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1某武警交通中队库房防雷设计方案设计单位：陕西伟信防雷科技有限公司设计人员：张世伟13891817152设计日期：2014年08月12日2目录第一章概述.........................................第二章雷电破坏途径...........................第三章雷电防护原理...........................第四章防雷主要措施...........................第五章现场勘察..................................第六章防雷设计依据及设计思想............第七章设计方案构思...........................第八章配置报价..................................第九章施工组织方案...........................第十章售后维护..................................3一、防雷概述雷电灾害是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。我国雷暴活动也十分频繁，全国有21个省会城市，雷暴日都在50天以上，最多达134天。随着我国国民经济日益发展，部队的建设和发展已成为中国综合国力提高的必要因素。然后，雷电这种自然灾害却一直威胁着部队的建设和设备的安全，因此，对部队综合防雷保护工作势在必行。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半径的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。一般而言，雷电灾害具有突发性、多样性、复杂性、破坏性和选择性等特点。随着现代化高新技术产品基础---电子技术的迅速发展和广泛运用，雷电灾害跟踪而至，还呈现出新的特点：受灾面大大扩展，特别容易侵入与高新技术最密切的领域，损失和危害程度大大增加。随着我国国民经济日益发展，部队的建设和发展已成为中国综合国力提高的必要因素。然后，雷电这种自然灾害却一直威胁着部队的建设和设备的安全，因此，对部队综合防雷保护工作势在必行。。在雷电灾害防御方面，纵观人类防雷历史，已有两个多世纪，从建筑物防雷发展到供电防雷、电气和电子设备防雷，现在已进入第四个阶段即现代微电子设备防雷。防雷技术和产品，也随着现代高新技术发展得到显著发展，除传统的避雷针引雷拦截技术外，已拥有消散消减、屏蔽隔离、抑制分流、疏导均衡等电位、优化接地泄放和雷电控测定位预警等技术，并相应研制出多种高科技的隔离装置、电涌保4护器、高效防腐降阻剂等设备、器件和产品，出现了火箭与激光等人工影响雷电的装置和雷电探测预警系统设备，这都为有效防御治理雷电灾害奠定了技术和物质基础。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去研究和结局。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》GB50057-2010，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、雷电破坏途径1-1直击雷在雷雨季节，雷暴活动频繁的区域内，雷云直接通过人体，建筑物或设备等产生对地放电。这是各种雷电危害中最严重的。1-2感应雷击从雷云密布到发生闪电放电的整个过程中，雷电活动十分频繁，主要表现为A、静电感应：在雷云来临时，雷云低部分布着大量的负电荷，由这些负电荷产生的静电场。B、电磁感应：闪电电场在闪电通道周围的空间产生磁场，这种随时间变化的磁场在附近的各类金属导体上激发出感应电动势和感应电流。1-3电磁脉冲辐射闪电放电时，其电流是随时间而非均匀变化的。闪电的电磁脉冲辐射通过空间以电磁波的形式耦合到对瞬态电磁脉冲极其敏感的现代电子设备，也造成设备故障或损坏设备。51-4地电位反击在雷暴活动区域内，当雷电闪击到建筑物的接闪装置上时，尽管接闪装置的接地系统十分良好，其接地电阻也很小，但由于雷电流幅值大，波头陡度高，雷电流流过时也会使接地引下线和接地装置的电位骤升到上百千伏。如果建筑物的接地引下线与各种金属导线、管道或用电设备的工作地线间的绝缘距离未达到安全要求，则可能造成接地引下线与各种金属导线、管道或用电设备的工作地线之间放电，从而使这些金属导线、管道或用电设备的工作地线上引入反击电流，造成人身和设备雷击事故。三、雷电的防护原理①直击雷一般防直击雷是通过避雷装置即接闪器（避雷针、避雷带、避雷网、避雷线引下线）构成完整的电气通路后将雷电流泄入大地。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。②感应雷6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。机房用电是由配电房集中供电实现的，既：由总配电房内配电柜分动力、空调、照明等多条供电线路分别供至楼内用电系统。因此，对网络数据及语音、安全防范等系统设备供电线路防感应雷保护也要整体考虑。本方案制定的目的是考虑实际环境因素和用户实际需要而做出一套比较完整而易于操作的防雷设计及安装技术的防雷方案，从而达到建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故。四、防雷的主要措施根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》的规定，目前对雷电进行防护的措施主要包括以下几种方法：4-1：直击雷防护措施屋面宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）和避雷针或由这两种混合组成的接闪器。避雷网（带）应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部分敷设，网格间距二类不大于10m×10m或12m×8m，三类不大于20m×20m或24m×16m,对于平屋面的建筑物，当其宽度不大于20m时，可仅沿周边敷设一圈避雷带。