機房防雷接地工程設計方案

1、機房防雷接地工程設計方案目錄：1、雷電概述1) 雷電的描述2) 雷電的破壞3) 怎樣進行雷電災害防護4) 常規(guī)防雷5) 雷電保護的整體概念2、防雷接地原理1) 接地系統(tǒng)2) 防雷接地3) 接地的種類4) 地網(wǎng)工程概論5) 防雷等電位連接6) 等電位連接的主體及要求3、項目概述A. 項目勘察的具體情況B. 雷暴區(qū)及危險等級C. 客戶要求4、設計方案A. 引用標準B. 設計方案5、驗收方法6、工程設計進度表7、材料匯總表8、工程報價匯總表9、提供的服務10、企業(yè)簡介11、參考工程1、雷電概述雷電的描述雷電是由天空中云層間的相互高速運動、劇烈磨擦，使高端云層和低端云層帶上相反電荷。此時，低端云層在其

2、下面的大地上也感應出大量的異種電荷，形成一個極大的電容，當其場強達到一定強度時，就會產(chǎn)生對地放電，這就是雷電現(xiàn)象。在氣象學中，常用雷暴日數(shù)、年平均雷暴日數(shù)、年平均地面落雷密度，來表征某個地方雷電活動的 頻繁程度和強度。此外，也使用年雷閃頻數(shù)來評價雷電活動,它是指1000平方公里范圍內(nèi)一年共發(fā)生雷閃擊的次數(shù)。大量觀測統(tǒng)計資料表明，一個地區(qū)的雷閃頻數(shù)與雷暴日數(shù)成線性關系。通常，建筑行業(yè)的防雷，更多的注重。雷暴日的多少；航空、航海、氣象、通信等行業(yè)越來越關心年雷閃頻數(shù)的多少。我國一般按年平均雷暴日數(shù)將雷電活動區(qū)分為少雷區(qū)（<15天）、中雷區(qū)（<1540天）、多雷區(qū)（>4190天）、

3、強雷區(qū)（>90天）。我國的雷電活動，夏季最活躍，冬季最少。全球分布是赤道附近最活躍，隨緯度升高而減少，極地最少。雷電的破壞雷電的破壞主要是由于云層間或云和大地之間以及云和空氣間的電位差達到一定程度（25 30kV/cm）時，所發(fā)生的猛烈放電現(xiàn)象。通常雷擊有三種形式，直擊雷、感應雷、球形雷。直擊雷是帶電的云層與大地上某一點之間發(fā)生迅猛 的放電現(xiàn)象。感應雷是當直擊雷發(fā)生以后，云層帶電迅速消失，地面某些范圍由于散流電阻大，出現(xiàn)局部 高電壓，或在直擊雷放電過程中，強大的脈沖電流對周圍的導線或金屬物產(chǎn)生電磁感應發(fā)生高電壓、而發(fā) 生閃擊現(xiàn)象的二次雷。球形雷是球狀閃電的現(xiàn)象。1）、直擊雷破壞；當雷電直

4、接擊在建筑物上，強大的雷電流使建（構(gòu)）筑物水份受熱汽化膨脹， 從而產(chǎn)生很大的機械力，導致建筑物燃燒或爆炸。另外，當雷電擊中接閃器，電流沿引下線向大地瀉放時 ，這時對地電位升高，有可能向臨近的物體跳擊，稱為雷電“反擊”，從而造成火災或人身傷亡。2）、感應雷破壞；感應雷破壞也稱為二次破壞。它分為靜電感應雷和電磁感應雷兩種。由于雷電 流變化梯度很大，會產(chǎn)生強大的交變磁場，使得周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應電流，這種電流可能向周圍物體 放電，如附近有可燃物就會引發(fā)火災和爆炸，而感應到正在聯(lián)機的導線上就會對設備產(chǎn)生強烈的破壞性。 3）、靜電感應雷；帶有大量負電荷的雷云所產(chǎn)生的電場將會在金屬導線上感應出被電場束縛

5、的正 電荷。當雷云對地放電或云間放電時，云層中的負電荷在一瞬間消失了（嚴格說是大大減弱），那么在線 路上感應出的這些被束縛的正電荷也就在一瞬間失去了束縛，在電勢能的作用下，這些正電荷將沿著線路 產(chǎn)生大電流沖擊。易燃易爆場所、計算機及其場地的防靜電問題，應特別重視。4）、電磁感應雷；雷擊發(fā)生在供電線路附近，或擊在避雷針上會產(chǎn)生強大的交變電磁場，此交變 電磁場的能量將感應于線路并最終作用到設備上。由于避雷針的存在，建筑物上落雷機會反倒增加，內(nèi)部 設備遭感應雷危害的機會和程度一般來說是增加了，對用電設備造成極大危害。因此，避雷針引下線通體 要有良好的導電性，接地體一定要處于低阻抗狀態(tài)。5）、雷電波引

