用直徑為10mm的鍍鋅圓鋼與柱內(nèi)的鋼筋焊接構(gòu)成電氣貫通，利用建筑物自身的高度和接閃器的高度（h2=20+0.8=20.8m和h1=10+0.8=10.8m)組成一個(gè)雙支不等高的接閃保護(hù)。其保護(hù)的范圍計(jì)算如下：所以能保護(hù)該樓面，這樣設(shè)計(jì)可以將這三層的建筑樓房保護(hù)。根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》上說明，薄的防護(hù)油漆層不屬于絕緣被覆層，所以該建筑物上的接閃裝置都應(yīng)該使用銀粉漆，進(jìn)行防腐處理。（附圖一）引下線根據(jù)50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中的4.2.3中的第2-3款，可知建筑物可以充分利用建筑物內(nèi)鋼筋做引下線。該建筑物是鋼筋混泥土的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)都相互相連，其柱內(nèi)鋼筋符合要求（直徑大于16mm,利用兩根靠近外墻的鋼筋），所以采用柱內(nèi)鋼筋作引下線，這樣不但美觀而且泄放雷電流的效果較好。接地裝置根據(jù)50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中的4.3.6條，可知該建筑物除了利用好建筑物的基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋外（自然接地體），根據(jù)實(shí)際情況，該建筑物屬于二類，采用共用接裝置，接地電阻要取最小值1Ω，但是實(shí)際測(cè)量接地電阻值為5.4Ω，所以除自然接地體之外還要敷設(shè)人工接地體。人工接地體敷設(shè)要沿著散水坡1.5m處敷設(shè)（開挖土面0.8m,深度為1m,采用50*50*5mm，長度為2.5米的鍍鋅角鋼做垂直接地體，用40*4mm的鍍鋅扁鋼作為水平接地體，并與垂直接地極進(jìn)行焊接組成一個(gè)復(fù)合接地體，預(yù)留檢測(cè)點(diǎn)，(見附圖5），,

在該建筑物的四周檐溝外1m處敷設(shè)成一個(gè)環(huán)形接地體（垂直接地體與水平接地體組成的復(fù)合接地體）從建筑物的大門開始從右到左每隔5m打入一根垂直接地體，最后用水平接地體和垂直接地體焊接，然后回填土做好保護(hù)措施。（附圖五）接地極的計(jì)算如下：4.3、內(nèi)部防雷設(shè)計(jì)等電位連接

總等電位接地系統(tǒng)采用的是S型結(jié)構(gòu)，它采用銅材料進(jìn)行連接，其的截面為25平方毫米

樓層等電位連接端子采用銅材料，其截面積為16平方毫米，設(shè)置在樓層的電氣豎井內(nèi)

局部等電位端子采用銅材料，其截面積為10平方毫米，設(shè)置在各個(gè)教室內(nèi)，距離地面約0.4m低壓配電系統(tǒng)

該建筑物380/220V供配電系統(tǒng)采用TT系統(tǒng)，電源線路應(yīng)該從配電房內(nèi)套絕緣橡膠管埋地進(jìn)入，在引入配電箱時(shí)應(yīng)該套鋼管并接地，從配電箱內(nèi)分到各個(gè)分配盒子中時(shí)，用橋架進(jìn)行輸送，橋架之間采用截面大于50mm2用銅帶進(jìn)行等電位連接。（見附圖三）

