三级防雷规范.docx
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三级防雷规范
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三级防雷规范
篇一:
电源三级防雷方案
机房系统统合防雷
设计单位:
成都凯德曼科技有限公司设计方案
二0一0年
防雷设计依据
xx机房系统的雷电过电压及电磁干扰防护,是保护电源线路、设备及人身安全的重要技术手段,是确保电气、电子设备运行必不可缺少的技术环节。
本方案的设计依据:
1.gb50057-94(2000年版)《建筑物防雷设计规范》
为使建筑物防雷设计因地制宜的采用防雷措施,防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失,做到安全可靠,技术先进,经济合理。
2.gb50343-20xx《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
本规范主要对建筑物电子信息系统综合防雷工程的设计、施工、验收、维护和管理做出规定和要求。
3.jgj/t16-92《民用建筑电气执行规范》
为在民用建筑电气设计中更好地贯彻执行国家的技术政策,作到安全可靠,技术先进、经济合理、维护方便。
本规范使用于城镇新建、改建和扩建的单体及群体民用建筑的电气设计,并应选用合适的定型产品及经过检测的优良产品。
4.iec62305-1/2/3/4/5《雷电的防护》
本标准介绍了雷电防护的基本知识,雷电风险管理方法,以及在不同应用环境,雷电防护措施的设计、安装和维护的准则。
此为最新国际iec标准。
5.iec1312《雷电电磁脉冲的防护》
本标准为建筑物内或建筑物顶部信息系统有效的雷电防护系统的设计、安装、检查、维护;并对装有这系统(如电子系统)的建筑物评估lemp屏蔽措施的效率的方法。
针对现有的防雷器(spd)应用在防雷区概念安装上提出相关的要求。
6.iec61643《spd电源防雷器》
本标准对电源防雷器用于交直流电源电路和设备上,额定电压在1000Va.c.或1500Vd.c.。
电源防雷器分级分类测试和应用。
7.iec61644《spd通讯网络防雷器》
本标准对通讯网络防雷器用于通信信号网络系统,这类防雷器内置过压过流元器件,额定电压在1000Va.c.或1500Vd.c.。
电源防雷器分级分类测试和应用。
8.Vde0675《过电压保护器》
过电压放电保护器(电源防雷器)适用于额定交直流电压在100V至1000V范围内
之供电配电系统,对应于防雷器作出分级分类要求。
xx公司机房系统的防护措施严格依据gb50057-94第二类建筑物设计标准,其均压环、地网系统应合乎国家规定要求。
并每年对防雷设施进行检查,维护、接地装置的接地电阻是否满足要求。
防雷设计方案
现代综合防雷技术强调“全方位防护、综合治理、层层设防”。
xx公司机房系统的防雷及过电压保护是一种系统工程,它应具备有效的完备的等电位连接、良好的屏蔽、合理的接地、规范的综合布线、可靠的电涌保护器(spd)等六个部分组成。
防雷设计必须贯彻整体防护思想,将外部防雷措施和内部防雷措施整体同时考虑,做到安全可靠、技术先进、经济合理、施工维护方便。
综合运用分流(泄流)、屏蔽、均压(等电位)、接地和过电压保护(箝位)等各项技术,构成一个完整的防护体系,才能取得最佳的效果。
一、xx公司机房系统的综合防雷设计应考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度,分别采取相应的防护措施。
1、本次工程在进行综合防雷设计时,应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则,进行综合设计及维护。
2、系统综合防雷系统的防雷设计应采用直击雷防护整改、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装浪涌保护装置等措施进行综合防护。
必须坚持预防为主、安全第一的指导方针。
3、系统综合防雷系统应根据所在地区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同,采用不同的防护标准。
二、现场勘测情况
xx公司机房位于市郊,整体地势处于山丘上,整体土质较差,据测试土壤电阻率大约在100-500欧姆·米左右。
就公司布局而言,该库房共有2幢建筑,2幢建筑实体相连。
