防雷综合项目工程设计专项方案.doc

目录一、前言二、当代防雷基本知识三、现场分析四、设计根据五、防雷设计思路六、防雷设计方案七、产品安装及阐明八、结束语九、工程预算 学校综合防雷工程设计方案 一、前言 雷击已成为大自然严重自然灾害之一，学校是教书育人，学生汇集地方，防雷设施特别重要。近几年来，随着教诲事业迅速发展，学校高层建筑物不断增多，电化教诲、远程教诲等信息技术应用日益普及，雷电隐患也随之增长。5月23日，重庆市开县兴业小学遭受雷击，导致7名学生死亡、39人受伤重大雷击事故,由此可见，学校做好防雷设施防止是多么重要。 为了保证电子设备正常运营和人员安全，必要设计完整有效防雷方案。二、当代防雷基本知识 依照不同破坏机理，雷这种特殊自然放电现象体现为两种形式：直击雷和感应雷。 直击雷是指带电云层与大地上某一点之间发生迅猛放电现象。其破坏原理重要是机械破坏作用，体当前楼房顶角被雷击落一块水泥，大树被雷劈开，屋外人畜被雷打死等；带电云层由于静电感应作用，使某一范畴带上异种电荷，直击雷发生后来，云层带电迅速消失，而地面某些范畴由于散流电阻存在，以至浮现局部高电压；或者由于直击雷放电过程中，强大脉冲电流对周边导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击现象，叫做“二次雷”或称“感应雷”，其破坏机理重要是电子设备过压击穿，导致设备故障或损坏，严重者导致设备整机报废。 “直击雷”是在短时间内以脉冲形式通过强大电流，它峰值有几十KA乃至几百KA，峰值时间很短，以us计；“感应雷”没有直击雷那么剧烈，但它发生机率远比直击雷高得多。由于直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面导致灾害，而感应雷则无论雷云对地闪击，或者雷云对雷云之间闪击，都也许发生并导致灾害。此外，直击雷一次只能袭击一两个小范畴目的，而一次雷击可以在比较大范畴内各种小局部同步发生感应雷过电压现象，并且这种感应高电压可以通过电力线、网络线等金属导线传播到很远，致使雷害范畴扩大。特别是随着大规模集成电路应用，防雷已由此前防直击雷为主发展到今天综合防雷。直击雷防护普通采用楼顶安装避雷带、避雷针等，配合引下线、地网以保护建（构）筑物及建（构）筑物内人员安全；感应雷防护重要采用线路上安装雷击过电压保护器，即防雷器，配以线路屏蔽接地、等电位接地解决等综合运用，以保护设备安全。因而，只是防直击雷或只防感应雷都是不全面，而应进行综合防雷。三、现场分析 该学校建筑物重要有一号楼、二号楼、科技楼、体育馆、食堂、二栋学生宿舍楼构成，其中一号楼是机房所在地，机房内有在较多电子设备，需要做为一种重点防感应雷保护。此外在场外尚有监控系统前端设备也在重点防感应雷保护之内，七栋建筑物不但需要安装完善直击雷防护设施，还要做好接地、等电位连接和防感应雷保护办法，从而形成一种完善综合防雷系统。四、设计根据 1、GB5005794建筑防雷设计规范 2、GB5017493电子计算机房设计规范 3、JGJT1692民用建筑电气设计规范 4、GB9361-88 计算机场站安全规定 5、GB7450-87 电子设备雷击保护导则 6、GB2887-89 计算站场地技术文献 7、GB9361-88 计算站场站安全规定 8、GB50169-92 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 9、JGJ/T16-92 民用建筑电气执行规范 10、IEC1312 雷电电磁脉冲防护 11、XQ3- 气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范五、防雷设计思路 由于学校供电、信号系统防护点多、面广，因而，为了保护建筑物和建筑物内各向电子网络设备不受雷电损害或使雷击损害减少到最低限度，应从整体防雷角度来进行防雷方案设计。