綜合系統(tǒng)防雷設計報告

1、設計單位：設計單位：1010防雷四班防雷四班設計人員：設計人員：設計對象：實訓樓設計對象：實訓樓設計日期：設計日期：2012.2012.5 5. .1 1黃雷/張仁杰實訓樓的防雷設計方案實訓樓的防雷設計方案 目目 錄錄一、概述 1.1、雷電的發(fā)展史 1.2、雷電的危害 1.3、雷擊造成的損失二、防雷設計思路 2.1、外部防雷系統(tǒng) 2.2、內(nèi)部防雷系統(tǒng)三、設計分析 3.1、項目勘察 3.2、雷暴日等級的劃分 3.3、防雷區(qū)的劃分 3.4、建筑物的防雷分類 3.5、信息系統(tǒng)的雷電防護等級四、防雷設計方案 - 4.1、設計依據(jù) 4.2、外部防雷設計 4.3、內(nèi)部防雷設計 4.4、周邊環(huán)境五、維護與管

2、理六、設計與評價附表：一附圖一：實訓樓屋頂平面設計圖附圖二：實訓樓接閃針布置圖附圖三：實訓樓低壓配電設計圖附圖四：實訓樓弱電設計圖附圖五：實訓樓接地極設計圖附圖六：等電位連接圖二、防雷設計思路二、防雷設計思路 躲雷是首選，攔截是關鍵，傳導是必須，接地是基礎。躲雷是首選，攔截是關鍵，傳導是必須，接地是基礎。 首先考慮的是A(躲)，其次是（B、C、D、G、S)，還要考慮經(jīng)濟是否合理這一重要因素。 根據(jù)雷電造成損壞的數(shù)據(jù)可知，現(xiàn)在防雷技術中外部防雷已經(jīng)不能滿足要，所以在外部防雷的同時還應該進行內(nèi)部防雷。綜合樓的雷電防護需由內(nèi)部防雷和外部防雷共同構成。外部防雷措施由：接閃器、引下線、接地裝置組成；內(nèi)部

3、防雷措施由：接地、等電位、屏蔽、安裝浪涌保護器，以及合理布線等組成。 2.1 2.1、外部防雷系統(tǒng)、外部防雷系統(tǒng) 主要由接閃器、引下線和接地裝置構成，將雷電流散流入地； 2.22.2、內(nèi)部防雷系統(tǒng)、內(nèi)部防雷系統(tǒng) 2.2.1、低壓配電系統(tǒng) 2.2.2、信號系統(tǒng) 2.2.3、監(jiān)控系統(tǒng)（弱電系統(tǒng)） 2.2.4、等電位連接 2.2.5、綜合布線 2.2.6、屏蔽措施三、設計分析三、設計分析3.13.1、項目勘察情況、項目勘察情況 該建筑物位于南昌市青云譜區(qū)東經(jīng)115 55，北緯2836，海拔46.9米，位于南昌的最高地“雷打山”，綜合平均雷暴日為56.4d/a，屬于高雷區(qū)。 實訓樓的長76m，寬為44

4、m，高為23m；該地的土壤為紅壤，測得其土壤電阻率為123（東邊）118（西邊），由于前面下了幾天雨，其實際阻值應乘以季節(jié)系數(shù)2，實際的土壤電阻為246和236。3.2、雷暴日等級的劃分、雷暴日等級的劃分 1.地區(qū)雷暴日等級應根據(jù)年平均雷暴日數(shù)劃分。 2.地區(qū)雷暴日等級宜劃分為少雷區(qū)、多雷區(qū)、高雷區(qū)、強雷區(qū)。 查表數(shù)據(jù)可知，該建筑物所在的地區(qū)年平均雷暴日為56.4天，所以該建筑物處于高雷區(qū)。3.33.3、防雷區(qū)的劃分、防雷區(qū)的劃分 1.雷電防護區(qū)的劃分應根據(jù)需要保護和控制雷電電磁脈沖環(huán)境的建筑物，從外部到內(nèi)部劃分為不同的雷電防護區(qū)（LPZ）。 3.43.4、建筑物的防雷分類、建筑物的防雷分類

5、經(jīng)測量，該建筑的寬約為44m，長約為76m，成中間短兩邊長的不規(guī)則建筑物。所以建筑物年預計累計次數(shù) （0.12次次/a）0.05（次（次/a）”該建筑物是一個人員密集型的場所，因此應劃分為第二類防雷建筑物。3.5、電子信息系統(tǒng)的雷電防護等級、電子信息系統(tǒng)的雷電防護等級 經(jīng)勘查該建筑物有基本的雷電防護的措施，經(jīng)查表可知南昌的年平均雷暴日為56.4Td，所以該建筑物及其周圍環(huán)境都屬于高雷區(qū)。 建筑物的攔截效率E(E=1-NC/N)入戶設施的截收面積Ae= Ae1+ Ae2=0.04N2=Ng* Ae, Ng=5.64N2=5.640.04=0.226綜上作述E=1-NC/N=1-0.027/0.3