根據(jù)我們實(shí)訓(xùn)樓計(jì)算的結(jié)果可知該建筑物為二類所以I=150kA，n=6，m=4,根據(jù)公式計(jì)算如下：根據(jù)要求來計(jì)算SPD的沖擊電流取值：一級(jí)：3.14*90%=2.826KA；二級(jí)：3.14*10%=0.314KA;三級(jí):3.14*5%=0.022KA；經(jīng)過轉(zhuǎn)化可得，一級(jí):SPD取2.86KA(10/350μs）或28.26KA（8/20μs），二級(jí)?。?.14KA（8/20μs），三級(jí)取：0.22kA（8/20μs)，在選取參數(shù)時(shí)要進(jìn)行偏大的數(shù)值?？偱浒惭b一組3+1模塊的SPD其安裝于熔斷器后面RCD前面。型號(hào)TPSB65，最大持續(xù)工作電壓（Uc）385v/50Hz,標(biāo)稱放電電流為(In)15KA，保護(hù)水Up≤2000V，響應(yīng)時(shí)間是100ns的開關(guān)型SPD，并用截面為25平方毫米的銅線導(dǎo)線與接地體以最近的路徑相連。各個(gè)樓層配電箱內(nèi)也要安裝一組型號(hào)TPSB65，最大持續(xù)工作電壓（Uc）255v/50Hz,標(biāo)稱放電電流為(In)40KA,最大放電電流為80KA，保護(hù)水平Up≤1500V，響應(yīng)時(shí)間是80ns的限壓型SPD并用截面為16平方毫米的銅線導(dǎo)線與接地體以最近的路徑與其相連，各個(gè)機(jī)房內(nèi)我們安裝一組安裝一組型號(hào)型號(hào)型號(hào)TPSB65，最大持續(xù)工作電壓（Uc）220v/50Hz,標(biāo)稱放電電流為(In)20KA,最大放電電電流為40KA，保護(hù)水平Up≤1200V，響應(yīng)時(shí)間是,30ns標(biāo)稱放電電流為20KA的限壓型SPD并用截面為10平方毫米的銅線導(dǎo)線與接地體以最近的路徑相連。各個(gè)SPD接地線與接地端子板之間的距離要盡量的平直且小于0.5m。信號(hào)系統(tǒng)a、網(wǎng)絡(luò)線路網(wǎng)絡(luò)線路從核心機(jī)房采用光纖套管埋地引入并接地。進(jìn)、出建筑物的信號(hào)傳輸線，在入出口處裝設(shè)適配的電涌保護(hù)器，另外將光纖接頭處兩側(cè)金屬構(gòu)件進(jìn)行機(jī)械連接，并就近接地。在進(jìn)線處交換機(jī)前安裝第一級(jí)信號(hào)SPD,型號(hào)為TTS-RJ45-E100/4S，其標(biāo)稱放電電流（In)為12KA，最大持續(xù)運(yùn)行電壓（Uc）為20v，額定電流（IL)為500mA,插入損耗為0.5dB/100MHz,最大傳輸速率為2000M/S,接口形式是AUI，另外將金屬屏蔽層，機(jī)房內(nèi)的信號(hào)線纜內(nèi)的芯線端口其和線纜內(nèi)的芯線接地。在機(jī)房內(nèi)安裝第二級(jí)SPD,型號(hào)為DB09-V11/9的信號(hào)SPD，其標(biāo)稱放電電流（In)為8KA，最大持續(xù)運(yùn)行電壓（Uc）為8v，額定電流（IL)為200mA,插入損耗為0.2dB/100MHz,最大傳輸速率為100M/S,接口形式是RJ45的信號(hào)SPD，它的的接地端必須采用截面不小于1.5平方毫米的多股銅芯導(dǎo)線，單點(diǎn)接地至機(jī)房局部等電位接地端子板上。（附圖四)b、監(jiān)控及控制線路進(jìn)入監(jiān)控室的線路，在實(shí)訓(xùn)樓的直擊雷非防護(hù)區(qū)（LPZ0A）或直擊雷防護(hù)區(qū)（LPZOB）與第一防護(hù)區(qū)（LPZ1）交界處裝設(shè)標(biāo)稱放電電流為3KA的信號(hào)浪涌保護(hù)器。在監(jiān)控系統(tǒng)中央控制室內(nèi)設(shè)等電位連接網(wǎng)絡(luò)，在地板下面安裝M型地網(wǎng)，規(guī)格是1m*1m，截面25mm*2mm的扁銅。監(jiān)控系統(tǒng)的接地采用共用接地，其接地干線應(yīng)采用截面不小于16mm2的銅芯絕緣導(dǎo)線，并應(yīng)穿管敷設(shè)接至就近的等電位接地端子板室內(nèi)設(shè)備金屬機(jī)架（殼）、金屬線槽、保護(hù)接地和浪涌保護(hù)器的接地端等均應(yīng)與做等電位連接。c、天饋線路在樓面首先要將該設(shè)備置于直擊雷防護(hù)區(qū)（LPZOB）內(nèi)，在其收發(fā)通信設(shè)備的出入端口處安裝一組型號(hào)為TTS-RJ45-E100/4S標(biāo)稱放點(diǎn)電流為3KA的信號(hào)浪涌保護(hù)器，另外SPD的接地端子采用截面為10mm2的多股銅芯導(dǎo)線連接到最近的防雷端子板上。屏蔽措施充分利用建筑物的自身金屬結(jié)構(gòu)相互連接，組成一個(gè)“法拉蒂籠”。我們的電纜盡量采用屏蔽線纜，或套鋼管進(jìn)入建筑物并在建筑物的防雷分區(qū)交界處進(jìn)行等電位連接（用截面是16平方毫米銅導(dǎo)線連接），另外其線纜上的所有金屬接頭，金屬擋潮層，加強(qiáng)芯都應(yīng)該在進(jìn)線入戶處與防雷裝置相連。對(duì)于那些機(jī)房，地板下面安裝銅材料的地網(wǎng)M型，1m*1m，截面是25mm*2mm的扁銅，然后將其計(jì)算機(jī)的外殼用16mm2的多股銅芯絕緣導(dǎo)線與其相連。綜合布線1、接地線在穿越墻壁，樓板和地坪處都要穿鋼管，鋼管還要就近與接地線連接做成電氣貫通。2、該建筑物內(nèi)的線路必須以最短的路徑經(jīng)過橋架輸送到各個(gè)用電設(shè)備中去，并用絕緣塑料板將信號(hào)和低壓配電線路隔開，低壓配電用線一律按照紅綠黃（從左到右）的線序進(jìn)行排列，并做好隱蔽工程的相關(guān)標(biāo)記，不要留有過多的線在橋架或者配電盒里，以防電感的產(chǎn)生。3、接地線的敷設(shè)要盡量平直，整齊，另外SPD的接地線不得超過0.5m。4.4、周邊環(huán)境與周邊的建筑物之間有架空線纜連接，需要用截面≥50mm2的鍍鋅鋼絞線套PVC管，在人流量較