美章网 精品范文 防雷接地方案范文

防雷接地方案范文

防雷接地方案

防雷接地方案范文第1篇

关键词:加油站,防雷,方案,设计

1、直击雷防护保护: 加油棚、宿舍楼、办公室等等避雷针避雷带的建立。

2、感应雷传导雷防护保护:电源防雷、电话、网络、控制信号避雷器加装。

3、静电接地:油罐,呼吸阀,加油嘴等等地方的等电位连接。当油车给油罐补充燃油时,燃油和加油枪摩擦产生容易产生静电,当然加油枪给车辆加油时也会产生静电,还有车辆本身的静电,所以必须做好防静电连接。

1建筑物的防雷

加油站的建筑物包括加油棚、宿舍楼及其它附属建筑物。这些建筑物在设计和施工时,利用其框架结构的桩作为垂直接地体,利用地梁与汞台作为水平接地体,利用桩内两条对角主筋作为引下线,利用天面板筋作为网络(10m×10m或8m×12m)。沿天面四边设避雷带,四周设避雷短

2油罐的防雷

金属油罐必须作环形接地,其接地点不应少于两处,其间弧形距离不应>30m,接地体距罐壁应不小于3m。油罐顶板厚度<4mm时,应装防直击雷设施,当顶板厚度≥4mm,可不装防直击雷设施。但在多雷区(年平均雷暴日数多于40天),也可装防直击雷设施。

独立避雷针与被保护油罐的水平距离不应<3m,保护范围应高于呼吸阀2m以上。

3电源线和电话线的防雷

加油站大部分雷击事故是雷电波通过电源线、电话线传导而发生的。做好电源线、电话线保护是加油站防雷的重要组成部分。

(1)电源线防雷

防止雷电波从电源线侵入的办法是将电源线穿金属管埋地引入,穿管长度不宜小于2ρ(ρ为当地土壤电阻率,单位为Ω*m)。在配电房设备总电源处安装三相电源避雷器。在设备的电源输入端安装专用的电源避雷器。避雷器应选用防爆型产品。

A、电源一级防雷

在加油站380V低压总配电箱内,总断路器(熔断器)后,漏电保护器前安装通流量标称Ln60KA,三相开关型模块式电源电涌保护器,用于整个加油站所有用电设备的第一级电源防护。若是架空明线进入加油站,请安装30KA间隙避雷器。接入线缆使用16平方毫米以上BVR多芯软线。底线使用35平毫米

B、电源二级防雷

在办公机房电源配电箱内或办公机房电源配电箱外的附加配电箱内安装通流量在40KA三相电源电涌保护器,用于办公机房内所有IT设备用电的第二级电源防护。

在加油机电源配电箱内或加油机电源配电箱的附加配电箱内安装通流量在40KA

三相电源电涌保护器,用于加油机用电的第二级电源防护。

C、电源三级防雷

在办公室计算机管理设备、便利店收费区税控主机、加油机数据传输设备、票据打印设备等其它精密设备的电源插座处使用插座式电源电涌保护器。

(2) 加油站信号系统防护设计

在每组加油机内数据采集器加油机控制总线处安装通讯信号信息系统电涌保护器,将通讯信号电涌保护器安装于防爆箱中,用于每组加油机内数据采集器和中控主板信号线路的防雷保护。

在便利店收款台下的税控主机的加油机数据传输线上安装通讯信号信息系统电涌保护器,用于税控主机信号线路的防雷保护。

(3)电话线防雷

加油站大多建在开阔地带的公路两旁,电话线很多是架空引入的,雷电波很容易通过电话线输入而击毁电话机。因此有必要做好电话线的防雷。最好的办法是在电话线进入室内前,穿金属管埋地(埋地长度不宜小于2ρ),金属管首尾接到地极上引入。并安装专用的电话避雷器。

在办公机房ADSL网络通讯线、ISND网络通讯线、PSTN拨号网络通讯线的MODEN前,即网络通讯线路的进线端,安装网络信号信息系统电涌保护器,用于各设备网卡及网络通信线路的防雷保护。

在办公机房监控设备机柜由建筑外加油坪进入的摄像机视频传输线路上安装视频信息系统电涌保护器,用于监控设备信号线路的防雷保护。

在室外加油坪的摄像机的电源及视频传输线路上安装监控摄像机多功能电涌保护器,用于户外监控摄像机的防雷保护

4接地

(1)建筑物防雷接地电阻应

(2)独立避雷针和油罐的两组接地装置的地中距离Se≥0.4Ri(Ri为冲击接地电阻),但不得小于3m。接地电阻不大于10Ω。

防雷接地方案范文第2篇

【Key words】A communication base station;Electronic device;Lightning;Ground

雷电是一种常见的大气放电现象。由于雷电释放的能量相当大,它所产生的强大电流、灼热的高温、猛烈的冲击波、剧变的静电场和强烈的电磁辐射等物理效应给人们带来了多种危害。通信基站位置地域、地理位置差异巨大,地方雷雨频繁,很容易受到雷电的影响。一旦遭受雷电袭击,损失难以估量,后果难以想象。所以,做好通信基站的防雷电工作,是保证现代通信畅通的重要保证。

1. 通信基站防雷与接地通常存在以下问题:

(1)天馈线进入机房前没有接地。

(2)避雷针在机房屋顶虽然接地,但接地电阻太大。

(3)基站机房内通信设备保护接地不规范,直接与屋顶墙上的避雷带相连。

(4)天线铁塔地网和机房地网没有形成联合接地,两者之间存在地电位差。

(5)接地引线和螺丝拧在一起,且螺丝已生锈,接地不可靠,没有达到接地目的。

(6)基站铁塔接地不规范,只用一根扁铁从铁塔一个角与机房建筑搭在一起,而且电器也没连通。

(7)基站机房屋项上所有金属突出物没有和女儿墙上避雷带电气连通。

(8)基站屋顶上女儿墙上避雷带与建筑物主钢筋没有焊接连通。

(9)基站铁塔上避雷针不符合规范要求。

(10)基站铁塔高度为70米,天馈线中间和机房入口处都没有接地。

(11)基站供电线路没有从地下敷设进站,而是架空直接进入二楼机房,把雷电波直接引入房间。

上述情况均不符合防雷要求,都是引雷途径。

2. 当基站遭受雷击时,可能对基站造成危害的主要部位有

(1)基站收发信机的馈线入口。

(2)基站收发信机的电源入口。

(3)基站所有电源设备将受到危害。

(4)通信电缆接口及中继线路。

3. 通信基站的防雷措施

(1)基站天线应用有防直击雷的防护措施,避雷针与铁塔作可靠电气连接。天馈线严格按规范布置其接地点;尤其天馈线进入机房入口处的外侧接地至关重要,目的是让感应雷电流在入机房前漏入大地,保证通信设备的安全运行。

(2)基站机房应有防直击雷的防护措施,如装设有避雷针或优化针,则应有两根8园钢从针体尾部引出,引出线一方面与针体焊接,另一方面双从两个方向与避雷带焊接。

(3)架空电力线和其他架空线的防雷措施应有地埋和装设避雷地线等。

(4)基站电源设备应用两至三级防雷(过电压)措施。

(5)天馈线应装设天馈避雷器。

(6)信号线应串接信号避雷器。

4.通信基站接地方案

4.1 防雷接地系统的构成和基本要求。

防雷接地系统是由大地、接地电极、接地引入线、地线汇流排、接地配线五部分组成的整体。

地线排一般分为室内接地排和室外接地排,室内接地排通常安装BTS、电源机柜较近且与走线架同高的墙上。室外接地线通常在馈管窗外附近(1m内)。接地排用铜排做成。

4.2 移动通信基站BTS接地的几种实际情况。

4.2.1 利用现避雷带。

当BTS所在大楼有较可靠的屋顶避雷带、防雷接地及工作接地时,BTS的接地应利用大楼现接地装置,但必须测试其接地电阻值。如果测试结果不符合要求。应增加接地体,使接地电阻满足≤5Ω的要求。

4.2.2 大楼没有避雷带

当所在大楼没有现成的屋顶避雷带时,应架设一定数量的避雷针,使天线顶端处于避雷针的保护角之下,并同时将避雷针接地线直接引至楼下接地体。

4.2.3 BTS设有天线铁塔。

当BTS设有铁塔时常采用三合一(即联合接地)系统。这种情况,一般都把整个机房设计在铁塔的避雷保护范围内,机房顶可以不设避雷带,但机房四周可以仍需埋设一闭合接地环,使机房的地电位均衡分布和缩短接地引线。

4.3 通信基站的防雷与接地。

4.3.1 供电系统的防雷与接地。

(1)移动通信基站的交流供电应采用三相五线制供电方式。

(2)移动通信基站宜设置专用电力变压器,电力线宜采用具有金属护套或绝缘护套电缆,穿钢管埋地,并引入移动通信基站,电力电缆金属护套或钢管两端应就近可靠接地。

(3)当电力变压器设在站外时,对于低处年雷暴日大于20天、大地电阻率大于100Ω/m的暴露地区的架空高压电力线路,宜在其上方架设避雷线,其长度不宜小于500m。

(4)当电力变压器设在站内时,其高压电力线应采用电力电缆从地下进站,电缆长度不宜小于200m,电力电缆与架空电力电缆连接处三根相线应加装氧化锌避雷器,电缆两端金属外护层应就近接地。

(5)移动通信基站交流电力变压器高压侧三根线,应分别就近对地加装氧化锌避雷器。

(6)进入移动通信基站的低压电力电缆,宜从地下引入机房。电力电缆在进入机房交流屏处,应加装避雷器,从屏内引出的零线不做重复接地。

(7)移动通信基站供电设备的正常不带电的金属部分、避雷器的接地端,均应做保护接地,严禁作接零保护。

(8)移动通信基站的直流工作地,应从室内接地汇集线上就近引接,接地线截面积应满足最大负荷的要求。

(9)移动通信基站电源设备应满足相关标准、规范中关于耐雷电冲击指标的要求,交流屏、整流器应设有分级防护装置。

(10)电源避雷器和天馈线避雷器的耐雷电冲击指标等参数应符合相关标准、规范的要求。

4.3.2 铁塔的防雷与接地。

(1)移动通信基站铁塔应有完善的防直雷击及二次感应雷的防雷装置。

(2)移动通信基站铁塔采用太阳能灯塔。对于使用交流电馈电的航空标志灯,其电源线应采用具有金属外护层的电缆,电缆的金属护外套应在塔顶几进机房入口处的外侧就近接地。

4.3.3 天馈线系统的防雷与接地。

(1)移动通信基站天线应在接闪器的保护范围内,接闪器应设置专门雷电流引下线,材料宜采用40×40mm的镀锌扁钢。

(2)基站同轴电缆馈线的金属外护套,应在上部、下部和走线架进机方入口处就近接地,在机房入口处的接地,应就近与地网引出的接地线妥善连通。

(3)同轴电缆馈线进入机房后,与通信设备连接处应安装馈线避雷器,以防止自天馈线引入的感应雷。

4.3.4 其他设备的防雷与接地。

(1)移动通信基站的建筑物应有完善的防直击雷及抑制而次感应雷的防雷装置(避雷网、避雷网和连接器等)

(2)机房顶部的各种金属设施,均应分别与屋顶避雷带就近连通。机房顶部的彩灯应安装在避雷带下方。

(3)机房内走线架、吊挂铁架、机架或机壳、金属通风管道、金属门窗等均应做保护接地。

5. 结束语

防雷接地方案范文第3篇

【关键词】智能建筑 防雷接地

随着电子技术的飞速发展,电子计算机早已步人社会的各行各业。建筑物内几乎无不设有复杂程度不同的微电子设备和计算机系统,民用建筑也不例外。随着我国科技的发展,现代化的建筑越来越多的采用智能化,建筑内部的电子设备也越来越多样化,防雷装置的安装成为不容忽视的一个环节。本文主要对防雷接地技术进行探讨。

一、防雷接地系统

为了防止雷害破坏,而把自然中的雷电流迅速泄入大地就叫做防雷接地。随着计算机、电气化的普及,现代化智能楼宇内有着大量的电子设备与复杂的线路布置,而且其本身的绝缘水平一般很低,但是却要求极高的抗干扰性。如楼宇内部总计的集成芯片、电路主芯片等等,他们的绝缘水平只有几十伏,即使是很微弱的雷电反击或着是强烈的感应电压,也可烧毁集成电路芯片,损坏弱电设备或对弱电设备形成严重干扰。因此,现代化智能楼宇的防雷接地设计是一项重要工程,其所有功能接地必须以防雷接地系统为基础,并建立严密、完整的防雷结构。

二、防雷技术

(1)外部防雷

外部防雷主要指楼梯外部(即建筑物)的防雷,一般是防护直击雷,外部防雷是防雷技术的主要组成部分之一。外部防雷技术主要采取避雷针和接地装置对楼体加以保护。现代化智能楼宇防雷接闪器是专门用来接收直接雷击电流的金属物。由于城市的发展,现代化智能楼宇的建筑通常比较高,特别是屋顶的设计都有比较突出的不稳,这样的建筑很容易遭受雷击,这样就对必须放置在楼体顶部的电子设备等造成危害,这些设备最怕遭受雷击,是雷击的主要对象。智能建筑多属于一级负荷 应按一级防雷建筑物的保护措施设计。为了有效防止雷击,应采用针网或针带组合接闪器,在房顶最高点和其他次高点多处设置避雷针。避雷网覆盖于房顶,并延伸到女儿墙上,使房顶、墙均在避雷带保护范围之内。该网格与大楼柱内钢筋作电气连接,利用柱内2根以上钢筋作引下线,柱内钢筋与建筑物基础钢筋这个自然接地体连接。另外,圈梁钢筋、楼层钢筋、外墙面所有金属构件也应与引下线连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样,不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。

