综合防雷设计方案

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1、综合防雷设计方案山西捷力通防雷科技有限公司第一章 概述一、雷电防护概述雷电是一种极具破坏力的自然现象，其电压可高达数百万伏，瞬间电流更可高达数 十万安培。千百年来，雷电所造成的破坏可谓不计其数。落雷后在雷击中心1.5-2Km范 围内都可能产生危险过电压损害线路上的设备。雷电灾害如同暴雨、飓风一样都属于气 象（自然）灾害，它与水、旱、刑事犯罪、交通事故统称为影响社会安全和经济发展的 六大灾害。近年来，随着大量的数据设备和精密仪器应用的范围日益广泛，雷电损害造成的事 故有逐年上升的趋势。由于通讯计算机网络精密设备内部结构的高度集中化，使设备耐 受过电压、过电流的能力下降，更易遭受雷电破坏。轻者可造

2、成计算机终端和通信设备 的接口损坏，使通信中断，大量信息丢失或无法传输；重者使网络主机损坏，导致网络 瘫痪，工作无法进行。计算机网络系统易遭受雷击损坏的设备有：MODEM （调制解调 器）、ROUTER （路由器）SWITCH （交换机）、HUB、网卡、通信卡、UPS、计算机电源 及主板。工业化和科技的进步使得各种高层建筑和特殊用途建筑如雨后春笋般的拔地而起， 这也为雷电防护提出了大量新的问题。 “静电抵抗”、 “电磁干扰”、 “热岛效应”等等的问 题都有待进一步区研究和解决。近十多年来围绕这些问题人们进行了不懈的努力，提出 了许多新的防雷理论，研制出一大批新的防雷器件、设备和材料，开发出许多

3、全新的雷 电防护技术。我国于1994年颁布了新的建筑物防雷设计规范GB 50057-1994，该规 范参考了大量国际标准，对原有的规范做了大量的修改，无论从指导思想、技术要求还 是技术措施上讲都处在国际领先地位，这也标志着我们国家对雷害的重视。二、雷电防护的基本理论1、雷击侵入设备的途径口电盟至読宜击希或轉近岳击：亚击在夕舟防奋至禺如保护睦架H装董上J电境t等n在月外焉电商理信 皱W浪蒲电療在叢地电阳脳上引起电亞阵.C用音环va亦产住tt唱乐啤蟲“55為雷云之同的談电遥址 探空题引起晒區百 施葩蚯也2、雷击防护的基本原理雷击防护：就是通过合理、有效的手段将雷电流的能量尽可能的引入到大地，是 疏

4、导，而不是堵雷或消雷。一个完整的防雷系统包括两个方面：直接雷击的防护和感应 雷击的防护。缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潜在危险的。一般我们将其分 为外部避雷和内部避雷两部分。由避雷针（或避雷带、避雷塔）、引下线和接地系统构 成外部防雷系统，主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故；而内 部防雷系统则是防止雷电和其它形式的过电压侵入设备中造成损坏，这是外部防雷系统 无法保证的，为了实现内部避雷，需对建筑物进出各保护区的电缆、金属管道等安装过 电压保护器进行保护并良好接地。A、多级分级（类）保护原则：即根据电气、微电子设备的不同功能及不同受保 护程序和所属保护层确定防护要点作

5、分类保护；根据雷电和操作瞬间过城市危害的可能 通道从电源线到数据通信线路都应做多级层保护。B、外部无源保护：在0级保护区即外部作无源保护，主要有避雷针（网、线、带） 和接地装置（接地线、地极）。 保护原理：当雷云放电接近地面时，它使地面电场发 生畸变。在避雷针（线）顶部，形成局部电场强度畸变，以影响雷电先导放电的发展方 向，引导雷电向避雷针（线）放电，再通过接地引下线，接地装置将雷电流引入大地， 从而使被保护物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效的防直击雷的方法。然而，以 往一般认为用避雷针架空得越高越好（一般只按 45 度角考虑），且使用被动放电式避 雷针，其反应速度差，保护的范围小以及导通

