学校中心机房防雷工程设计方案.docx

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1、学校中心机房防雷工程设计方案设计单位：湖南雷科星防雷技术有限公司防雷证书编号：32182007027设计人：黄英设计时间：2008年3月26日联系电话:0731-4150581一、公司简介1二、雷电概述及防护原理3三、设计原则6四、建设方防雷现状7五、防雷具体措施8六、工程实施计划11七、工程质量控制13八、工程人员组织15九、服务承诺16十、工程附表一、公司简介湖南雷科星防雷技术有限公司是集防雷产品开发、生产、服务、销售及综合防雷工程设计、施工于一体的专业性防雷高科技企业。为社会各界提供完善的防雷工程设计、工程施工、产品安装、检测维护及技术咨询的服务。目前，公司开发生产的防雷产品有一百多个品

2、种规格和型号。主要产品有1KX系列电源防雷器和信号防雷器，接地模块，高效降阻剂等。产品使用范围涵盖通信、电力、广电、金融、证券、石油、化工、教育、邮政、交通、政府、公安、部队、通信机、计算机电源电路和信号电路的防雷击保护、楼宇建筑物供电系统的防雷保护、野外气象站、各种数据采集系统的防雷保护、工业配电柜（板）的防雷和防操作过电压保护等诸多领域，产品安全性能符合国际电工委员会标准和相关国家标准、行业标准的要求。并通过了北京雷电防护装置测试中心、上海防雷产品检测中心、信息产业部、气象局等国家权威性检测机构检测。公司通过了IS09001：2000国际质量管理体系认证，并严格按照体系要求进行生产和管理。

3、本公司核心人员均经过专业的培训，均具有多年经营电源产品的经验、专精的技术，可根据用户的电力的环境及客户的要求设计最安全、最可靠、价格合理的电源配置方案。本公司力争每个项目中做到：严肃认真、周到细致、稳妥可告靠。雷科星注重服务意识，注重人才培养和科学管理，以科学、严谨的态度为客户提供切合实际的解决方案。主要业绩：（部分）衡阳亚新科（中美）股份公司长沙新奥燃气股份有限公司株洲市工商行政管理局衡阳南华大学广州铁路局电务工厂福建南平通信电源厂长沙电务段贵州省气象局浙江省金华市气象局浙江省温州市气象局三一重工长沙县公安局香港加加酱油杭州施威特克信号电源设备厂福建南平通信电源厂中国磁记录系统工程公司贵州省

4、气象局福建省气象局湖南省怀化市气象局湖北省微波局云南省气象局技术装备中心广西兴安县邮电局广州白云机场株洲市水厂株洲电力机车厂江西省萍乡市一中武汉移动通信设备公司广州普天通信设备有限公司广西来宾市邮电局湖南省湘潭国税系统株洲地税局江西省萍乡市一中华南理工大学计算机研究所广西省桂林市通信设备公司二、雷电概述及防护原理雷电是由天空中云层间的相互高速运动、剧烈磨擦，使高端云层和低端云层带上相反电荷。此时，低端云层在其下面的大地上也感应出大量的异种电荷，形成一个极大的电容，当其场强达到一定强度时，就会产生对地放电，这就是雷电现象。在气象学中，常用雷暴日数、年平均雷暴日数、年平均地面落雷密度，来表征某个地

5、方雷电活动的频繁程度和强度。此外，也使用年雷闪频数来评价雷电活动,它是指IOOO平方公里范围内一年共发生雷闪击的次数。我国一般按年平均雷暴日数将雷电活动区分为少雷区（20天）、中雷区（20-40天）、多雷区（4080天）、强雷区（80天）。我国的雷电活动，夏季最活跃，冬季最少。全球分布是赤道附近最活跃，随纬度升高而减少，极地最少。雷电的破坏：雷电的破坏主要是由于云层间或云和大地之间以及云和空气间的电位差达到一定程度（2530kVcm）时，所发生的猛烈放电现象。通常雷击有三种形式，直击雷、感应雷、球形雷。直击雷是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。感应雷是当直击雷发生以后，云层带电迅

6、速消失，地面某些范围由于散流电阻大，出现局部高电压，或在直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压、而发生闪击现象的二次雷。1）、直击雷破坏：当雷电直接击在建筑物上，强大的雷电流使建（构）筑物水份受热汽化膨胀，从而产生很大的机械力，导致建筑物燃烧或爆炸。另外，当雷电击中接闪器，电流沿引下线向大地泻放时，这时对地电位升高，有可能向临近的物体跳击，称为雷电“反击”，从而造成火灾或人身伤亡。2）、感应雷破坏：感应雷破坏也称为二次破坏。它分为静电感应雷和电磁感应雷两种。由于雷电流变化梯度很大，会产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，这种电流可能向周围物体放

7、电，感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。3）、静电感应雷：带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在金属导线上感应出被电场束缚的正电荷。当雷云对地放电或云间放电时，云层中的负电荷在一瞬间消失了（严格说是大大减弱），那么在线路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击。4）、电磁感应雷：雷击发生在供电线路附近，或击在避雷针上会产生强大的交变电磁场，此交变电磁场的能量将感应于线路并最终作用到设备上。由于避雷针的存在，建筑物上落雷机会反倒增加，内部设备遭感应雷危害的机会和程度一般来说是增加了，对用电设备造成极大危害。因此，避雷针

