學(xué)校機(jī)房防雷地設(shè)計(jì)方案

1、防雷裝置設(shè)計(jì)及運(yùn)行維護(hù)解決方案學(xué)校計(jì)算機(jī)機(jī)房綜合防雷設(shè)計(jì)及解決方案長治市佑安防雷有限公司CHANGZHISHIYOUANFANGLEICo.,Ltd二一七年六月三十日目 錄一、 雷電概述二、 相關(guān)案例 三、 設(shè)計(jì)依據(jù)四、 設(shè)計(jì)理念五、 設(shè)計(jì)方案六、 施工說明七、 運(yùn)行維護(hù)八、 工程驗(yàn)收九、 售后服務(wù)十、 附 件 一、雷電概述雷電實(shí)際上是一個(gè)不斷變化的高頻電流，當(dāng)它發(fā)生時(shí)其電流周圍會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)頻率的高頻電磁場。雷電對(duì)現(xiàn)代電子設(shè)備的破壞主要是因?yàn)槔纂婋姶艌鐾ㄟ^空間輻射在周圍金屬線纜上產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓脈沖通過傳輸線進(jìn)入到建筑內(nèi)，從而造成弱電子設(shè)備發(fā)生損壞。由于雷電的功率強(qiáng)大、雷電發(fā)生的時(shí)間很短，因此雷

2、電電磁脈沖的破壞效果十分強(qiáng)大。在一般情況下，計(jì)算機(jī)等通訊電子設(shè)備耐過電壓的能力都比較差，而這些電子設(shè)備大部分通過各種傳輸線相互關(guān)聯(lián)，當(dāng)這些傳輸線上出現(xiàn)過電壓時(shí)，與這些線纜連接的設(shè)備的接口部分，甚至整個(gè)設(shè)備都很容易損壞；另外，當(dāng)空間存在很強(qiáng)的電磁脈沖時(shí)，電子設(shè)備也很容易直接受到感應(yīng)而損壞。因此，當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)，如何防止由直擊雷引發(fā)的，經(jīng)傳輸線感應(yīng)后引入的雷電入侵波以及沿空間傳播的感應(yīng)電磁脈沖(感應(yīng)雷)對(duì)電子設(shè)備的損壞，就顯得十分必要。除此之外，為防止泄流時(shí)地電位的抬升以及各地網(wǎng)間的電勢(shì)差對(duì)設(shè)備形成反擊，處理好地網(wǎng)和采用恰當(dāng)?shù)慕拥胤绞揭彩鞘种匾?。因此，我公司在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了“綜合治理

3、、整體防御、重點(diǎn)保護(hù)、層層設(shè)防”的系統(tǒng)防雷方針，在有可能進(jìn)雷的通道上，采取屏蔽、等電位連接、隔離、合理布線、正確接地、加裝電子避雷器和防靜電裝置等措施進(jìn)行綜合防雷，是比較有效的防雷方法，這些措施聯(lián)合使用，互相配合，各行其責(zé)，不可或缺。二、相關(guān)案例 案例一：湖南長沙市9.14雷擊事件2005年9月14日下午4時(shí)，長沙市河西湖南第一師范東方紅校區(qū)籃球場東南角遭受雷擊，將當(dāng)時(shí)正在籃球場進(jìn)行軍訓(xùn)的6位女同學(xué)和一名教官擊倒在地，其中3名同學(xué)是趴著倒下的，3名同學(xué)是仰著倒下的，其中一名同學(xué)因受雷擊過重，搶救無效，不幸去世。雷擊前的天氣情況：當(dāng)時(shí)天氣悶熱，天空積雨云底較低，但沒有刮風(fēng)下雨。湖南長沙、湘潭兩地

4、再次發(fā)生雷電傷人事件，尤其是長沙雷電事件，一次雷擊造成湖南第一師范正在進(jìn)行軍訓(xùn)的學(xué)生和教官七人傷亡，再次敲起校園防雷的警鐘。頻發(fā)的校園雷擊事故，不得不使我們考問防雷的嚴(yán)峻問題：作為學(xué)生活動(dòng)集中的地方，我們應(yīng)該如何進(jìn)行雷電防護(hù)？亦或是仍然將雷電事故當(dāng)作不可抗拒的自然災(zāi)害而免責(zé)？ 案例二：重慶開縣5.23重大雷擊事故 2007年5月23日16時(shí)多，重慶市開縣義和鄉(xiāng)興業(yè)村小學(xué)名小學(xué)生因雷擊死亡，雷擊同時(shí)還造成多名小學(xué)生受傷，其中重傷人。 23日下午開縣突降雷雨，雷聲震耳欲聾。雷擊時(shí)，興業(yè)村小學(xué)學(xué)生正在教室上課，教室旁樹木較多，雷擊電流擊中二年級(jí)和四年級(jí)教室，導(dǎo)致名小學(xué)生死亡，30多名小學(xué)生受傷，其中

