新金峰矿业雷电防护方案设计.docx

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新金峰矿业雷电防护方案设计

烟台新金峰矿业矿区雷电防护

设

计

方

案

书

烟台玛斯特防雷技术有限公司

2013年8月

目录

一、公司简介1

二、雷电危害的分析2

1、直击雷的危害2

2、雷击过电压的危害2

3、电磁辐射的侵害2

4、地电位反击3

5、操作过电压引起的危害3

三、现场勘察报告3

四、设计依据8

五、设计方案9

六、材料及工程量表13

七、综述16

一、公司简介

烟台玛斯特防雷技术有限公司成立于1996年，是一家专业从事综合防雷工程设计、施工及防雷产品研发、生产的防雷企业；是我国综合防雷理念的倡导者与实践先驱。

公司引进美国LightningMaster公司的发明专利，致力于国际先进技术在中国的推广应用，并倡导集直击雷防护、暂态过电压保护和连接与接地技术为一体的综合防雷体系。

目前，作为玛斯特防雷理论重要组成部分之一的“等电位单点接地技术”，已被多项行业技术标准所采纳。

现已发展成为国内最具知名度和竞争力的专业防雷系统集成商，具有中国气象局颁发的防雷工程专业设计、施工双甲级资质。

历经十七年，本着“不断进步的技术与服务是我们最重要的产品”的经营理念，注重技术创新及自我完善。

公司设有国际一流的专业的产品研发实验室，配备雷击冲击电流发生器，耐压测试仪，压敏电阻测试仪，防雷器件测试仪，热稳定性试验台，电热恒温箱，恒流源恒压源测试仪等检测设备，为产品研发及质量控制提供可靠保证。

公司导体多短针雷电放散装置获准为97年《国家级重点新产品》，并顺利通过美国UL认证，是国内唯一获此认证的直击雷防护产品。

自主研发的各类电涌保护装置获得多项国家专利，并多次被列入国家、省级火炬计划、国家科研成果重点推广计划。

自1997年起连续被山东省科技厅认定为高新技术企业。

严格的质量管理是生产优质产品和提供优良服务的有力保证。

公司严格按照国际规范实施企业管理，于2000年通过了DNV国际认证机构的ISO9001质量体系认证，并通过欧盟RoHS产品环保检测、工信部首批标准符合性认定，同时取得国防通信网设备器材进网许可证书。

公司成立至今已成功地为部队、油田、电力、联通、电信、学校、交通管理、广播电视、高层建筑、水处理系统和计算机网络系统等领域的用户提供了有效的防雷保护，使用效果非常理想。

公司设有7*24小时免费热线电话4006582583，随时为用户提供及时周到的技术咨询服务。

我们真诚地希望可以为贵公司本次矿区雷电防护项目提供优质的产品和优良的服务，预祝我们合作成功！

二、雷电危害的分析

雷电是一种常见的自然现象，在世界上每天约发生800万次雷闪放电，平均每秒放电100次左右，可见雷电活动是相当频繁的。

雷电是由于积雨云中的大气电场较为强烈，使积雨云中产生电荷，当带电荷的云层与带极性相反电荷的云层或地面之间的电场强度足够大时（大于3×105V.m-1），空气就会击穿，产生局部放电即雷电现象。

雷电发生时伴随的电磁效应、热效应和机械效应就是雷击产生的危害。

1、直击雷的危害

直击雷是指雷电直接击中建筑物或人员设备，其能量是巨大的，强大的雷电流转变成热能。

雷击放电的电量大约为25～100C。

据此估算，雷击点的发热量大约500～2000J。

该能量可以熔化50～200mm的钢材。

因此雷电流的高温热效应将灼伤人体，引起建筑物燃烧，使设备部件熔化。

在雷电流流过的通道上，物体水分受热汽化而剧烈膨胀，产生强大的冲击性机械力。

该机械力可以达到5000～6000N，因而可使人体组织，建筑物结构、设备部件等断裂破碎，从而导致人员伤亡、建筑物破坏，以及设备毁坏等。

2、雷击过电压的危害

当雷雨云之间、雷雨云对大地之间放电时，雷击电磁脉冲对暴露在空间中的电源线、信号控制线，金属管道，线槽等产生感应过电压，并沿线路侵入设备造成设备损坏。

当雷云来临时，地面上的物体，尤其是导体聚积大量电荷从而产生高电位，如果与其他电位不同的线路或导体发生放电现象，放电电流进入弱电系统和用电设备，会造成设备损坏。

3、电磁辐射的侵害

雷电流在其通道周围的空间产生电磁场，向外辐射电磁波，耦合到计算机系统、监控系统等弱电系统，以及各类金属导体上，产生感应电动势或感生电流，造成设备故障，损坏以致系统失灵。