6、入的破壞；當雷電接近架空管線時，高壓沖擊波會沿架空管線侵入室內(nèi)，造成高電 流引入，這樣可能引起設備損壞或人身傷亡事故。如果附近有可燃物，容易釀成火災。怎樣進行雷電災害防護單位應定期由專業(yè)防雷公司檢測防雷設施，評估防雷設施是否符合國家規(guī)范要求，比如：學校、公司、區(qū)級以上醫(yī)院、四星級以上賓館、城區(qū)內(nèi)高度在45米以上的高層建筑需兩年檢測一次。單位應設立防范雷電災害責任人，負責防雷安全工作，建立各項防雷安全工作，建立各項防雷設施的定期檢測，雷雨后的檢查和日常的維護。如雷雨過后,安裝在電話程控交換機、電腦等電器設備電源上和信號線上的過壓保護器應檢查有無損壞，發(fā)現(xiàn)損壞時應及時更換。建設單位在防雷設施的設計

7、和建設時，應根據(jù)地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境、被保護物的特點，雷電活動規(guī)律等因素綜合考慮，采用安全可靠、技術先進、經(jīng)濟合理的設計施工。應采用技術和質(zhì)量均符合國家標準的防雷設備、器件、器材、避免使用非標準防雷產(chǎn)品和器件。新增加建設和新增加安裝設備應同時對防雷系統(tǒng)進行重新設計和建設，如：重新鋪設電腦網(wǎng)絡線、室外天線的移位和加高等等都應該重新設計和建設防雷設施。雷災發(fā)生時應及時處理，采取措施，避免再次雷擊。常規(guī)防雷常規(guī)防雷電可分為防直擊雷電、防感應雷電和綜合性防雷電。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組 成，即接閃器、引下線和接地體；雷電保護的整體概念六點防雷計劃：針對雷電的危害，我們認為防雷必須是全面的。

8、主要包括以下六方面：1. 控制雷擊點（采用大保護范圍的避雷針）2. 安全引導雷電流入地網(wǎng)3. 完善的低阻地網(wǎng)4. 消除地面回路5. 電源的浪涌沖擊防護6. 信號及數(shù)據(jù)線的瞬變保護在科學技術日益發(fā)展的今天，雖然人類不可能完全控制暴烈的雷電，但是經(jīng)過長期的摸索與實踐，已積累起很多有關防雷的知識和經(jīng)驗，形成一系列對防雷行之有效的方法和技術，這些方法和技術對各行各業(yè)進行行之有效地預防雷電災害具有普遍的指導意義。2、防雷接地原理接地系統(tǒng)接地是避雷技術最重要的環(huán)節(jié)，不管是直擊雷、感應雷、或其他形式的雷，最終都是把雷電流送入大地。因此，沒有合理而良好的接地裝置是不能可靠地避雷的。接地電阻越小，散流就越快，被

9、雷擊物體高電位保持時間就越短，危險性就越小。對于計算機場地的接地電阻要求4歐姆，并且采取共用接地的方法將避雷接地、電器安全接地、交流地、直流地統(tǒng)一為一個接地裝置。如有特殊要求設置獨立地，則應在兩地網(wǎng)間用地極保護器連接，這樣，兩地網(wǎng)之間平時是獨立的，防止干擾，當雷電流來到時兩地網(wǎng)間通過地極保護器瞬間連通，形成等電位連接。防雷工程的一個重要的方面是接地以及引下線路的布線工程，整個工程的防雷效果甚至防雷器件是不是起作用都取決于此，所以應該認真的系統(tǒng)的研究。 電力、電子設備的接地，是保障設備安全、操作人員安全和設備正常運行的必要措施?？梢哉J為，凡是與電網(wǎng)連接的所有儀器設備都應當接地；凡是電力需要到達的