6、460.92 根據(jù)計算防雷裝置攔截效率的結果E0.92,建筑物雷電防護等級為B級。 四、防雷設計方案四、防雷設計方案 4.1 4.1、設計依據(jù)、設計依據(jù) 1）GB50057-2010建筑物防雷設計規(guī)范 2）GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷規(guī)范 3）GB50174-1993電子計算機房設計規(guī)范 4）GB2887-2011計算機場地通用規(guī)范 5）GB50054-94低壓配電設計規(guī)范 6）GB50198-94民用閉路電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范 7） GB/T50311-2000建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范 4.24.2、外部防雷設計、外部防雷設計接閃器接閃器 該建筑物成一倒“工”字型

7、，它的長為76m，寬為44m，高為20m，土壤電阻率為123（東邊）118（西邊）。根據(jù)實際情況，接閃帶采用10mm的鍍鋅圓鋼，沿著建筑物的女兒墻敷設，其接閃帶的支架之間的間距為1m,高度為15cm（西北側的5層、其接閃帶支架的高度為20cm，還應沿著坡屋面的屋頂敷設，其間距為1.0m）焊接處（雙面）的長度應該為60mm，在拐彎處，要將該帶加工成圓弧狀且在其兩邊接閃帶的支架離墻角0.25m，各接閃帶之間應該相互連接，構成電氣通路。(見附圖1) 在樓面的東北側有一高為3m,直徑為3.5m的天饋系統(tǒng)，為保護設備，特在其西北側1米處，安裝一根高為4.5m的接閃桿（采用一根直徑為40mm的鍍鋅鋼管，用

8、直徑為20mm的鍍鋅圓鋼做成針尖狀，并在其頂端焊接一個直半徑為8mm的實心鋼球，圓鋼與鋼管用搭接件連接）保護范圍計算如下：mmhxhrhxhhrhRx75. 275. 1146. 3) 345*2 ( 3) 5 . 445*2 ( 5 . 4)2 ()2 (能保護到該天饋系統(tǒng)。m24m77.2873.248 .1045*28 .101) 12 ( 1b22）（Dhhrho西南側3層（高約10m)，長24m、寬為18m的樓，不敷設接閃帶，在西邊的一個屋頂墻角處安裝一根高為0.8m的接閃針（直徑是16mm的鍍鋅圓鋼），在接閃桿的頂頭將其焊接一個直徑為25mm的鋼圓球，并且用直徑為10mm的鍍鋅圓鋼

9、與柱內(nèi)的鋼筋焊接構成電氣貫通，利用建筑物自身的高度和接閃器的高度（h2=20+0.8=20.8m和h1=10+0.8=10.8m)組成一個雙支不等高的接閃保護。其保護的范圍計算如下：mmXDhhrhrhx8 .1059.11927. 5) 8 .1045(451) 1(222222所以能保護該樓面，這樣設計可以將這三層的建筑樓房保護。根據(jù)建筑物防雷設計規(guī)范上說明，薄的防護油漆層不屬于絕緣被覆層，所以該建筑物上的接閃裝置都應該使用銀粉漆，進行防腐處理。（附圖一）Page 11引下線引下線 根據(jù)50057-2010建筑物防雷設計規(guī)范中的4.2.3中的第2-3款，可知建筑物可以充分利用建筑物內(nèi)鋼筋做

10、引下線。該建筑物是鋼筋混泥土的結構，其內(nèi)部結構都相互相連，其柱內(nèi)鋼筋符合要求（直徑大于16mm,利用兩根靠近外墻的鋼筋），所以采用柱內(nèi)鋼筋作引下線，這樣不但美觀而且泄放雷電流的效果較好。接地裝置接地裝置 根據(jù)50057-2010建筑物防雷設計規(guī)范中的4.3.6條，可知該建筑物除了利用好建筑物的基礎內(nèi)的鋼筋外（自然接地體），根據(jù)實際情況，該建筑物屬于二類，采用共用接裝置，接地電阻要取最小值1，但是實際測量接地電阻值為5.4，所以除自然接地體之外還要敷設人工接地體。人工接地體敷設要沿著散水坡1.5m處敷設（開挖土面0.8m,深度為1m,采用50*50*5mm，長度為2.5米的鍍鋅角鋼做垂直接地體，