监控机房在1幢1楼,计算机中心主机房在1幢5楼,计算机附机房在2幢3楼。
楼宇的建筑结构为砖混结构,设有主体钢筋和暗敷避雷带;在接地环节,目前该区有一联合接地网,但按规范要求,需对计算机中心机房和监控机房的防雷接地另设一阻值小于4欧姆的地网,并与原地网保持一定距离,以防止地电位差引起的二次雷击对机房内设备产生冲击。
在感应雷防护方面目前该楼未采取任何有效的感应雷保护措施。
就供配电而言,该库区整体上是采用三相五线制的供电模式,从总配电房内分出。
分别引出至1、2幢楼的一楼楼宇总配电柜内。
再从楼宇总配电柜分别向各楼层的分配电柜供电,然后从各楼层配电柜至各终端用电设备,如机房,电梯,照明等。
三、评估xx公司确定雷电防护等级
本方案主要依据国家标准gb50057-94(2000年版)《建筑物防雷设计规范》、gb50343-20xx《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等相关标准及要求,结合xx公司实际现状和雷电防护需求,为其低压配电系统,设计出科学合理的、规范的、易于实施的雷电综合防护解决方案。
按照gb50343-20xx3.1节要求,结合xx公司所在城市环境、所处地域环境的差异,以及电源系统重要程度、防护需求的不同,本方案将其划分多雷区防护等级作为此次综合防雷工程方案设计、工程施工的参考依据。
结合以上防护等级划分,依据国标规范gb50343-20xx第4.3.1建筑物宜选择等级
.
xx公司机房系统属于乙级安全防范系统,属b级防护的按照第二类防雷建筑标准进行综合防雷设计。
四、xx公司的综合防雷解决方案
1、计算机机房工程设计方案
根据xx公司的实际特点、技术要求及设备重要性的区别,本着节约资金、合理配制、全面防护、方便安装的原则了如下配置,请贵司参考:
感应雷防护部分
从感应雷防护的内容来看,根据招标方件要求,本次工程主要包括机房电源供配电系统的感应雷击防护和视频监控系统的感应雷击防护。
具体实施方案如下:
机房电源部分雷电电磁脉冲防护方案
存在问题:
电源线路缺乏有效的感应雷防护措施;
实施依据:
同样依据gb50343-20xx《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第5.4.1条5.4.2条的规范要求:
电源线路多级spd防护,主要目的是达到分级泄流,避免单级防护随时过大的雷击电流而出现损坏概率高和产生高残压。
通过合理的多级泄流能量配合,保证spd有较长的使用寿命和设备电源端口的残压低于设备端口耐雷电冲击电压,确保设备安全。
同时,浪涌保护器安装的数量应根据被保护设备的抗扰度和雷电防护分级确定。
实施措施:
为了确保防雷效果,同时依据贵单位提出的“重点部位重点防护”原则,我单位对贵单位的电源线路都采用多级防雷。
具体如下:
主要考虑电源线路的多级防护。
a1.在整个区的的总配电房的电源总供电端安装一个三相电源避雷器(型号:
kdm/m380-100,数量:
1支),作为该站主要电源系统供电的第一级保护。
该型号的电源避雷器作为专门针对高原强雷区电源供配电系统设计的第一级雷电过电压保护器,通流量高达100ka,该防雷器不仅能有效消除高强度雷电流对电源系统及设备的冲击,同时对供电线路中存在的浪涌过电压也有明显抑制作用。
而且模块化的设计也便于安装和维护。
a2.分别在1、2号楼的机房所在楼层分配电柜内安装一个箱式电源避雷器(型号:
kdm/b220-40,数量:
3支)或模块式防雷器(型号:
kdm/m220-40,数量:
3支)。
此级防雷器通流量高达60ka,采用逄式设计,性能可靠、外形美观,安装方便。
就性能而言已能完全通过保护该输电线路,同时避免浪涌过电压对线路及设备的侵害。
主要提供对整个机房供配电系统的电源第二级保护。
a3.在机房的电源进线端(ups前端)分别安装一个箱式电源避雷器(型号:
kdm/b220-20,数量:
3支)或模块式防雷器(型号:
kdm/m220-20,数量:
3支)。
此级防雷器通流量高达40ka,采用箱式设计,性能可靠、外形美观,安装方便。
就性能而言已能完全通过保护该输电线路,同时避免浪涌过电压对线路及设备的侵害。
主要提供对整个机房供配电系统的电源第三级保护。
a4.在机房的电源ups后端分别安装一个电源防雷插座(型号:
kdm/c220-10,数量:
3支)。
此级防雷器通流量高达20ka,安装方便。
主要提供对整个机房供配电系统的电源精密级保护。
篇二:
防雷要求
防雷基础知识
一、雷电的形成与危害
1、雷击是如何产生的?
雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层,或者是带电的云层对大地间迅猛的放电。
其中后一种即云层对大地的放电,则对建筑物、人和建筑物内电子设备产生极大危害,是人类研究的主要对象。
2、雷击主要有哪些形式?
主要有三种形式:
直击雷、感应雷、球形雷。
直击雷:
指带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象,主要危害建筑物、建筑物内电子设备和人。
感应雷:
直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以及发生闪击的现象,主要危害建筑物内电子设备。
球形雷:
较为罕见。
3、如何评价某一地区雷电活动的强弱?
习惯使用“雷暴日”,即以一年当中该地区有多少天发生耳朵能听到雷鸣来表示该地区的雷电活动强弱。
地区年平均雷暴日
海南岛及广东的雷州半岛100日以上
北纬23℃南80日以上
长江以南地区>40日
长江以北大部分地区15~40日
西北地区<15日
4、雷击的危害是什么?
雷电流也是电流,它是有电流所具备的一切效应,如热效应、电动力效应、冲击波电磁感应等,不同的是它在短时间内以脉冲的形式通过强大的电流。
直击雷:
峰值几十ka~~几百ka,峰值时间只有几个μs到十几μs,其能量巨大,可损坏建筑物,中断通信,伤及人畜。
感应雷:
没听到雷声,并不意味着没有雷击。
直击雷过后,由于静电感应和电磁感应在电线或电气设备上形成过电压,从而造成电子设备的损害。
感应雷主要危害在于:
1)、产生强大的感应电流或高压,使附近线路和导电设备出现闪电的特征;
2)、使地电位上升,会使周围电子系统中的设备造成干扰,甚至被过电压损坏;
3)、静电场增加,使空气中的放电火花产生高速电磁脉冲,造成对电子设备的干扰。
二、雷电防护
1、如何防范直击雷?
防直击雷系统又称外部防雷系统。
由三部分组成:
接闪器、引下线和地网。
其原理在于:
通过采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网作为接闪器,把雷电流接收下来,然后经引下线通过良好的接地装置迅速而安全地把它送回大地。
2、了避雷针或避雷带等装置,是否就万无一失了?
这是一个典型的防雷认识上的误区。
从第5条可以看,避雷针或是避雷带只是接闪器的一种形式,其功能是把雷电流接下来,如果不经过完善的引下系统和接地系统的泄放,后果可想而知。
3、有了完善的防直击雷系统(外部防雷系统),是否就万无一失?
这又是一个典型的防雷认识上的误区。
原因更简单:
外部防雷系统的保护对象是建筑物、建筑物内电
子设备和人,而对感应雷造成建筑物内电子设备的损害完全无能为力。
4、什么是整体防雷系统?
整体防雷系统又称系统防雷。
5、防雷的基本原则是什么?
防雷的基本原则就是提供一条使雷电(包括雷电电磁脉冲辐射)对大地泄放的合理低阻抗路径,而不是让其随机性选择放电通道,其含义就是要控制雷电能量的泄放与转换,这就是防雷的基本原则。
防雷的所有措施方法都是这些原则的具体应用
6、如何防范感应雷?
如何分类防雷器产品?