4-2：引下线每栋建筑物的引下线不应小于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于25m。当利用建筑物四周的钢筋或柱子作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线平均间距不7应大于25m。4-3：接地宜采用建筑物全部或绝大多数柱子基础的钢筋作为接地体。如条件不允许或自然接地体达不到要求时，可架设引下线外敷独立接地，接地电阻值不应大于10Ω。4-4：防雷电感应措施低压线路宜采用埋地电缆或敷设在架空金属线槽内的电缆引入。采用埋地引入时，其埋地长度应大于15m。当架空线直接引入时，在入户处应加装电源保护器，并将其与绝缘子铁脚、金具连在一起接到接地装置上。电源处应加装相应的电涌保护器，信号线和电话线在拉入室内时也应加装相应的电涌保护器。引下线应和防雷电感应、电气设备、信息系统等接地共用同一接地装置，以达到等电位效果。4-5：计算机机房防雷措施经调查，当前大部分厂区设有计算机机房，为了使电子计算机系统稳定可靠及保障机房工作人员有良好的工作环境，机房电源应采用地下电缆，机房应设等电位连接带与引下线连接，交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地应与等电位连接带连接共用一组接地装置，接地电阻“就低不就高”。8五、现场勘察情况图①图②图③9图④图⑤该部队内部共有4栋建筑，分别为：生活区、一个封闭式车库、一个半封闭车库和一个值班岗亭。其中生活区建筑：L=50，W=30m，H=3m；封闭车库：L=50m，W=30m，H=12m；封闭车库：L=50，W=30m，H=6m。建筑均采用轻钢结构，四周空旷无高大建筑，根据现场勘查，建筑均无加装防雷措施，雷雨天气，易遭受雷电袭击。六、防雷设计依据及设计思想1、设计依据：《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《电子计算机机房设计规范》GB50174-200810《雷电电磁脉冲的防护》IEC6I312《过电压保护器》IEC61643《SPD通讯网络防雷器》IEC61644《低压配电设计规范》GB50054-2013《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》GBJ64-83《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006《建筑物防雷》IEC61024《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2007《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-20122、方案设计原则A、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；B、应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术运用、经济合理、定期检测、随机维护的原则，进行综合设计及维护。C、应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、其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。D、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。七．设计方案构思1、现场进行防雷改造建筑物分布图如下：112、据现场勘查，防护对象均为钢结构建筑物，由于钢结构建筑物的金属屋面更容易引起雷击，传统建筑物的避雷方式是采用富兰克林常规避雷导体或避雷地结合避雷网，但是金属屋面的金属板薄，无法安装高大沉重的传统避雷针，其次从闪电理论来讲，云地闪电与人类关系最密切，它是雷雨云中荷电中心对大地的脉冲放电过程，该过程除存在光导、回击主要脉冲放电过程外，还存在一系列其他脉冲放电过程，回击的特点是峰值电流高，放电时间段，回击的电流脉冲平均峰值为几十到几百千安，持续时间约为几十到上百微妙，形成了闪电电流的剧烈变化，现在的做法，有安装多棵避雷针形式或避雷网形式，也有采用避雷带形式，不论采用什么形式的接闪器，首先必须考虑防12雷效果，对建筑物内部设备的保护，同时还应考虑施工实现的问题，所以除开第一类防雷建筑物外，可直接利用金属屋面作接闪器，根据建筑物的使用性质，对金属板的厚度要求不一样（如下表），存放物品金属板厚度无易燃物品0.5mm有易燃物品≤4mm（铁）≤5mm（铜）≤7mm（铝）厚度达不到要求时，屋面不能做接闪器，可采用25*25mm的铝合金方管将扁钢架空，扁钢与方管之间用直杆螺栓固定，方管与彩板之间用AB胶黏结，这样既能防水又能防锈。屋檐部位的接闪器，可采用铆钉将扁钢与金属板铆住，这样即牢固又美观。钢结构建筑物日益渐增，而相关的防雷规范还未出台，因此钢结构建筑物的防雷装置设计应以系统方法为知道，注重现代建筑物防雷的整体性、结构性、层次性和目的性原则，按防雷规程整体地做好各项防雷要素的配合，才能发挥良好的防雷作用。3、屏蔽钢结构建筑物的屏蔽，可根据自身的特点采取相应的措施，常规建筑物的屏蔽是采取法拉第笼式保护法，钢结构建筑物可采用自身的感结构，做好垂直和水平方向的导体连接来达到屏蔽的效果。4、钢结构建筑物的内部防雷避雷针（避雷带、避雷网）、引下线和接地系统等构成外部防雷系统，主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身和财产安全事故，内部防雷系统则是防止雷电和其他形式的过电压侵入设备中13造成毁坏，这是外部防雷系统无法保证的，为了实现内部避雷，需要进出各保护区的电线，金属管道等都要连接避雷及过电压保护，并进行等电位连接。4.1防雷电感应雷电感应是指雷电放电时，在附近到提上产生的静电感应和电磁感应。所形成的过电压可能使金属部件之间产生火花放电，其危害在于它能感应出相当高的电压，由此发生火花放电引发爆炸事故。雷电波侵入是指由于雷电对架空线路或金属管道的作用，使冲击过电压波沿着这些管线侵入建筑物内，从而危及人身安全和损坏设备，这些雷害现场站雷害的绝大部分，凡事有防雷要求的建