湛江南国花卉科技园综合防雷工程设计方案[科比特]Word格式.doc

湛江南国花卉科技园综合防雷工程设计方案[科比特]Word格式.doc

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本公司防雷产品分电源类和信号类，电源类有串联式和并联式，信号类分为：

计算机网络类、视频类、音频类、馈线类。

广泛应用于：

1.通信机、计算机电源电路和信号电路的冲击保护；

2.楼宇、建筑物供电系统的防雷保护：

3.高速公路、铁路、航空系统、金融证券系统的防雷保护；

4.野外气象站、雷达站、各种数据采集系统的防雷保护；

5.工业配电柜（板）的防雷和防操作过电压保护。

“科比特”永远追求科学的管理方式、以优良的性价比、

独特和完善的售后服务来赢得市场！

前言

雷电是一种自然现象。

随着微电子、计算机技术的迅速发展，以集成电路为核心的各种测控及网络通讯系统已广泛应用于现代生活的各个领域。

这类设备对过电压、过电流、电磁脉冲等外来干扰极其敏感且耐受能力极低。

通过对雷电的能量波谱分析可知，雷电波能量主要集中在低频段，极易与工频（50HZ）的供电线路形成耦合，造成雷电波的侵入；

加之机房内的计算机设备采用了大量的微电子技术，由于微电子设备的特殊性，其速度快、精度高，但抗干扰能力差，极易毁坏。

而雷电电磁脉冲是一种强电磁干扰源，以不同的途径侵入电子设备内部，轻则干扰设备的正常运行，造成数据失真；

重则使电子设备局部损坏或整机报废。

一、雷电的防护原理

在低压供电系统、测量和控制系统、计算机网络，有许多因素可引起过电压浪涌。

下面所述的四种造成的危害最大。

直击雷：

如果雷电直接对有外部防雷装置的建筑物或者直接打到建筑物顶部的可以通过某种途径传输雷电流入地的装置放电（如室外天线，卫星接收装置等），使得地电位抬升，一大部分雷电流通过保护接地线进入到建筑物的装置和连接的设备。

雷电也可能直接对电源线（低压架空线）或数据线放电，大部分高能雷电流被引入到建筑物里。

附近的雷击：

一是，即使建筑物本身没有遭到雷击，附近的雷电闪击也可能引起建筑物装置上的过电压。

这个浪涌过电压直接或通过电感性或电容性耦合到达电子装置、设备的线路上。

或者通过雷电放电通道散发出的磁场，在设备的线路上感应出过电压，建筑物内的长导线回路特别容易感应出过电压。

容性耦合是通过具有高电位差的两点之间的电场产生的，例如在雷电放电通道和金属导线之间。

附近的雷击----雷击电磁脉冲辐射

二是，雷电击中附近建筑物或附近其他物体、地面，导致地电压升高，并在周围形成巨大的跨步电压。

部分雷电流可能通过大地传送到接地系统从而入侵建筑物内部设备形成地电位反击。

或者其它防雷装置在对地泄放防雷流时引起接地装置的电位升高，并沿接地系统入侵建筑物内部设备形成地电位反击。

附近的雷击----地电位反击

远处的雷击：

一是在几公里甚至几十公里的范围内，雷电击中电力或信息通讯线路，然后沿着传输线路侵入设备。

二是在几公里的范围内的雷电闪击，也可能在低压导线、数据线上感应过电压，该过电压也可能将高电压传导到建筑物的接地装置上，从而对电子设备造成极大的危害。

甚至云层之问或云层内部的放电产生的瞬变电磁场也能耦合过电压到导线中。

远处的雷击----传导雷

开关浪涌：

开关浪涌来自电路的闭合、断开的转换操作，来自感性和容性负载的开关操作，也来自短路电流的阻断。

特别地，大型用电系统或变压器的断开可能引起对邻近的电子设备的损坏。

雷电的破坏力主要表现为：

1产生电效应、热效应和机械力破坏。

2由于雷电引发的电荷分布不均匀，通过静电感应而产生的局部过压使电子设备损坏。

3由于雷电流形成的电磁场变化，通过电磁感应使周围导体产生过压。

4雷击使微电子设备地电位升，导致高电位地反击。

二、雷击的防护

对雷电防护，概括的讲就是在良好接地前提下，通过安装合适的过电压（流）保护器预防雷电感应，利用性能良好的避雷针（网、带）预防直接雷击。

防雷系统应包括三个方面：

直接雷击的防护、感应雷击的防护和良好的接地系统，缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潜在危险的。

A、直接雷击的防护：

直接雷击的防护应采用避雷针或避雷带。

按照滚球法计算被保护物应在接闪器的保护范围内，接地冲击电阻不大于10Ω。

避雷装置包括：

接闪器、引下线和接地装置。

B、感应雷击的防护：

感应雷击防护应主要从线路防护考虑。

机房电源进线处应加装电源避雷器，机房信号进线处应加装信号避雷器。

计算机场地的安全保护接地应不大于4Ω，交流工作接地应不大于4Ω，直流工作接地如果设备有特殊要求，按设备的特殊要求接地，无特殊要求则参照交流工作接地的要求，应不大于4Ω。

