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1、江西信息應用江信學院綜合樓防雷設計方案目錄一、概述3二、設計依據(jù)4三、總體設計說明4（一）、直擊雷的防護5（二）、感應雷的防護6（三）、屏蔽和等電位連接6（四）、防雷接地7四：分項防雷設計方案7（一）、接閃器7（二）接地裝置91、引下線92、接地體93、接地系統(tǒng)（地網(wǎng)）10（3）、等電位連接11（4）、信息系統(tǒng)等電位連接12（5）、配電系統(tǒng)雷電防護設計12（6）、按雷擊風險評估確定防護等級13防雷裝置攔截效率13五、注意事項15六、產品的安裝及說明16（1）、電源防雷器的安裝要求16（2）、信號防雷器的安裝要求16（3）、等電位連接和地網(wǎng)地線安裝要求16七、管理與維護16八、結束語17九、工程2、預算18一、概述根據(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。“直3、擊雷”是在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。雷電直接擊在建筑物上，產生電效應、熱效應和機械力者叫做直擊雷,會對建筑屋造成破壞、人身傷亡、財產損失等帶來的危害,需要對建筑物采取防雷措施。外部防雷裝置external lightning protection system：由接閃器、引下線和接地裝置組成，主要用以防直擊雷的防護裝置。根據(jù)雷電防護的需要，我組勘測人員對教學樓進行雷電防護的現(xiàn)場勘察，5、取得以下資料：該建筑位于南昌市青云譜區(qū)氣象路58號，為江西信息應用職業(yè)技術學院教學樓，地勢較高，其周圍有綠化帶、配電房、教學樓及辦公樓等建筑物，綜合樓所在地區(qū)年平均雷暴日56.4d/a，屬于高雷區(qū)。其氣候特征：春雨、梅雨，伏旱以及冬季的陰沉細雨和陰冷，亞熱帶季風氣候，雨水充沛，熱量豐富，氣候變化大。綜合樓屬于磚混結構建筑物,其年預計雷擊次數(shù)為 N=K Ng Ae根據(jù)防雷等級分類該建筑物為第三類防雷建筑物。二、設計依據(jù)u GB50057-2010建筑物防雷設計規(guī)范u GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范u GB5017493電子計算機房設計規(guī)范u GB7450-87電子設備雷擊6、保護導則u IEC1312雷電電磁脈沖的防護三、總體設計說明由于學校供電、信號系統(tǒng)防護點多、面廣，由于測量前幾天下過雨所以在利用公式計算時還要乘上季節(jié)系數(shù)（查表得季節(jié)系數(shù)為2）算得：土壤電阻率為785。需要對建筑物的電子信息系統(tǒng)、計算機機房、配電系統(tǒng)、實訓室、防直擊雷措施。因此，為了保護建筑物和建筑物內各向電子網(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。現(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。主視圖（一）、直擊雷的防護 如果無直7、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 8、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)在瀉放雷擊時，所產生強大的瞬變電流，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9、的環(huán)節(jié)。 （三）、屏蔽和等電位連接國家標準GB6005794(局部修訂條文)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、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，同時雷電也會產生強10、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。靜電也是產生浪涌的原因之一，靜電在我們的生活中無處不在，人體因步行和移動帶電有時高達21 0KV，可以產生對弱電系統(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氰氨材料，避免空氣流動時產生靜11、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。 