(2)内部防雷

内部防雷系统主要是对建筑物内易受过电压破坏的弱电设备加装过电压保护装置,在设备受到过电压侵袭时,利用过压分流箝位等手段保护装置快速泄放能量,从而保护设备免受损坏。过压分流箝位的原理是在可能传导感应雷击电磁脉冲电涌的信号传输线端口和电源线端口并联或串联过电压防护装置。一旦由于雷电感应使电涌达到危及设备的阈值时,防护装置瞬间响应,将电涌电流泄流入地,从而将被保护端口的雷击电涌残压箝制在端口所能承受的数量级上,起到保护设备、减免雷害的作用。内部防雷分为弱电系统供电电源线路防雷和弱电设备通信端口信号防雷。

三、现代智能化楼宇应采取的各种接地措施

(1)防雷接地:为把雷电流迅速导入大地,以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统,这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。因此对智能化楼宇的防雷接地设计必须严密、可靠。智能化楼宇的所有功能接地,必须以防雷接地系统为基础,并建立严密、完整的防雷结构。各类防雷接地装置的工频接地电阻,一般应根据落雷时的反击条件来确定。防雷装置如与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。

(2)交流工作接地:将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备(如阻抗,电阻等)与大地作金属连接,称为工作接地。工作接地主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意,该接线端子不能外露;不能与其它接地系统,如直流接地,屏蔽接地,防静电接地等混接;也不能与PE线连接。在高压系统里,采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,这对于低压系统很有意义,可以方便使用单相电源。

(3)安全保护接地:安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但严禁将PE线与N线连接。在智能化楼宇内,要求安全保护接地的设备非常多,有强电设备、弱电设备以及一些非带电导电设备与构件,均必须采取安全保护接地措施。

(4)直流接地:在一幢智能化楼宇内,包含有大量的计算机、通讯设备和带有电脑的大楼自动化设备。这些电子设备在进行输入信息,传输信息,转换能量,放大信号,逻辑动作,输出信息等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高,稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接,严禁与N线连接。

(5)屏蔽接地与防静电接地:在智能化楼宇内,电磁兼容设计是非常重要的,为了避免所用设备的机能障碍,避免可能会出现的设备损坏,构成布线系统的设备应当能够防止内部自身传导和外来干扰。因此对这些设备及其布线必须采取保护措施,免受来自各种方面的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电接地要求在洁净干燥环境中,所有设备外壳及室内设施必须均与PE线多点可靠连接。

四、结语

建筑物的防雷设计和安装应将外部防雷装置、内部防雷装置、建筑物外的环境及至全小区的防雷装置进行整体统一的考虑。不仅电气专业的设计者要有整体观念,建筑专业的设计者对防雷也要有整体观念。这是现代防雷设计观念转变的重要问题之一。随着智能化技术的日趋完善以及智能建筑在我国的不断普及,智能建筑的防雷保护技术也将不断得到发展。

防雷接地方案范文第4篇

关键词:计算机 机房防雷体系 工程设计

中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)06(a)-0053-02

雷电产生的强电磁场沿着与设备相连的信号线、电源线侵入网络系统。由于雷电产生强大电磁场,该电磁场产生的强脉冲与导线藕合传导,从而沿着线路入侵。设备接地体在雷击时产生瞬间高电位而损坏。这是因为防护直击雷的装置将雷电电流引向自身由接地体分流流入大地,在接地体上形成高电位,使与接地体连接的网络设备由于接地体电位升高而损坏。在计算机机房交换机、服务器、路由器等网络设备安置在建筑物内,受建筑物的防雷系统保护,直击雷破坏网络设备的可能性较小,但建筑物外部的网络线路可能受到直击雷的破坏,目前户外的网络线路基本采用光纤线路,大大减少了直击雷破坏的可能;机房中发生雷击事件主要是感应雷的破坏,因此防雷的重点是感应雷。在防范雷击入侵的时候要注意设备安装方法,包括线路和布局、安装位置的规范,以免受雷电在空间分布的电场、磁场的影响而损坏线路和设备。

1 机房防雷的设计理念

该文所讨论的设计,主要是针对机房感应雷的防雷设计。是针对机房防雷的专门方案,结合防直击雷、防感应雷、等电位连接、设备接地的防护,形成综合防雷措施,办公用房的防直击雷措施能有效地降低雷电流的直接侵入,电源线路、数据信号线路的防护措施又有效地抑制雷电波和雷电电磁脉冲对设备造成的危害,机房内各导电部位的等电位连接,可有效地防止因电位差而导致的电位反击,保障了人员、设备的安全和正常工作运行。

1.1 网络系统防雷设计

(1)一级防雷:在中心机房的网络输入端安装网络专用防雷器作一级保护。中心交换机和二级交换机是用光纤连接,光纤防雷效果好,因此这部分的网络可不作一级防雷设计。

(2)二级防雷:各二级交换机与机通过双绞线连接,因此在各二级交换机的机柜内安装网络交换机专用防雷器,24路端口保护。(3)三级防雷:各HUB和PC机采用带有网络保护的防雷插座,这部分的防雷保护已经在电源部分三级防雷中作了保护设计。

(4)在设计中采用的屏蔽方法是在连接硬件外层包上金属屏蔽层以滤除不必要的电磁波.采用:金属网、管套等围起保护网络设备,在主机房将所有的金属门窗与天花板龙骨多次连接,将雷电形成的脉冲电磁场从空间入侵的通道阻隔开来,以达到电磁屏蔽的目的。(5)设计考虑采用综合接地方式,即交流接地和安全工作接地合二为一,与直流接地、防雷接地分别用三根接地引线引至大楼的地面,再将它们与避雷地桩接成综合接地网,这样,它们应有同样的电位,在发生雷击时便不会发生雷电反击而损坏设备。(6)在这部分的设计中可结合前面的线路设计来考虑,同时在综合布线系统中要注意以下几个方面的问题:电源线路不要与网络线路同槽架设,数据插座与电源插座保持一定距离。广域网线路不要与局域网线路同槽架设。网络线路沿墙壁布置时,有条件应距离墙壁一定距离安装。屏蔽槽要有足够的厚度,并要求两点接地。

2 下面用实例来说明用以上设计的运用方法

例1:

对黔西南州兴义市农村合作银行新建办公楼机房设在一楼,共计约100 m2,其供电形式为单,整个系统尚未安装防雷设施。如接地,监控设备UPS,内部电源、均压带、等电位连接、PE接地等无防雷电感应和雷电波侵入防护设施。

按照“国标”有关防雷规范要求及根据实际需要,设备采取电源系统、信号传输系统上的防护。从而达到拦截、分流、钳位、接地、等电位连接的要求。使之形成内外雷电防护,保障设备置于良好的电磁环境下正常运行,保护人员及设备的安全,本着科学、经济、实用的原则,可靠的防雷效果,特设计以下防雷方案:

(1)项目说明,该项目设计为二类机房防雷设计,具体根据现场情况,被保护设备的配置做调整。(2)方案组成:主要包括两大部分。第一部分接地与等电位连接;第二部分 设备电源线路与信号传输线路雷电防护;(3)方案目的:保护机房内人员和各计算机设备在雷电发生情况下的安全与正常运作,达到减少和预防雷击危害。(4)设计依据:GB50057―94《建筑物防雷设计规范》,GB50343―2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》,GB50174―93《电子计算机机房设计规范》,JGJ/T16―92《民用建筑电气设计规范》,GB/T2887―2000《电子计算机场地通用规范》。(5)方案具体内容:机房所在办公楼顶已安装有避雷带作为防直击雷设施,引下线为柱筋,接地极为建筑基础。机房位于四层约100 m,供电形式为TN-S系统(三相四线制),因此,应对机房进行电源系统、数据传输系统采取位、泄放、等电位连接、屏蔽等防护措施,使整体形成综合雷电防护的方式,以保障人员、设备置于良好的电磁环境下安全运行。

1)直击雷防护,建筑物的防直击雷装置已经安装,本方案不在体现。但幕墙要作接地处理。

2)防感应雷、本方案电源系统采取逐级降压的原则实行三级防雷电过压保护。根据《电子计算机机房设计规范》GB50174―93的规定,由大楼总电源对机房供电经UPS电源分别送至机房各设备。

3)对电源系统采取三级保护,第一级设置于大楼总配电柜处,第二级设置于机房UPS供电线路上(UPS前端),第三级设置于各设备处(UPS后端),重要设备如需要,可采用防雷插板进行精细保护。

各级电源避雷器参数指标如下:

第一级(SPD)采用通流量60KA、残压〈2KV、响应时间〈50nS。

第二级(SPD)采用通流量40KA、残压〈1.5KV、响应时间〈50nS。

第三级(SPD)采用通流量20KA、残压〈950V、响应时间〈50nS。

精细保护;采用通流量5―10KA专用设备防雷插板。

4)数据信号传输线缆上的防护:当信号传输系统采用光缆传输时可不考虑信号线路的防护,但光缆的金属加强芯应可靠接地。

(6)接地系统:如没有良好的接地,防雷系统也就形同虚设。因此必须安装可靠的接地系统用于防雷系统及设备的保护接地,需从户外空地内增设人工接地体,直至接地体设计电阻符合要求。增设人工接地极采用5×50×50角钢做垂直接地极,接地极间用-40×4的镀锌扁铁焊接相连,并将基础地极或新增地极作等电位连接,并引出二接地端子通过16mm多股铜芯线套PVC管进入机房与机房内的等电位连接体(-30×3铜排)连接。UPS电源、机柜、等均分采用6mm2的铜芯线与接地铜排紧固连接。这样,室内所有的设备地线均与接地母排进行电气联结,线路的金属屏蔽管、金属桥架、配电盘的外壳,也均与等电位母排进行电气联结。避雷器用6~10 mm2的铜芯线与接地铜排紧固连接。机房内各电源三孔单相插座均接入PE保护地线。

(7)机房等电位连接:1)辅助地网与大楼基础地作等效连接,接地电阻小于4.0欧姆。2)机房采用两条-30×3铜条作为接地母排。由两条接地 母线引入连接,作为工作地、保护地、防静电地的汇集排。3)机房各设备外壳均由各支线分别汇聚于接地铜排上。4)机房内各电源插座统一按左零右火标准接线。

防雷接地方案范文第5篇

关键词: 防雷工程;设计审核;问题分析

中图分类号:[TM865]文献标识码:A

引言

盐城市位于江苏沿海中部,气候温和,资源丰富,属于北亚热带气候向南暖温带气候过渡的地带,常年雷暴日数在31.9天,雷电灾害是较为严重的。有时,因甲方对建筑物各部分功能的改变或供电、通讯、信息等附属工程设计的特殊要求而和原设计有较大的差异。因此,对于防雷工程公司的“设计方案”的审核即“专项审核”很有必要,这也是防雷工程最终进行竣工验收的主要依据。

一、设计审核中常见的问题分析

(一)原设计存在的问题

对于建筑设计部门在建筑物报建早期阶段给出的防雷设计,由于现场具体施工地块位置不明,防雷设计审核时,很少到现场进行实地考察。当我们接到工程公司的“设计方案”时,按规定应先到工地进行现场考察,发现不少施工设计都是因原设计图审时防雷设计存在问题,而这些问题大都是因为建筑设计部门未进行现场实地考察所致。

(二)建筑物环境不明导致防雷类别有误

建筑设计部门一般按照《GB5007-94的防雷设计规范》,依据建筑物年雷击次数及建筑物的长、宽、高计算来确定防雷类别,但是对建筑物的其他实际情况往往考虑不周。

(三)建筑物地质资料有误

某建筑物经现场检测,共用地网的接地电阻为13欧姆,远大于4欧姆的要求。经了解,原设计是参考了附近某楼栋的地质资料;实际上该建筑物地下为较深厚的沙石层或岩层,并非泥土层,单根引下线接地电阻都大于30欧姆。而工程公司提供的“设计方案”仍沿用原图审时的资料;据GB50057-1994和JGJ/T16-92的有关条款规定,我们在“专项审核”意见中明确提出了“防雷工程的接地网适当延长有效接地长度,并加降阻材料,必须把共用地网的接地电阻降到4欧姆以下”。

(四)防雷设计中容易被忽视的问题

一般来说,在建筑设计部门提供的防雷设计方案中对防雷工程设计的细节问题欠考虑,而防雷工程公司提供的“设计方案”又常被忽视;但由于这些问题被忽视,在建筑物受雷击时往往会产生严重的后果。我们在“专项审核”中经常遇到的上述问题有:

1、高层建筑防侧击雷

当建筑物高度超过滚球半径时,建筑物的侧面易遭受雷电侧击。按GB50057-1994第3.2.4条、第3.3.10条、3.4.10条要求,二类、三类建筑物滚球半径高度以上的室外较大金属物应实施等电位连接。

2、室外照明设备和航空障碍灯的SPD安装

在“专项审核”工作中发现,室外照明设备和航空障碍灯配电箱的防雷保护经常被忽视。从防雷区划分的角度,这些配电箱属于LPZOB区,完全暴露在没有衰减的空间电磁场中,雷电感应产生的过电压、过电流会沿着线路侵入到建筑物的供电系统中。

3、屋顶金属构件和电气设备的防雷措施

屋顶安装的广告牌、卫星接收天线、太阳能热水器、小型水塔等金属设施,由于初步设计时难以确定位置,经常在安装位置上没有预留接地端子,有的防雷工程公司在“设计方案”中也没有说明。

