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防雷接地方案【五篇】(全文)

时间:2023-06-29 18:50:07 策划方案 来源:网友投稿

在计算机网络系统中,为保证其稳定可靠的工作、保护计算机网络设备和人身安全,解决环境电磁干扰及静电危害,需要一个良好的接地系统。接地系统是防雷的基础,所有的防雷措施都是建立在一个完善的接地系统之上。通过下面是小编为大家整理的防雷接地方案【五篇】(全文),供大家参考。

防雷接地方案【五篇】

防雷接地方案范文第1篇

关键词:计算机;
机房;
防雷

中图分类号:TU856 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-10-0231-1

在计算机网络系统中,为保证其稳定可靠的工作、保护计算机网络设备和人身安全,解决环境电磁干扰及静电危害,需要一个良好的接地系统。

接地系统是防雷的基础,所有的防雷措施都是建立在一个完善的接地系统之上。通过我们的考查,发现中心机房接地不太规范。根据《计算机信息系统防雷设计规范》要求:采用“共地”方式的地线接地电阻不应大于1Ω,对于地处少雷区时其接地电阻可放宽至4Ω。本方案的提出是建立在地阻符合规范的前提之下。

1 等电位连接

将机房内所有金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接,以均衡电位。

等电位连接的要求:实行等电位连接的主体应为设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道;
供电线路外露可导电部分;
防雷装置;
由电子设备构成的信息系统。

实行等电位连接的连接体为金属连接导体和无法直接连接时而做瞬态等电位连接的电涌保护器(SPD)。

通过星型(S型结构或网形M型)结构把设备直接地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。小型机房选S型,在大型机房选M型结构。机房内的电力电缆(线)、通信电缆(线)宜尽量采用屏蔽电缆。架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆,进入大楼前应水平直埋50m以上,埋地深度应大于0.6m,屏蔽层两端接地,非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋50m以上,铁管两端接地。

接地是分流和排泄直接雷击和雷电电磁干扰能量以及各类线路瞬间过电压的最有效的手段之一。没有接地装置或接地不良的避雷设备就成了引雷入室的祸患;
而避雷装置接地不好又很可能提供了雷电电磁辐射干扰对落雷点附近电气和电子设备的电感性、电容性等干扰耦合发生的机会。因此,防雷系统工程接地的目的就是把雷电流通过低电阻的接地体向大地泄放,从而保护建筑物、人员和设备的安全。

2 配电系统雷电过电压的防护

对于从低压配电系统引入的雷电过电压我们采用分区防护多级限压的原则,因此SPD保护必须是多级的,同时根据YD/T 5098-2001条文说明3.7.5条:在各类SPD能满足各级所需的标称放电电流前提下,为了保障SPD的可靠性,一般选择大量级通流容量的SPD。通流容量是指SPD不发生实质性破坏而能通过规定次数、规定波形的最大电流峰值,冲击通流容量较小的SPD在通过同样的雷电流条件下其寿命远小于冲击通流容量大的SPD,根据有关资料介绍:“MOV元件在同样的模拟雷电流8/20μs,10KA测试条件下,通流容量为135KA的MOV的寿命为1000-2000次,通流容量为40KA的MOV的寿命为50次,两者寿命相差几十倍”,由于配电室入口处的SPD 要承受沿配电线路侵入的浪涌电流的主要能量,因此其SPD在满足入口界面处标称放电电流要求的前提下,可根据情况选择较大通流容量的SPD。

对于有人或无人值守场合,可选用OBO之带有遥信触点和带有声光报警之电源SPD,所有OBO电源防雷器都具有老化显示。

山东省防雷气象局信息中心机房位于办公大楼的第三层。办公大楼是三相四线供电,由室外架空引入大楼,信息机房由大楼总配电单独供电,有三路UPS为各子网作后备电源。

根据《计算机信息系统防雷设计规范》要求,电源线防雷保安器(简称电源防雷保安器)的设置:电源(三相或单相)防雷保安器一般安装在:计算机房所在建筑物的总电源配电柜输入端;
计算机所在机房低压配电柜后、稳压电源或UPS前;
计算机终端电源插头前。特做出如下配置:

第一级电源防护:在信息机房或营业网络所在建筑物的总电源配电柜输入端加装第一级三相电源防雷器UN-100-DX。

第二级电源防护:在大楼的各楼层配电箱处安装第二级三相电源防雷器UN-50保护大楼内的用电终端;
在计算机所在机房UPS前加装第二级单相电源防雷器V20-C/1+NPE保护UPS;

第三级电源防护:网络服务器、路由器、卫星收发机、程控交换机等重要设备电源插头前安装UK-30插板型防雷器对重要设备进行精细防护。

3 信号线的防护

信号线传输各种信号进出机房信号SPD应满足信号传输速率、工作电平、网络类型的需要,同时接口应与被保护设备兼容。信号SPD由于串接在线路中,在选用时应选用插入损耗较小的SPD。在选用SPD时,应让OBO指定供应商提供相关SPD技术参数资料。正确的安装才能达到预期的效果。SPD的安装应严格依据厂方提供的安装要求进行安装。

济南地区农业中心信息中心机房和各营业网络信号都是利用电信局的公用电话网作为信号接入方式且接入方式较多,经我司技术人员考查有如下几种不同的信号格式:

光缆:中心机房宽带信号接入。

DDN专线:网络的信号接入方式之一。

E100格式:中心机房局域网传输格式。

X.25专线:网络的信号接入方式之一。

卫星接收天线、高频电话:中心机房备用数据信号和电话会议信号。

以上几种信号多为室外引入机房,,成为引雷的重要途径,对此我们分别采取如下防雷配置:

3.1 光缆的防护

出入住宅楼的光缆应将缆内的金属构件,在终端处接地。接地线应采用大于16mm2的多股铜线直接引至设在交换机柜旁的总接地排上。

3.2 DDN专线及X.25专线防护

机房内的MODEM、路由器是沿信号线侵入的雷电感应过电压袭击的首要目标,对于有一定屏蔽措施的架空数据线,根据有关的实测资料,雷电感应过电压的幅值仍可高达1-2KV。而对于屏蔽不完整的线缆该感应电压就高达2-3KV。为了不使网络设备受损,在信号传输线上应加装相应的保护器数据防雷器。在此选用防雷器型号为RJ45S-V24T/4-F。

3.3 中心机房局域网交换机的防护

中心机房局域网有四台24端口、三台16口3COM网络交换机,通讯机房有16换机。我们必须对其电源口各网口进行防护,在此我们采用UR-E100/4-FD对交换机的电源和信号进行综合防护。

防雷接地方案范文第2篇

关键词:防雷;
工程;
勘测;
设计

中图分类号:TU895 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2013)-06-0164-2

0 前言

防雷设计的目的是避免或减少雷电对生命和财产的危害,为人们提供安全的活动空间。防雷设计是一个系统工程,一个完整的雷电防护系统设计包括外部防雷装置设计、内部防雷装置设计和过电压保护装置设计。因此,我们就应针对每一个防雷工程,经过勘查、分析、评价,确定不同的防雷类别和防雷分区,为不同建(构)筑物、电子信息系统量身订制出不同的但却是多道防线、多个界面、综合性、全方位的雷电防护方案。

1 防雷工程的勘测

防雷设计应按照现代防雷技术标准和规范进行,设计前要进行详实的实地勘测,勘测情况要有准确、完整的记录。

勘测内容:

建筑物的地理位置、地形、地貌、地物、地质(如土壤电阻率)状况、气象条件(如雷暴日、雷闪强度、频度)。

建筑物(或建筑物群体)的长、宽、高及位置分布、结构、使用性质,易接闪部位、易燃易爆介质空间燃爆边际、相邻建筑物的情况(如高度、间距、防雷装置状况等)。

供、配电情况及其配电系统接地形式。

机房、设备、线路屏蔽、隔离、滤波装置类型、材料、性能参数(电磁屏蔽效率、场强;
电压波动率、频率偏移率)。

楼顶和各楼层及电气竖井的电气、电子设备设施的分布状况、网络的结构、布线情况,馈线与防雷引下线的间距,室内线缆布线是否符合规定、由室外进入室内的线缆的情况、综合布线系统与干扰源的距离、各设备之间的电气连接关系。

各电气、电子设备的用途、类型、功能及性能参数(如耐冲击电压、工作频率、功率、工作电平、传输速率、特性阻抗、传输介质、传输方式及接口类型等)。

已有防雷装置情况:(1)接闪器的类型(避雷针、带、网、线)、高度、位置、保护对象、保护范围等情况,高层建筑物防侧击雷的措施、引下线位置、数量、间距、敷设、引下线与电气、电子设备及其接地线的距离、防反击措施。(2)总等电位连接、各局部(屋面、侧面、底层、地下、内部机房、设备间、竖井、内有易燃易爆介质的设施)等电位连接情况(结构、布线、端子板位置)、零-地电位差。(3)电源、电子信息系统浪涌保护器情况(防雷区、保护对象、级别、型号、类型、参数、接口、安装)接地情况(直流工作地、交流工作地、安全保护地、屏蔽接地、防雷接地),各接地体的类型、结构、位置、敷设情况、连接方式、地网分布情况、接地干线、接地电阻值、防反击措施。(4)防雷隐蔽工程情况、地下管线分布情况。(5)已有防雷装置状况(材质、规格、参数、布设、连接、性能、损伤),法定部门检测情况。

《防雷工程设计勘测报告》的编制。对勘测内容、细节核实确认后,编制《防雷工程设计勘测报告》。《防雷工程设计勘测报告》应对勘测情况要有准确、完整的记录,应对雷电环境、风险进行必要的分析、评估,应提示防雷设计中要注意的特殊问题和重要事项。

2 防雷工程设计

2.1 防雷工程技术方案

根据《防雷工程设计勘测报告》,结合被保护对象的共性和特殊性,按照现代防雷技术的6个方面(直击雷防护、等电位连接、屏蔽、规范的综合布线、匹配合理的SPD、完善合理的接地系统)和相应防雷技术规范的标准,认真编制《防雷工程技术方案》。《防雷工程技术方案》应包括雷电环境和风险分析评估结论、应用需求、设计依据、防雷类别和防雷区划分和电子信息系统防雷级别、防雷方法和措施、可行性说明并酌情加入草图、备选方案、待定事项及建议等内容。

2.2 防雷工程技术方案协商

雷电防护是建(构)筑物及其设备、设施的保护措施。防雷设计首先要立足于防雷装置不能影响建(构)筑物及其设备、设施自身的安全功能和使用功能;
尽量不影响建(构)筑物及其设备、设施的装饰功能;
此外,防雷工程实施中,还有赖于有关各方的密切配合,因此以《防雷工程技术方案》为基础,与有关各方(建设方、设计方、施工方、供、配电部门、电子信息系统部门、消防安全部门等)进行充分协商是必须的。协商的主要内容如下:

(1)需求目的和保护对象确认。(2)防雷装置对被保护物结构、安全、造型、装饰和其他性能(防水、防火、通行等)可能产生的影响和解决办法及相关措施的确认。(3)利用建筑物及其附近的导体作为防雷装置,或建筑物及其附近必须与防雷装置相连接的导体的名称、位置、敷设方法、连接方式、安全距离、防护措施的确认。(4)建筑物及其附近必须与防雷装置保持安全距离的导体及其位置、安全距离、防护措施的确认。(2、3、4项主要包括屋面、侧面、底层、地下、内部机房、设备间、竖井等的钢筋、金属塔架、放散口、楼梯、门窗、栏杆、空调、风机、管道、线槽、地网等设施)(5)建筑物及其附近与防雷装置相关的设备、设施(报警系统、保安系统、内部通信系统、信号及数据处理系统、无线电通讯及音视频系统)的电磁环境标准、接地、等电位和屏蔽的结构、敷设方法、连接方式、安全距离、防护措施的确认。(6)防雷装置各部件及耗材的材质、规格、数量、采购、加工和安装方法、电气连接方式的确认。(7)防雷施工必备条件、时序、实效、质量监督的确认。(8)各方职责范围及责任的确认。(9)其他事项的确认。

综合了以上细节并绘制相关导体及主要部件位置的图纸,再进行多次协商、认真的可行性分析,不断补充完善《防雷工程技术方案》后,编制《防雷工程设计协商意见》及其附件,并将《防雷工程技术方案》《防雷工程设计协商意见》及其附件以共同签署的文件形式由各方确认备案,以利各方共同实现各自职责。

2.3 防雷工程施工设计

根据《防雷工程设计勘测报告》补充完善后的《防雷工程技术方案》《防雷工程设计协商意见》及附件,认真具体地分析被保护对象的具体情况,严格依照防雷技术标准及规范的具体要求,从理论和实践的结合上进行实事求是的设计编制。防雷施工设计要有详细的计算过程和结论,要有必要的图表和说明,要保证防雷系统的整体性能,要体现技术先进、经济合理施工、维护方便,要与有关各方再行协商并共同确认。

2.3.1 施工设计的严肃性 《防雷工程设计勘测报告》《防雷工程技术方案》《防雷工程设计协商意见》及附件《防雷工程施工设计》等设计文件应当符合有关法律、法规的规定和工程质量、安全标准、工程勘察、设计技术规范以及合同的约定。设计文件选用的材料、配件和设备,应当注明其规格、型号、性能等技术指标,其质量要求必须符合国家规定的标准。

施工设计是防雷装置安装施工的主要依据,对项目完成后的质量及系统性能,负有相应的技术与法律责任。因此,未经原设计单位的同意,任何个人和部门不得擅自修改施工图纸。经协商或要求后,同意修改的,必须由原设计单位编制补充设计文件,补充设计文件(变更通知单、变更图、修改图等)要与原施工设计一起形成完整的施工设计文件,归档备查。

此外,防雷工程竣工投入使用后,施工设计也是对该防雷系统进行检测、维护、改造、扩建的基础资料。而一旦发生雷击事故,施工设计则是判断技术与法律责任的主要根据。

2.3.2 施工设计的承前性 防雷工程设计分为技术方案设计和施工图设计两个阶段。其实质可以认为是从宏观到微观,从定性到定量,从决策到实施逐步深化的过程。前者是后者的依据,后者是前者的深化。就施工设计论,它必须以技术设计方案为依据,忠实于既定的基本构思和设计原则。如有重大修改变时,应对施工草图进行审定确认或者调整设计方案,甚至重做再审。需要指出的是:为了保证施工设计的顺利进行,开始前除充分准备所需的技术资料外,还应要求相关各方协助落实并提供必要的设计基础资料。

由此可见,在进行防雷工程施工设计中,通过本专业和其他专业间反复推敲、协调的量化过程,才能深化、修正、完善最初的技术设计构思,确保施工设计不变形、工程不走样。

2.3.3 施工设计的复杂性 就一般建筑物防雷而言,防雷工程施工的设计,往往是在建筑设计完成后才开始进行,防雷工程的所有外部的防雷装置直接影响到建筑物的美观,同时也对建筑造型的设计、修改起到一定的作用。因此,防雷设计不仅仅是防雷工程本身的技术问题,在进行工程设计时应处理好建筑各专业之间的技术支持问题,以便各专业之间的配合协作。

在建筑工程设计中,建筑专业施工设计的总体布局、平面构成、空间处理、立面造型、色彩用料、内部构造以及功能、防火、节能等关键设计内容是其他专业设计的基础资料。

但是,建筑师也要根据其他工种的情况,修正、完善自己的施工图纸。同理,其他专业之间也存在着彼此的技术配合问题。因为本专业认为最合理的设计措施,对其他专业,都可能造成技术上的不合理甚至不可行。所以必须通过各专业之间反复磋商以形成一个在总平面、建筑、结构、设备、安全等诸多技术上都比较科学先进、合理、可靠、经济,而且施工、维护方便的施工设计,以保证建筑物的各方面功能得到均衡有效实现。