8、引下线通体要有良好的导电性，接地体一定要处于低阻抗状态。5）、雷电波引入的破坏：当雷电接近架空管线时，高压冲击波会沿架空管线侵入室内，造成高电流引入，这样可能引起设备损坏或人身伤亡事故。雷电防护原理：雷电及其它强干扰对电力和网络系统的致损及由此引起的后果是严重的，雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电信道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三

9、个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道，如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌；地线通道，地电位反击；空间通道，电磁小组的辐射能量。其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因，它的最常见的致损形式是在电力在线引起的雷损，所以需作为防护的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统，雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡。1 .泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放，并且应符合层次性原则，即尽可能多、尽可能近地将多余能量在引入通信系统之前泄放入地；层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。防雷保护区又称电磁兼容

10、分区，是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域：1PZOA区，本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此各物体都可能导走全部雷电流，本区内电磁场没有衰减。1PZOB区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区电磁场没有衰减。1PZ1区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流往各导体的电流比1PZoB区进一步减少，电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区（1PZ2区等）如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场，就应引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。保护区序号越高，预期的干扰能量和干扰电压越低。在现代雷电防护技术中，防雷区

11、的设置具有重要意义，它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电位连接等技术措施的实施。2 .均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差，即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时保持基本相等，其实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接器（防雷器）组成一个电位补偿系统，在瞬态现象存在的极短时间里，这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部件之间建立起一个等电位，这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统，可以在极短时间内形成一个等电位区域，这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部，

12、所有导电部件之间不存在显著的电位差。3 .雷电防护系统由三部分组成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。外部防护，由接闪器、引下线、接地体组成，可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。过渡防护，由合理的屏蔽、接地、布线组成，可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应。内部防护，由均压等电位连接过电压保护组成，可均衡系统电位,限制过电压幅值。三、设计原则本方案根据相关负责人提供的信息及贵单位所处的地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律等的基础上，因地制宜地采取防雷措施，防止或减少雷击建筑物所发生的财产损失，以安全可靠、技术先进、经济合理为原则，设计本方案，以达到对贵单位办公楼中心机房、第一教学

13、楼中心机房、第二教学楼中心机房的电源、网络系统的保护。四、建设方防雷现状4. 1雷击分析1.该地处中纬度地带，冷暖空气交会频繁，平均每年雷暴天数为57.O天，最多的年份达87天，大于40天，不超过60天的地区属高雷区。1年中12个月均有可能发生雷暴，其中85%以上的雷暴集中在春夏两季，雷击所带来的损失越来越严重。五、防雷具体措施5.1设计依据1、建筑物防雷设计规范GB50057-942、建筑物防雷一防雷装置保护、级别的选择IEC61024-1-13、质量管理体系认证IS09001：20004、民用建筑电气设计规范JGJ/T16-925、雷电电磁脉冲的防护IECB125. 2方案组成本方案包括二

14、大部分：第一部分：防雷地网的制作，地网是避雷针、避雷带、避雷器等设施有效发挥作用的保障。第二部分：设备防感应雷，包括电源防雷和网络信号防雷二大类。5.3 方案设计目标保障贵单位办公楼中心机房、第一教学楼中心机房、第二教学楼中心机房电源、网络系统免遭雷击损坏，保障系统的正常运作和贵单位工作的有序进行。5.4 方案设计范围贵单位办公楼中心机房、第一教学楼中心机房、第二教学楼中心机房的电源、网络系统。5. 5具体防雷措施5. 5.1地网及等电位处理部分1、地网的制作根据GB50057-94（2000年版）建筑物防雷设计规范，第二章建筑的防雷分类：第2.0.2条第一项之规定，凡制造使用或贮存爆炸危险、

15、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者，属于第一类防雷建筑物；第三章建筑物的防雷措施：第二节第一类防雷建筑物的防雷措施：第3.2.2条第一类防雷建筑物防止雷电波侵入的措施，第一项之规定避雷器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地。其冲击接地电阻不应大于4Q。我公司采用1500mm长的热镀锌接地棒和接地模块,再添加高效降阻剂，在机房所在大楼附近空地处制作一个阻值不大于4。的接地地网。我公司采用1500mm长的热镀锌接地棒和接地模块,再添加高效降阻剂，在大楼附近制作一个接地地网。设计接地装置的垂直接地体用550501500mm的热镀锌接地棒和接地模块，垂直接地体之间间隔为300On1m,水平接地体用工4X4OmnI的热镀锌扁钢，水平接地体与垂直接地体须焊接牢固。垂直接地体按接地装置剖面布置图开坑，挖深IOOOn1nb宽40Onmb桩基处开挖长、宽各800mm,然后垂直打入地下1400mm,使接地电极的顶部高出地面100mm,然后用水平接地体焊接连通。水平接地体应钝角弯曲引上地面上300mm,然后与引下线焊接，引下线为eIOn1m的热镀锌圆钢。接地体在焊接时，扁钢搭接长度为宽度2倍，并应焊接3个棱边，各焊接处的焊接面不应小于IOOmmo接地体的焊接点或无镀锌部分，均应做防腐处理，涂沥青油或防锈漆防腐。将降阻剂敷