四：分項防雷設計方案（一）、接閃器綜合樓接閃器采用避雷針和避雷帶混合方式,避雷針采用圓鋼20毫米,避雷短針采用圓鋼12毫米,避雷帶采用圓鋼10毫米;避雷針的高度為5米,避雷短針的高度為212、米,避雷帶的高度為距女兒墻,其每隔1米用扁鋼截面積80平方毫米,厚4毫米垂直固定;避雷針避雷短針沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設,避雷帶應沿屋頂四周敷設所有避雷針應采用避雷帶互相連接。建筑物已經(jīng)安裝了防雷裝置，接閃器采用圓鋼制成的避雷帶敷設在女兒墻四周及沉降縫處；其引下線利用外墻陽角柱子內鋼筋；接地裝置采用建筑物基礎，有六處防直擊雷接地，其接地電阻分別為2、2、2、2、1)防雷裝置至被保護物的間隔距離（二）接地裝置1、引下線引下線采用暗敷,圓鋼20毫米,其布置位置如屋頂平面圖所示。引下線不應小于兩根,并應沿建筑物四周均勻對稱布置,其間距為25米。2、接地體采用圓鋼20毫米,長度作為13、垂直接地體,采用圓鋼16毫米作為水平接地體。接地體復合電阻值為:/根號S 設計,設N為垂直接地體的根數(shù)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；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，防止雷電反擊。因此必須建立完善的接地系統(tǒng)及等電位連接。3、接地系統(tǒng)（地網(wǎng)） 根據(jù)GB50057-2010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。而在實際施工過程中，視具體的情況14、，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：接地、等電位連接和接地系統(tǒng)的構成 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（L45452500mm熱鍍鋅角鋼），水平接地體（404mm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300m的情況下，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、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15、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)，一定要預留接地端，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）、等電位連接1、建筑物的防直擊雷裝置宜和防雷電感應、電氣設備、信息系統(tǒng)等接地采用共用接地系統(tǒng)。建筑物的電氣和電子設備的金屬外殼、機柜、機架、金屬管道、屏蔽線纜外層、信息設備防靜電接地、安全保護接地16、浪涌保護器(SPD)接地端等均應以最短的距離與等電位連接網(wǎng)絡設備的接地端子連接?？偟入娢贿B接系統(tǒng)采用S型星型結構?？偟入娢欢俗硬捎勉~材料,其截面為25毫米平方,設立在一樓的電氣豎井內,供樓層等電位連接端子和PE干線以及電源線、信號線等連接。2、樓層等電位連接端子采用銅材料,其截面為20毫米平方,設立在各樓層電氣豎井內,供教室局部等電位連接端子 。3、局部等電位連接端子采用銅材料,其截面為18毫米平方,設立在室內距門2米,供室內電子設備的金屬外殼、金屬門窗以及柱筋等使用。用屏蔽電纜或穿鋼管線路將兩棟獨立的 LPZ 1區(qū)連接在一起（4）、信息系統(tǒng)等電位連接信息系統(tǒng)的所有外露導電物應建立一等電位連17、接網(wǎng)絡。等電位連接采用金屬板并與鋼筋或其他屏蔽構件做多點連接。（5）、配電系統(tǒng)雷電防護設計建筑物的配電線路：由學院總配電房埋地引入一樓的總配電室，再由一樓的總配電室引入各樓層配電室，再由各樓層配電室引入各個教室。配電系統(tǒng)的保護方式：從學院總配電房到一樓的總配電室采用的是TT式，從一樓總配電室到樓層配電室采用的是TT式。（6）、按雷擊風險評估確定防護等級防雷裝置攔截效率E=1-Nc/N（1）、N2=NgAe；Ae=Ae1+Ae2實訓樓的土壤電阻率為120m，實訓樓距離圖書館的距離為20米。