11、用40*4mm的鍍鋅扁鋼作為水平接地體，并與垂直接地極進行焊接組成一個復合接地體，預留檢測點，(見附圖5），, , 在該建筑物的四周檐溝外1m處敷設成一個環(huán)形接地體（垂直接地體與水平接地體組成的復合接地體）從建筑物的大門開始從右到左每隔5m打入一根垂直接地體，最后用水平接地體和垂直接地體焊接，然后回填土做好保護措施。（附圖五）接地極的計算如下：4.34.3、內(nèi)部防雷設計、內(nèi)部防雷設計 等電位連接等電位連接 總等電位接地系統(tǒng)采用的是S型結構，它采用銅材料進行連接，其的截面為25平方毫米 樓層等電位連接端子采用銅材料，其截面積為16平方毫米，設置在樓層的電氣豎井內(nèi) 局部等電位端子采用銅材料，其截面

12、積為10平方毫米，設置在各個教室內(nèi)，距離地面約0.4m 低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng) 該建筑物380/220V供配電系統(tǒng)采用TT系統(tǒng)，電源線路應該從配電房內(nèi)套絕緣橡膠管埋地進入，在引入配電箱時應該套鋼管并接地，從配電箱內(nèi)分到各個分配盒子中時，用橋架進行輸送，橋架之間采用截面大于50mm2用銅帶進行等電位連接。（見附圖三） 根據(jù)我們實訓樓計算的結果可知該建筑物為二類所以I=150kA，n=6，m=4,根據(jù)公式計算如下： 根據(jù)要求來計算SPD的沖擊電流取值：一級：3.14*90%=2.826KA；二級：3.14*10%=0.314KA;三級:3.14*5%=0.022KA；經(jīng)過轉化可得，一級:SPD取

13、2.86KA(10/350s）或28.26KA（8/20s），二級?。?.14KA（8/20s），三級取：0.22kA（8/20s)，在選取參數(shù)時要進行偏大的數(shù)值。 總配安裝一組3+1模塊的SPD其安裝于熔斷器后面RCD前面。型號TPS B65，最大持續(xù)工作電壓（Uc）385v/50Hz,標稱放電電流為(In)15KA，保護水Up2000V，響應時間是100ns的開關型SPD，并用截面為25平方毫米的銅線導線與接地體以最近的路徑相連。各個樓層配電箱內(nèi)也要安裝一組型號TPS B65，最大持續(xù)工作電壓（Uc）255v/50Hz,標稱放電電流為(In)40KA,最大放電電流為80KA，保護水平Up1

14、500V，響應時間是80ns的限壓型SPD并用截面為16平方毫米的銅線導線與接地體以最近的路徑與其相連，各個機房內(nèi)我們安裝一組安裝一組型號型號型號TPS B65，最大持續(xù)工作電壓（Uc）220v/50Hz,標稱放電電流為(In)20KA,最大放電電電流為40KA，保護水平Up1200V，響應時間是,30ns標稱放電電流為20KA的限壓型SPD并用截面為10平方毫米的銅線導線與接地體以最近的路徑相連。各個SPD接地線與接地端子板之間的距離要盡量的平直且小于0.5m。信號系統(tǒng)信號系統(tǒng)a a、網(wǎng)絡線路、網(wǎng)絡線路 網(wǎng)絡線路從核心機房采用光纖套管埋地引入并接地。進、出建筑物的信號傳輸線，在入出口處裝設適

15、配的電涌保護器，另外將光纖接頭處兩側金屬構件進行機械連接，并就近接地。在進線處交換機前安裝第一級信號SPD,型號為TTS-RJ45-E100/4S，其標稱放電電流（In)為12KA，最大持續(xù)運行電壓（Uc）為20v，額定電流（IL)為500mA,插入損耗為0.5dB/100MHz,最大傳輸速率為2000M/S,接口形式是AUI，另外將金屬屏蔽層，機房內(nèi)的信號線纜內(nèi)的芯線端口其和線纜內(nèi)的芯線接地。 在機房內(nèi)安裝第二級SPD,型號為DB09-V11/9的信號SPD，其標稱放電電流（In)為8KA，最大持續(xù)運行電壓（Uc）為8v，額定電流（IL)為200mA,插入損耗為0.2dB/100MHz,最大

16、傳輸速率為100M/S,接口形式是RJ45的信號SPD，它的的接地端必須采用截面不小于1.5平方毫米的多股銅芯導線，單點接地至機房局部等電位接地端子板上。（附圖四)b、監(jiān)控及控制線路、監(jiān)控及控制線路 進入監(jiān)控室的線路，在實訓樓的直擊雷非防護區(qū)（LPZ0A）或直擊雷防護區(qū)（LPZOB）與第一防護區(qū)（LPZ1）交界處裝設標稱放電電流為3KA的信號浪涌保護器。在監(jiān)控系統(tǒng)中央控制室內(nèi)設等電位連接網(wǎng)絡，在地板下面安裝M型地網(wǎng)，規(guī)格是1m*1m，截面25mm*2mm的扁銅。 監(jiān)控系統(tǒng)的接地采用共用接地，其接地干線應采用截面不小于16mm2的銅芯絕緣導線，并應穿管敷設接至就近的等電位接地端子板室內(nèi)設備金屬機