2.3.4 施工设计的精确性 作为防雷工程设计最后阶段的施工设计,是相对微观、定量和实施性的设计。如果说方案和技术设计的重心在于确定想做什么,那么施工图设计的重心则在于如何做。因此,施工设计必须处处有依据、件件有交待。除了图纸之外,还要用设计说明、工艺做法等文字和表格,系统交代有关配件、用料和注意事项。而以上最终目的在于:指导施工和方便施工。由此可以断言:逻辑不清、交代不详、错漏百出的施工图,可导致施工费时费力,频繁返工,造成无法合理使用或留下隐患,经济上造成浪费或损失,也无法达到所期望的指标。

2.3.5 施工设计的逻辑性 施工设计的内容庞杂,而且要求交代详细,图纸数量必然较多。因此,图纸的编排需要有较强的逻辑性。其目的不仅是便于设计者就本工种和其他工种之间的技术问题进行按部就班系统地思考和绘图,更重要的是便于施工图的服务对象——施工者看图与实施,以避免施工错漏,确保工程质量。

2.4 防雷工程设计要点

2.4.1 用户需求 本次工程具体、明确内容,相关后续工程情况。

2.4.2 现场勘测情况 与本次工程相关的现场情况,若利用原防雷装置,须明示原防雷装置性能经法定部门检测合格及参数符合现行规范要求。

2.4.3 雷电风险评估结论 雷电风险评估结论、危害及防雷工程的必要性。(依规范非必须的,可简述雷电风险状况而不作正规的雷电风险评估)

2.4.4 设计依据 《用户需求确认书》《防雷工程设计勘测报告》《雷电风险评估报告》(依规范非必须的除外),《防雷工程设计协商意见》及其附件相关规范(国标、行标、地标、标准图集)及其他参考技术资料。

2.4.5 保护对象 外部;
内部。应明示建筑物名称或其某部分名称、明示设备、设施名称或型号。防雷类别(外部)、防护等级(内部)。

2.4.6 防雷装置 材质、规格、技术参数(符合规范标准),产品应附备案认证证书、材质单,必要时附参数说明及检测报告。说明结构、施工做法、工艺要求、特殊或重要情况提示等,保证防雷装置的防雷性能、机械性能、安全性能。

2.4.7 施工图表 依需求(原理、结构、安装)绘制平面、立面、剖面及大样图并配以简要、明确的表格或说明。

2.4.8 其他说明 依工程情况需要的其他说明。

3 结束语

防雷工程是一项非常复杂的系统工程,必须在认真调查地理、地质、地貌、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等基础上,针对雷害入侵途径,对各类可能产生雷击的因素(直击雷、侧击雷、雷电感应、雷电波侵入、雷电电磁脉冲等)进行分析,采用综合防治——均压、屏蔽、分流、接地、保护,在防雷结构方案的优化、技术参数的确定、防雷产品选型、施工材料的选取、施工工艺考究、防雷器安装技巧等方面深入研究和探讨,结合实际情况,细致、周密、因地制宜地采取防雷措施,力争做到防雷工程投资少、防护全面、配置合理、性能优良、维护方便, 防雷装置运行稳定可靠,有效地抑制雷电危害,将雷害减少到最低限度。

作者简介:孙攀(1975-),女,海城市气象局助理工程师,从事防雷专业工作。

防雷接地方案范文第3篇

关键词:10kV双回路同杆架设线路;
防雷工程;
设计研究

中图分类号:TM8 文献标识码:A

现阶段我国的电力行业在不断地发展,尽管很多的电力设施也在不断地完善,但依旧存在一些问题处理,其中非常明显的一个问题就是10kV双回路同杆架设线路经常性出现雷害问题,尤其是在经常出现雷暴的地区,这就需要我们加强对10kV双回路同杆架设线路的防雷工程设计的重视,首先制定出非常科学并且合理的防雷工程方案,然后再选取技术含量较高的防雷设备不断地优化防雷工程的施工,使防雷工程的质量得到保证,从而有效地避免10kV双回路同杆架设线路出现雷害现象,保证线路的稳定运行。

1. 10kV双回路同杆架设线路的实际运行情况

10kV双回路同杆架设线路存在于138基杆塔之间,在这138基塔中,仅仅只有一根塔是铁塔,其余所有的杆塔都是有混凝土钢筋搭制而成的。10kV双回路同杆架设线路接地时主要依靠的是杆塔基础建设,同时导线横担供采用的共用的承担方式。

如果10kV双回路同杆架设线路中不存在避雷针时,那么可以直接计算出单向导线接地产生的等值,并且可以依据和杆塔紧邻的其他导线的雷电流以及实际的雷电流来计算出10kV双回路同杆架设线路的耐雷水平,即10kV双回路同杆架设线路在雷电流达到什么数值时会发生跳闸现象。

2. 10kV双回路同杆架设线路的各防雷设计方案之间的比较

2.1 线路避雷针的设计方案

一般情况下,线路避雷针的安装是采取和线路绝缘子同时并联安装的方法进行的,这时候如果10kV双回路同杆架设线路一旦遭受到了雷击现象,线路避雷针就会非常快速并且及时的做出与避雷相对应的处理动作,雷击的发生会产生电压给线路造成巨大的损害,线路避雷针恰巧可以通过减少电压对线路的冲击来有效地降低对线路的损坏数值,从而避免了绝缘子发生闪裸现象。雷电发生产生电压对线路造成一定的冲击,但是当产生的电压刘静线路避雷针时,线路避雷针就会对产生的电压进行稀释处理,这样电压对线路造成的影响就不会达到发生跳闸的程度,从而可以有效地保证10kV双回路同杆架设线路的正常运行。因此可以证明,如果10kV双回路同杆架设线路没有安装避雷针,那么线路避雷针就可以起到非常明显的壁垒作用,其中具体的表现如下。