5、人重傷。 事故發(fā)生后，國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)和教育部領(lǐng)導(dǎo)高度重視，立即要求基礎(chǔ)教育司向有關(guān)部門發(fā)出通知，要求各省份進(jìn)一步加強(qiáng)安全防范措施，防止因自然災(zāi)害造成的學(xué)生傷亡。同時(shí)立即派出有關(guān)人員趕赴現(xiàn)場，了解處理。 案例三：河南商丘市9.19雷擊事故 2012年9月19日13：45，在商丘市睢陽區(qū)文化路小學(xué)，有4名學(xué)生同時(shí)被雷電擊中，其中一名10歲男孩經(jīng)搶救無效不幸身亡，一名9歲的孩子眼部受皮外傷、鼻骨骨折，另外2個(gè)孩子傷勢(shì)輕微。據(jù)現(xiàn)場人員描述，雷擊時(shí)先是看到一道強(qiáng)烈的白光，緊接著聽到一聲雷響，4名行走的學(xué)生應(yīng)聲而倒，1名倒地的小男孩傷勢(shì)嚴(yán)重，喉嚨被擊穿，衣服被燒焦，120急救中心趕到時(shí)已停止呼吸，另外3名學(xué)生

6、傷勢(shì)較輕，倒地后片刻自己便爬了起來，但對(duì)倒地原因均無記憶。此次雷擊事件嚴(yán)重影響了學(xué)校正常教學(xué)，在社會(huì)上反響強(qiáng)烈。三、設(shè)計(jì)依據(jù)：GB50057-94 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范2010版GB50174-93 電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范GB7450-87 電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則GB64-83 工業(yè)與民用電力裝置的過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范IEC1312 雷電電磁脈沖及其防護(hù)國際電工委員會(huì)99D562 建筑物、構(gòu)筑物防雷設(shè)施安裝國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè) 計(jì)圖集四、設(shè)計(jì)理念根據(jù)IEC1024標(biāo)準(zhǔn)“任何單一器件不能阻止特定區(qū)域內(nèi)的雷擊發(fā)生”。雷電是一個(gè)隨機(jī)性很強(qiáng)的突發(fā)事件，雷擊的時(shí)間和通道沒有一個(gè)固定模式，雷擊可通過很多渠道進(jìn)入機(jī)房通

7、訊設(shè)備，不但有直擊雷的威脅，還有雷電靜電感應(yīng)及雷電電磁脈沖感應(yīng)對(duì)弱電子設(shè)備的損壞。因此防雷是一個(gè)綜合性的工程，應(yīng)該遵循“綜合治理，整體防御，多重保護(hù)，層層設(shè)防”的方針，在雷擊可能進(jìn)入的部位加以防護(hù)，既要防直擊雷擊，又要抑制和防護(hù)感應(yīng)雷擊，以盡量避免雷災(zāi)發(fā)生。由于防雷工程要考慮到與其相應(yīng)的被保護(hù)設(shè)備之間的性價(jià)比，因此防雷工程和使用的防雷器材均是按通常發(fā)生的雷電強(qiáng)度和概率來進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝的，一旦雷電的強(qiáng)度超過避雷設(shè)備的最大容量，同樣會(huì)有設(shè)備遭到雷擊，而且，由于用戶防雷資金的限制，防雷設(shè)計(jì)方案不可能將所有的設(shè)備都考慮在內(nèi)，因此未被保護(hù)的設(shè)備同樣存在發(fā)生雷擊的危險(xiǎn)。所以，一方面為盡量減小雷擊造成的損失