10、地方，就是接地工程需要作到的地方。由此可以我們知道，接地工程的廣泛性和重要性。一方面，隨著時代的進步，強功能高價值設備的廣泛使用，要求提供更加可靠的接地保護；另一方面，微電子技術的推廣，使得現(xiàn)代設備要求更低的接地電阻，還往往需要抗干擾。實踐要求有更加系統(tǒng)的接地理論來對工程實際進行指導。根據(jù)近年來的設計施工經(jīng)驗認為：a) 接地連接方式和接地參數(shù)并重； b) 以減小或消除同系統(tǒng)中不同性質(zhì)的接地（如防雷地、工作地、外殼接地、靜電地、信號地等）之間的電位差為目的，選用適當?shù)牟季€方式；c) 根據(jù)地網(wǎng)所在地的接地電阻、土層分布等地質(zhì)情況，盡量進行準確設計；接地就是讓已經(jīng)納入防雷系統(tǒng)的閃電能量泄放入大地，良

11、好的接地才能有效地降低引下線上的電壓,避免發(fā)生反擊。過去有些規(guī)范要求電子設備單獨接地，目的是防止電網(wǎng)中雜散電流或暫態(tài)電流干擾設備的正常工作。90年代以前，部隊的通信導航裝備以電子管器件為主，采用模擬通信方式，模擬通信對干擾特別敏感，為了抗干擾，所以都采取電源與通信接地分開的辦法?，F(xiàn)在，防雷工程領域不提倡單獨接地。在IEC標準和ITU相關標準中都不提倡單獨接地，美國標準IEEEStd1100-1992更尖銳地指出:不建議采用任何一種所謂分開的、獨立的、計算機的、電子的或其它這類不正確的大地接地體作為設備接地導體的一個連接點。接地是防雷系統(tǒng)中最基礎的環(huán)節(jié)。接地不好，所有防雷措施的防雷效果都不能發(fā)揮

12、出來。防雷接地是地面通信臺站安裝驗收規(guī)范中最基本的安全要求。防雷接地為使雷電浪涌電流泄入大地，使被保護物免遭直擊雷或感應雷等浪涌過電壓、過電流的危害，所有建筑物、電氣設備、線路、網(wǎng)絡等不帶電金屬部分，金屬護套，避雷器，以及一切水、氣管道等均應與防雷接地裝置作金屬性連接。防雷接地裝置包括避雷針、帶、線、網(wǎng)，接地引下線、接地引入線、接地匯集線、接地體等。為防止反擊，以往的防雷規(guī)范對防雷接地與其他接地之間提出一整套限制措施，即規(guī)定兩類接地體和接地線之間的最短距離。在有些情況下，間距無法拉開到規(guī)定值時，則要采用嚴密的絕緣措施。接地的種類供電系統(tǒng)用變壓器的中性點直接接地；以及電器設備在正常工作情況下，不

13、帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接，都稱為接地，前者為工作接地，后者為保護接地。配電變壓器低壓側(cè)的中性點直接接地，則此中性點叫做零點，由中性點引出的線叫做零線。用電設備的金屬外殼直接接到零線上，稱接零。在接零系統(tǒng)中，如果發(fā)生接地故障即形成單相短路，使保護裝置迅速動作，斷開故障設備，從而使人體避免觸電的危險。地網(wǎng)工程概論防雷接地，應按現(xiàn)行國家標準建筑防雷設計規(guī)范執(zhí)行。由于接地的良好狀態(tài)對防雷有非常重要的影響，所以在制作拉地體時一般采用40mm×40mm的角鐵，每根長2.5m，間距約5米垂直打入地下，頂端距地面約0.5-1.0m，頂端再用40mm×40mm左右的扁鐵全部

14、焊起來，構(gòu)成一個統(tǒng)一的接地系統(tǒng)。防雷等電位連接接閃裝置在捕獲雷電時，引下線立即升至高電位，會對防雷系統(tǒng)周圍的尚處于地電位的導體產(chǎn)生旁側(cè)閃絡，并使其電位升高，進而對人員和設備構(gòu)成危害。為了減少這種閃絡危險，最簡單的辦法是采用均壓環(huán)，將處于地電位的導體等電位連接起來，一直到接地裝置。臺站內(nèi)的金屬設施、電氣裝置和電子設備，如果其與防雷系統(tǒng)的導體，特別是接閃裝置的距離達不到規(guī)定的安全要求時，則應該用較粗的導線把它們與防雷系統(tǒng)進行等電位連接。這樣在閃電電流通過時，臺站內(nèi)的所有設施立即形成一個“等電位島”，保證導電部件之間不產(chǎn)生有害的電位差，不發(fā)生旁側(cè)閃絡放電。完善的等電位連接還可以防止閃電電流入地造成的