4、地电位反击

防雷装置接闪时，强大的瞬间雷电流通过引下线流入接地装置，由于大地电阻的存在，雷电电荷不能快速向大地泄放，必然会引起局部地电位上升（可能上百上千伏），此电位产生的跨步电压会带来人身的伤害，如果用电设备的接地体与该点没有足够安全距离，它们之间就会产生放电，造成反击电流，可直接击穿电器的绝缘部分，会对用电设备产生干扰乃至破坏。

5、操作过电压引起的危害

大多发生在设备的开关、输电线路的短路、周围大容量发电机运行时产生的工业干扰或操作过电压在电源线上会产生5000-6000V、3KA的浪涌过电压及浪涌电流，它们同样会产生很大的破坏性后果。

正是由于雷电能带来以上种种危害,因此防雷是个系统工程,需要从构筑物直击雷防护,暂态过电压浪涌抑制,正确的连接和接地等几方面综合考虑,才能达到理想的防护效果。

三、现场勘察报告

2013年8月21日我公司技术人员对贵公司矿区进行了防雷现场勘察，现场勘察情况如下：

一、直击雷防护现状

1、配电室

配电室位于矿区最北侧，配电室分为高压部分和低压部分，并有发电设备。

配电室总长度为36米，宽10米；高压侧高度为8米，低压侧高度为5米。

配电室顶为平顶，无避雷带，在配电室西北角离墙6米处有一避雷针，高度15米左右。

根据滚球法计算避雷针保护范围不能对整个配电室进行保护。

另配电室周围大部分已经硬化，并且土质非常差，地下大多为石头。

现场图片如下：

2、空压机室

空压机室尺寸为20米*11米*5米（长*宽*高），无避雷带无地网，周围很多碎石。

现场图片如下：

3、破碎车间

破碎车间尺寸为27米*8米*10米（长*宽*高），在破碎车间后侧紧邻一圆柱型建筑物，顶上架设了一根避雷针，避雷针总高度20米左右（含建筑物高度）。

根据滚球法计算避雷针保护范围不能对整个车间进行保护。

测避雷针引下线接地电阻值为13Ω左右。

周围地面均硬化，并且硬化层较厚。

现场图片如下：

4、压滤车间

压滤车间尺寸为29米*18米*8米（长*宽*高），无避雷带无避雷针，周围地面均硬化。

现场图片如下：

5、料仓

料仓顶上有一根避雷针，根据滚球半径计算，料仓在保护范围内。

测其引下线接地电阻值为4Ω，满足要求。

6、卷扬室

卷扬室顶有避雷带，有引下线。

7、维修车间

维修车间尺寸为36米*9米*6米（长*宽*高），平顶。

在屋前东侧有一根避雷针，高度近20米。

根据滚球半径计算，保护范围不能保护整个车间。

测避雷针引下线接地电阻值为11Ω。

屋后硬化，屋前未硬化。

现场图片如下：

8、采矿办公室

采矿办公室尺寸为：

34米*6米*6米（长*宽*高），平顶，无避雷带无地网。

9、机电办公室

机电办公室尺寸为：

33米*6米*6米（长*宽*高），平顶。

在房前西侧有一根避雷针，高度近20米。

根据滚球半径计算，保护范围不能保护整个车间。

测避雷针引下线接地电阻值为10.5Ω。

屋后硬化，屋前有未硬化区域。

现场图片如下：

10、浮选车间

浮选车间尺寸为：

34米*19米*13米（长*宽*高），平顶，无避雷带无地网。

周围均已硬化。

现场图形如下：

二、电源系统防护现状

整个矿区低压侧大部分没有加装电源电涌保护器。

总配电室低压侧未加装电源电涌保护器。

浮选车间配电室配电柜低压侧未加装电源电涌保护器。

卷扬车间配电柜未加装电源电涌保护器。

维修车间配电箱，三相电，无电源电涌保护器，无接地点。

勘察人：

迟淑梅、王宇博

日期：

2013年8月22日

四、设计依据

1、GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》

2、GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