8、，防雷設(shè)計(jì)方案應(yīng)盡量涵蓋所有應(yīng)考慮的通訊設(shè)備，另一方面防雷工程并不是一勞永逸和萬能的，但在發(fā)生雷擊時(shí)，安裝有避雷設(shè)備的機(jī)房設(shè)備其遭受的損失程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沒有安裝有避雷設(shè)備的機(jī)房設(shè)備。感應(yīng)雷和雷電入侵波是造成電子設(shè)備損壞的主要原因。除了附近發(fā)生雷擊時(shí)，感應(yīng)電磁脈沖可通過傳輸線形成入侵波，同樣的道理，即使在遠(yuǎn)處發(fā)生雷擊，只要傳輸線通過那個(gè)區(qū)域，一樣可以引入感應(yīng)雷電波，因此，傳輸線涉及的范圍越廣，進(jìn)雷的幾率就越高。要解決傳輸線的引雷問題，除了防直擊雷外，還需要對(duì)傳輸線進(jìn)行屏蔽處理，并在暴露于室外的以及長距離敷設(shè)的各種傳輸線(光纖除外)上安裝相應(yīng)的電子避雷器，來對(duì)侵入到傳輸線內(nèi)部的感應(yīng)雷電波進(jìn)行抑制和泄

9、放，以確保設(shè)備的安全。五、設(shè)計(jì)方案 1.電源系統(tǒng)防雷在各種各樣的傳輸線中，電源線是分布最廣的傳輸線，也就意味著受雷電感應(yīng)的幾率最高，最易引入感應(yīng)雷。另外，根據(jù)對(duì)雷電波的頻譜分析，雷電波的絕大部分能量集中在40kHz以下，其中最大的諧波分量就在工頻附近。因此，雷電波最易和電源線發(fā)生耦合。事實(shí)也證明6080的感應(yīng)雷和雷電入侵波來自于電力傳輸線。根據(jù)IEC防雷的有關(guān)規(guī)定，對(duì)雷電入侵波應(yīng)分區(qū)域進(jìn)行防護(hù)，在每個(gè)區(qū)域的界面上采取相應(yīng)的措施，逐級(jí)對(duì)雷電流進(jìn)行泄放，直到將感應(yīng)過電壓降到設(shè)備可以承受的水平。因此，電源系統(tǒng)的防雷應(yīng)采取多重保護(hù)、層層設(shè)防的原則，根據(jù)設(shè)備的重要程度和地理位置進(jìn)行有重點(diǎn)，有層次的保護(hù)。

10、一般來講，電源系統(tǒng)應(yīng)采取一、二、三級(jí)保護(hù)。第一級(jí)保護(hù)為泄流保護(hù)，后級(jí)分別為限壓和浪涌保護(hù)。學(xué)?？偱浞抗╇姷奶攸c(diǎn)：三相五線制供電；在總電源開關(guān)輸入端并聯(lián)安裝220/100KA型大通流容量電源避雷器作為第一級(jí)保護(hù)；在機(jī)房所在樓層的電源輸入端安裝220/80KA型電源避雷器作為第二級(jí)保護(hù)；在機(jī)房內(nèi)配電箱電源輸入端安裝220/60KA型電源避雷器作為第三級(jí)保護(hù)。 2. 信號(hào)系統(tǒng)防雷由于信號(hào)系統(tǒng)，尤其是與信號(hào)傳輸線相連接的設(shè)備接口工作電壓較低，而且耐壓水平也很低，對(duì)于由信號(hào)傳輸線引入的感應(yīng)雷電波特別敏感，極易損壞。因此，在設(shè)備的信號(hào)接口處安裝相應(yīng)的信號(hào)避雷器是非常必要的。根據(jù)信號(hào)傳輸線容易引雷的程度，在

11、引出到室外的信號(hào)線上安裝相應(yīng)的信號(hào)避雷器也是完全必要的。 3. 接地系統(tǒng)接地系統(tǒng)是防雷工程的基礎(chǔ)，良好的接地和合理的接地方式能夠充分發(fā)揮防雷器件的作用。根據(jù)國家規(guī)范要求，建筑防雷地10，設(shè)備保護(hù)地、交流工作地、直流工作地均須4，聯(lián)合地網(wǎng)接地電阻應(yīng)滿足所有系統(tǒng)中最低接地電阻的要求。系統(tǒng)接地電阻越大，越不利于過壓過流的消散，因此接地電阻應(yīng)嚴(yán)格控制在要求的范圍內(nèi)。除了盡量降低接地電阻，均壓和等電位連接是防地電位反擊的有效方法。在一定的范圍內(nèi)做一個(gè)封閉的均壓環(huán)、把進(jìn)入建筑物的各種金屬管道和線纜的屏蔽層做等電位連接，同時(shí)機(jī)房內(nèi)鋪設(shè)防靜電地板，使人體和設(shè)備上產(chǎn)生的靜電快速入地，消除可能存在的破壞力極強(qiáng)的電