Ae1=21202010-6=0.0048;Ae2=20002010-6即Ae（2）、建筑物電子信息系統(tǒng)設備18、，因直擊雷和雷電電磁脈沖損壞可接受的年平均最大雷擊次數(shù)Nc=5.810/C各類因子的取值C=C1+C2+C3+C4+C5+C6C1為信息系統(tǒng)所在建筑物材料結構因子。實訓樓為磚混結構時，C1取1.5；C2信息系統(tǒng)重要程度因子，使用架空線纜的設備C2取1.0；C3為電子信息系統(tǒng)設備耐沖擊類型和抗沖擊過電壓能力因子，一般，C3取0.5；C4為電子信息系統(tǒng)設備所在雷電防護區(qū)（LPZ）的因子，設備在LPZ1區(qū)內是，C4取1.0；10E0.90，所以定為C級。即按C級進行雷電防護綜合樓的四置圖如下圖:：五、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19、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EC之間的直線幾米以外時，其測量的誤差可以不計；但EC的距離小于20m時，則應將電位探測針P正確地插于EC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： 1、置換電阻率較低的土壤； 2、接地極深埋； 3、人工處理，即在接地極周圍土壤中加入降阻劑； 4、使用接地模塊。 在使用傳統(tǒng)測量方法不便利的場所，20、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。六、產品的安裝及說明（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)線串聯(lián)； 3、確認與數(shù)據(jù)進線方向一致； 4、接地線采用2.5 21、mm2的標準黃綠雙色地線；（3）、等電位連接和地網(wǎng)地線安裝要求 1、設備的等電位接地線采用10-25 mm2多股銅線或35mm2單股銅線； 2、所有地線按就近原則以最短的距離接地 3、地網(wǎng)的接地引線采用25 mm2的銅線或8mm以上的鍍鋅圓鋼； 七、管理與維護防雷措據(jù)勘測的實際情況，對建筑物進行安全適用、經(jīng)濟合理、技術先進的雷電防護的設計，以減少雷擊事故造成的人身傷亡和財產損失，對電力系統(tǒng)的防護堅持預防為主、安全第一的原則。通過設計，能防止一般性直擊雷和雷電感應，但并非是100%，而且要做到就很不經(jīng)濟，超出規(guī)范的，本設計不能保護。對于這樣的防雷設施應該每半年檢測一次，確保安全。防雷裝置的維護分22、為周期性維護和日常性維護兩類。1、周期性維護的周期為一年，每年在雷雨季節(jié)到來之前，應進行一次全面檢測。2、日常性維護應在每次雷擊之后進行。在雷電活動強烈的地區(qū)，對防雷裝置應隨時進行目測檢查。3、檢測外部防雷裝置的電氣邊續(xù)性，若發(fā)現(xiàn)有脫焊、松動和銹蝕等，應進行相應的處理，特別是在斷接卡或接地測試點處，應進行電氣連續(xù)性測量。4、檢查避雷針、避雷帶（網(wǎng)、線）、桿塔和引下線的腐蝕情況及機械損傷，包括由雷擊放電所造成的損傷情況。若有損傷，應及時修復；當銹蝕部位超過截面的三分之一時，應更換。5、測試接地裝置的接地電阻值，若測試值大于規(guī)定值，應檢查接地裝置和土壤條件，找出變化原因，采取有效的整改措施。6、檢23、測內部防雷裝置和設備（金屬外殼、機架）等電位連接的電氣連續(xù)性，若發(fā)出連接處松動或斷路，應及時修復。7、檢查種類浪涌保護器的運行情況：有無接觸不良、漏電流是否過大、發(fā)熱、絕緣是否良好、積塵是否過多等，出現(xiàn)故障，應及時排除。管理1、防雷裝置，應由熟悉雷電防護技術的專職或兼職人員負責管理。2、防雷裝置投入使用后，應建立管理制度。對防雷裝置的設計、安裝、隱蔽工程圖紙數(shù)據(jù)、年檢測試記錄等，均應及時歸檔，妥善保管。3、當發(fā)生雷擊事故后，應及時調查分析原因和雷害損失，提出改進防護措施。八、結束語防雷是一門邊緣科學，防雷系統(tǒng)必須講究科學性、經(jīng)濟實用、耐久可靠三條原則 。現(xiàn)代化電子設備防雷是一個復雜的問題，需采用綜合治理的方法，根據(jù)特殊情況對癥下藥，將可能產生雷擊的因素排除，才能將雷害威脅減小至最低的限度，如果該工程按本方案施工，基本可以安枕無憂。九、工程預算 工程總預算合計為￥ 元,分為地網(wǎng)工程預算和防雷設備預算。詳細使用材料清單另附清單。