6、量小。根据现代化发展的要求，避雷针应 选择提前放电主动式的防雷装置，并且应该从30度、45度、60度等不同角度考虑，安装，以做到对各种雷击的防护，增大保护范围以及增加导通量。建筑物的所有外露金属 构件（管道），都应与防雷网（带，线）良好连接。E D IN VDE D675 PartSPDYC、内部防护（1）、电源部分防护：雷电侵害主要是通过线路侵入。高压部分电力局有专用高 压避雷装置，电力传输线把对地的电力限制到小于6000伏（IEC62.41），而线对线则无 法控制。所以，对 380v 低压线路应进行过电压保护，按国家规范应分三部分：建议在 高压变压器后端到楼宇总配电盘间的电缆内芯线两端应对

7、地加避雷器，作一级保护；在 楼宇总配电盘至楼层配电箱间电缆内芯线两端应对地加装避雷器，作二级保护；在所有 重要的、精密的设备以及 UPS 的前端应对地加装避雷器，作为三级保护。目的是用分流（限幅）技术即采用高吸收能量的分流设备（避雷器）将雷电过电压（脉冲）能量分流 泄入大地，达到保护目的，所以，分流（限幅）技术中采用防护器的品质、性能的好坏 是直接关系网络防护的关键，因此，选择合格优良的避雷器至关重要。（2）、信号部分保护： 对于信息系统，应分为粗保护和精细保护。粗保护量级根据所属保护区的级别确定，精细保护要根据电子设备的敏感度来进行确定。其主要考虑的如：卫星接收系统、 电话系统、网络专线系统

8、、监控系统等。建议在所有信息系统进入楼宇的电缆内芯线端， 应对地加装避雷器，电缆中的空线对应接地，并做好屏蔽接地，其中应注意系统设备的 在线电压、传输速率、按口类型等，以确保系统正常的工作。（3）接地处理 在建筑物的建设中，一定要求有一个良好的接地系统，因所有防雷系统都需要通过接地系统把雷电流泄入大地，从而保护设备和人身安全。如果接地系统做得不好，不 但会引起设备故障，烧坏元器件，严重的还将危害工作人员的生命安全。另外还有防干扰的屏蔽问题，防静电的问题都需要通过建立良好的接地系统来解决。一般整个建筑物 的接地系统有：建筑物地网（与法拉第网相接）、电源地（要求地阻小于 10 欧）、逻 辑地（也称

9、信号地）、防雷地等，有的（如IBM ）公司要求另设专用独立地，要求地阻 小于 4 欧。然而，各地必须独立时，如果相互之间距离达不到规范要求的话，则容易出 现地电位反击事故，因此，各接地系统之间的距离达不到规范的要求时，应尽可能连接 在一起，如实际情况不允许直接连接的，可通过地电位均衡器实现等到电位连接。为确 保系统正常工作，应每年定期用精密地阻仪，检测地阻值。接地装置由接地极及一些附 件、辅助材料组成。接地装置的选材和施工主要决定于土质结构，即土壤的地阻率P。 不同层土质结构不同，因而地阻率p不同，为增加接地装置使用效率，应使用长效降阻 剂。接地示意图：AI大于-菲-地平面非佥恫接地模块3、雷

10、电的选择性A、易遭雷击的地点：1、土壤电阻率较小的地方，如有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处、湖沼、低洼地区和地下水位高的地方；2、山坡与稻田接壤处；3、具有不同电阻率土壤的交界地段。B、易遭受雷击的建（构）筑物：1、高耸突出的建筑物，如水塔、电视塔、高楼等；2、排出导电尘埃、废气热气柱的厂房、管道等；3、内部有大量金属设备的厂房；4、地下水位高或有金属矿床等地区的建（构）筑物；5、孤立、突出在旷野的建（构）筑物。第二章 设计中心思想一、环境分析自然气候：现场地区处半干旱半湿润季风气候区,属温带大陆性气候,四季分明,雨热 同期。但由于受地形影响,山区平川气候差异较大,气候特征迥异。大同市气温