12、位差。常見的接地方式有三種，一是聯(lián)合接地，二是分開接地，三是混合接地。機(jī)房的接地系統(tǒng)國家規(guī)范推薦采用聯(lián)合接地方式，即把建筑防雷地、設(shè)備保護(hù)地、交流工作地、直流工作地連在一起，以避免產(chǎn)生過電壓時(shí)各地網(wǎng)間的電勢(shì)差對(duì)設(shè)備形成反擊。接地電阻取系統(tǒng)要求的最小值。另外，為避免接地線形成回路產(chǎn)生干擾雜波，同時(shí)使雷電流以及電源發(fā)生故障時(shí)的大電流盡快入地，遵循“共網(wǎng)不共線、分類接地線、一點(diǎn)接地法、不串不共用”的單點(diǎn)接地原則，即使用同一組地網(wǎng)時(shí)，不同用途的接地母線和不同系統(tǒng)的接地母線應(yīng)單獨(dú)從地網(wǎng)處引入，同時(shí)嚴(yán)禁不同系統(tǒng)的接地線在進(jìn)入室內(nèi)后再進(jìn)行連接，依照99D562建筑物防雷設(shè)施安裝標(biāo)準(zhǔn)圖集的要求，應(yīng)將強(qiáng)PE線（

13、無流零線）作為交流電源避雷器接地線，如果供電為TNC制，應(yīng)按規(guī)范改為TNCS局部三相五線制或局部單相三線制，將N線接供電地網(wǎng)引接點(diǎn)，再并接一條新PE線作為強(qiáng)PE線，所有低壓配電系統(tǒng)地線、交流避雷器地線、UPS設(shè)備的輸入接地均接強(qiáng)PE地線；為了消除雷電引起的毀滅性的電位差，機(jī)房內(nèi)應(yīng)實(shí)行等電位連接：即UPS供電系統(tǒng)后邊的弱電設(shè)備，其保護(hù)地線應(yīng)接弱PE地線，信號(hào)避雷器的地線也接弱PE地線，二者均不能使用強(qiáng)PE地線，簡言之，強(qiáng)PE和弱PE在機(jī)房內(nèi)不能混接和亂接。 4室外設(shè)備專用接地網(wǎng) 根據(jù)二類防雷設(shè)計(jì)規(guī)范，應(yīng)在機(jī)房所在樓附近建一專用保護(hù)地網(wǎng),并預(yù)埋接地引下線，地網(wǎng)埋深4米。所有接地保護(hù)地網(wǎng)的垂直接地極

14、采用鍍鋅角鋼制作，水平接地極銅板制作，并在接地槽溝內(nèi)敷設(shè)降阻劑。接地線采用25mm2的銅芯線連接。接地電阻值應(yīng)4。 考慮到機(jī)房內(nèi)設(shè)備的接地，應(yīng)利用專用保護(hù)地網(wǎng)引出接地線至機(jī)房，并制作接地匯集排作為預(yù)留端子，便于室內(nèi)設(shè)備的接地。 利用扁鋼和角鋼作電氣連接（焊接），銅板與扁鋼、扁鋼與接地引線到接地匯集排均用銅線端子可靠連接，所有焊接點(diǎn)均應(yīng)作防腐處理。 5.接地電阻要求機(jī)房接地采用聯(lián)合接地方式，接地電阻應(yīng)4，以利于減小設(shè)備接地線上引入的干擾和雷電流的消散。 6.接地方法 1電源工作地、配電柜機(jī)殼保護(hù)接地與機(jī)房設(shè)備工作地的接地母線須分別單獨(dú)敷設(shè)。 2所有電源避雷器的接地線就近與強(qiáng)電接地匯流排相連。 3

15、所有信號(hào)避雷器的接地線就近與弱電接地匯流排相連。六、施工說明 1、安全和應(yīng)急措施 （1）、要嚴(yán)格按照有關(guān)安全操作規(guī)程施工，注意人身安全、設(shè)備安全。 （2）、施工中可能出現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符的地方，需調(diào)整時(shí)應(yīng)征得雙方同意，盡力尋求最佳方案。 （3）、設(shè)備的安裝應(yīng)在確保安全的前提下進(jìn)行。 2、有關(guān)可靠連接 （1）、鋼材連接宜采用大于6倍的焊接面雙面焊接。 （2）、鋼材與銅材的連接宜采用斷接卡壓接或銅焊。 （3）、等電位連接宜采用壓線鼻后螺絲緊固3、防腐焊接點(diǎn)要進(jìn)行有效的防腐處理，如：涂瀝青，刷油漆七、運(yùn)行維護(hù) 1每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)。主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無