4、屋面直击雷防护装置

审核中发现有的“设计方案”中对屋面避雷带设计不符合GB50057-1994有关规定。主要是两种情况:

一是当屋面是斜屋面或层高不等的屋面时,没有将避雷带设计成闭合;二是避雷带网格尺寸偏大,不符合规范规定的要求。

二、建筑物设计功能变更

由于地产开发商为了追求利润最大化,建筑物的原设计功能的改变时有发生。因此,我们对防雷工程公司的“设计方案”进行审核时,必须了解建筑物的使用功能的最新情况。一般来说,防雷工程公司不会对此引起重视。根据G50057-1994 第2.0.3条第8款的规定,对宾馆、饭店、商场等特殊行业,只要N值达到0.06次//年以上,则应按二类防雷建筑设计。

三、通讯、信息、计算机网络等附属工程设计的特殊要求

随着IT技术的普及,新建的智能性大楼中,普遍采用计算机网络信息传输网络安防监控网络系统(以下统称信息网络系统)。这些网络和设备对雷电过电压、雷电感应非常敏感,极易遭受雷击造成整个系统的瘫痪。

考虑到雷电侵入信息网络系统的主要途径为电力线入侵计算机通信线路或监控信号线路入侵地电位反击电压经接地体入侵雷电感应等;据有关统计,雷电感应造成信息网络系统损坏的事故率占80%以上。据近近几年的智能性建筑信息网络系统的“专项审核”实践证明,应对此类工程的审核给予特别重视,尽量在审核前,先进行防雷风险评估,并对设计方案的每一环节把关。

四、设计工程公司不规范运作

在“专项审核”工作中,经常发现一些工程公司为了追求本公司经济利益在“设计方案”上存在不规范现象,对此,务必引起重视。

(一)为承包工程,故意降低建筑物的防雷类别

某资质为丙级的防雷工程公司,按照《中国气象局第10号令》只能从事3类防雷工程的设计和施工。该公司为了承包某幼儿园的防雷工程,在“设计方案”中将该原防雷审核审定的防雷二类擅自改为三类,防雷中心经审核后予以退回。

(二)为了追求工程利润,故意增设SPD (浪涌保护器)

例如,某防雷工程公司对一个普通民用住宅楼的防雷“设计方案”中,将地下室和每个楼层的配电箱、室内监控摄像头都安装了SPD,属于不必要的增设。

(三)没有提供建筑物供电线路的详细布局图,方案审核缺乏依据

SPD具有限压、泄放雷电流和瞬间等电位连接作用,按照有关规范的技术要求,供电线路和电气设备应安装SPD; 但是,设计方案必须提供选用的SPD技术参数、SPD安装的具置和供电线路的布局图(说明供电线路是埋地进入还是架空进入或是通过地下室供电槽架进入),这些数据是审核SPD安装是否规范的依据。但是不少工程公司没有提供上述资料数据,使得“专项审核”时不得不退回“设计方案”。

参考文献:

[1]. 林念萍, 钟万强,杨春 建筑物防雷设计审核中一些困惑性的问题探讨,.中国防雷. . 2009(1). :27~30.

[2]. 韩海轮. 防雷工程设计方案审核要点浅析. 第7届中国国际防雷论坛论文集.2008:18~19.

防雷接地方案范文第6篇

雷电是自然界中发生在大气层中的声、光、电物理现象,雷击中心1.5kin~2kin范围内部可能产生危险过电压,损害线路上的设备。随着科学技术的高速发展,雷电灾害对电力、广播电视、航空航天、邮电通讯、国防建设、交通运输、化工、电子工业等几乎各行各业都产生危害。特别是电子计算机的普及和微电子设备对雷电电磁脉冲的敏感更使雷电灾害程度加剧,经济损失剧增。

根据雷电传播形式,现代防雷技术主要是由室外防雷和室内防雷两部分构成。

1 室外防雷

1.1接闪器

避雷针宜采用圆钢或焊接钢管制成,其直径应符合下列数值要求。当针长Im以下时:圆钢为12mm,钢管为20mm;针长1m~2m时:圆钢为16mm,钢管为25mm,烟囱顶上的针:圆钢为20mm,钢管为40mm。

避雷网、避雷带宣采用圆钢或扁钢,但优先采用圆钢,圆钢直径不应小于8mm,扁钢截面不应小于48mm2,厚度不应小于4mm。(注意:当烟囱上采用避雷环时,其圆钢直径不应小于12mm,扁钢截面不应小于100mm2,厚度不应小于4mm。)

1.2引下线

引下线是接闪器成功拦截雷电后,将雷电流顺利泄人大地的通道。设计时应采取最直接和最短途径接至接地装置,可利用钢筋混凝土结构的建筑物中的钢架垂直金属结构作为自然引下线,也可人工制作引下线,但其设计的材质、尺寸和根数应符合GB50057-1994对各防雷建筑物的要求,且应有防腐蚀措施和避免人身接触的防护措施。

1.3接地装置

接地装置主要有:(1)埋设于土壤中的人工垂直接地体(宜采用角钢,圆钢,钢管为材质)或人工水平接地体(宜采用圆钢或扁钢为材质)的形式所构成的接地体;(2)利用直接与大地接触的各种金属构件,金属管道和钢筋混凝土结构的建筑物基础钢筋形成的自然接地极做为接地装置。(注意:人工垂直或水平接地体距离建筑物的出入口或人行道不应小于2m。)

2 室内防雷

内部防雷主要是指:防感应雷和防雷电波侵入。其表现形式主要为进出建筑物的各传输线缆的感应和侵入,所以内部防雷基本分为电源和信号防雷两部分。

对于防雷器的选型有两个很重要的参数,一个是工作电压,另一个是保护电平(残压)。这两个参数的选定决定了防雷效果的好坏和系统运行的保障。在选择防雷器的最高持续工作电压值时,要符合相关标准要求外,还应考虑到安装电网可能出现正常波动以及可能出现的最高持续故障电压。

3 综合性防雷方案设计流程

现场勘察一制作勘察报告一直击雷灾害风险评估一感应雷灾害风险评估一直击雷设计方案一感应雷设计方案一制作该区域防雷项目可行性论证方案。

4 综合性防雷方案设计时需要考虑及设计的具体内容

4.1现场勘察包括以下内容

(1)建筑物(构筑物)长、宽、高。

(2)建筑物(构筑物)周边环境,包括周边高大建筑物的高度、与本建筑物(构筑物)的距离、周围(1000m)是否有宽大水体、河流、湖泊等,周围路面、植被等综合环境。

(3)建筑物(构筑物)用途及其它特殊要求。

4.2制作勘察报告

根据现场勘察的情况制作出详实可靠的《勘察报告》。

4.3直击雷灾害评估

对该建筑物(构筑物)根据计算出的雷电灾害频率进行直击雷灾害风险评估,确定是否需要设计直击雷防护方案。

4.4雷击电磁脉冲灾害风险评估

对该建筑物(构筑物)的供电系统、计算机信息系统及其它敏感系统进行雷击电磁脉冲灾害风险评估,确定是否需要设计雷击电磁脉冲防护方案、屏蔽及等电位连接措施等。

4.5直击雷设计方案

(1)根据《建筑物防雷设计规范》确定该建筑物(构筑物)防雷类别,按照不同的防雷类别设计防雷装置。

(2)接闪器的设计,根据滚球法计算出接闪器的保护范围,使建筑物置于被保护范围之内,接闪器的选材、截面积要符合规范要求。

(3)引下线的设计,根据建筑物(构筑物)的周长、雷电流的大小计算出引下线的数量及选材,同时根据具体情况设计断接卡。

(4)接地装置(地网)的设计根据防雷类别确定。建议在同一区域内将建筑物间的接地装置相互可靠连接,以防止相互间高电位的反击。人工垂直接地体长度宣为2.5m,垂直接地体与水平接地体间的距离宜为5m,埋深不应小于0.5m。

4.6防雷击电磁脉冲设计方案

(1)确定防雷区(LPZ)。在两个防雷区的界面上将所有通过界面的金属物做等电位连接和屏蔽。

(2)设计屏蔽措施,包括房间屏蔽和线缆屏蔽。

(3)设计接地装置,建议与建筑物共用接地装置,以防止建筑物地电位的反击。

(4)设计等电位连接措施。外来导体包括金属水管、通讯电缆线及电力电缆铠装外皮或电缆金属管等。所有的水管和电缆铠装外皮和保护金属管应在进入机房时接地,电缆应选用铠装电缆或穿金属管埋地进入机房电缆相线和中线应通过电涌保护。建议将金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、配电的保护接地系统等与防雷装置组成共用接地系统,并在合适位置预埋等电位连接板。

(5)设计SPD保护。按总雷电流的50%来考虑电涌保护器选择,雷电流分配方式其中50%通过接地系统直接入地,另外50%通过安装在相线和中线上的电涌保护器入地。首级电涌保护器的每相标称放电电流应为50%的1/4。次级电涌保护器标称放电电流的选择,安装的SPD所得到的电压保护水平加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护距其较远处的被保护设备的情况下,尚应在被保护设备处装设SPD。后级线路的SPD称放电电流In的选择应考虑到前级SPD启动后线路残压和其两端引线的感应电压以及反射波效应。

防雷接地方案范文第7篇

电子信息设备一般都位于建筑内部,在出现雷电的天气及时切断电源停止使用,并且做好建筑的接地防雷措施,就能够避免直击雷对设备的破坏,所以电子信息设备的防雷重点,一般都放在防止感应雷的破坏上。主要有以下几个方面的措施:

1.1装设电涌保护器

感应雷的形成的巨大变化电磁场会对其中的金属导体造成危害,为了防止雷电侵入波的损害,需要在信息系统的各个耦合点装设电涌保护器。动作迅速的电涌保护器在避雷器之前先发生动作,限压之后的电压低于避雷器的电压,从而对各个关键耦合点起到保护作用,避免了一过性高电压对电子信息系统造成的危害。电涌保护器的主要部件是压敏电阻和气体放电管,压敏电阻有限压作用,遇到脉冲电压即被激发,吸收脉冲电压之后由高电阻状态转变为低电阻状态,在转换过程中不会造成电路短路,也没有后续电流的产生。气体放电管能承受大电压的冲击,使用效果与管径呈正相关。

1.2有效的电磁屏蔽

要想从根本上避免电磁场对电子信息设备的破坏,可以利用法拉第笼的原理,以等电位连接建筑的钢筋框架结构,用公用的接地电压实现建筑整体屏蔽,也可以根据实际情况,考虑经济效益,依据线路和设备的重要性,直接采取合适的屏蔽措施。雷电流的对地作用,会改变大地电压,从而引起防雷系统内的电位差,即使是微弱的电位改变,都会对弱电的电子信息设备造成破坏,以等电位连接建筑的金属构件以及建筑内的金属设备,实现保护范围内所有的金属部分都使用同一接地系统,建立三维的等电位连接,以法拉第笼的原理使各金属部件之间的电位差得以控制,达到有效防雷目的。

1.3有效的接地系统

接地系统是将电子信息设备的一部分与大地有有效连接,起到保护作用。当雷云形成之后,地电位的变化会使接地系统内出现一定的电位差,为了把这个电位差控制在安全范围内,所有的接地线路都需要经过严格的测量查看之后才能投入使用。在铺设接地线路的时候,所有引线要合理布局,注意与其他地线以及避雷针之间的安全距离。有效的接地系统,需要满足过电流充分泄流所需要的条件,并在较大的过电流下也能够保持稳定的工作状态。当雷击发生时,在不同的接地系统之间会存在电位差,同样会给室内的电子信息设备造成安全隐患,因此在不同的接地系统之间,还需要安装地电位均衡器来保证接地系统的有效工作。

2电子信息设备防雷过程中其他注意事项

电子信息系统广泛采用弱电,雷电对电子信息设备的破坏呈多样性,严重危害着信息时代的信息安全,在防雷的措施方面也区别于以往强电保护时期的手段。在实施防雷措施的过程中,有许多问题需要从实际出发仔细考虑,在此简要说明。

2.1防雷方案的选择

在实施电子信息设备的防雷措施之前,选择适合的先进的防雷方案是确保防雷效果的前提。选择专业的设计团队,综合考虑所在地区的气象条件和地理环境,以及电子信息设备的使用频率,连接方案等诸多条件,以成熟的设计理念进行设计,才能最终实现良好的防雷效果。现代的电子信息设备一般的使用电压都在5~10V,电磁兼容能力极差,容易被脉冲电压的影响,造成不可逆的物理损害;电子信息系统的线路长,信息传递环节接口多,电源的接口以及信号接口都比较容易被雷电形成的过电压发生耦合。因此在防雷方案的选择上,必须结合电子信息系统的实际情况,对这些关键部位以及容易被感应雷影响的部位加以重视。

2.2防雷材料的选择

目前我国市场上的防雷材料品种繁多,质量上良莠不齐,在防雷材料的选择上必须经过深入研究,选择技术成熟的生产厂家,以确保防雷材料在使用过程中的稳定性能。相关人员在采购防雷材料之前,必须对防雷方案中对防雷材料的硬件要求具体了解,掌握相关的数据信息,避免因防雷材料的硬件问题而造成不必要的损失。选择防雷供电电源时要考虑电源的防雷性能,以及电源电压的波动对其造成的影响,实现安全防雷的目的;在选择电涌保护器之前,需要确定被保护的电子信息原件的最大工作电压,电涌保护器的实际保护电压必须小于该工作电压,以免对原件造成损坏;选择电涌保护器时,要考察其的响应时间的长短,漏电流的大小,以及击穿电压,以确保其在防雷过程中起到的作用。