11、的一般特 点是冬寒夏热。气温的年较差和日较差均大。年雷暴日43.2 （d/a）属于高雷区，常见 雷电产生形式（如图示）。二、方案设计思路经过现场勘查以及当地地理环境分析！该区属高发雷区！危害大等特点，目前雷电 产生的后续就是造成生产区域断电，进而造成生产中断导致较大损失！本案来电产生形 式，以及贵方实际情况，常用的避雷器均不能有效地满足要求！虽然目前的氧化锌避雷 器可以有效的保护终端设备，但不能够有效防止雷电产生时的瞬间过大电流，以及横跨 雷瞬间短路造成的落闸断电而造成的巨大损失！故而，本案将采用提前放电避雷针做直击雷防护，再有效结合过电压防护，从而 减少或避免雷电的产生，有效地防止雷雨天造成

12、的断电造成的生产的巨大损失，主要机 理（如图所示）B 口口 口13 口 口口口 口 口口 口 a cion 口口 口口避雷针工作机理示意图） 口口 口 口口口口a 口1-+*+* + +*斗斗牛力0D Iid工作原理：在雷电条件下，当雷电下行先导接近地面时，任何导电的表面均会产生一个上行先导。在被动避雷针的情况下，只有在长时间的电荷重聚之后，才会传播上行先导。在雷电放电之前的高静态电场特性情况下避雷针接闪器在针尖会产生可控幅度和 频率的脉冲，这使避雷针产生一个上行先导并向上传播，从而截获雷云里发出的下行先 导。第三章、防雷设计标准一、设计依据及相关标准GB 50057-94建筑物防雷设计规范（

13、2000版）GB 503432004建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50054-95低压配电设计规范GB 50174-93电子计算机机房设计规范GB 50169-92电气装置安装工程接地装置施工及验收规范IEC 61024建筑物防雷IEC 61312雷电电磁脉冲的防护GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范D 562建筑物、构筑物防雷设施安装YD 5078通讯工程电源系统防雷技术规范YD/T1235.1-2002二、设计内容通信局（站）低压配电系统用电涌保护器技术要求所谓雷击防护：就是由避雷针（或避雷带、避雷网）、引下线和接地系统构成外部防雷系统，主要是为了保护煤矿

14、建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故；在0 级保护区即外部作无源保护，主要有避雷针（网、线、带）和接地装置（接地线、地极）。三、保护原理当雷云放电接近地面时，它使地面电场发生畸变。在避雷针（线）顶部，形成局部 电场强度畸变，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针（线）放电，再通 过接地引下线，接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物免受雷击。这是人们长期 实践证明的有效的防直击雷的方法。然而，以往一般认为用避雷针架空得越高越好（一 般只按 45 度角考虑），且使用被动放电式避雷针，其反应速度差，保护的范围小以及 导通量小。根据现代化发展的要求，避雷针应选择提前放电主动式的防雷装置，

15、并且应 该从 30 度、45 度、60 度等不同角度考虑，安装，以做到对各种雷击的防护，增大保护 范围以及增加导通量。建筑物的所有外露金属构件（管道），都应与防雷网（带，线） 良好连接。第四章、现场勘察及设计方案1.回转窑1#配电室，配电柜无电源感应雷防护，应在配电柜安装电源一级防雷箱及电源二级 防雷器，并做一套小于 4 欧姆的防雷接地系统。2#配电室，配电柜无电源感应雷防护，应在配电柜安装电源一级防雷箱及电源二级 防雷器，并做一套小于 4 欧姆的防雷接地系统。2、竖炉根据现场勘察在 4 个竖炉顶部各安装一支 5 米高的避雷针，做直击雷防护。3、调压站根据现场勘察在调压站附近做一套小于 10 欧姆的防雷接地系统并与调压站彩钢房 钢结构连接。4、鼓料车间配电柜无电源感应雷防护，需安装一台电源防雷器，并做一套小于 4 欧姆的防雷接 地系统。第五章、产品技术参数一、高效物理降阻剂降电阻原理本降电阻剂由多种成份组成，其中含有电解质、石墨、固化剂、润滑剂、高效防腐剂及填充材料等。它呈黑色粉末状，是一种良好的导电体。将它施于接地体和土壤