其一,当发生累积线路避雷针做出处理动作时,可以借助剩余的电压的力量来组织绝缘子发生闪络,同时雷击产生的电流还可以借助线路避雷针将其导入接地装置,从而使10kV双回路同杆架设线路受到雷击的损害得到有效降低。其二,当发生雷击现象并且线路避雷针很快做出反应动作之后,将那些容易构成雷击的一些电流进行接地出路,这样导线横担通过的累积电流大小就会得到有效的控制。尽管安装线路避雷针在一定程度上可以起到降低雷电灾害的作用,但是采取安装线路避雷针的方法避雷依旧存在着非常明显的弊端。其一,一般情况下,输电线路的实际电压等级都会比较低,如果10kV双回路同杆架设线路的保护装置没有在非常短暂的时间内完成对线路避雷针的躲避动作,那么线路就会之间发生短路现象,随着而来的便会是发生雷击的跳闸现象,造成非常严重的雷击事故。另外,从经济角度出发,安装线路避雷针并不是最佳的选择,因为线路避雷针的造价非常高而且在进行具体的安装操作时非常麻烦,会耗去大量的施工人力,同时进行杆塔接地对电阻的质量有着非常高的要求,但是防雷的效果,防雷范围以及防雷设备的使用年限都无法得到保证,线路避雷针装置一旦发生故障,维修成本也非常的大,另外,在进行线路避雷针的安装操作时还会受到环境的制约,因此采用安装线路避雷针的方法来实现防雷目的的效果非常不明显,线路避雷针无法得到大面积的使用。

2.2 对全线进行避雷线假设的方案

10kV双回路同杆架设线路在防雷工程设计上有明确的设计要求,采用在全线架设避雷线的方法所取得的防雷效果可以满足防雷工程的设计要求。因为采用架设避雷线的方法可以有效地避免直击雷对10kV双回路同杆架设线路造成的损害,避雷线可以发挥出保护作用的方式是借助电流分流,首先避雷线在遇到雷击时会将产生的电流进行分流,然后再充分借助各个距离较近的导线的耦合作用,使雷电波的陡度都到有效的控制,从而使绝缘子得到一定的防雷保护,避免绝缘子闪络现象的发生。在线路中如果有安装避雷针,那么在避雷针的作用下,雷击产生的单向闪络数值和原本发生的数值相比会产生变化,我们可以进行架设,如果a是杆塔两侧避雷线上的电流分流的实际数值,b作为电感并且采用并联的连接方式,要通过计算便可以得出线路在雷击冲击下的耐雷水平。可以得出结论,架设避雷线,接地电阻会得到提升,但是架设全线避雷针施工难度大成本高。

2.3 线路型头部分压式避雷针

改用安装线路型头部分裂均压实避雷针的方法,并且在杆塔顶部范围进行集中接地装置的安装,在一定 程度上防雷效果非常明显。而且该工程不论在安装还是施工中成本都较低。该避雷针方案的设计优势在头部结构,因为他可以从杆塔顶端开始有效的屏蔽雷击造成的影响,使杆塔顶端的迎面先导得到有效的改善,使电阻泄露值变小,从而使消散雷电冲击的速度加快,使雷云电荷的先导电流降低,从而有效地避免了雷击对杆塔的损害,从而有效地控制跳闸频率。另外,该种避雷针具有体积非常小并且质量非常轻,施工非常简单,防雷效果非常明显等优点。另外,该避雷针在恶劣的环境下也可以发挥出其作用,可供使用的时间也非常长不会经常损坏,节省了大量的成本费用。

3.防雷工程设计的实际发挥效果

根据3种防雷设计的比较可以得出结论,在这三种避雷方案中是头部分裂式避雷针的安装方案是最为切实可行的,不论在防雷效果,运行维护,安装,施工,以及可实施性方面,该方案都具有明显的优势。在进行具体的施工过程中,电力企业可以先将杆塔进行迁移工作,等到安装成功后再将杆塔迁移回原处,这样一方面可以避免停电施工的不利影响,同时也可以方便快速地进行安装工作。

结语

综上所述,现阶段我电力系统中,10kV双回路同杆架设线路不可避免地会受到雷击损害发生跳闸现象,因此需要我们采取有效的方案进行10kV双回路同杆架设线路的防雷工程设计,从而有效的降低雷击事故,增强我国输电线路的稳定性。

参考文献

[1]邵胜.分析10kV双回路同杆架设线路的防雷工程设计[J].科技与企业,2013,3(20):233-233.

