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目录一、现代雷电防护原理（一）雷电灾害概述（二）雷电袭击途径分析（三）雷电及过电压的基本防护方法（四）防雷分区的划分二、现场勘测报告（一）外部防雷环境（二）现场勘测情况三、设计原则和指导思想四、设计依据五、雷击风险评估六、防雷工程设计方案（一）总体解决方案（二）直击雷防护设计（三）供电系统防护设计（四）信号系统防护设计（五）接地系统防护设计七、施工组织方案（一）、施工准则（二）、施工方案流程：八、工程验收九、工程预算一、现代雷电防护原理（一）雷电灾害概述雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。全球每年因雷击造成人员伤亡，财产损失不计其数，导致火灾、爆炸，建筑物毁坏等事故频繁发生，从卫星、通信、导航、计算机网络直到每个家庭的家用电器都遭到雷电灾害的严重威胁。据不完全统计，我国每年雷击造成人员伤亡达3000-4000人，财产损失在100亿元人民以上。2005年雷电灾害事故分析近年来，随着社会经济发展和现代化水平的提高，特别是信息技术的快速发展，城市高层建筑的日益增多，雷电灾害的危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。当人类社会进入电子信息时代后，雷灾出现的特点与以往有极大的不同，可以概括为：（1）受灾面大大扩大，从电力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有的行业，特点是与高新技术关系最密切的领域，如航天航空、国防、邮电通信、计算机、电子业、石油化工、金融证券等。（2）从二维空间入侵变为三维空间。从闪电直击和过电压波沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场从三维空间入侵到任何角落，无孔不入的造成灾害，因而防雷工程已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲（LEMP）。前面是指雷的受灾行业面扩大了，这里指雷电灾害的空间范围扩大了。（3）雷灾的经济损失和危害程度大大增加了，它袭击的对象本身的直接经济损失有时并不太大，而由此产生的间接经济损失和影响就难以估计。例如一九九九年八月二十七日凌晨2点，某移动基站遭受雷击，导致通讯中断数小时，其直接损失是有限的，但间接损失将大大超过直接损失。（4）产生上述特点的根本原因，也就是关键性的特点是雷灾的主要对象已集中在微电子器件设备上，雷电的本身并没有变，而是科学技术的发展，使得人类社会的生产生活状况变了。微电子技术的应用渗透到各种生产和生活领域。微电子器件极端灵敏这一特点很容易受到无孔子不入的LEMP的作用。造成微电子设备的失控或者损坏。因此，防雷减灾工作已引起各级政府和全社会的广泛关注，被列为估算安全生产的重要内容，国家和各地方及行业的强制性防雷标准和法规纷纷出台，并加大了防雷安全检查的执法力度，以保障广大人民群众的人身和国家财产安全。国务院和国家气象局于2000年分别颁布并实施的《中华人民共和国气象法》及《防雷减灾管理办法》成为各级地方政府和行业执行防雷减灾管理的指导性方针，并制定了《建筑防雷设计规范》GB50057-94、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004等国家强制性规范，作为防雷减灾工作的执行标准。（二）雷电袭击途径分析1、直接雷击雷电直接击中建筑物或暴露在空间的各种设备、各种架空金属线缆（如电力电缆、通信线路、网络线路等）。它能在数微秒之内产生数万伏的高压，产生火花放电，形成巨大的热能和机械能量，摧毁建筑物、设备、危及人身安全。2.雷电波入侵雷电虽然未直接击中建筑物或设备，但击中与本建筑物或设备相连的金属管线，通过传导的方式将雷电波引入建筑物内，破坏与之相连接的用电设备、通信设备、计算机网络等设备，乃至危害人身安全。雷电波入侵的途径3.雷电电磁脉冲辐射雷击发生时，由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场，形成强烈的雷击电磁脉冲辐射，使附近导体上感应出极高的电动势，产生强大的暂态耦合电流，破坏相关设备。