当前都采用综合防雷，综合防雷设计方案应至少涉及5个方面：直击雷防护、感应雷防护、屏蔽、等电位联结、防雷接地，缺少任何一方面都是不完整，有缺陷和有潜在危险。 （一）、直击雷防护 如果无直击雷防护，按IEC1312估算几乎所有雷电流都流经进出建筑物导体型线路（如电源线、信号线等）侵入设备，这样损害就非常之严重，因而做好直接雷击防护是做感应雷击防护前提；直击雷防护按照国标GB50057建筑物防雷设计规范设计和施工，重要使用避雷针、避雷网、避雷线、避雷带及良好接地系统，其目是保护建筑外部不受雷击破坏，给建筑物内人或设备提供一种相对安全环境。 （二）、感应雷防护 1、主供电源系统防护记录数据资料表白，微电子网络系统80%以上雷害事故都是由于与系统相连电源线路上感应雷电冲击过电压导致。因而，做好电源线防护是整体防雷中不容忽视一环。 2、信号系统防护 尽管在电源外接引入线路上安装了防雷保护装置，由于雷击发生时，在各种信号线路（如双绞线）感应到过电压，依然会影响电子设备正常运营，甚至彻底破坏电子设备系统。雷击时产生巨大瞬变磁场，在1公里范畴内金属线路，如网络金属连线等都会感应到极强感应雷击；此外，当电源线或信号线路传播过来雷击电压时，或建筑物地线系统在泻放雷击时，所产生强大瞬变电流，对于信号传播线路来说，所感应过电压已经足以一次性破坏电子设备。虽然不是特别高过电压，不可以一次性破坏设备，但是每一次过电压冲击都加速了设备老化，影响数据传播和存储，甚至死机，直至彻底损坏。因此对信号线防雷对于系统整体防雷来说，是非常重要环节。 （三）、屏蔽和等电位连接 国标GB6005794(局部修订条文)明确规定，各防雷区交接处，必要进行等电位联结；特别建筑物内计算机房等弱电机房，遭受直击智也许性比较小，因此在此处除采用电涌保护器进行感应雷防护外，还应采用等电位联结方式来进行防雷保护。不但要将进出机房线路金属屏蔽管、金属桥架、配电盘外壳、进入室内水管、采暖瞥、机房金属屏蔽膳、金属隔断、金属门窗以及静电地板金属支架连接在等电位连接环(或网)上，同步还应将电气保护PE地也接至等电位连接体上。等电位连攘在建筑共用接地方式，最佳办法是通过建筑主筋来接地。咱们生话空间存在着大量磁场，同步雷电也会产生强烈电磁干扰，而屏蔽是抗电磁干扰最有效办法。要将弱电机房内金属门窗与吊顶内龙骨进行多次连接，如有必要，可在机房内单独作屏蔽网，采用金属管与等电位联结，与屏蔽办法相配合，所有信息设备均应与建筑物墙壁保持1m远距离，可有效地屏蔽电磁干扰。静电也是产生浪涌因素之一，静电在咱们生活中无处不在，人体因步行和移动带电有时高达21 0KV，可以产生对弱电系统危害。因而防静电也是弱电机房重要任务之一。比较惯用办法是在机房内铺设防静电地板，此外，机房内装修材料也必要是防静电，内墙和顶棚表面应使用防静电防火墙板或喷涂导静电环氧涂料，送风管道和送风口应使用导电三聚氰氨材料，避免空气流动时产生静电积聚。 （四）、防雷接地 建筑物采用联合接地可有效解决地电位升高影响，合格地网是有效防雷核心。建筑物联合地网普通由建筑物基本（含地桩）、环形接地（体）装置、工作（电力变压器）地网等构成。对于敏感数据通讯设备防雷，接地系统良好与否，直接关系到防雷效果和质量。如果地网不合规定，应改进地网条件，恰当扩大地网面积和改进地网构造，使雷电流尽快地泄放，缩短雷电流引起高过电压保持时间，以达到防雷规定。六、防雷设计方案 （一）、直击雷防护 一号楼、二号楼、科技楼、宿舍、食堂、体育馆、烟囱、卫星接受天线等建（构）筑物应做避雷带或安装避雷针，避雷针保护范畴应符合有关原则，有效保护建（构）筑物；避雷带应平整、顺直、牢固，无倒状、断裂；旗杆应做好接地；接地引下线应牢固、平整，且远离出入口，在距地以上1.8米如下设立绝缘保护层。 详细操作 普通采用10-18热镀锌圆钢，或是水管，沿墙一周布设。