防雷接地方案范文第4篇

关键词:高杆灯 防雷 接闪器

现代港口工程中,由于货物快速流通的需要,港口经常需要在夜晚进行货物的装卸作业,这其中高杆灯的作用可谓是功不可没,夜晚的灯火通明,保证了货物的及时进港出港。

在长期的施工过程中,经常会发现一个问题,高杆灯上的灯具经常在雷暴天气时被雷击坏。经研究发现,原来是设计单位在设计高杆灯时,往往只重视高杆灯的接地系统,却忽视了高杆灯的防雷系统。

高杆灯防雷最主要是要防直击雷。由于直击雷蕴含极大的能量,“主放电”过程约为数十至数百微秒,速度约为108m/s,雷电流幅值可达数十至数百千安。紧接着的“余光阶段”电流约为数百安但持续时间却约达数十至数百毫秒,故具有极大的破坏力,会造成以下三种主要影响:(1)瞬态电涌效应,当雷电直接击中地面物体及防雷装置时,强大的雷电流(约50%~100%)流经防雷接地装置时,会在引下线及接地体上产生一极高的瞬态过电压U,这种过电压可能形成转移过电压,导致对与线路连接的电气设备绝缘遭受损坏。(2)热效应,雷电流的热效应包括高幅值雷电流流经导体电阻时所迅速产生的焦耳热,以及闪电对防雷接闪器或放电间隙击穿所形成的强大电弧附着点热损。(3)机械效应,流过导体的雷电流的磁耦合而产生电磁力,其大小与雷电流的幅值及导体的几何形状有关。当雷电流幅值很大时,其产生的冲击力可达数千牛或数十千牛,可能导致对流过雷电流的设备造成损坏。综上所述,直接雷对电器设备的危害很大,故高杆灯防雷设计比较重要,应引起重视

现以苏州港太仓港区三期工程为例,对高杆灯的防雷问题进行探讨。

该港口工程堆场上设置有40m高杆灯,灯盘直径为2m,上挂9盏高压钠灯,设计院设计杆顶避雷针为1m。通过计算发现避雷针长度无法满足高杆灯避雷的需要。以下为计算过程:

首先确定高杆灯的防雷等级。查附表1得到当地的年平均雷暴日Td为28.1d/a。参照GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》第3.0.4款第4条规定:在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。应划为第三类防雷建筑物。故40m高杆灯应为第三类防雷建筑物。

现根据滚球法确定接闪器的长度。根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》第5.2.12款规定,查表2得第三类防雷建筑物的滚球半径为hr=60m。

当高杆灯在40m时,接闪器长度50cm时,代入公式,得出保护半径rx=m

现在我们计算直径为2m的灯盘到底需要多长的接闪器才能保证灯盘上的高压钠灯不被雷电击坏。

将高杆灯在40m时,保护半径≥1m,代入计算式,得出h=43.093m。扣除高杆灯的高度40m,故避雷针长度应≥3.093m,才能保证灯盘上的高压钠灯不被雷电击坏。

现问题是在40m的高杆灯上装3.1米的避雷针,显然是不现实的。由于港口堆场比较空旷,参照规范GB50057-2010中5.2.2条,烟囱顶上的避雷针最小规格规定,若采用镀锌圆钢,圆钢直径≥20mm,若采用镀锌钢管,钢管直径≥40mm。无论采用哪种材料,在空旷的堆场,3.1m的避雷针易被吹倒或吹折。

为了解决这个问题,可采用两种解决方案:1、高杆灯杆顶采用避雷环。2、采用DN40,DN25镀锌钢管和Φ20镀锌圆钢组合焊接。

其中,hr为滚球半径,hx为被保护物的高度,bx为避雷带在hx高度上的保护宽度,h为避雷带的高度。

直径1m的避雷环,保护宽度应大于0.5m,才能有效保护2m的灯盘。由此计算得,避雷环安装高度离杆顶需大于等于1.5m。安装时避雷环底座法兰应与高杆灯杆顶完全焊牢。焊缝需作防锈防腐处理。

方案2(见图2),拟采用长2m的DN40镀锌钢管,1.5m的DN25镀锌钢管和0.6m的Φ20镀锌圆钢组合焊接方式制作避雷针。安装时避雷针底座法兰应与高杆灯杆顶完全焊牢。焊缝需作防锈防腐处理。

通过以上两种方案比较,显然第一种方案比第二种方案在施工时更简便,且迎风面积也是第一种方案小,在台风季,或大风天,更牢靠,不易被吹倒或吹折。在焊缝的数量上,长度上,第二种方案比第一种方案多,长期风吹日晒,容易生锈腐蚀,导致电气连接不良。

通过这个案例计算分析,有效合理的设置接闪器,能有效的减少电气设备因天气的原因造成的损失。在接闪器的选择上,应通过计算,结合现场实际情况,确定最合理,最经济的接闪器形式及参数。

总的说来,防雷系统是为了建筑物(构筑物)避免被雷电打击造成损失,接地系统是为了防止电器金属外壳带电伤人,防雷与接地同等重要,不能只重视接地系统,而忽视了防雷系统。

参考文献

[1] GB50057-2010.建筑物防雷设计规范[S].

[2]全国民用建筑工程设计技术措施-电气[M].北京:中国计划出版社,2009.

[3]翁双安.供电工程[M].北京:机械工业出版社,2004.

防雷接地方案范文第5篇

关键词:护国战争纪念馆;
文物;
防雷工程设计

引言

四川省文物保护单位护国战争纪念馆,位于四川省泸州市纳溪区永宁街道五顶山社区(原棉花坡镇五顶山社区)陶家大院,大院始建于清咸丰二年1852年,到今160年,为大院总占地面积8655平方米。护国战争纪念馆虽几经沧桑,至今仍然保存较完整。该建筑物呈四合院布局,有三朝门、三重堂、四事院、八天井、大小住房并杂屋38间,展示了川南民居建筑的传统文化。