16、銹蝕、接地體附近地面有無異常，必要時(shí)應(yīng)挖開地面抽查地下隱蔽部分銹蝕情況，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理。 2接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)每年進(jìn)行一次測(cè)量。 3每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對(duì)運(yùn)行中的避雷器進(jìn)行一次檢測(cè)，雷雨季節(jié)中要加強(qiáng)外觀巡視，發(fā)現(xiàn)防雷模塊顯示窗口出現(xiàn)紅色及時(shí)處理。 八、工程驗(yàn)收 1防雷工程施工須按設(shè)計(jì)要求精心施工，建設(shè)單位和施工單位應(yīng)有專人負(fù)責(zé)監(jiān)督。對(duì)于隱蔽工程應(yīng)實(shí)行隨工驗(yàn)收，重要部位應(yīng)進(jìn)行拍照和專用設(shè)備記錄。 2設(shè)計(jì)資料和施工記錄應(yīng)由相應(yīng)的防雷主管部門妥善存檔備查。 3工程竣工時(shí)，應(yīng)由乙方向具有防雷檢測(cè)資質(zhì)單位申請(qǐng)對(duì)所做工程進(jìn)行檢測(cè)，并經(jīng)當(dāng)?shù)貧庀笾鞴懿块T批準(zhǔn)合格后，方可交付甲方使用。 九、售后服務(wù)1本防雷

17、工程自驗(yàn)收合格交付使用之日起，至一年期滿日的24：00時(shí)止。在保險(xiǎn)期內(nèi)若遭雷擊造成被保護(hù)對(duì)象損壞，由乙方負(fù)責(zé)修復(fù)、替換。若因甲方單方面改變防雷工程或變動(dòng)被保護(hù)對(duì)象配置造成被保護(hù)對(duì)象遭雷擊損壞，乙方不負(fù)責(zé)任。2產(chǎn)品質(zhì)量保險(xiǎn)期為二年：在保險(xiǎn)期內(nèi)若防雷器材本身失效或損壞，乙方負(fù)責(zé)免費(fèi)修理或更換。若防雷器材被甲方人為損壞，乙方協(xié)助修理或更換，甲方支付成本費(fèi)。3在保險(xiǎn)期內(nèi)發(fā)生雷擊或防雷器材損壞的情況時(shí)，甲方應(yīng)在4小時(shí)內(nèi)及時(shí)通知乙方并在盡可能不影響正常生產(chǎn)的情況下保護(hù)現(xiàn)場，同時(shí)對(duì)雷擊損壞的防雷設(shè)施暫不處理，乙方應(yīng)在接到用戶故障通知后，盡快趕到現(xiàn)場處理，并在2天內(nèi)將因雷擊損壞的防雷設(shè)施予以修復(fù)。4保險(xiǎn)期滿后

18、，乙方長期提供防雷器材的修理服務(wù)，價(jià)格優(yōu)惠。十、附件附：防雷工程安裝預(yù)（決）算書 公司營業(yè)執(zhí)照（副本）及相關(guān)資質(zhì)第 9 頁 共 10 頁山西省防雷減災(zāi)管理辦法（摘要）第十三條 下列建（構(gòu)）筑物、場所或者設(shè)施應(yīng)當(dāng)安裝符合技術(shù)規(guī)范要求的防雷裝置：（一）建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的一、二、三類防雷建（構(gòu)）筑物；（二）電力、通信、廣播電視、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施，重要的導(dǎo)航場所和設(shè)施；（三）重要的計(jì)算機(jī)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、程控系統(tǒng)、衛(wèi)星接收系統(tǒng)；（四）學(xué)校、機(jī)場、車站、賓館、證券市場、體育場館、影劇院等人員密集場所和露天大型娛樂設(shè)施；（五）石油、化工、易燃易爆物品的生產(chǎn)、經(jīng)銷和儲(chǔ)存場所；（六）重要儲(chǔ)備物資的儲(chǔ)備場所；（七）高層建筑以及其他易遭雷擊的建筑物和設(shè)施，不可再生的文物建筑；（八）法律、法規(guī)和規(guī)章規(guī)定應(yīng)當(dāng)安裝防雷裝置的其他場所和設(shè)施。 （九）前款規(guī)定范圍以外的場所和設(shè)施，根據(jù)防雷安全的需要，可以安裝防雷裝置。第