感应与耦合现象4.地电位反击当设备没有采取等电位连接措施的情况下，由于各接地系统本身的接地途径不同，冲击接地电阻差异，以及在泄放雷击电流时，所通过的雷击电流存在差异，导致地电位升高和不平衡，当地电位差超过设备的绝缘强度时，即造成击穿放电，损坏设备。地电位反击图例（三）雷电及过电压的基本防护方法1、接闪设置避雷针（避雷带、避雷网）、引下线和接地装置构成外部防雷系统暴露在直击雷区的建筑物和设备设施纳入避雷针（避雷带、避雷网）的保护范围。当雷电袭来时，避雷针（避雷带、避雷网）接闪，强大的雷电流通过引下线接入地网泄放，从而保护设备免遭侵害。2.分流进入建筑物的电源线和通信数据线及天线馈线应在不同的防雷区交界处以及终端设备的前端，根据《雷电电磁脉冲防护标准》IEC1312的规定，安装上不同类别的电源类SPD、通讯网络类SPD及天馈类SPD（SPD瞬态过电压保护器），将侵入室内的雷电过电流通过SPD瞬时导通入地中合，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。3.均压均压就是等电位连接。在需要保护的某一范围设置均压环，通过建筑物主钢筋，上端与接闪器连接，下端与地网连接，中间与各层均压网或环形均压带连接，或者对进入建筑物的各种金属管线实施均压等电位连接，具有特殊要求的各种不同地线进行等电位处理，使整座建筑物成为一个良好的等电位体，当雷电袭击的时候在建筑物内部和附近大体上是等电位的，因而不会发生内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。4.屏蔽屏蔽是减少电磁干扰的基本措施，为避免金属设备和线路受雷电电磁脉冲的辐射，可以通过使用带金属屏蔽层的线缆，建筑物本身的钢筋构成的法拉第笼，设备金属网格及金属屏蔽层，以及线路埋地和使用金属槽等措施。5.合理布线为防止不同线路和路线与其它设备间由于雷击导致的高、低电位不同而产生的反击，应按《建筑物防雷设计规范》的要求，保持一定的电气距离，以及采用合理的布线方式。6.接地接地是防雷工程的基本组成部分，是为雷电流的释放提供一条低阻抗通道，接地的作用是把雷云对接闪器闪击的电荷及SPD的分流电流尽快地散逸到大地，使之与大地的异种电荷中和。因此，现代防雷是一个系统工程。包括建筑物构架防雷和室内电子电气设备防雷，即外部防雷和内部防雷，防雷工程的设计应强调全方位的系统保护。（四）防雷分区的划分根据国际电工委员会IEC1312-1雷电电磁脉冲的防护标准，建筑物防雷保护区分为几个区域，各区交界处应用相应的防雷处理。各区划分如下：LPZ0A区直击雷作用区，处于建筑避雷针系统保护区以外的区域，由于本区所有物体均有可能遭受直接雷击，并可能导走全部雷电流，另外本区内所有物体均处于雷电电磁场最强处，故对于雷电的感应最强。LPZOB区感应雷主作用区，处于建筑物避雷针系统保护区内，但未经空间电磁屏蔽，雷电作用电磁场并不衰减，处于此空间的所有可导电物体均可感应较强雷电流的区域。LPZ1区建筑物屏蔽电区，本区内各物体不可能遭受直击雷，流往各导体的雷电流比LPZOB进一步减少，本区内电磁场也可能会衰减，取决于建筑物的屏蔽措施。LPZ2区房间屏蔽电区，对于计算机主机房所处空间，应采用屏蔽措施，以进一步减少空间电磁场的干扰。LPZN区需要进一步减少雷击电磁脉冲，以保护敏感度水平高的设备的后续防护区。IEC标准规定穿过各防雷区界面的金属物和系统，应在各区交界处装设防雷保护器和作等电位连接，以保护设备和人身安全。二、现场勘测报告勘测时间：2014年6月参加人员：冯莹莹（一）东莞市航天电子有限公司监控机房防雷环境1．1地质地貌：东莞市航天电子有限公司位于东莞市常平镇地势开阔，地质结构为沙石结构。1．2气候、雷电活动规律：常平镇临近南海，属于南亚热带海洋性季风气候区，年平均温度在220C。无霜期314天。降水主要集中在夏、秋季，年平均降雨量在1970毫米，东莞市平均年雷暴日82天，最长113天，每平方公里有6次以上落地雷。危害最大的落地雷电压高达数千万伏。因此，做好防雷工作，尤其重要。（二）现场勘测情况2．