17、架（殼）、金屬線槽、保護接地和浪涌保護器的接地端等均應與做等電位連接。c、天饋線路、天饋線路 在樓面首先要將該設備置于直擊雷防護區(qū)（LPZOB）內(nèi)，在其收發(fā)通信設備的出入端口處安裝一組型號為TTS-RJ45-E100/4S標稱放點電流為3KA的信號浪涌保護器，另外SPD的接地端子采用截面為10mm2的多股銅芯導線連接到最近的防雷端子板上。屏蔽措施屏蔽措施 充分利用建筑物的自身金屬結構相互連接，組成一個“法拉蒂籠”。 我們的電纜盡量采用屏蔽線纜，或套鋼管進入建筑物并在建筑物的防雷分區(qū)交界處進行等電位連接（用截面是16平方毫米銅導線連接），另外其線纜上的所有金屬接頭，金屬擋潮層，加強芯都應該在進線

18、入戶處與防雷裝置相連。 對于那些機房，地板下面安裝銅材料的地網(wǎng)M型，1m*1m，截面是25mm*2mm的扁銅，然后將其計算機的外殼用16mm的多股銅芯絕緣導線與其相連。Page 19綜合布線綜合布線 1、接地線在穿越墻壁，樓板和地坪處都要穿鋼管，鋼管還要就近與接地線連接做成電氣貫通。 2、該建筑物內(nèi)的線路必須以最短的路徑經(jīng)過橋架輸送到各個用電設備中去，并用絕緣塑料板將信號和低壓配電線路隔開，低壓配電用線一律按照紅綠黃（從左到右）的線序進行排列，并做好隱蔽工程的相關標記，不要留有過多的線在橋架或者配電盒里，以防電感的產(chǎn)生。 3、接地線的敷設要盡量平直，整齊，另外SPD的接地線不得超過0.5m。4

19、.44.4、周邊環(huán)境、周邊環(huán)境 與周邊的建筑物之間有架空線纜連接，需要用截面50mm2的鍍鋅鋼絞線套PVC管，在人流量較少的地方進行相應的接地處理。五、維護與管理五、維護與管理 5.1、實訓樓防雷設施應采取周期性維護，維護周期為一年，每年在雷雨季節(jié)到來之前，應進行一次全面檢測。 5.2、檢測外部防雷裝置的電氣連續(xù)性，若發(fā)現(xiàn)有脫焊、松動和銹蝕等，應進行相應的處理，特別是在斷接卡或接地測試點處，進行電氣連續(xù)性測試。 5.3、檢查避雷針、避雷帶（網(wǎng)、線）、桿塔和引下線的腐蝕情況及機械損傷，包括由雷擊放電所造成的損傷情況。若有損傷，應及時修復；當銹蝕部分超過截面三分之一時，應及時更換。六、設計評價六、

20、設計評價 6.1本設計只適用于江西信息學院的實訓大樓，經(jīng)過本設計方案所設計的防雷裝置，可以較為完善的防止或減少實訓樓大樓因雷電所帶來的損失，但雷電是不能100%的防護。 6.2該防雷設計方案是嚴格按照國家標準要求進行設計的，非技術人員不得對此方案進行修改，特別申明若施工時出現(xiàn)困難，應立即聯(lián)系我方設計人員，切不可自行改動設計相關要求。附表：一附表：一22續(xù)表一：續(xù)表一：附圖一：實訓樓屋頂平面設計圖附圖一：實訓樓屋頂平面設計圖注：圖中箭頭代表自然引下線，三角代表接閃短針。附圖二：接閃器保護范圍及分區(qū)圖附圖二：接閃器保護范圍及分區(qū)圖注：圖中左邊為高2.8m的小靈通接收器，右邊為一高4.5m的接閃塔及高為3m直徑為3m的天饋系統(tǒng)，其中中心機房所在區(qū)域為LPZ2區(qū)。附圖三：實訓樓低壓配電及附圖三：實訓樓低壓配電及SPDSPD安裝設計圖安裝設計圖L1L2L3NPEPEPEL1L2L3NRCD配電房一樓總配電箱QFQF2樓機房（同一樓）PEL1L2L3NNN設備機房安裝示意圖3樓機房（同一樓）PEL1L2L3N4樓機房（同一樓）PEL1L2L3N5樓機房（同一樓）PEL1L2L3NRCD圖例注釋限壓型SPD斷路器漏電保護器開關型SPD 空氣開