如果大楼面积过大，则需要在楼面布设避网，与避雷带一起，形成整体接闪系统。 避雷带布置示意图 避雷带安装示意图（3）、屏蔽和等电位连接 建筑物之间连接电缆应敷设在金属管道内，这些金属管道从一端到另一端应全线电气贯通，并连到各建筑物等电位连接带上。电缆屏蔽层也应连到这些连接带上。 将进入大楼各类金属管线屏蔽层、机架等在进入大楼迈进行等电位连接后接地，在进入设备房前再进行二次等电位连接后接地。 在建筑物入口处，即LPZ0B与LPZ1区交界进行总等电位连接后接地，在后续雷电防护区交界处按总等电位连接办法进行局部等电位连接，连接主体包括系统设备自身（含外露可导电某些）、PE线、机柜、机架、电气和电子设备外壳、直流工作地、防静电接地、金属屏蔽线缆外层、管道（水管、采暖和空调管道等金属管道）、屏蔽槽、防雷器器SPD接地等均以最短距离就近与这个等电位连接带直接连接。 架空电力线由于终端杆引下后应更换为屏蔽电缆，进入大楼前应水平直埋50m以上，埋深于地面下0.6m以上，屏蔽层两端接地，非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋50m以上，铁管接地。 在计算机机房、监控机房、消防机房、程控互换机房等防静电地板下面沿墙四周分别加装等电位铜排，规格40mm*3mm。机房内安全保护接地，信号工作地，屏蔽接地，防静电接地和防雷器接地等均应连接到局部等电位接地端子板上。机房内金属设备、机柜外壳等均连接到等电位铜排上做保护接地，保护接地线用6mm2多股绝缘铜地线。防静电地板支架与等电位铜排接地采用软铜带。等电位铜排与层接地端子连接，采用不不大于35mm2多股绝缘铜地线。等电位采用M型等电位连接网络。 各级防雷器（SPD）连接导线应平直，其长度不适当超0.5米。带有接线端子电源线路应采用压接；带有接线柱防雷器宜采用线鼻子与接线柱连接。 （4）、防雷接地系统 接地是防雷系统重要构成某些，只有将雷电流能量泄放到大地，才干可以保证电子设备免遭雷击灾害；等电位连接目，在于减小需要防雷空间内各金属部件和各系统之间电位差，防止雷电反击。因而必要建立完善接地系统及等电位连接。 1、接地系统（地网）设计： 依照GB50057-94规定，咱们可以用热镀锌角钢与热镀锌扁钢作为材料，制作地网。地网普通规定，建筑接地不不不大于30欧，电源接地不得不不大于10欧，普通弱电系统接地不得不不大于4欧；如果采用联合接地方式，则规定要不不不大于1欧。而在实际施工过程中，视详细状况，采用不用组合，优化材料，可以达到优化设计目。如下为常规地网设计示例： 普通人工地网布置平面图 普通地网施工大样图 （2）详细实行办法： 依照学校实际状况，在建筑物大楼四周离外墙3米远处设立闭合人工地网，水平接地体采用热镀锌扁钢，垂直接地体采用热镀锌角钢和非金属低电阻接地模块相结合方式。 地网由垂直接地体（L45452500mm热镀锌角钢），水平接地体（404mm热镀锌扁钢），接地模块（600*500*45mm）构成，如果土质条件差，例如土壤电阻率不不大于300m状况下，应当增长长效降阻剂，或在周边和回坑泥土中加入一定比例食盐、铁屑、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等。避雷线弯曲处不得不大于90，弯曲半径不得不大于圆钢直径10倍. 地网埋深，不得不大于0.5m，垂直接地体之间间隔，普通为垂直接地体深度两倍。人工地网，一定要预留接地端，作为系统接地点及测试点使用。 接地体（地网）埋设位置应尽量在距建筑物3m以外，当接地体装置埋设在距建筑物出入口或人行道不大于3m时，应采用在接地装置上面敷设5090mm厚度沥青层，其宽度应超过接地装置（地网）2m，当接地遇有白灰焦渣层而无法避开时，应换土或用水泥砂浆进行保护。 （3）、接地电阻测量 1、测量办法： 如图5所示，沿被测接地极E，使电位探测针P和电流探测针C依直线彼此相距20m，插入地中，且电位探测针P要插于接地极E和电流探测针C之间。 用导线将E、P和C分别接于仪表上相应端纽E、P、C上。 将仪表放置水平位置，检查零批示器指针与否指于中心线上。若偏离中心线，可用零位调节器将其调节指于中心线。 将“倍率标度”置于最大倍数，慢慢转动发电机手柄，同步旋动“测量标度盘”，使零批示器和指针指于中心线。当零批示器指针接近平衡时，加快发电机手柄转速，使其达到每分钟120转以上。调节“测量标度盘”，使指针指于中心线上。 图5 接地电阻测量接线图 如果“测量标度盘”读数不大于1，应将“倍率标度”置于较小倍数，再重新调节“倍率标度盘”，以得到对的读数。 当指针完全平衡在中心线上后来，用“测量标度盘”读数乘以倍率标度，即为所测接地电阻阻值 2、注意事项： 使用接地测量仪（接地摇表）时，应注意如下几种问题： 当“零批示器”敏捷度过高时，可将电位探测针插入土壤中浅某些；若其敏捷度不够时，可沿电位探测针和电流探测针注水使之湿润。 测量时接地线路要与被保护设备断开，以便得到精确测量数据。 当接地极E和电流探测针C之间距离不不大于20m，电位探测针P位置插在EC之间直线几米以外时，其测量误差可以不计；但EC距离不大于20m时，则应将电位探测针P对的地插于EC直线中间。 当实测接地电阻达不到规定期，可一方面采用增长接地极办法来减小接地电阻。如仍不能满足规定，可依照实际状况采用下面某些办法： 置换电阻率较低土壤； 接地极深埋； 人工解决，即在接地极周边土壤中加入降阻剂； 使用接地模块。 在使用老式测量办法不便利场合，可使用E型数字式接地电阻测试仪，它无需辅助线和探测针，只要将卡头在被测极上卡住，便可读出接地电阻值。七、产品安装及阐明 （1）电源防雷器安装规定 1、安装于各级配电箱（柜）、设备进线端； 2、与电源线缆并联（直流电源防雷器除外）； 3、接地线采用10多股铜线或16mm2单股铜线； 4、所有地线按就近原则以最短距离接地 5、电源防雷器前端须串联迅速熔断丝或空气开关，以防止短路电流导致系统故障（防雷箱中装有空气开关），直流除外。 （2）信号防雷器安装规定 1、安装于设备与信号线连接端口，尽量接近设备； 2、与数据线串联； 3、确认与数据进线方向一致； 4、接地线采用2.5 mm2原则黄绿双色地线； （3）等电位连接和地网地线安装规定 1、设备等电位接地线采用10-25 mm2多股铜线或35mm2单股铜线； 2、所有地线按就近原则以最短距离接地 3、地网接地引线采用25 mm2铜线或8mm以上镀锌圆钢； 八、结束语 防雷是一门边沿科学，防雷系统必要讲究科学性、经济实用、耐久可靠三条原则 。当代化电子设备防雷是一种复杂问题，需采用综合治理办法，依照特殊状况对症下药，将也许产生雷击因素排除，才干将雷害威胁减小至最低限度，如果该工程按本方案施工，基本可以安枕无忧。九、工程预算 工程总预算共计为￥ 元,分为地网工程预算和防雷设备预算。（一）地网工程预算序号名称型号（规格）数量单价总价（元）1热镀锌扁钢4*40米 2热镀锌角钢5*50*50*根 3非金属低电阻接地模块RESON JDMK-1块 4热镀锌圆钢10米 5避雷带支持架1000mm个 6多股铜芯绝缘导线35mm2米 7多股铜芯绝缘导线25mm2米 8多股铜芯绝缘导线16mm2米 9多股铜芯绝缘导线10mm2米 10等电位端子箱个 11安装附件/1批 12开挖地极土坑m米 13电工、焊工/天 14税金 地网工程总造价为￥ 元 阐明：上表仅作参照，施工实际用材应以现场实际状况来定。（二）防雷设备预算序号产品名称与型号阐明单 价(元)数量(套)金额(元)1箱式三相电源防雷器 2箱式三相电源防雷器 3单相电源防雷器 4设备总额 5施工安装费 16税金 阐明：上表防雷器数量仅作参，安装防雷器实际数量应以现场实际状况来定。