防感应雷系统又称内部防雷系统,目前国际上防范感应雷的通行做法是在需保护的电子设备前端安装防雷器产品。
防雷器专业名称surgeprotectiondevice(简称spd),又俗名避雷器、电涌保护器、雷击过电压保护器,是一种新兴的、冷门的电气安全行业。
防雷器按保护对象的不同分为电源类spd、信号类spd、天馈类spd三大类:
电源类spd:
按iec标准又分为b级、c级、d级(国内称为一级、二级、三级);信号类spd:
根据信号种类的不同又分为网络信号、通信信号、同轴信号等;
工控类spd:
各种230V、120V、60V、48V、24V、12V工业控制线终端设备天馈类spd:
按接口类型又分为n型、bnc型。
三、防雷分区保护
1、什么叫防雷分区?
根据iec61312-1防雷分区的定义:
雷电保护区lpz0a(0a区)
该区内的各物体都可能遭受直接雷击,同时在该区内雷电产生的电磁场能自由传播,没有衰减。
雷电保护区lpz0b(0b区)
该区内的各物体在接闪器保护范围内,不会遭受直接雷击,但该区内的雷电电磁场因没有屏蔽装置,雷电产生的电磁场也能自由传播,没有衰减。
雷电保护区lpz1(1区)
该区内的各个物体因在建筑内,不会遭受直接雷击,流经各导体的电流比lpz0b区更小,本区内的雷电电磁场可能衰减(雷电电磁场与lpz0a、lpz0b区可能不一致),这取决于屏蔽措施。
后续防雷区lpz2(2区等)
当需要进一步减小雷电流和电磁场时,应引入后续防雷区,并按照需要保护的系统所要求的环境选择后续防雷区的要求条件。
区间不同级别防雷器的安装位置区别b级c级d级可否遭受直接雷击没有衰减0a区可能遭受直接雷击没有衰减0b区不会遭受直接雷击浪涌防雷器1区0区与1区之间的交界和处不会遭受直接雷击有衰减2区等1区与2区之间的交界处重要设备前端不会遭受直接雷击进一步衰减
2、什么防雷的分级保护?
iec61312定义了防雷的保护分区,根据保护分区的要求需要在每个分区的交界处,安装相对应的防雷器,在lpz0b区与lpz1我的交界处安装b级(即第一级)防雷器,在lpz1区与lpz2区的交界处安装c级(即第二级)防雷器,在lpz2区内的设备前端安装d级(即第三级)防雷器。
其工作原理为利用分级的防雷器,层层泄放雷电感应的能量,逐级减低浪涌电压,从而保护用户端设备。
根据Vde0675对b、c、d三级防雷器保护水平的要求
防雷器保护水平防雷器安装等级b级电源防雷器<4kVic级电源防雷器<2.5kViid级电源防雷器<
1.5kViii
四、spd选择
1、如何选择电源防雷器?
首先要考虑以下几点:
a)
(1)保护水平up低;
(2)泄放能量iimp大(通流容量);(3)反应时间快ta;(4)具有l-pe、n及n-pe的全面保护;(5)耐工频过电压uc的范围大,
b)除此之外再考虑其他辅助功能。
如做逐级泄放的方案,请注意考虑前一级的参数优于后一级防雷器的参数。
2、何选择信号线与天馈线防雷器?