1 防雷措施原则

护国战争纪念馆内均为砖木结构古建筑,通过对护国战争纪念馆进行了防雷现状调查及防雷保护设计现场勘查,我们了解到,该建筑年代均较久远,高度大约为12米左右(到顶端最高处),建筑的房顶是典型的瓦房顶,无任何防雷设施。根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)和《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)关于雷电防护分级的规范要求,本次防雷工程的防护级别可做如下划分三类建筑物,应设直击雷防护措施及采取防闪电侵入措施。根据《文物建筑物防雷工程勘察设计和施工技术规范(试行)》要求,文物建筑物防雷需采取直击雷防护措施,当文物建筑具有低压电气线路和电子系统时,应加装防LEMP措施,同时防雷装置应具备人身安全防范措施。

2 建筑物防雷设计方案

从整体上看,护国战争纪念馆的防雷问题主要存在下述几个因素:

建筑构造:护国战争纪念馆属于清咸丰年间建筑,年代久远。其建筑结构为砖瓦木质结构建筑,屋脊由小青瓦堆砌而成,无任何防雷接闪措施。

所处位置:护国战争纪念馆位于山丘上一块较大平地,两侧是多层建筑物,前后空旷,故所处的地理位置以及空旷环境,导致雷击概率增加、雷击强度增大。

接地不理想:由于建筑年代都较为久远,当时的人们对科学防雷的认识还不是很完善,因此护国战争纪念馆的相应建筑没有采取接地处理措施。

综上所述,需对护国战争纪念馆进行有效的防雷保护措施。

2.1 直击雷防护

2.1.1 防护方案说明

古建筑防雷,与一般意义上的防雷有所不同。针对护国战争纪念馆来说,建筑是采用砖木结构,同时覆盖小青瓦,呈四合院布局。整体而言这一类建筑的雷击防护是一个更为复杂的问题。

对于第三类防雷建筑物,按照目前的防雷技术规范要求,其防雷措施十分严格。其防直击雷的措施宜采用装设在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由其混合组成的接闪器。避雷网(带)应按规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角易受雷击的部位布设,并应在整个屋面组成不大于20m×20m或24m×16m的网格。所有避雷针应与避雷带相互连接,同时引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置,其间距不应大于25m。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时,可按跨度设引下线,但引下线的平均间距不应大于25m。同时,每根引下线的冲击接地电阻不应大于30欧姆。

根据实际情况,接闪器选择直接装设在建筑物上的避雷带结合避雷针的方式,避雷带的主材可采用Φ10圆钢作为主材,避雷带主要安装在建筑的屋脊等易受雷击的部位,避雷针则主要安装于屋脊两端建筑物易受雷击的部位,以保证其对屋檐及檐角的有效保护范围。

2.1.2 防护方案

本方案考虑在建筑物屋顶的屋脊主梁上设置一条避雷带,避雷带采用Φ10圆钢作为主材。具体实施方案即每隔1.0米在屋脊设置一个支撑杆,避雷支撑杆根据现场的情况结合古建筑防雷整体的美观与协调要求,采用定制专用避雷带支撑卡。避雷支撑卡整体呈现“丫”形,将“丫”形的底端固定于屋顶上,另一端设置成U形,从而形成一个与屋脊相匹配的固定装置。然后用同材质的圆钢从每个支撑杆的“U”形槽口中穿过,避雷带之间通过焊接方式连通。与此同时,用有效高度为1.2m,特制的避雷针,将之安装于屋脊的两端(可根据现场确定避雷针的固定方式,即墙体抱锢或直接固定于屋脊上),并将避雷带以焊接方式保证其与避雷针有效连通。(备注:避雷带的具体制作安装工艺也可根据现场最后确定)

在上述雷击接闪器的安装完毕后,对所有的焊点做防腐防锈处理。

然后分别用35mm2的BVR双色线作为接地引下线,从避雷带末端的接地端子处引出,沿房边引下,分别连接至地面部分的人工辅助接地体的引出线上。与此同时,该地网的引出线还应按规范要求,宜与附近的埋地金属管道(包括水管)等有效连通,以增加泄流通道,提高雷击防护能力。接地引下线需做穿管处理,在固定后应刷和外墙相仿颜色做旧处理。

根据对护国战争纪念馆附近的现场勘测,结合直击雷防护的要求,需要在纪念馆后面两侧各做一人工辅助地网,再在俩小院天井内各做一人工辅助地网,地网的实施方案附后。

2.1.3 接地系统的处理

存在问题:无接地装置。

规范依据:依据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第5.2.6条规范:接地装置应优先利用建筑物的自然接地体,当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体。

施工规范依据如下:GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》第5.2.7条的规范要求:当设置人工接地体时,人工接地体宜在建筑物四周散水坡外大于1m处埋设成环形接地体,并可作为总等电位连接带使用;
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》第6.2条的规范要求:人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m,宜埋设在冻土层以下。水平接地体应挖沟埋设,钢质垂直接地体宜直接打入地沟内,其间距不宜小于其长度的2倍并均匀布置,铜质和石墨材料接地体宜挖坑埋设;
接地装置宜采用热镀锌钢质材料。钢质接地装置宜采用焊接连接,其搭接长度应符合以下规定:扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍,不少于三面施焊;
扁钢与钢管、角钢互相焊接时,除应在接触部位两侧施焊外,还应增加圆钢搭接件;
焊接部分应做防腐处理;
接地装置连接应可靠,连接处不应松动、脱焊、接触不良。