15、地電位升高所產(chǎn)生的反擊。等電位連接的目的，在于減少需要防雷的空間內(nèi)各金屬部件和各系統(tǒng)之間的電位差。穿過各防雷區(qū)交界的金屬部件和系統(tǒng)，以及在一個防雷區(qū)內(nèi)部的金屬部件和系統(tǒng)，都應在防雷區(qū)交界處做等電位連接。應采用等電位連接線和螺栓緊固的線夾在等電位連接帶做等電位連接，而且當需要時，應采用避雷器做暫態(tài)等電位連接。等電位連接的主體及要求等電位連接的目的在于減小需要防雷的空間內(nèi)各金屬物與系統(tǒng)之間的電位差。當建筑物內(nèi)有信息系統(tǒng)時，在那些要求雷擊電磁脈沖影響最小之處，等電位連接帶宜采用金屬板，并與鋼筋或其他屏蔽構(gòu)件作多點連接。對進入建筑物的所有外來導電部件做等電位連接的主體應包括以下內(nèi)容：1） 設備所在建筑

16、物的主要金屬構(gòu)件和進入建筑物的金屬管道；2） 供電線路含外露可導電部分；3） 防雷裝置；4） 由電子設備構(gòu)成的信息系統(tǒng)。大樓的計算機房六面敷設金屬屏蔽網(wǎng)，屏蔽網(wǎng)應與機房內(nèi)環(huán)形接地母線均勻多點相連。通過星型（S型結(jié)構(gòu)或網(wǎng)形M型）結(jié)構(gòu)把設備直接地以最短的距離連到鄰近的等電位連接帶上。小型機房選S型，大型機房選M型結(jié)構(gòu)。機房內(nèi)的電力電纜（線）、通信電纜（線）宜盡量采用屏蔽電纜。架空電力線由終端桿引下后應更換為屏蔽電纜，進入大樓前應水平直埋15m以上，埋地深度應大于0.5m，屏蔽層兩端接地，非屏蔽電纜應穿鍍鋅鐵管并水平直埋15m以上，鐵管兩端接地。3、項目概述A、 項目勘察的具體情況廣州某軍區(qū)通訊站位

17、于廣州市。機房位于通訊站辦公樓二樓，辦公樓屬鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。根據(jù)通訊站負責人介紹；位于辦公樓南面綠化帶有一人工輔助地網(wǎng)，經(jīng)相關技術員采用電阻測試儀測得人工輔助地網(wǎng)平均電阻值為0.63，符合GB 50174-93電子計算機機房設計規(guī)范要求。但機房無防雷接地端子和等電位連接。B、雷暴區(qū)及危險等級根據(jù)建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范附錄X資料表明當?shù)啬昶骄妆┤?，屬于X雷區(qū)，依據(jù)GB50057-94建筑物防雷設計規(guī)范(2000版)附錄一計算其建筑物年預計雷擊次數(shù)，預計年雷擊次數(shù)為N均<0.3次/a，根據(jù)GB50057-94的2.0.4條規(guī)定：預計雷擊次數(shù)大于等于0.06次/a，且小于或等于0

18、.3次的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物，應劃分為第X類防雷建筑物。C、客戶要求根據(jù)現(xiàn)場已有的防雷接地在機房內(nèi)安裝符合標準規(guī)范的防雷接地端子和等電位連接。4、設計方案A、引用標準u GB50057-94建筑物防雷設計規(guī)范（2000）u GB50343建筑物信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范（2004）u GB50174-93電子計算機機房設計規(guī)范u IEC 6I312雷電電磁脈沖的防護B、方案設計依據(jù)GB 50057-94建筑物防雷設計規(guī)范第六章：雷擊電磁脈沖，第三節(jié)：屏蔽、接地和等電位連接的要求；依據(jù)GB 50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設計規(guī)范第五章：防雷設計，第三節(jié)：等電位連接及共用接地系統(tǒng)設

19、計中關于等電位連接的要求；參考IEC 61312雷電電磁脈沖的防護標準第一部分：通則，第三章第四節(jié)：等電位連接的要求；第二部分：建筑物的屏蔽、內(nèi)部等電位連接及接地中關于等電位連接的要求；按照GB 50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設計規(guī)范第六章：防雷施工中關于等電位連接的要求進行施工。實施方案：從建筑物防雷接地網(wǎng)采用95平方毫米多股銅芯接地線，加套金屬屏蔽管，兩端做好等電位連接處理，固定在外墻以最近的距離引入通訊站機房。連接在300mm*80mm*6mm銅排制作的接地端子（接地匯流排）上，供機房設備防雷保護接地用。用30mm*3mm銅帶制作均壓帶，圍繞機房室內(nèi)防靜電地板內(nèi)敷設，用50平方毫米的多股銅芯將均壓帶與接地匯流排連接。