3结语

防雷接地方案范文第8篇

关键词:防雷;设模型与场景;接地系统;实施方案

中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0215-01

目前,接入宽带化、光纤化是信息社会发展的必然趋势,中国移动、中国电信、中国联通三家全业务运营企业都在如火如荼地进行家庭客户有线接入的建设,防雷接地工作也就摆在了大家的面前。

一、防雷基本原理

防雷是指通过组成拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式以防止由直击雷或雷电电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害的防护技术。

二、雷电过电压的几种情形

雷电过电压损坏设备的几种形式主要有:直击雷过电压、暂态电位抬高、雷电感应过电压、耦合与转移传递过电压。

三、雷电侵害网络设备的途径

雷电侵害网络主要有直击雷侵害与感应雷侵害这两种方式。

雷电主要是经过通信线路和接地系统及供电电源线路入侵网络系统。所以网络系统防雷主要方法是针对上面阐述的几种可能做雷电防护,采用增设各级防雷设施,尽最大措施防御和减轻雷电灾害对网络系统造成的损害。

四、几种防雷措施介绍

(一)电源系统的防雷措施。理论上电力线路可能遭受直击雷和感应雷,雷电会使电源线路产生过电压,这样势必会对设备产生毁灭性的破坏。

由于雷电产生了强大的过电压,过电流,无法一次性在瞬间完成泄流和限压,所以电源系统必须采取多级的防雷保护,至少必须采取泄流和限压前后两级防雷保护。

因为雷电出现了强大的过电压和电流,没有办法一次性在一刹那间做到泄流与限压。

(二)信号系统的防雷措施。时下建筑物内的信息网络是一个开放的互相连通的网络世界,各建筑物之间以及建筑物与外部网络之间,外网和内网之间的通信连接方式有多种形式,可以运用普通电话双绞线来完成互相连接,也可以运用5类非屏蔽双绞线光纤作为介质来完成通信连接的。

在通信介质里,除了光纤介质已外,别的介质也许都有可能因为遭受感应雷或直接雷而被侵害两端连接的网络系统。首先,雷电会袭击暴露的通信电缆和平行铺设的电缆。另外当直击雷或者雷电经过地面泄放的时候,土壤会被强大的雷电压所穿透,造成电缆被雷电流入侵进而窜入网络。为了防止因为通信电缆引入雷电侵害的可能,一般运用的技术为在网络通信设备被电缆接入前先接入信号避雷器。

(三)接地及防静电需求。良好的接地系统是保证工作人员人身安全和网络设备安全运行的重要措施。当安全保护接地、防雷接地和直流工作接地以及交流工作接地共用一组接地装置时,他的接地电阻不能够大于其中的最小值.静电防护也是设备安全及机房要求的一个重要环节,当静电电压有2KV时,人就有被电击的感觉,静电电压累积达到某种程度就会造成设备出现故障,一般机房内绝缘体的静电电压不应该大于1KV,所以机房必须采取非常好的静电防护措施。

五、家庭客户有线接入工程的接地实施方案建议

原则上尽可能按GPON的建设工程设计规范要求接地,但确实有大量地方不具备按规范防雷接地施工的条件,只能因地制宜加以解决。

目前,进行家庭客户有线接入工程接地电阻建设的难点主要是由于普通的接地网改造需要挖开地面布放接地体,需要大面积动土,而进行地面开挖工作是需要向市政府部门报建的,报建流程非常繁琐,很难获得批准,费用也较大。因此,需要寻找到即能满足地阻要求又能尽量少的动土的接地解决方案。

(一)新建接地系统:新建接地系统可以考虑以下两种方式:

1.用铜包钢棒建设地网。接地极使用铜包钢或镀镍锘合金铜包钢:用专用地极套筒能一根接力一根往地底下打(相当防雷接地的深井施工法),既耐腐蚀又避免大量的开挖,适合不方便开挖的地方施工。

根据地质和施工环境的不同,多根铜包钢棒可以并联接地,每根间隔1.5米左右或围绕立杆的水泥地桩设置,也可以通过螺纹联轴器连接成3-6米长的长棒,用于深度接地。设置好铜包钢棒后与预留接地扁钢可靠电气连接。

2.通过埋设离子接地棒加降阻剂的方式建设地网。对于一些可挖地方十分狭小的地方,可以采用离子接地棒加降阻剂的方式。

(二)利用外部接地系统的ONU防雷接地的2种方案

1.利用电源PE接地。通过进入一体化机箱的交流PE线实现接地,该方式为楼道安装ONU的推荐接地方式。

2.利用附近专用的接地装置或可代替接地装置的基础钢筋完成接地。通过引接附近专用接地装置或ONU所在建筑物本身建筑主钢筋实现接地,焊接一根不小于10mm2的塑包多股铜线,引入至机箱内的接地端子排。由接地端子排复连一根2.5mm2的多股铜线至电源插座的保护地端。

(三)在完全不具备实施防雷接地的地方建设ONU的防雷方案探讨。工程建设中,楼道、电梯间、弱电井等位置,实在无法接地时,考虑以下临时方案:

1.机柜电源加装隔离变压器。

2.所有进入机柜的金属线缆穿金属管引入,全程屏蔽,两端接地。

3.电源端口加装线间保护的避雷器。

4.出楼外的信号端口加装线间保护的避雷器。

六、结束语

雷电灾害是一种时下还没有办法抗拒且会对人类造成严重的自然灾害,雷电造成人员伤亡和设备损坏的事件经常发生。随着家庭客户有线接入建设的不断推进,用户数年量不断增加,需要最大限度地做好防雷接地工作,防御和减轻雷电灾害对网络通讯设施损坏,降低用户投诉率。但由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。而多层次的防雷系统造价非常高,且很多场景难以实施。对于家庭客户有线接入工程的建设建议加快向光纤入户方式迈进,形成无源光网络系统,规避雷电灾害与风险。

参考文献:

[1]滕建民,徐军.校园网网络系统防雷设计[J].大众科技,2008,12

[2]周永兵.有线网络:防雷四法与实践体会[J].中国数字电视,2009,9

防雷接地方案范文第9篇

关键词:高层建筑物防雷设计

中图分类号:TU97文献标识码: A

随着我国社会经济的发展,各地的高层建筑不断增加,我国的民用建筑已经趋向高层化。高层建筑是指层数较多、高度较高的建筑物。高层建筑高度高,内部电子设备多,遭受雷击的概率大,雷击的影响也大大增加,其防雷设计结合高层建筑的特点,合理运用接闪、分流、屏蔽、等电位连接、电涌保护等防雷技术。

防雷装置接闪则是较常见的,也是正常的。接闪装置接闪后,建筑物引下线附近的设备会受到雷电流的感应,这就是雷电电磁脉冲干扰。

随着电子技术的飞速发展,电子计算机早已步入社会的各行各业,建筑物内几乎无不设有复杂程度不同的微电子设备和计算机系统。现代电子技术日益向高精度、高灵敏度、高频率和高可靠性方向 发展。这些电子设备非常灵敏,但耐压很低,一般电子设备都承受不了正负5 伏的电压波动。以各种微机为例,当雷电电磁脉冲的磁 场强度超过0.07 高斯时,就会引起微机的误动作,当磁场强度超 过2.4 高斯时,就会造成微机的永久性损坏。雷电电磁脉冲干扰日益成为频发事故。

面对这种挑战,防雷设计人必须转变观念,把雷电电磁脉冲防护当作防雷设计的重点。

防御雷电电磁脉冲对室内布线及接地的要求非常严格。由于用作引下线的钢筋混凝土柱内的钢筋和整个建筑物的屏蔽网都在外墙处,雷电 流需经此处的钢筋分流到接地装置上,所以外墙处的电流密度大,电磁场强。防御雷电电磁脉冲干扰的理想防雷设计方案是笼式避雷网,它利用的是法拉第笼原理。建筑物的金属结构物遍及各处,不用很多钢 材就可很容易连接起来形成法拉第笼,从而建筑物内的电子设备得 到很好的屏蔽。

设计和安装防雷装置时,对建筑物的内外都要有整体观念。这里的建筑内外不单是指内部防雷装置和外部防雷装 置。建筑物内的整体观念是指设计和安装时,要对内部防雷装置和外部防雷装置做整体的统一的考虑;建筑物外的整体观念是指对一个院落、一个小区以及附近的环境要做全面的防雷规划,同时还不能违反小区规划的要求。还有,现在各个城市的绿化越搞越好,高大的树木也越来越多。有的建筑物虽然安装了避雷针,但大树距建筑物很近并且比建筑物还高,易引来直击雷和球雷,对邻近的建筑物威胁更大。所以说建筑物的防雷设计和安装应将外部防雷装置、内部防雷装置、建筑物外的环境及至全小区的防雷装置进行整体统一的考虑。

在建筑物内部,就总体来说,防雷措施可分为安全距离和等电位 连接两大类。安全距离指在需要防雷的空间内,两导电物体之间不 会发生危险的火花放电的最小距离,即不会发生反击的最小距离。等电位连接的目的是减小或消除内部防雷装置各个部位上所产生 的电位差,包括靠近进户点的外来导体上的电位差。

以某高层建筑为例,其防雷工程设计安装应按照如下步骤开展:

第一,编制防雷工程技术方案。

根据《防雷工程设计勘测报告》,结合该建筑物的共性和特殊性,按照现代防雷技术的六个方面(直击雷防护、等电位连接、屏蔽、规范的综合布线、匹配合理的SPD、完善合理的接地 系统)和相应防雷技术规范的标准,认真编制《防雷工程技术方案》。《方案》中要包括雷电风险评估结论及方案的设计依据、参考技术资料。

第二,协商防雷工程技术方案。

方案要立足于防雷装置不能影响建(构)筑物及其设备、设施自身的安全功能和使用功能;尽量不影响建(构)筑物及其设备、设施的装饰功能。防雷工程实施中,还有赖于有关各方的密切配合,因此以《防雷工程技术方案》为基础,要积极与有关各方(建设方、设计方、施工方、供、配电部门、电子信息系统部 门、消防安全部门等)进行充分协商。

第三,确定防雷工程设计要点。

首先要明确用户需求,明确本次工程具体、明确内容,相关后续工程情况。然后现场勘测与本次工程相关的情况,若利用原防雷装置,须明示原防雷装置性能经法定部门检测合格及参数符合现行规范要求。明示建筑物名称或其某部分名称、明示设备、设施名称或型号、防雷类别(外部)及防护等级(内部)。 防雷装置的材质、规格、技术参数(符合规范标准),产品应附备案认证证书、材质单,必要时附参数说明及检测报告。说明结构、施工做法、工艺要求、特殊或重要情况提示等,保证防雷装置的防雷性能、机械性能、安全性能。依需求(原理、结构、安装)绘制施工图表的平面、立面、剖面及大样图并配以简要、明确的表格或说明。

第四,建筑物防雷工程施工。

保证防雷工程项目施工质量的因素很多,要加强对防雷工程关键部位和工序的质量控制,保证防雷工程的施工质量。

首先,严格审查设计图纸。

要熟悉电气图,对建筑设计中的结构、设备的布置也要有初步认识,领会设计中有关说明,对有些特殊的建筑工程项目系统,要注意对照强制性标准、施工验收规范进行施工。如发现不符合现行施工规范要求或做法不妥,选用的防雷接地材料不当时,应及时与设计单位洽商确定,形成设计文件,以便依照执行及备案。审核防雷图纸时,要对照建筑图、结构图、基础图。各项目衔接复杂,极易导致施工错误。

其次,严格材料质量控制关,保证焊接质量。

防雷工程施工主要是焊接,焊接质量决定着工程质量。由焊接技术不过关的人员进行防雷接地,造成防雷工程不合格的情况时有发生,应严格审核专业防雷施工队伍的资质等级和施工人员资格证。验材料三证,看材料规格,查在施工中是否使用设计和规范规定的镀锌材料。

地基接地焊接是接地施工中的第一环节。要严格按基础图和接地点逐一进行检查,尤其要对伸缩缝处基础钢筋是否跨接连通进行确认。当整个接地网焊接完成后,马上进行接地电阻值测试,确认是否符合设计要求。当电阻值不满足设计要求时,再次检验焊接质量或按设计要求补做人工接地装置。

对以柱筋为引上线的接地网,施工人员要采用每层按轴线标清每根柱子的位置及钢筋焊接根数进行施工,对引上点和跨钢筋焊接质量仔细检查,并要求对焊接引上线进行定位标识。特别是对于结构的转换层,由于柱筋的调整,防雷引下线利用柱内主筋焊接引下容易错焊、漏焊,要进行反复核实。

对于要进行等电位焊接、重复接地的部位,要在施工日记上注明备查、核实。高层建筑45 m高度以上,每向上3层在结构圈梁内敷设1条25 mm×4 mm的扁钢与引下线焊成一环形水平避雷带或用不少于2根圈梁主筋焊成均压环。楼内水平敷设的金属管道及金属物应与防雷接地焊接,垂直敷设的竖向金属管道,在其底部和顶部均应与防雷接地焊接。玻璃幕墙防雷等电位接地的施工,在对采用预埋铁做法时,注意在柱主筋上作可靠的焊接,如果是后增加的玻璃幕墙,要根据建筑面积、建筑物的各种特点,出具详细的防雷施工方案。屋顶上装设的防雷网和建筑物顶部的避雷针及金属物体应焊接成一个整体。