首先除了要考虑通流容量imax、残压ures、保护模式、反应时间外,还要考虑接口的型号、工作电压uc、频宽有阻抗ae等因素,要与之相匹配。
还应注意,有的设备已带有信号与天馈线用防雷器,如符合防护要求,则不必再重复投资。
电涌保护器(spd)产品选型及应用
一、保护线路的制式选择和应用:
1、采用放电间隙技术,开关型电涌保护器(浪涌保护器或防雷器)。
特点:
雷电通流量大,无漏电电流,多用于建筑物大楼的总配电系统中,实用于各种电源制式中。
2、采用氧化锌压敏器件的限压型电涌保护器(浪涌保护器或防雷器)。
特点:
雷电通流量大,反应时间快、残压低,在tt制式中如有压敏漏电流(tt制式是电气设备的机壳与建筑物的地相连,建筑物地与变压器地(n线)是分开的互相没有连接,应用范围:
主要用在农村,离城镇较远的地方。
)可能引起地电位的升高,采用于tn制式保护效果较好(备注:
tn-s制式是电气设备的机壳通过保护地线接地,该保护地线是由户外(如变压器接地端)单独引来,在这种情况下,雷电放电要通过五线,应用范围:
主要用在电磁兼容emc概念设计的工业设施。
tn-c-s制式是供电线路在进入建筑物主配电柜之前,零线和保护地线是共用一条npe线,在建筑物内npe线被分为线n和pe线,应用范围:
主要应用于人员密度大的场所及新建设施。
)
3、采用氧化锌和气放串联方式组合型电涌保护器(浪涌保护器或防雷器)。
特点:
3+1方式或1+1方式中,线对零反应时间快,残压低;线对地反应时间较慢,残压高;可用于tt/tn制,最好使用在供电质量和地网比较差的地方。
4、模块和箱式电涌保护器(浪涌保护器或防雷器)的正确选择。
特点:
模块和箱式电涌保护器(浪涌保护器或防雷器)的最大区别在于它们体积大小和防护的级别,箱式电涌保护器(浪涌保护器或防雷器)外壳多采用金属材料制成,有较高的防护等级,防火、防爆能力强。
模块式电涌保护器(浪涌保护器或防雷器)安装体积小,多用于建筑内低压末端配电箱等安装尺寸较小的区域,不应安装在无人值守的机站和易燃易爆的场所。
二、电涌保护器(浪涌保护器或防雷器)的分级保护
根据gb50057-94防雷区的要求,应在每个防雷区的界面处安装过电压保护器spd。
在lpz0或lpz0b与lpz1区的界面处安装第二级电压保护器;在lpz2区内的用电设备前段安装第三级过电压保护器。
分级保护的目的是利用每级的过电压保护器进行逐级泄放雷电过电压的能量,使电压限制在用电设备能够耐受的水平,从而保护用电设备。
380/220V交流系统各种设备绝缘耐受冲击电压的额定值
设备位置电源处的设备(主配电)配电线路和最后分支线路的设备(二次配电)用电设备特殊需要保护的设备(终端设备)
耐受冲击电压类别iV类iii类ii类i类
耐受冲击电压额定值6kV4kV2.5kV1.5kV
注:
iV类-----交流调压稳压器、电气仪表、过流保护设备、控制设备;
iii类-----配电器、断路器(开关)、电缆、分线盒、插座和工业用电设备等;
ii类------整流器、交流不间断电源ups、家用电器、手提式电动工具和类似负荷;
i类-------需要将过电压限制到特定水平的设备。
第一级过电压保护器(浪涌保护器或防雷器)一般选用通过i类分级试验(10/350us波形)或具有较大通流容量的spd,将绝大部分的雷电过电压的能量泄放大地,将过电压减小到一定的程度。
第二级、第三级过电压保护器(浪涌保护器或防雷器)一般选用残压较低的spd,将电源线路中剩余的雷电流泄放入大地,将过电压限制到用电设备能耐受的水平。
三、电源电涌保护器的等级分类和产品应用可参考产品详细说明。
四、电源电涌保护器(浪涌保护器或防雷器)的安装与维护
1)防雷器和设备接好后,要求安装牢固、连接可靠、不得反接。
以单相电源防雷器为例,具体操作如下:
为了确保您和他人的安全,防止意外事故的发生,您在安装我公司生产的bs单相电源防雷器时,请在断电后,按以下步骤进行安装操作:
选择合适的安装位置。
主要安装在室内,如专用电源开关盒里(盒内须装有35mm阔之电气导轨)。
先检查防雷器有无破损或缺相?