现场情况介绍

基本情况：

湛江南国花卉科技园区主要从事花卉种植，均为水田土壤，有部分丘壑地带。

占地面积约3000亩，位于湛江市郊区，周边均为农田和园区，较为空旷。

属于新建园区，正准备投入使用。

办公楼高2层，已有直击雷安全防护措施。

两个泵房（长4米，宽3米，高3米），均无直击雷和感应雷防护措施。

泵房内设备无感应雷防护措施，设备未接地。

没有地网。

供电线路：

该园区室外变压器4台、39个三相分电箱、7个单相分电箱，4台变压器均设置在室外，位于园区的不同位置，进线后无感应雷防护措施及接地系统，另外共46台（39个三相+7个单相）室外悬挂式分电箱均无感应雷防护措施及避雷器重复接地系统。

园区内所有线路均采用架空敷设，无任何感应雷防护措施。

根据现场防雷中所存在的问题，我们做出以下设计方案，以保证达到最佳的防雷效果。

方案设计依据

1．GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

2．国际电工委员会IEC60364-5-534《建筑物的电气设施规范》

3．GB50174-93《电子计算机机房设计规范》

4．GB9361-88《计算机场地安全要求》

5．GB7450-87《电子设备雷击保护导则》

6．GB2887-89《计算站场地技术条件》

7．GB12158-90《防止静电事故通用导则》

8．IEC60364-5-534《建筑物的电气设施—过电压保护器件》

9．IEC61024-1-1《建筑物防雷—防雷装置保护、级别的选择》

10．IEC6063《SPD电源防雷器》

11．国家公安部发布：

GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》

12．GB50054-95《低压配电设计规范》

方案设计

一、本防雷工程方案的组成：

这次的防雷方案主要包括四大部分：

第一部分：

直击雷防护。

第二部分：

地网的制作。

第三部分：

设备防雷，主要为电源防雷。

第四部分：

等电位处理、屏蔽，等电位处理也可称共地处理，即工作地、防雷地、保护地均进行等电位连接，消除各点之间的电位差。

金属线管的屏蔽接地，其目的是将线管上已感应的电磁干扰在进入设备之前疏导入地。

二、方案达到的目的：

完善园区的防雷措施，保护好园区内工作人员的安全，保障设备的正常运作。

三、方案的具体内容：

一、直击雷防护

根据GB50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规范》规定；

根据泵房的尺寸，可采用避雷针、避雷杆：

可分节制作，最下一节用内径＞Φ50mm镀锌钢管，顶部采用先导式避雷针。

为保证避雷杆的强度和稳定性，避雷针架设位置为房顶正中心，高度3米。

避雷针型号为KBT-UB/1，针长1.5米需要另增加一根高为1.5米的避雷杆，使得针尖高度达到3米，即可满足要求。

二、地网的制作

标准地网是为防雷提供雷电流的最终去处，地网的好坏直接影响到防雷的效果，防直击雷必须制作10Ω以下的地网、防感应雷必须制作4Ω以下的地网。

共用地网时应采用最低要求值。

制作的地网应离建筑物出入口或人行道不小于3m，小于3m时应将水平接地体局部深埋不小于80cm以上。

地网上端深度为100厘米，垂直接地体采用5×

50×

2000热镀锌角钢，水平接地体采用4×

40热镀锌扁钢.

地网的制作方法：

。

人工接地体（包含接地模块）在土壤中的埋设深度不应小于0.5m。

埋在土壤中的接地装置，其连接应采用焊接，并在焊接处作防腐处理。

垂直接地体宜直接打入地沟内，其间距不宜小于其长度的2倍并均匀布置。

垂直接地体坑内、水平接地体沟内宜用低电阻率土壤回填并分层夯实。

在高土壤电阻率地区，宜采用换土法、降阻剂法或其它新技术、新材料降低接地装置的接地电阻。

钢质接地装置应采用焊接连接。

其搭接长度应符合下列规定：

1）扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍，不少于三面施焊；

2）圆钢与圆钢的搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊；

3）圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊；

4）扁钢和圆钢与钢管、角钢、互相焊接时，除应在接触部位两侧施焊外，还应增加圆钢搭接件；

5）焊接部位应作防腐处理。

接地装置连接应可靠，连接处不应松动、脱焊、接触不良。

接地装置施工完工后，测试接地电阻值必须符合设计要求，隐蔽工程部分应有检查验收合格记录。

二、电源部分：

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。

第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放，或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放，对于有可能发生直接雷击的地方，必须进行CLASS—I的防雷。

第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备，对于前级发生较大雷击能量吸收时，仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来，需要第二级防雷器进一步吸收。

同时，经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP，当线路足够长感应雷的能量就变得足够大，需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。

第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。

1.电源的第一级保护：

第一级保护的目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区，将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—4000V。

入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压限压型电源防雷器，其雷电通流量不应低于60KA。

该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。

根据国标GB50057-94《建筑物防雷设计规范》，我们选择在总配电柜变压器进线处安装一台KBT-D380/4/100三相并联式电源防雷模块，流容量100KA（8/20uS）。

（共4台）

2．电源的第二级保护：

第二级防雷的目的是进一步将通过第一级防雷器的残余浪涌电压的值限制到1500—3000V，对LPZ1—LPZ2实施等电位连接。

分配电柜线路输出的电源防雷器作为第二级保护时应为限压型电源防雷器，其雷电流容量不应低于4