第五,按规范进行质量验收。

防雷工程应按工程进度及时做好隐蔽验收。无论自然接地体还是人工接地体以及玻璃幕墙、避雷网格、避雷针等,在施工完后都要及时进行接地电阻值的测试。尤其是接地体或接地网施工完成后,应及时认定接地电阻值是否符合设计规定值。低压配电接地形式、电涌保护器(SPD)的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等应与防雷设计要求相符;查看设计、施工资料,检查SPD安装的位置、数量、型号规格、技术参数应与设计相符合。

总之,随着高层建筑物的增多及建筑物内现代化设备的广泛使用,高层建筑物防雷设计也已经成为一个重要话题。防雷工作者要与时俱进,积极探索,做好高层建筑物防雷设计施工。

参考文献:

[1] 孙 攀邵 晨于 浩赵美玲.建筑物防雷工程的勘测与设计.吉林农业.2013.03期

防雷接地方案范文第10篇

关键词:人员密集;公共建筑物;防雷设计评价;防雷级别分类

中图分类号:TU856 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)06-0061-03

新建建(构)筑物防雷装置设计方案技术评价,是指根据国家法律、法规、技术标准与规范,对设计单位所作的防雷设计施工图或方案,就安全性、有效性、稳定性和强制性标准、规范执行情况等进行的技术评价。目前我们开展这项工作所依据的规范主要是:《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)、《防雷装置技术评价规范》(QX/T 106-2009)及《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)等。

而对公共建筑物,《防雷装置技术评价规范》(QX/T 106-2009)给出的定义是指用于公共目的的建筑物,而结合《消防法》(2009版)给出的解释能让我们更深入地理解“人员密集的公共建筑”这个概念,新《消防法》(2009版)第七十三条:(四)人员密集场所,是指公众聚集场所,医院的门诊楼、病房楼,学校的教学楼、图书馆、食堂和集体宿舍,养老院,福利院,托儿所,幼儿园,公共图书馆的阅览室,公共展览馆、博物馆的展示厅,劳动密集型企业的生产加工车间和员工集体宿舍,旅游、宗教活动场所等。

随着城市建设的高速发展,出于社会公益目的或者是纯商业目的的公共建筑建设项目越来越多,单个项目规模也越来越庞大,且其建设地址常位于城市的繁华地带,人员流动量大,建筑物内容纳的人员数量多、密度大。对此类建筑物的防雷设计评价关系到人民群众的的生命财产安全,关系到如何充分发挥防雷减灾为经济发展和人民生活保驾护航的作用。

下面就分别从几个方面就此类建筑的防雷设计方案技术评价要点进行简要阐述。

1 防雷级别分类方面

根据2011年10月启用的新规范《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010),预计雷击次数大于0.05次/a的人员密集的公共建筑物为第二类防雷建筑物,预计雷击次数大于或等于0.01次/a且小于或等于0.05次/a的人员密集的公共建筑物为第三类防雷建筑物,这与之前的旧规范在防雷类别的划分上有些许差别,在实际评价工作中应查阅设计图中的防雷平面图和立面图,取其长宽高数值,计算该建筑的等效截收面积,结合当地的年平均雷暴日,来计算该人员密集公共建筑的年预计雷击次数,以便给予其准确的防雷分类。因为建筑物的防雷类别决定了应以什么样的的标准对其设计方案进行评价,所以准确的防雷类别划分,是设计方案评价重要的第一步。

若建筑物的形状较复杂,难以直接量取其长宽高尺寸,有条件的话建议联系设计单位,获取该项目设计图纸的电子版,通过计算机CAD作图法,来计算其等效截收面积。

2 直击雷防护方面

人员密集公共建筑的直击雷防护,是此类建筑设计方案评价的重点。其评价方法,主要审阅该项目的天面防雷平面图、基础接地平面图及立面图等,评价其天面避雷网格是否符合该防雷类别标准,引下线间距是否达到该防雷类别要求。天面各类金属物是否与防雷装置良好连接,非金属物是否在防雷装置滚球法的保护范围之内,接闪带支架的高度是否达到150mm的要求等。

若该人员密集的公共建筑设计高度超过45m,依照《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)相关规定,查看其接闪带是否沿屋顶周边敷设,是否敷设在外墙外表面或屋檐边垂直面上,如若未按规范执行,则应提出意见。屋面设计有阳角的,我们出于防雷安全的考虑,建议其在阳角处设置短接

闪杆。

3 均压环及侧击雷防护方面

均压环,顾名思义,主要作用就是均压,其可将高压均匀分布在该环周围,保证在环形各部位之间没有电位差,避免因高电位差而产生的危险放电现象。一些设计单位会在设计有均压环楼层的防雷平面图上详细画出均压环的敷设方法,这比较容易让我们评价该建筑均压环的设计,而较多的设计单位则是在电气设计总说明里以文字方式表述其均压环的设计方案。《防雷装置技术评价规范》(QX/T 106-2009)里,对于人员密集的公共建筑物,明文要求其从首层起每两层设计一个均压环,并将每层的金属门、窗与均压环的预留端子作电气连接。由雷电学的相关原理可知,建筑物高度超过45m时,雷电流,特别是电流值较小的雷电流,不单只会从建筑物的天面击中建筑物,还可能会从建筑物的侧面击中建筑物,所以在设计均压环的同时,我们也要求将每层的金属门、窗与就近均压环可靠连接,做侧击雷防护使用。

而目前有许多像大型商场之类的人员密集公共建筑,在设计上为了美观都喜欢采用玻璃幕墙做外墙,对于这种设计有玻璃幕墙的建筑,我们要求其每层均应设计均压环,并将每层的玻璃幕墙与均压环进行可靠的电气连接。

对于人员密集公共建筑内常设计有的自动扶梯,其自动扶梯导轨上下两端应接地,以实现等电位连接。

4 SPD设置方面

SPD即浪涌保护器,其作用主要是为了防止雷电电磁脉冲引起的过电压和过电流产生的瞬态波对建筑管线系统的破坏。新版的《建筑物防雷设计规范》对于SPD的要求较为详细,除了对其安装的位置做了要求之外,还对SPD的具体参数做了详细要求。所以我们在评价其电气系统图时,除查看其SPD是否安装、安装位置外,还要查看其所示的参数值,即SPD的电压保护水平值和保护模式的冲击电流值是否在规范要求范围之内。对于人员密集公共建筑内常设计有的封闭式电梯和自动扶梯,由于封闭式电梯作为一种特殊场所,若电力线路遭受雷电电磁脉冲侵入,导致线路损坏,人员会被困于封闭的空间内,造成危险。而自动扶梯作为一种载人的活动装置,其电力线路若遭受雷电电磁脉冲侵入,同样由于电力中断、运转突然停止而导致人员挤压和摔倒,造成危险。所以我们要求电梯和自动扶梯各自的专用配电箱内都应加装一级适配的SPD。

对于人员密集公共建筑里常设计有的自动消防报警装置,其连接至消防报警中心的119电话外线也应加装一级SPD,以保障其与城市消防指挥中心的通信畅通,及时将火灾危险情况通知消防指挥

中心。

人员密集的公共建筑,无论是其设计方案还是建成后使用,都存在其特殊性,要做好此类建筑的技术评价,首先要了解这类建筑的特殊性,包括建设地址、建筑规模、内设装置、内部布线方式、今后大致的使用人数等等,只有了解了这些信息,才能充分地、准确地利用相关规范,对其做出一个客观的、正确的技术评价。

参考文献

[1] 建筑物防雷设计规范(GB50057-2010)[S].北京:中国标准出版社,2010.

[2] 防雷装置技术评价规范(QX/T 106-2009)[S].北京:气象出版社,2009.

[3] 建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)[S].中华人民共和国建设部,2004.

[4] 虞昊,等.现代防雷技术基础[M].北京:气象出版社,1995.

防雷接地方案范文第11篇

关键词:电子设备 防雷 解决方案

前 言

防雷技术的发展是与高科技的迅猛发展紧密相关的。自富兰克林发明避雷针后的200年时间里,防雷工程主要是建筑和电力系统关注的重点,技术也日趋成熟。目前,雷灾增多的原因并不在于自然界的雷电现象发生变异,而是由于微电子技术的普遍应用,新设备的技术和结构与过去电子管设备有了很大区别,雷电的某些在过去想不到也看不到的物理效应在新器件、新产品上发生作用。过去的防雷主要针对强电系统,雷电磁波(LEMP)的存在危害不了它;而现在的防雷技术重点转向弱电系统。随着微电子技术的广泛应用,雷电对设备的破坏途径更加多样,破坏程度更加广泛和深入;它可以导致数据信号发生错乱,也可能导致芯片的直接损坏,使设备立即发生故障中断通信;还有一种可能,雷击产生高压浪涌仅使某些部件缓慢劣化而缩短使用寿命,这种损伤会使设备经常产生难以捉摸的软故障直到最后电路失效或性能下降。

面对新的防雷形势,若仍采用旧的防雷观念或技术必将导致更大的灾祸和损失。因此,防雷工程技术需要一个大转变、大提高,必须要从系统的角度进行综合防御。根据国际公认的观点,全面的防雷就是要提供高效的接闪体,安全引导雷电流入地,完善低电阻地网,清除地面回路,电源浪涌冲击防护,信号及数据线瞬变防护。

在采用新的防雷技术手段上,要遵重科学,遵守防雷规范,也要重视继承长期以来建立的防雷体系和防雷经验,并在实践中合理应用与发展。雷电的发生具有很大的随机性,不同的地方所处环境的雷电频繁程度和强烈程度不同,设备本身价值也有很大差异,所以在防雷设施的配置上不能一概而论,一定要从实际出发,坚持经济性、合理性、灵活性,因地制宜,避免不必要的浪费。

本方案的目的是提出一套完整而易于操作的防雷设计和运行方案予贵单位在机房电力改造的同时进行参考实施,要改造的机房作为XX国际集团的通信、数据和网络中枢,必然要有一个可靠的后备供电系统和完善的电子设备防雷系统,从而达到使XX集团总部的重要设备和网络系统安全运行的效果。对关键设备的保护,就是要达到99.999%以上的安全运行时间。我们深知,在企业信息化的今天,保证了资讯中心机房的安全运行,就是保证了XX国际集团的安全运作。

总 则

电子设备雷电过电压及电磁干扰防护,是保护通信线路、设备及人身安全的重要技术手段,是确保通信线路、设备运行必不可缺少的技术环节,是企业电子化建设及运行管理工作的重要组成部分。

本方案的设计依据:

IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》

GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

VDE0675《过电压保护器》

GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》

GB-50174-93《计算机房防雷设计规范》

GB2887-89《计算机场地技术条件》

本方案中的所采用的过电压保护产品是由世界知名防雷器生产商德国OBO BETTERMANN公司精工设计制造的电源及通信信号的过电压保护器(SPD),其产品符合VDE、IEC及GB相关标准,并通过国内邮电、铁道、电力等有关权威检测机构检测认证。 银行系统计算机房直击雷防护措施严格依据GB50057-94第二类建筑物设计标准,其避雷针、引下线、地网系统应合乎规定要求。

一、过电压的入侵途径及危害

1、雷电

直击雷:

是指雷电直接击在建筑物构架、动埴物上,因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。一般防直击雷是通过避雷装置即接闪器(针、带、网、线、)引下线构成完整的电气通路后将雷电流泄入大地。然而接闪器、引下线和接地装置的导通只能保护建筑物本身免受直击雷的损毁,但雷电会透过多种形式及途径破坏电子设备。

带电云层与大地上某处发生迅猛的放电现象,在放电的瞬间,会产生一股峰值在1000到100,000安培的脉冲电流,它的上升时间约为一微秒。如果雷电直接击中建筑物、房屋及与地基接地连接的所有电器设施,接地网的地电位水平会在数微妙之内被抬高数万或数十万伏。高度破坏性的雷电将从各种装置的接地部分,流向供电或数据网络系统。与此同时在未实行等电位连接的导线回路中,可能诱发高电位差而产生火花放电的危险。虽然直击雷的能量巨大,但由于遭受雷电直接袭击的范围通常很小,传统安装于建筑物顶上的富兰克林避雷针将放电电流引导到大地,实践证明,对建筑物设施的保护,避雷针是经济和有效的。

但是,当雷电击中室外传输电源导线或者其他信号线、电话线上时,一个瞬时雷电冲击波会沿着导线向与其相连的设备前行,损害相连的电器设备,并可能击穿绝缘,危及人身安全,或者产生电弧、电火花引起火灾。

感应雷:

是雷电在雷云之间或雷云对地的放电时,并在附近的户外传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线和电磁感应并侵入设备,使串联在线路中间或终端的电子设备遭到损害。感应雷虽然没有直击雷猛烈,但其发生的机率比直击雷高得多。直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害,而感应雷则不论雷云对地闪击或者雷云对雷云之间闪击,都可能发生并造成灾害。此外直击雷一次只能袭击一个小范围的目标,而一次雷闪击都可以在较大的范围内多个小局部同时产生感应雷过电压现象并且这种感应高压可以通过电力线、电话线等传传输到很远,至使雷害范围扩大。

雷电波侵入:

由于雷电电流有极大峰值和陡度,在它周围的出现瞬变电磁场,处在这瞬变电磁场中的导体会感应出较大的电动势,而此瞬变电磁场,都会在空间一定的范围内产生电磁作用,也可以是脉冲电磁波辐射,而这种空间雷电电磁脉冲波(LEMP)是在三维空间范围里对一切电子设备发生作用。因瞬变时间及短或感应的电压很高,以致产生电火花,其磁脉冲往往超过2.4高斯。现代银行、邮电、证券机房或营业柜台普通应用微机进行货币存取、信息传递与交换,其对磁脉冲承受限度一般为小于0.007高斯,故在新机房建设或旧机房改造时应对防雷与磁屏蔽措施必须充分注意。