3、GB50054-95《低压配电设计规范》

4、IEC61312-2《雷电电磁脉冲的防护》

5、DB37/1228-2009《山东省建筑物防雷装置施工与验收规范》

6、勘察报告

五、设计方案

对于新金峰矿业矿区雷电防护工程的方案设计，我们按照防雷规范的相关要求及客户需求，主要对建筑物的直接雷防护、地网及电源系统进行设计。

一、直接雷防护及地网

1、配电室

在配电室顶上加装避雷带，采用Ø10热镀锌圆钢，避雷带间隔1米用避雷带支架固定在四周边沿上，焊接点做好防腐处理，屋面要做好防水处理。

设置4根引下线，引下线材料采用Ø10热镀锌圆钢。

以上共需要Ø10热镀锌圆钢150米，避雷带支架100个，引下线固定卡20个。

在配电室西侧新建地网一处，与避雷针的地网连接一起。

共需新建地网20米，水平接地体采用40*4mm热镀锌扁钢，垂直接地极采用Ø25*1500mm热镀锌圆钢。

在配电室东侧新建地网一处，15米，水平接地体采用40*4mm热镀锌扁钢，垂直接地极采用Ø25*1500mm热镀锌圆钢。

需要破和恢复水泥路面20米。

另地网需要铺设降阻剂和回填田园土。

以上地网共需要40*4mm热镀锌扁钢40米，Ø25*1500mm热镀锌圆钢4根，降阻剂0.8吨，田园土6立方。

2、空压机室

在空压机室顶上加装避雷带，采用Ø10热镀锌圆钢，避雷带间隔1米用避雷带支架固定在四周边沿上，焊接点做好防腐处理，屋面要做好防水处理。

设置2根引下线，引下线材料采用Ø10热镀锌圆钢。

以上共需要Ø10热镀锌圆钢100米，避雷带支架70个，引下线固定卡15个。

在机室东西两侧各新建地网一处，各15米。

水平接地体采用40*4mm热镀锌扁钢，垂直接地极采用Ø25*1500mm热镀锌圆钢。

需要破和恢复水泥路面20米。

另地网需要铺设降阻剂和回填田园土。

以上地网共需要40*4mm热镀锌扁钢30米，Ø25*1500mm热镀锌圆钢2根，降阻剂0.6吨，田园土4.5立方。

3、破碎车间

在破碎车间顶上加装避雷带，采用Ø10热镀锌圆钢，避雷带间隔1米用避雷带支架固定在四周边沿上，焊接点做好防腐处理，屋面要做好防水处理。

设置2根引下线，引下线材料采用Ø10热镀锌圆钢。

以上共需要Ø10热镀锌圆钢120米，避雷带支架80个，引下线固定卡20个。

在车间西侧引下线接至现场避雷针的地网上，采用40*4mm热镀锌扁钢，共需要10米，需要破水泥路面10米。

在车间东侧设一根引下线，并新建地网一处，共15米。

水平接地体采用40*4mm热镀锌扁钢，垂直接地极采用Ø25*1500mm热镀锌圆钢。

需要破和恢复水泥路面15米。

另地网需要铺设降阻剂和回填田园土。

以上地网共需要40*4mm热镀锌扁钢25米，Ø25*1500mm热镀锌圆钢2根，降阻剂0.5吨，田园土3.75立方。

4、压滤车间

在压滤车间顶上加装避雷带，采用Ø10热镀锌圆钢，避雷带间隔1米用避雷带支架固定在四周边沿上，焊接点做好防腐处理，屋面要做好防水处理。

设置4根引下线，引下线材料采用Ø10热镀锌圆钢。

以上共需要Ø10热镀锌圆钢150米，避雷带支架110个，引下线固定卡20个。

需要新建地网2处，长度各为25米。

水平接地体采用40*4mm热镀锌扁钢，垂直接地极采用Ø25*1500mm热镀锌圆钢。

需要破和恢复水泥路面50米。

另地网需要铺设降阻剂和回填田园土。

以上地网共需要40*4mm热镀锌扁钢50米，Ø25*1500mm热镀锌圆钢4根，降阻剂1吨，田园土7.5立方。

5、维修车间

在维修车间顶上加装避雷带，采用Ø10热镀锌圆钢，避雷带间隔1米用避雷带支架固定在四周边沿上，焊接点做好防腐处理，屋面要做好防水处理。

设置4根引下线，引下线材料采用Ø10热镀锌圆钢。