2.1.4 施工方案

地网的形状可依据施工现场所处的位置确定,大致可为“环”形、“一”字形。先开挖接地沟槽,地沟长度约为20米。由于是在风景区施工,考虑到建筑物四周地理限制,接地网可施工区域面积有限,因此本方案设计考虑专用的高性能铜包钢专用接地棒作为垂直接地体。该专用接地棒在接沟槽内每隔3米进行安装,并在沟槽内浇注降阻剂10袋,垂直接地极之间用4mm×40mm的热镀锌扁钢焊接。然后用热镀锌扁钢作为地网引出线。以上工程完工后,将所有焊接点做防锈处理,再向地网沟槽内回填充实土壤对地面恢复处理,完成地网的建设工程,使其达到≤30Ω的规范要求。

(备注:护国战争纪念馆区域共需建设4处接地地网,分别纪念馆后面两侧各做一人工辅助地网,再在俩小院天井内各做一人工辅助地网。由于地网施工具有一定的不确定性,因此在施工过程中对接地沟的长度以及材料用量可根据施工实际适当进行增减或调整,以最终达到接地电阻要求为准)

2.2 感应雷防护――交流电源防雷方案

2.2.1 供电线路的浪涌保护

存在问题:主要电源线路及重点设备供电电源的多级防雷。

规范要求:由于整个供用电系统的雷电防护等级属于B级,依据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第5.4.1条的规范要求:在直击雷非防护区(LPZ0A)或直击雷防护区(LPZ0B)与第一防护区(LPZ1)交界处应安装通过Ⅰ级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器作为第一级保护;
第一防护区之后的各分区(含LPZ1区)交界处应安装限压型浪涌保护器。

整改依据:同样依据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第5.4.1条5.4.2条的规范要求:电源线路多级SPD防护,主要目的是达到分级泄流,避免单级防护随时过大的雷击电流而出现损坏概率高和产生高残压。通过合理的多级泄流能量配合,保证SPD有较长的使用寿命和设备电源端口的残压低于设备端口耐雷电冲击电压,确保设备安全。同时,浪涌保护器安装的数量,应根据被保护设备的抗扰度和雷电防护分级确定。

整改措施:由于整个系统处于雷暴高雷区,为了确保防雷效果,同时依据的规范要求,护国战争纪念馆的电源线路需采用安装电源浪涌保护器的措施,以避免因为电源线路带来的雷电侵害。

根据护国战争纪念馆的供电方式,可以在整个纪念馆的总配电箱处安装一个三相电源避雷器,型号为BSPB380-60P作为机房电源供电的第一级保护。该型号的电源避雷器为箱式设计,性能可靠、外形美观、安装方便。该级防雷器不仅能有效消除高强度雷电流对电源系统及设备的冲击,同时对因电压波动过大造成的供电线路中存在的浪涌过电压也具有明显的抑制作用。

2.2.2 电气设备、SPD接地网整改

存在问题:无接地装置或接地阻值不符合要求。

规范依据:依据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第5.1.2条的规范要求:需要保护的电子信息系统必须采取等电位连接与接地装置。第5.2.6条规范:接地装置应优先利用建筑物的自然接地体,当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体。

问题分析与整改措施说明:不同用途的接地系统,共用一个总的接地系统时,接地电阻应满足其中最小值的要求。对功能性接地,为保障其正常稳定工作,一般由电子信息系统设备决定,常见要求R≤2.0Ω、1.0Ω。对于保护性接地,按其重要性和安全性决定。防雷接地R≤30、10、4Ω;
防电击接地R≤4Ω;
防静电接地R≤100Ω;
防电蚀接地R≤10Ω。对于配电系统,如电力线路、设备的接地电阻由地电位和入地电流计算决定。根据规范要求结合现场的实际情况,由于被保护的供配电系统主要是一些照明、生活等用电设备的供电,并没有集中的电子信息系统设备,因此,对于其电气保护与感应雷防护接地而言,其接地电阻应按规范确定为R≤4Ω,本方案也以其为要求进行相应的电气保护与感应雷防护接地系统的设计。

接地网可依据施工现场所处的位置确定,大致可为“环”形、“一”字形。先开挖接地沟槽,地沟长度约为40米,沟槽内每隔3米安装一个铜包钢专用接地棒作垂直接地,并在沟槽内浇注降阻剂20袋,垂直接地极之间用4mm×40mm的热镀锌扁钢焊接。然后用热镀锌扁钢作为地网引出线。以上工程完工后,将所有焊接点做防锈处理,再向地网沟槽内回填充实土壤并对地面恢复处理,完成地网的建设工程,使其达到≤4Ω的规范要求。

(备注:由于地网施工具有一定的不确定性,因此在施工过程中对接地沟的长度以及材料用量可根据施工实际适当进行增减或调整,以最终达到接地电阻要求为准)

3 维护

每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常,接地电阻工作是否正常。必要时应挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况,如果发现问题应及时处理。

4 结束语

文章对四川省泸州护国战争纪念馆的实际出发,依据现代防雷技术,详细阐述了护国战争纪念馆防雷工程设计依据,防雷设计的内容,对文物建筑物的防雷设计有一定参考价值。

随着社会现代的发展,对文物建筑的保护和规划的不断更新,使得文物建筑物内遭受雷击的概率不断增加、雷击方式不断变化,应用现代防雷技术,结合文物建筑特点,做出详实可行的防雷设计,以便更好的保护文物建筑,为保护古代文化的延续做出贡献。

参考文献

[1]GB50057-2010.建筑物防雷设计规范[S].

[2]05D501.建筑物防雷设施安装图集[S].

[3]86D563.接地装置安装[S].

[4]GB50165-92.古建筑木结构维护与加固技术规范[S].

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