球形雷:

是一种特殊的雷电现象,简称球雷。一般是以橙或红色,或似红色火焰地发光球体,(也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的),直径一般约为10-20厘米,最大的直径可达一米,存在的时间大约为百分之几秒至几分钟,一般是3至5秒,其下降时有的无声,有的发出嘶嘶声,一旦遇到物体或电气设备时会产生燃烧或爆炸,其主要是沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室内,有的由烟囱或通气管道滚进楼房,多数沿带电体消失。

2、操作瞬间过电压

众所周知,当电流在导体上流动时,会产生磁场,储存能量,电流截越大,导线越长,储能越大,所以当大型负载(特别是电感性负载)电气设备开关时,便会产生瞬时过电压。

3、地电位反击

是指雷击大地或接地体,引起地电位上升而波及附近的电子设备,对设备产生反击,损害其对地绝缘。

二、雷电保护的整体概念

企业网络过电压保护必须运用电磁兼容原理将企业网络局部的防护归结到企业网络的整体的雷电过电压保护。电子设备所处的建筑物作为一个欲保护的空间区域,从电磁兼容的角度出发,可由外到内分为几个雷电保护区,以规定各部分空间不同的雷电磁脉冲(LEMP)的严重程度。(如图1)

根据雷电保护区的划分要求,银行建筑物外部是直接雷的区域,在这个区域内的设备最容易遭受损害,危险性最高,是暴露区,为0区;建筑物内部及计算机房所处的位置为非暴露区,可将其分为1区、2区,越往内部,危险程度越低,雷电过电压对内部电子设备的损害主要是沿线路引入。保护区的界面通过外部的防雷系统、建筑物的钢筋混凝土及金属外壳等构成的屏蔽层而形成。电气通道以及金属管则通过这些界面,穿过各级雷电保护区的金属构件必须在每一穿过点做等电位连接。

进入大楼的电源线和通讯线应在LPZ0与LPZ1、LPZ1与LPZ2区交界处,以及终端设备的前端根据IEC1312——雷电电磁脉冲防护标准,安装上OBO之不同类别的电源类SPD,以及通讯网络类SPD(瞬态过电压保护器)。SPD是用以防护电子设备遭受雷电闪击及其它干扰造成的传导电涌过电压的有效手段。

行安装。

等电位连接

实行等电位连接的主体应为:设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道;供电线路含外露可导电部分;防雷装置;由电子设备构成的信息系统。

实行等电位连接的连接体为金属连接导体(如图3)和无法直接连接时而做瞬态等电位连接的防雷保护器(SPD)。

大楼的计算机房应敷设金属蔽网,屏蔽网应与机房内环形接地母线均匀多点相连。 通过星型(S型结构或网形M型)结构(见图4)把设备直流地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。小型机房选S型,在大型机房选M型结构。

机房内的电力电缆(线)、通信电缆(线)宜尽量采用屏蔽电缆。 架空电力线由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,埋地深度应大于0.6m,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,铁管两端接地。

接地

根据GB50174-93标准要求,电子计算机机房接地装置应满足下列接地要求:

交流工作接地,接地电阻不大于4欧姆;

安全保护接地,接地电阻不大于4欧姆;

直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定;

防雷接地,接地应接现行国标50057<<建筑物防雷设计规范>>执行。

交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地共用一组接地装置时,其接地电阻按其中最小值确定;若防雷接地单独设置接地装置时,其余三种接地共用一组接地装置,其接地电阻不大于其中最小值,并应采用OBO之防地电位反击的等电位连接保护器。

机房内通信电缆以及地线的布放和连接

通过模拟不同的布线、屏蔽和接地方式时,空间电磁场对通信线路的电磁感应影响情况试验,对计算机通信网络系统在建筑物楼内的布线和接地方式有如下结论:

通信电缆以及地线的布放应尽量集中在建筑物的中部。

通信电缆线槽以及地线线槽的布放应尽量避免紧靠建筑物立柱或横梁并沿建筑物立柱或横梁布线较长的距离,通信电缆线槽以及地线线槽的设计应尽可能位于距离建筑物立柱或横梁较远的位置。

卫星接收机高频电缆在进入机房前其金属屏蔽外皮,至少有二处与避雷设备引下线连接。

三、防雷器(SPD)的选用

一台质量优良的电源避雷器,与其元器件的正确选择,先进的设计方案、合理的生产工艺及良好的质量管理体系是分不开的。以下就如何从这几个方面去选择电源避雷器,结合实践作一探讨。

10、 防雷器中使用的元器件

电源避雷器中的雷电能量吸收,主要是氧化锌压敏电阻和气体放电管。

氧化锌压敏电阻是限压型保护器件,没有脉冲电压时呈现高阻状态,一旦响应脉冲电压,立即将电压限制到一定值,其阻抗突变为低阻状态。与气体放电管比较,它最大的优点是当它吸收脉冲电压时因残压高于工作电压,不会造成电源的瞬间短路,也不会产生续流。氧化锌压敏电阻的响应时间比气体放电管快。气体放电管的击穿电压对脉冲电压的上升速率十分敏感,电压上升速率越快,点火电压越高,响应时间越快。能够正确选择压敏电阻和气体放电管这二类元器件,并利用它们各自的优点进行组合的电源避雷器,其整机性能相对较好。电源避雷器中要求氧化锌压敏电阻,具有优良的能量耐受特性,而能量耐受特性主要用额定雷电冲击电流、最大雷电冲击电流和能量耐量三大指标来描述,这些特性与氧化锌压敏电阻的表面积有关,和元件的散热条件有关。同一种规格的压敏电阻,由于不同厂家的制造工艺、原料配方不同,其能量耐受能力会相差很大。

气体放电管具有很强的承受大能量冲击的能力,但在具体使用时,由于气体放电管在放电时残压极低,近似于短路状态,因此不能单独在电源避雷器中使用,气体放电管的耐流能力与管径有关,管径越大,耐流能力越好。气体放电管的质量问题主要表现为慢性漏气,长时间使用的可靠性问题(即遭受多次雷电冲击后,直流击穿电压值发生偏移),光敏效应和离散性较大。虽然近年来国产的气体放电管有了较大的改进,质量在逐步提高,但整体质量问题仍然存在,特别是可靠性问题和慢性漏气问题。因此电源避雷器中选择进口名牌气体放电管的产品应作为首选,且气体放电管的管径在Ф8?以上为好。

电源避雷器中的电容器和热熔保险丝的选择也很重要。电源避雷器长期工作在电网中,由于电容器的质量问题造成电源避雷器整机损坏的事例很多,因此,电容器的耐压选择很重要,特别是耐受脉冲高电压的冲击能力。相比之下,国外产品好于国内产品,日立公司,OKAYA公司的电容器质量为上好。电源避雷器中的热熔保险丝的作用是当雷电流超过电源避雷器最大承受能力时,由于过流作用,可使保险丝断开,同时由于过截使氧化锌压敏电阻温度上升亦可使保险丝断开,起到过流和温度双重保护作用。由于电源避雷器常态工作条件下,电流非常小,只是在雷电冲击或脉冲电压冲击时,在瞬态条件下起保护作用,因此与常规热熔保险丝的使用条件有所区别,所以,电源避雷器中的热熔保险丝应有独特性能,即在瞬态条件下的熔断特性。

11、 先进的设计方案

避雷器的设计方案有了良好的元器件,先进的设计方案是确保电源避雷器质量的必要条件。根据对国内外产品的分析比较,在设计电源避雷器时应充分考虑以下几个方面问题。电源避雷器耐雷电电流冲击等级的合理定位,即电源避雷器额定浪涌电流值和最大浪涌电流值的确定。现在市场上有些电源避雷器的厂商,为了广告宣传和产品竞争等商业行为,随意提高耐雷电电流冲击的等级,这是一种对用户极不负责的态度。雷击灾害对现代电子设备具有极大的破坏性。某一地区雷电电流的大小,由于地理环境、气象条件和电子设备电源接线方式等诸多不确定因素,很难用一个数字量来确定,因此,厂家对电源避雷器的设计应有较大的余量。一般浪涌电流的设计应是该电源避雷器最大浪涌电流值的一倍,而最大浪涌电流值又应是该电源避雷器额定浪涌电流值的一倍,这样的设计余量才是对用户负责的态度。在厂家设计的具体线路中,应采用多路浪涌电流吸收的冗余式电路结构,即当某一路浪涌电流吸收回路由于某元器件损坏,自动退出电源避雷器的整机电路,不影响整个电源避雷器的正常工作。由于采用上述的设计余量,即使出现一路、甚至二路吸收回路退出整体电路,也不影响整个电源避雷器的防雷能力。这种冗余设计方案将大大地提高电源避雷器的可靠性,是多雷区电源线路防雷的首选防护设备。

12、 生产工艺和质量管理体系方面

合理科学的生产工艺是确保电源避雷器质量的保证条件。在电源避雷器的生产工艺上,生产厂家应注意以下几个方面的问题。湿热一直是压敏电阻失效的一个重要原因,其表现出来的现象是压敏电阻在受长期潮湿环境的影响下,其泄露电流明显上升,压敏电压值明显下降。对于整个电源避雷器来讲,由于潮湿环境的影响,一旦电网中出现瞬态过电压或雷电电流的冲击,很可能造成局部短路而损坏的现象。由于雷雨季节往往是一个湿热的气象环境条件,因此电源避雷器的防湿热工艺显得非常重要。通常厂家采用环氧树脂灌封的生产工艺。有些厂家能在环氧树脂灌封的过程中进行真空抽气,则效果更好。因此,在选择电源避雷器时,除观看厂家的元器件的选择,设计方案和生产工艺外,质量管理方面也很重要。这包括元器件采购、保管、检验、组装、老化、残压和泄露电流的测试制度、安全制度等方面。

综上,选择质量优良的电源避雷器,不能只停留在厂家的广告宣传上,还应到厂家针对上述几个方面去看一看,特别是关键元器件的选择、设计方案、生产工艺是了解的重点。除此之外,当地的气象条件、年雷暴日数和雷暴造成财产损失的情况也应和选择电源避雷器的防护级别进行综合考虑。

四、防雷器的应用方案

1、防雷器的配置原则

应在不同使用范围内选用不同性能的防雷器(SPD)。在选用电源SPD时要考虑供电系统的形式、额定电压等因素。LPZ0与LPZ1区交界处的SPD必须是经过10/350us波形冲击试验达标的产品。对于通信SPD在选型时应考虑SPD与电子设备的相容性。

SPD保护必须是多级的,例如对电子设备电源部分雷电保护而言,至少应采取泄流型SPD与限压型SPD前后两级进行保护。

为各级SPD之间做到有效配合,当两级SPD之间电源线或通讯线距离未达规定要求时,应在两级SPD之间采用适当退耦措施。

对于无人值守场合,可选用OBO之带有遥信触点的电源SPD;对于有人值守场合,可选用OBO之带有声光报警之电源SPD,所有OBO电源防雷器都具有老化显示。

通信SPD应满足信号传输带率、工作电平、网络类型的需要,同时接口应与被保护设备兼容。通信SPD由于串接在线路中,在选用时应选用插入损耗较小的SPD。

在选用SPD时,供应商应提供相关SPD技术参数资料。

正确的安装才能达到预期的效果。SPD的安装应严格依据厂方提供的安装要求进行。

2、防雷器的具体应用

根据XX集团总部资讯中心机房的实际情况建议使用如下防雷保护装置:

在大楼的总配电室处加装一组(四个)德国OBO 的MC-50B间隙型防雷器,属于泻流型的防350us波形的防雷模块,它是建筑物内部的第一级防雷器。

为保护UPS设备,同时加强机房电源系统保护,在机房主配电柜内安装一套德国OBO V25-B/3+NPE-AS电源防雷保护器;UPS配电柜安装一套OBO V20-C/3+NPE-AS电源防雷保护器作为电源系统二级辅助保护;在机房的关键设备前端再安装OBO CNS-3D-G8 或DNS-3-D防雷保护器作为电源系统三级防雷保护。电源经三级保护后浪涌电压大大降低,完全符合UPS及常规电源的浪涌承受能力。电源避雷器为模块式插入,更换方便。当雷击时避雷器单向对地导通,使电源系统浪涌电压泄入大地,从而保护设备和人体,当模块断路时,AS声光报警器提供报警信号,提示更换。

在DDN前端安装一套德国OBO RJ45-V24T/4-F信号保护器,保护DDN专线设备及路由器。

交换机、服务器及小型机各安装一套德国OBO RJ45-E100/4-F、RJ45-TELE/4-F信号保护器。

地网保护器:机房地与大楼地之间使用OBO 480地网保护避雷器连通,连接成等电位体,并且当雷击时大楼避雷系统电流不直接进入机房地以防止雷电反击。

以下是应用在本方案中的防雷模块配置一览表:

序号

保护设备/安装位置

产品型号

说明

备注

电 源 部 分

1

机房主配电柜 V25-B/3+NPE-AS 加强型电源防雷器,带声光报警功能 三相四线 2

UPS配电柜 V20-C/3+NPE-AS 标准型电源防雷器,带声光报警功能 三相四线 4

关键设备前端 DNS-3-D 插座式电源防雷器 一拖三型(三孔) 5

降压变压器低压侧 MC50-B 间隙型电源防雷器 单线 通 信 网 络 部 分

6

电话、调制解调器 RJ11-Tele/4-F 通信线号防雷器 RJ11型接口 7

服务器、网络交换机、集线器 RJ45S-E100/4-F 100M以太网类型防雷器 RJ45接口 8

综合业务数据网设备 RJ45-ISDN/4 ISDN设备防雷器 RJ45接口 9

数据终端设备(DDN接入设备) RJ11-V24T/4 DTU高速Modem防雷器 RJ11接口 10

卫星接收机 DS-N、DS-BNC 卫星同轴接口电缆防雷器 N、BNC型接口 11

局域网卡 RJ45S-E100/4-F 电缆保护器 RJ45接口 KoaxN-E5/MF-C 网卡保护器 N型接口 KoaxB-E2/MF BNC接口 其 它

防雷接地方案范文第12篇

【关键词】输电线路;防雷;绝缘

1、输电线路防雷设计主要参考的技术规范

在输电线路综合防雷设计过程中,必须在相关国标、行业、以及企业标准的基础上,合理设计出完善可靠的防雷方案。目前,输电线路防雷设计主要参考的技术规范主要有:DL/T5092-1999《110~500kV 架空送电线路设计技术规程》、DL//T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、GB/T50064《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》、GB/T50064《交流电气装置的接地设计规范》、DL/T815-2012《交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器》等。在具体项目中主要通过架设避雷线或地线、加强线路绝缘等来进行输电系统的防雷设计。

(1)按照设计规范要求结合工程区地质、气象等条件,设置全线架设避雷线或地线的防雷措施,经接地装置将直击雷或感应雷所产生的电流有效引入到大地中,避免对系统中的电气设备造成破坏。

(2)加强输电线路的绝缘配合,有效提高线路绝缘子的有效耐雷水平,避免雷电过电压闪络故障的发生。

在DL/T5092-1999《110~500kV架空送电线路设计技术规程》等设计规程中,对输电线路避雷线提出了明确的保护角设计指标,详见表1所示:

输电线路避雷线设计过程中,其接地电阻必须满足相关指标要求,详见表2所示:

在GB/T50064《交流电气装置的接地设计规范》中明确规定各标称电压等级线路的综合耐雷水平,详见表3所示。

2、输电线路综合防雷设计措施

在输电线路防雷设计过程中,要结合工程特性和工程区已投运线路的工程实际,针对线路所遭受雷击方式的不同设计出有针对性的线路综合防雷方案,并根据运行维护过程中提出的一些问题和建议采取有效的设计方案修正措施,做到防雷设计方案安全可靠、经济合理,确保线路具有较高的防雷水平[2]。笔者将结合自我在实践设计过程中的相关经验及一些文献资料报道,对提高输电线路防雷水平提出一些设计思考和经验。

2.1科学合理选择输电线路路径,有效易避让雷击区

合理选择输电线路路径,可以有效避让低电阻率区,提高线路防雷接地设计水平。从大量实践案例分析可知,输电线路容易遭受雷击的地方主要集中在山区风口、顺风河口、以及峡谷等特殊地理位置处;四周是山丘的潮湿盆地,如输电线路杆塔四周存在鱼塘、水库等大面积水域;土壤电阻率存在突变的地带,如:岩石与土壤交界、山坡和稻田的分割等处。低土壤电阻率地区,容易遭受雷击。因此,在输电线路综合防雷设计过程中,结合地质勘探资料,科学合理选择线路路径,有选择避让易雷击区,可以从路径选址方面提高线路防雷水平。

2.2适当增加绝缘子数提高输电线路绝缘水平

在DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中关于绝缘子数规定为:在海拔不超过1000m的地区,输电线路其悬垂绝缘子串的绝缘子个数分别不低于7片(110kV)、13片(220kV)、17片(330kV)、25片(500kV),且对于大跨越档距全高超过40m的输电线路杆塔而言,其高度每增高10m则应相应增加1片绝缘子。由于我国处于1000m以上的海拔地区范围较广,其输电线路大多架设在山间盆地中,因此笔者建议:

①在进行输电线路悬垂绝缘子片数选型设计过程中,如果该地区平均海拔在1000m及以上,在设计过程中应严格按照设计规程要求乘以海拔校正系数。

②对于直线杆塔而言,35~220kV的输电线路宜考虑增加1片,对于220kV及以上电压等级输电线路宜考虑增设1~2片绝缘子;耐张杆塔宜结合工程特性按实际需要考虑增设1~2片绝缘子;

③对于可能多次遭受雷击的输电线路杆塔,在进行技术升级改造设计过程中,宜结合工程实际考虑增设1~2片绝缘子;

④对于大跨越杆塔或布设在山顶处的输电线路杆塔绝缘子串设计过程中,宜考虑增设1~2片绝缘子,以提高输电线路杆塔综合耐雷水平,确保输电线路设计方案具有较高的运行安全可靠性。

2.3合理设计方案增加导线与避雷线间的耦合系数

根据雷击闪络的反击原理可知,通过减少电感、降低接地电阻、增加导线与避雷线间的耦合系数等,可以在一定程度上增加输电线路的综合耐雷水平。因此,在输电线路综合防雷设计过程中,应结合工程实际考虑架设双避雷线或在导线下放布设耦合地线等方式来增加耦合系数,这样可以有效限制杆塔端部电压降低雷击过程中悬垂绝缘子串上的过电压幅值Uj。

2.4同塔双回线路不同回路间设计不平衡绝缘方案

在输电线路防雷设计中,采用不平衡绝缘防雷方案实际就是对于同塔双回线路不同回路选用不同片数的绝缘子串[3]。也即当雷击输电线路时,绝缘子串片数少的回路将先发生闪络,其闪络后的导线就相当于地线,这样可以增加同塔上的另一回导线的耦合作用,进而确保绝缘子串片数多的回路耐雷水平增高而不至于发生闪络,确保其中一回路继续安全可靠供电。

2.5安装线路氧化锌避雷器

避雷线的架设在一定程度上能够降低导线上的感应过电压,但不能完全消除感应雷的破坏作用,这要求在线路适当位置装设避雷器来将雷电流有效泄放入大地中,从而达到限制雷击过电压,保护电器设备运行安全的作用。安装线路氧化锌避雷器可以较大提高110kV及以上输电线路的综合耐雷水平,有效降低输电线路绕击和反击故障的发生,其对于雷电活动较为频繁且采用常规措施很难降低杆塔接地电阻的工程中,采用线路氧化锌避雷器其防雷效果相当明显。

3、结束语

为了有效防止和减少雷害对输电线路造成的破坏,在输电线路综合防雷设计过程中,要充分结合工程特性,考虑输电线路工程区的雷电活动频率及强弱程度、地形地貌、土壤电阻率等相关因素,同时还要结合工程区已投运输电线路的运行经验、技改经验等,通过技术、经济等方面的综合比较分析,比较出较为优越的综合防雷设计方案,确保输电线路具有较高防雷、耐雷水平。

参考文献

[1]林韶文,黄群古,曾益民.多雷区输电线路及变电站防雷保护[J].高电压技术,2003,29(5):17-18.

[2]李景禄.输电线路杆塔接地及其降阻措施[J].电瓷避雷器,2003(3):40-42.

防雷接地方案范文第13篇

我们都知道,冷暖空气在春季和夏季、夏季和秋季相交的时候活动非常的频繁。不断上升的暖气流在高空随着气温的降低逐渐冷却,凝结成小水滴,然后在重力的影响下逐渐下降。水滴和极速上升的气流相互摩擦,分裂成了带着不同电荷的并且大小不一的水滴。而在云层中,正电荷位于云的上部,负电荷在云的下部,正负电荷的不断分离便加大了云和云之间、云的不同部位之间、云和地面之间的电位梯度。而每当电位梯度达到一定程度时,就会在雷暴云之间或在暴云对地之间放电,这种现象便是雷电。雷电是由大气环流和具体地方的气候现象所决定的。

雷电作为一种自然现象,对通信设备是极具破坏性的。在日常生活中,每当遇到雷电天气,我们都会采取切断电源等相应的防雷避雷措施。而在雷雨多发季节,我们总还是会听到说,某某地方某某人家中因为遭受雷击,家中线路出现短路的现象,烧坏了家口所有的家用电器。这种事情在雷雨多发季节,雷雨多发地断是屡见不鲜的。而我们也都知道,雷电中的电压是高得可怕的,最高时可达到数百万伏的程度,而且它的瞬间电流也能够达到数十万安培的数量。这对于在外和藏在建筑里的通信设备是一个不小的危胁。更何况通信网络设备的硬件结构的集中化程度相对而言是比较高的,这也就使得其中板件抗过电压、过电流的能力下降,最终导致通信设备更容易受到雷电的破坏。而接口损坏导到数据丢失,主机损坏致使通信中断都是因为雷雨天气遭受雷击而出现的问题。所以为维护正常生活和工作,我们必须对通信网络中关键的系统和设备采取防雷措施,从而达到避雷防雷的作用。

2.通信工程项目防雷

在每个工程项目开始建设之前,建造公司都会出一成套的设计案来对建造方式、建造材料、建造程序等等有关于整个建筑工程的细枝末节加以论述,加以标明,力求为整个工程项目建设夯实基础,自然通信工程的防雷项目建设也不例外。

防雷设计是通信工程防雷项目建设的基础。如果项目施工前,没有一套系统的、明确的、有效的设计方案,在施工现场仅凭施工人员的主观臆断去进行布局与施工,那么这个通信网络要不会存在很多的安全漏洞,要不就根本无法使用。在施工的过程中,施工人员会遇到很多的问题,而这些问题都是需要工作人员根据实际情况进行分析综合,然后得出结论并加以解决的。这在有一个系统的施工方案时是对方案进行及时的补充,是有效地解决问题的方式方法。但是如果没有一个对工程进行全方位考虑的设计方案,那么这样做只是解决了许多问题中的一个,对于解决整个大问题便没有了实际性的意义。而没有设计方案这种做法不仅不够专业,而且还会给工程项目留下大量的安全隐患。防雷设计的必要性不仅仅在于设计方案本身的重要性,还在于雷电灾害的毁灭性。所以说,通信工程项目中的防雷设计是非常有必要的。

喜欢看新闻的朋友,可能有看过这样一则有趣的新闻:一个英国人因为缺乏防雷常识,在一个雷电交加的天气站在一棵大树下躲雨,边躲雨还边塞着耳塞听歌。而就在此时,突然一道闪电劈在了他的身上。但是奇迹也在这时出现了,他尽然没有事,最大的问题也仅仅是一点皮肤损伤,生命却安全无虞。这是为什么呢?后带经过专家的分析才知道,原来是他的MP3救了他。因为电流在到达他身体的那一瞬,被MP3导到了地上,这才险险的躲过了一劫。而这也就体现了现代防雷措施的一种方式——疏导。疏导即是通过将引线把云中的电荷导向大地,从而使得雷击电流无法流经通信设备,以此来保护建筑物和通信设备免受雷电打击的一种方法。

3.防雷设计

通信工程项目的防雷设计必须要根据雷发地区的实际情况来进行具体的设计。由于雷击主要可以表现为三种形式,即直击雷、感应雷以及球形雷。因此,针对以上三种形式的雷击危害,相关的工程设计人员必须在掌握它们共有属性的基础上,然后再根据其特有属性采用不同的的设计方法。下面就对一些通信项目的防雷设计进行简要分析:

(1)接地防雷。为了达到被保护物避免遭到直击雷或感应雷危害的目的,使雷电流泄入大地的一种有效措施。在该项目的防雷设计中要将所有的建筑物、线路、电气设备、网络等不带电金属的部分和金属护套,一切水、气管道等都纳入与防雷接地装置作金属性的连接中。防雷接地装置包括避雷针、带、线、网,接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。所以在通信工程项目的防雷设计中,我们还要不断的加深对防雷设备和防雷技术的了解和掌握,力求在不断的努力中大幅减少雷电灾害。

(2)架设耦合地线。避雷线本身就具有分流作用,对于一些经常遭遇雷击的线路,可以采取在导线下面外挂耦合线提高线路的防雷性能。耦合地线不仅具有降低接地电阻的作用而且还能有效的起到分流作用,所以架设耦合地线能够极大的降低线路的跳闸故障。具体通过在输电线路上采用耦合地线,并且使耦合地线与导线间在档距中央应该保持足够的垂直距离,防治遇到大风、冰雹、雨雪时发生导线与耦合线相接处发生短路,或者雷击塔杆时发生反击导线事故。

(3)采用不平衡绝缘方式。目前在高压输电线路上,同杆架设的双回路线路日益增多,对于这种线路传统的防雷措施无法达到要求,应该采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率,以保障线路的连续供电。不平衡绝缘的原则是使双回路的绝缘子串片数有差异,这样,雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络,闪络后的导线相当于地线,增加了对另一回路导线的耦合作用,提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络,保障了另一回路的连续供电。

(4)预放电棒与负角保护针。预放电棒的作用原理是减小导线与地线的间距,增大耦合系数,降低杆塔分流系数,加大导线、绝缘子串对地电容,改善电压分布,负角保护针可看成装在线路边导线外侧的避雷针,其目的是改善屏蔽,减小临界击距。预放电棒与负角保护针经常配合使用,具有一定的效果。另外还具有制作安装简单、维护方便、经济费用低等优点。