1东莞市航天电子有限公司总体情况简介东莞市航天电子有限公司位于东莞市常平镇地势开阔，是人口稠密的地方，最高雷暴日达到113天属于雷击多发区，如没有效设置雷电防护措施，每年雷雨季节都会面临不同程度的雷击灾害，将会严重影响人身安全和大楼各系统的安全稳定运行。2．2东莞市航天电子有限公司直击雷防护系统东莞市航天电子有限公司厂房设计已经考虑防直击雷防护措施，接地情况：有接地线引入但是接地电阻不符合国家标准（防直击雷接地电阻≤10Ω；机房接地电阻≤4Ω），因此，按照国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010（2010年版）的要求进行整改。2．3东莞市航天电子有限公司监控机房供电系统由于监控机房没有采用独立的接地系统，我们建议采用独立的接地系统并且做三级防雷。雷灾隐患说明：东莞市航天电子有限公司的供电系统没有SPD感应雷防护措施，因此，按照国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010（2010年版）的要求采取雷电电磁脉冲防护措施。必须做好三级SPD措施，当架空线路在远处遭受直接雷击或感应周围的雷电电磁脉冲辐射，都将在供电线路上产生极大的雷击过电压，此暂态过电压沿线路侵入到各个用电设备，必将破坏设备。2．4东莞市航天电子有限公司监控机房网络系统东莞市航天电子有限公司的交换机系统都没有安装SPD，都是采用的标准接口RJ45非屏蔽线，整个网络没有设置雷电电磁脉冲防护措施，我们建议在每个交换机系统上加入SPD保护交换机设备不被感应雷损坏。雷灾隐患说明：当周围发生雷击时，机房的网络设备将感应到雷击电磁脉冲，产生极大的雷击过电压，此暂态过电压沿线路侵入到各个设备，必将破坏设备，而网络系统是整个监控系统的神经中枢，一旦某一个设备损坏将影响一大片的网络中断导致监控系统无法正常运作，因此，按照国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012的要求采取雷电电磁脉冲防护措施。2．5东莞市航天电子有限公司监控机房接地及等电位连接系统监控机房内没有设接地汇流排、防静电地板、门窗、走线架等和各个楼层弱点井的交换设备都没有作等电位连接，机房也没有独立的接地系统。我们必须将机房中所有的电器设备、防静电地板、门窗设置等电位连接并通过接地汇流排和接地系统将雷电泄流入地从而保护设备不被雷击，机房地板必须需采用防静电地板。雷灾隐患说明：当周围发生雷击时，机房的某一设备感应到雷击电磁脉冲，产生极大的雷击过电压，此暂态过电压沿线路侵入到设备，必将破坏设备。如果机房安装了SPD那么此暂态过电压沿线路侵入到设备前端的SPD，而SPD对地泄放使得地点位升高，让设备之间产生电位差，必将破坏设备，所以机房需要做等电位连接等电位连接。2．6东莞市航天电子有限公司前端监控设备防雷措施航天电子有限公司前端监控设备都没有安装SPD，网络都是采用的标准接口RJ45非屏蔽线，电源都是采用的2*1.5线缆。整个监控系统的前端监控设备都没有设置雷电电磁脉冲防护措施，我们建议在每个监控设备上加入SPD保护交换机设备，并且将监控设备移到远离柱子等容易被雷击的地方两米以上，防止感应雷通过线路入侵到设备。雷灾隐患说明：当周围发生雷击时，前端的设备和线路感应到雷击电磁脉冲，产生极大的雷击过电压，此暂态过电压沿线路侵入到设备将破坏设备。三、设计原则和指导思想1、认真贯彻执行国家政策、法规和有关规定，严格按照国家防雷规范进行设计，并按照《中华人民共和国标准化法》的有关要求，积极采纳国际标准，提高设计技术要求。2、积极采用成熟的新技术、新设备、新工艺，坚持按照“严谨科学、安全可靠、技术先进、经济合理”的原则设计。3、认真贯彻“综合治理、整体防御、多重保护、层层设防”的基本原则，进行综合防护的防雷工程思想。4、按照《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010（2010年版）对大楼由外到内不同的雷电防护区（LPZ）及雷电防护等级的划分，以确定各LPZ空间的雷击电磁脉冲强度和采取相应防护措施，实行多重保护。5、根据技术人员对防雷工程的技术要求和现场勘察的实际情况进行的防雷方案设计。四、设计依据本设计方案我们严格执行国家相关技术标准规范，主要依据下列国际、国家、行业和部颁标准：1、《建筑物电子