然后按先挂下、后压上的顺序把防雷器紧扣在35mm阔之电气导轨上。
如图1:
接线。
该电源防雷器均采用并联的方式与电源线路相连接,然后与地网相接;如图2、。
安装时,防雷器的“l”、“n”标志端接相线,“pe”标志端接地线;接线方式为螺丝紧固式;接线顺序是先接地线,再接相线;连接线为6~25mm2的多股或单股导线,防雷器与电源线路并接的导线长度<0.5m
2)平时应注意检查电源防雷器的输入、输出和接地线的连接是否可靠。
3)电源防雷器安装连接好后需要定期检查,如受到雷击后应及时检查显示窗,绿色为正常,红色为故障,出现故障时应及时更换模块以确保用户设备安全。
直击雷施工方案及工艺要求
(1)施工准备
1)材料要求:
a镀锌扁钢使用时应采用热镀锌材料,应符合设计规定。
产品应有材质检
验证明及产品出厂合格证。
b镀锌辅料有铅丝、螺栓、垫圈、弹簧垫圈、u型螺栓、元宝螺栓、支架等。
c电焊条、氧气、乙炔、沥青漆,混凝土支架,预埋铁件,小线,水泥,砂
子,塑料管,红油漆、白油漆、防腐漆、银粉,黑色油漆等。
2)主要机具:
a常用电工工具、手锤、钢钢锯、锯条、压力案子、铁锹、铁镐、大锤、夯桶。
b线坠、卷尺、大绳、粉线袋、绞磨、紧线器、电锤、冲击钻、电焊机、电
焊工具等。
3)作业条件:
a接地体作业条件:
按设计位置清理好场地。
底板筋与柱筋连接处已绑扎完。
b接地干线作业条件:
支架安装完毕。
保护管已预埋。
土建抹灰完毕。
c支架安装作业条件:
各种支架已运到现场。
结构工程已经完成。
室外必须有脚手架或爬梯。
d防雷引下线暗敷设作业条件:
篇三:
建筑防雷有三级
建筑防雷有三级。
一、国家有关规范对住宅建筑物防雷的分类国家标准《
建筑物防雷设计规范》gb50057-942000年版以下简称国标对有关住宅建筑防雷分类如下:
第2.0.3条遇下列情况之一时,应划分为第二类防雷建筑物:
八.预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。
九.预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。
第2.0.4条遇下列情况之一时,应划分为第三类防雷建筑物:
二、预计雷击次数大于0.012次/a,且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。
三、预计雷击次数大于0.06次/a,且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。
以上条文均已载入《工程建设标准强制性条文》房屋建筑部分,必须严格执行。
二、行业标准有关规范对住宅建筑物防雷的分类建设部推荐性行业标准《民用建筑电气设计规范》jgj/t16-92以下简称部标对有关住宅建筑防雷分类如下:
12.2.1一级防雷的建筑物12.2.1.3高度超过100m的建筑物。
12.2.2二级防雷的建筑物12.2.2.319层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑物。
12.2.3三级防雷的建筑物12.2.3.1当年计算雷击次数大于或等于0.05时见附录d.2,或通过调查确认需要防雷的建筑物。
12.2.3.2建筑群中最高或位于建筑群边缘高度超过20m的建筑物。
12.2.3.4历史上雷害事故严重地区或雷害事故较多地区的较重要建筑物。
12.2.4在确定建筑物防雷分级时,除按上述规定外,在雷电活动频繁地区或强雷区可适当提高建筑物的防雷等级。
三、住宅建筑物防雷的分类方法通过以上有关规范的介绍,我们可以看出,国标与部标对住宅建筑物的防雷等级的划分是不同的,国标是按建筑物的重要性、使用性质、预计雷击次数等,来确定建筑物的防雷等级。
住宅不存在第一类防雷建筑物,一般可分为第二类防雷和第三类防雷建筑物。
部标主要是按建筑物的重要性、使用性质、建筑物的高度等,来确定建筑物的防雷等级。
但在三级防雷的建筑物中,如12.2.3.1条,需按预计雷击次数,通过计算确定建筑物的防雷等级。
住宅一般可分为一级防雷、二级防雷和三级防雷建筑物。
国标的第二类防雷和部标的一级防雷措施相当。
国标的第三类防雷和部标的二级和三级防雷措施相当。
由于国标有关住宅建筑防雷分类条文已载入《工程建设标准强制性条文》房屋建筑部分,必须严格执行。
部标作为行业标准也要执行。
因此,笔者认为,我们在设计中,必须严格按国标确定住宅的防雷等级。
如果是100m以上的住宅,根据部标12.2.1.3