防雷接地方案范文第14篇

关键词:电子设备防雷解决方案

前言

防雷技术的发展是和高科技的迅猛发展紧密相关的。自富兰克林发明避雷针后的200年时间里,防雷工程主要是建筑和电力系统关注的重点,技术也日趋成熟。目前,雷灾增多的原因并不在于自然界的雷电现象发生变异,而是由于微电子技术的普遍应用,新设备的技术和结构和过去电子管设备有了很大区别,雷电的某些在过去想不到也看不到的物理效应在新器件、新产品上发生功能。过去的防雷主要针对强电系统,雷电磁波(LEMP)的存在危害不了它;而现在的防雷技术重点转向弱电系统。随着微电子技术的广泛应用,雷电对设备的破坏途径更加多样,破坏程度更加广泛和深入;它可以导致数据信号发生错乱,也可能导致芯片的直接损坏,使设备立即发生故障中断通信;还有一种可能,雷击产生高压浪涌仅使某些部件缓慢劣化而缩短使用寿命,这种损伤会使设备经常产生难以捉摸的软故障直到最后电路失效或性能下降。

面对新的防雷形势,若仍采用旧的防雷观念或技术必将导致更大的灾祸和损失。因此,防雷工程技术需要一个大转变、大提高,必须要从系统的角度进行综合防御。根据国际公认的观点,全面的防雷就是要提供高效的接闪体,平安引导雷电流入地,完善低电阻地网,清除地面回路,电源浪涌冲击防护,信号及数据线瞬变防护。

在采用新的防雷技术手段上,要遵重科学,遵守防雷规范,也要重视继续长期以来建立的防雷体系和防雷经验,并在实践中合理应用和发展。雷电的发生具有很大的随机性,不同的地方所处环境的雷电频繁程度和强烈程度不同,设备本身价值也有很大差异,所以在防雷设施的配置上不能一概而论,一定要从实际出发,坚持经济性、合理性、灵活性,因地制宜,避免不必要的浪费。

本方案的目的是提出一套完整而易于操作的防雷设计和运行方案予贵单位在机房电力改造的同时进行参考实施,要改造的机房作为XX国际集团的通信、数据和网络中枢,必然要有一个可靠的后备供电系统和完善的电子设备防雷系统,从而达到使XX集团总部的重要设备和网络系统平安运行的效果。对关键设备的保护,就是要达到99.999以上的平安运行时间。我们深知,在企业信息化的今天,保证了资讯中心机房的平安运行,就是保证了XX国际集团的平安运作。

总则

电子设备雷电过电压及电磁干扰防护,是保护通信线路、设备及人身平安的重要技术手段,是确保通信线路、设备运行必不可缺少的技术环节,是企业电子化建设及运行管理工作的重要组成部分。

本方案的设计依据:

IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》

GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

VDE0675《过电压保护器》

GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》

GB-50174-93《计算机房防雷设计规范》

GB2887-89《计算机场地技术条件》

本方案中的所采用的过电压保护产品是由世界知名防雷器生产商德国OBOBETTERMANN公司精工设计制造的电源及通信信号的过电压保护器(SPD),其产品符合VDE、IEC及GB相关标准,并通过国内邮电、铁道、电力等有关权威检测机构检测认证。银行系统计算机房直击雷防护办法严格依据GB50057-94第二类建筑物设计标准,其避雷针、引下线、地网系统应合乎规定要求。

一、过电压的入侵途径及危害

1、雷电

直击雷:

是指雷电直接击在建筑物构架、动埴物上,因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。一般防直击雷是通过避雷装置即接闪器(针、带、网、线、)引下线构成完整的电气通路后将雷电流泄入大地。然而接闪器、引下线和接地装置的导通只能保护建筑物本身免受直击雷的损毁,但雷电会透过多种形式及途径破坏电子设备。

带电云层和大地上某处发生迅猛的放电现象,在放电的瞬间,会产生一股峰值在1000到100,000安培的脉冲电流,它的上升时间约为一微秒。假如雷电直接击中建筑物、房屋及和地基接地连接的所有电器设施,接地网的地电位水平会在数微妙之内被抬高数万或数十万伏。高度破坏性的雷电将从各种装置的接地部分,流向供电或数据网络系统。和此同时在未实行等电位连接的导线回路中,可能诱发高电位差而产生火花放电的危险。虽然直击雷的能量巨大,但由于遭受雷电直接袭击的范围通常很小,传统安装于建筑物顶上的富兰克林避雷针将放电电流引导到大地,实践证实,对建筑物设施的保护,避雷针是经济和有效的。

但是,当雷电击中室外传输电源导线或者其他信号线、电话线上时,一个瞬时雷电冲击波会沿着导线向和其相连的设备前行,损害相连的电器设备,并可能击穿绝缘,危及人身平安,或者产生电弧、电火花引起火灾。

感应雷:

是雷电在雷云之间或雷云对地的放电时,并在四周的户外传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线和电磁感应并侵入设备,使串联在线路中间或终端的电子设备遭到损害。感应雷虽然没有直击雷猛烈,但其发生的机率比直击雷高得多。直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾难,而感应雷则不论雷云对地闪击或者雷云对雷云之间闪击,都可能发生并造成灾难。此外直击雷一次只能袭击一个小范围的目标,而一次雷闪击都可以在较大的范围内多个小局部同时产生感应雷过电压现象并且这种感应高压可以通过电力线、电话线等传传输到很远,至使雷害范围扩大。

雷电波侵入:

由于雷电电流有极大峰值和陡度,在它四周的出现瞬变电磁场,处在这瞬变电磁场中的导心得感应出较大的电动势,而此瞬变电磁场,都会在空间一定的范围内产生电磁功能,也可以是脉冲电磁波辐射,而这种空间雷电电磁脉冲波(LEMP)是在三维空间范围里对一切电子设备发生功能。因瞬变时间及短或感应的电压很高,以致产生电火花,其磁脉冲往往超过2.4高斯。现代银行、邮电、证券机房或营业柜台普通应用微机进行货币存取、信息传递和交换,其对磁脉冲承受限度一般为小于0.007高斯,故在新机房建设或旧机房改造时应对防雷和磁屏蔽办法必须充分注重。

球形雷:

是一种非凡的雷电现象,简称球雷。一般是以橙或

红色,或似红色火焰地发光球体,(也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的),直径一般约为10-20厘米,最大的直径可达一米,存在的时间大约为百分之几秒至几分钟,一般是3至5秒,其下降时有的无声,有的发出嘶嘶声,一旦碰到物体或电气设备时会产生燃烧或爆炸,其主要是沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室内,有的由烟囱或通气管道滚进楼房,多数沿带电体消失。

2、操作瞬间过电压

众所周知,当电流在导体上流动时,会产生磁场,储存能量,电流截越大,导线越长,储能越大,所以当大型负载(非凡是电感性负载)电气设备开关时,便会产生瞬时过电压。

防雷接地方案范文第15篇

【关键词】古建筑;文物保护工程;防雷

中国传统古建筑多为全木结构或砖木结构。因被雷电击中而造成直接破坏或引起火灾一直是传统古建筑主要存在的安全隐患之一,历史上因被雷电击中而发生火灾至全部建筑被损毁殆尽的例子不在少数。为了尽量减少雷电对古建筑的破坏程度,现代古建筑保护工程均有防雷设计要求。一般的防雷处理方式是根据设计要求在建筑物屋面的翼角和屋顶正脊上安装引导线,将雷电引至地面,从而达到保护建筑物本体的目的。其判断依据是根据对建筑物周边的接地电阻值进行检测,判断是否达到国家及设计防雷要求。若测得接地值无法达到标准要求,则要进行升级处理方式,即防雷补充接地工程,直到接地电阻值达到设计规范要求。本文以三峡工程湖北库区最大的文物保护工程屈原祠仿古新建工程为实例,介绍并分析古建筑防雷保护工程。

1 建筑工程概况

屈原祠始建于唐代,是为纪念我国伟大爱国主义诗人屈原而建的纪念性祠堂。因兴建三峡水利枢纽工程,位于秭归县归州镇的老屈原祠将于水位上涨至175米后被淹没,屈原祠将以仿古新建形式建于秭归新县城茅坪凤凰山。新建的屈原祠占地面积12500余平方米,建筑面积5800平方米,由山门、前殿、正殿、南配房、北配房、南碑廊、北碑廊、南陈列室、北陈列室、南厢房、北厢房、享堂、屈原墓冢、消防监控室、卫生间15座建筑组成,分为屈原祠、屈原墓两部分。屈原祠以山门、前殿、正殿为中轴线对称布局,屈原墓建于屈原祠东面,由神道、享堂、屈原墓冢组成。正殿、前殿、南、北厢房、享堂为木结构建筑,屈原墓冢为石结构建筑,其余为钢筋混凝土仿古建筑。屈原祠仿古新建工程由国务院三峡工程建设委员会批准立项,湖北省文物局负责具体组织建设。其主体工程于2006年底开始建设,2009年初建设完成并通过验收。同时,屈原祠所在秭归县凤凰山古建筑群,被国家文物局批准为第六批全国重点文物保护单位。因此,屈原祠仿古新建工程的建设意义十分重大,一直受到各级政府部门的高度重视和社会各界的广泛关注。

在屈原祠主体工程竣工后,建设单位邀请秭归县防雷控制中心对该建筑群防雷控制数据进行检测,具体是对建筑物接地电阻值进行测量。经过检测,屈原祠最主要的正殿接地电阻值为15.4ω,前殿接地电阻值为16.0ω,均未达到《建筑物防雷设计规范》gb50057-94(2000年版)的要求。因此,必须进行防雷补充接地工程。而屈原祠主体工程施工单位不具备防雷补充工程施工资质,建设单位另委托了宜昌市一家具有防雷工程专业资质的单位承担该工程的方案设计编制及施工。

2 环境及地质勘察分析

防雷工程承担单位首先对屈原祠建设环境及地质情况进行勘察分析。屈原祠建设新址凤凰山面对三峡大坝。三峡大坝建成以后,凤凰山成为长江中的半岛,屈原祠正好处于向东开口的喇叭型地形的尖端,当西南暖湿气流输送到此将形成上升气流,加上充足的水汽条件,极易出现雷暴天气。据当地气象资料统计,秭归县年平均雷暴日数大约为54天,因而雷电活动较为频繁。

由于茅坪镇地区的地表为片麻岩角闪石风化颗粒状的沙石土层,其水分含量少,因此这种土壤的电阻率一般都很高。根据现场勘察,屈原祠所处的地质条件北面多为花岗岩石层,其他为强风化砂地质。由于这两种土壤电阻率都很高,导电性能差,雷电过程会产生强大的闪电电流,当建筑物落雷时,通过接闪器、引下线,接地体将雷电流扩散于大地之中。土壤的电阻率越小,雷电流扩散越快,越安全;土壤电阻率越大,雷电流扩散越慢,越危险。如果没有良好的接地,就会直接危及建筑物的安全。综合屈原祠所处的地理环境和地质条件,简单的利用建筑物基础接地是很难达到规范要求,必须增设补充接地设施才能达到防雷设计要求。

3 方案设计

针对屈原祠建设地址秭归县凤凰山的地质地貌情况,防雷工程承担单位开始编制专项防雷工程设计方案。首先,屈原祠防雷施工方案主要设计技术标准及验收依据是:

⑴《建筑物防雷设计规范》(gb50057-94)(2000版)

>

⑵《中华人民共和国文物保护法》

⑶《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

(gb50343-2004)

综合考虑到屈原祠内各建筑等级、结构形式及工程预算,对院落内规模最大、等级最高、受雷电影响最大的前殿和正殿两栋建筑进行防雷补充接地工程。

接地是防雷的重要环节,雷电防护的根本原理即是通过不同的方式将雷电流泄放引入大地,从而保护建筑物、人员或设备的安全。为了将来电气设备、电子设备的工作接地和保护接地容易实施和达到规范要求的接地电阻值,该接地系统采用基础接地与人工接地做为联合接地装置。基于屈原祠所处的两种地质条件和各建筑物所处的位置,做防雷接地设计:

考虑到屈原祠内各个建筑所处的位置及地质条件,对屈原祠正殿、南北厢房、前殿设置一圈闭合环形接地网。

接地网具体做法是:距各建筑物基础1-3米(因地质条件限制可适当放宽)处增加一圈水平接地体和垂直接地体,水平接地体采用40×4的热镀锌扁钢,垂直接地体视地质条件而定,对土壤条件好的采用1.5米长,50×50的热镀锌角钢;对是花岗岩地质,我们采用钻深孔,在孔内各放置一根6米长φ65镀锌无缝钢管做为垂直接地体,再灌注降阻剂填满岩石与该钢管接地体之间缝隙。水平接地体与垂直接地体焊接后,用高效无毒降阻剂和黄土回填来改变土壤结构,使之接地电阻符合国家防雷规范要求r≤10ω。

4 工程施工

方案确定后,防雷工程承担单位立即组织人员开始施工。按照方案要求,施工人员在距离正殿建筑轮廓线4米,前殿建筑轮廓线3米外,按建筑物轮廓线开挖一闭合地槽。在开挖槽过程中,土壤多为三类黄土,未见花岗岩。将规格为40×4的热镀锌扁钢放置槽底,做为水平接地体。在建筑物防雷引导线接地点开挖一条地槽与外地槽相连,用同样规格的热镀锌扁钢与水平接地体焊接成一体。根据地质情况,选择将1.5米长,50×50的热镀锌角钢做为垂直接地体,与水平接地体焊接成型。通过监理检查验收后,灌注高效无毒降阻剂和回填黄土将槽填满,以此来改变土壤结构,分层夯实地面。以上防雷工程所用材料都有出厂证明和产品合格证,并严格通过监理检查验收后才能使用。经过1个月的紧张施工,承担单位完成全部防雷补充接地工程任务。经再次检测,正殿接地电阻值为3.9ω,前殿接地电阻值为4.5ω,达到防雷设计规范要求,并通过防雷检测中心验收。