防雷工程设计篇1
【关键词】农村防雷;工程设计;原则;雷击途径;防雷措施
山东省成武县现有12个乡镇电教中心和453个村级远程教育网络。成武县气象局防雷中心在对全县远程教育电教室防雷设施调查中,发现大部分远程教育接收设备防雷设施存在问题,远教终端是教育部为了促进农村的发展而专门设置的接收系统,在全县范围逐步安装。该系统由接收天线、信号转换器、电视机、微机、显示器组成,系统的电源线路、信号线路应全天侯与设备连接。由于设备安装在各乡(镇)、村办公室,接收天线露天设置,因气象、地理等原因,存在不同程度的雷击隐患。同时,由于农村经济的发展不平衡,许多村庄公共积累较少,依据规范统一安装高标准防雷系统,存在着一定的困难。因此,按照客观实际设置防雷设施十分重要。为了保证远程设备设施的安全及师生的人身安全,农村现代远程教育工程的卫星接收系统与计算机网络教室必须正确安装防雷系统。现对农村远程教育防雷工程设计作一探讨。
1、防雷设计的原则、标准及规范
现代远程教育终端系统的设置是一项利国利民的富民工程,防雷设施的设置应本着安全有效、客观实际、经济实用的原则,在对当地雷电活动特点充分了解的基础上,对终端系统实施相对应的防护方式。农村远程教育防雷设计原则是保证师生的人身安全,保护农远设备及被保护对象不受损害。其主要设计标准及规范有《gb50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术设计规》《gb50057-94建筑物防雷设计规范》《gb173-1998计算机信息系统防雷安全规范》《gb5 0174-93电子计算机房设计规范》《jgj/t16-92民用建筑电气设计规范》《iec61312雷电电磁脉冲的防护》《iec6164 3spd电源防雷器》《iec6 1644spd通讯网络防雷器》。
2、确定建筑物保护级别及系统雷击途径分析
根据《gb50057-94建筑物防雷设计规范》中有关规定[1],将各现代远程教育系统划分为第3类防雷建筑物。远教终端正常工作时的线路连接基本构成为:架空低压线路直接架空进入建筑物的低压配电盘、电源自配电盘直接与终端设备连接,接受天线与同轴信号线相连架空进入终端设备,pe直接接地。自此可以分析,该系统遭受雷击的危害主要有“路”与“场”2条途径造成。
2.1终端设备由“路”径造成的危害
一是信号线路。由于接收节目的需要,终端天线须处于较开阔地带,因而接收天线高频头存在着直接雷击的可能性,一旦接受天线遭受雷击,雷电流便沿信号线路进入设备,造成远教终端整体损坏。二是电源线路。现在农村用电99%为架空线路,线路走向设置难以避开落雷区,因而加大了输电线路遭受雷击的概率。雷电通过电源线路产生的危害主要由以下原因造成:雷电击在高压线路l或雷电反击中性n线造成l—n间高电压;雷电击在低压线路上l、n皆带有高电压;静电及电磁感应造成l、n皆带有高电压。三是终端设备接地装置(pe)。若接地装置附近金属构件遭受雷击,雷电放电过程中对该接地装置产生反击,从而造成l—pe间的高电压。四是雷电直接击中建筑物与设备。由于农村建房一般采用土墙或砖砌房屋,房顶采用木棒砖瓦,因而增大了设备直接遭受雷击的可能。
2.2终端设备由“场”径造成的危害
雷电通过“场”径对远教终端产生的危害主要是电磁干扰,当远教终端处于雷电放电通道附近时,受雷电放电产生的电磁干扰,远教终端设备将产生雷电感应。
3、防雷措施
3.1卫星地面接收站直击雷防护措施
卫星地面接收站应加装避雷针,以确保设备与人身的安全,需在距卫星天线基座2 m外安设地网,其阻值≤4 ω,基座金属部分与地网间用40 mm×40 mm镀锌扁钢做良好电气连接。
3.2计算机网络系统防雷措施
通过对雷电波的频谱进行分析,发现雷电波的绝大部分能量集中在供频附近。因此,雷电波极易和电源线发生耦合。根据统计资料表明,70%~80%的感应雷和雷电侵入波来自传输线。根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的有关规定,对雷电入侵波应分级泄放,直到将感应过电压降到设备可以承受的水平。应在电源开头处加装1台20 ka的三相(或单相)电源避雷器,并采用相应数量的防雷插排。在信号网线上加装1台信号避雷器。另外,在交换机处加装1台多口的交换机避雷器(与交换机端口相同)。电源spd并联安装,信号spd串联安装,并按照国家相关规范合理布线。电源连接相线铜导线均采用10 mm2铜缆,接地端铜导线均采用16 mm2(黄绿相同);信号接地采用4 mm2铜缆(黄绿相同)。
3.3地网制作
良好的接地在防雷系统中极其重要,是不可缺的。良好的接地可以有效地将雷电流泄放入地,保护设备及自身的
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安全。因此,应做好接地系统,达到国家相关规范及规定的安全水平,以确保人身安全和设备安全。接地装置要求每一个接地点是2根铜铸钢接地棒,2根铜铸钢接地棒并联,间距不小于1.5 m,两根之间用截面积为bvr 25 mm2多股铜导线压接,有条件的最好进行熔接。以此保证农村现代远程教育工程的防雷安全。
4参考文献
防雷工程设计篇2
【关键词】建筑物；间距；跨步电压；埋地深度；接地电阻
0.前言
由于设计质量管理规定：对于一般工程的电气设计允许可以不要计算书，因此许多设计人员对三级防雷建筑物的防雷设计，不再进行设计计算，仅凭经验而设计。对于防雷设施的是否设置及防雷设施的各种安全间距未进行计算、验算，因此造成大量的三级防雷的建筑物的防雷设计、施工存在较大的的盲目性，使有些工程提高了防雷级别，增加了工程造价，而有些工程却未按规范设计、施工，造成漏错，带来很大隐患和不应有的损失。
1.三种建筑物防雷规范的概述及比较
总所周知，建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的《民用建筑电气设计规范JGJ/T16－92推荐性行业标准，1994年11月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》GB50057－94强制性国家标准。GB50057－94使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会IEC防雷标准接轨，设计施工更加规范化、标准化。
而GB50057－94将民用建筑分为两类，而JCJ/T16－92将民用建筑防雷设计分为三级，分得更加具体、细致、避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全，而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握IEC、GB50057－94、JCJ/T16－92三者的实质，特择其主要条款列于表1。且后面的分析、计算均引自JCJ/T16－92中的规定。
2.设置防雷设施
除少量的一、二级防雷建筑物外，数量众多的还是三级防雷及等级以外的建筑物防雷，而对此类建筑物大多设计人员不计算年预计雷击次数N，使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施，设计保守，浪费了人、材、物。有的建筑物在20m的高度，却不需设置防雷措施，而有的建筑物高度在7m，就必须设置三级防雷措施。关键因素在于建筑所处的地理位置、环境、土质和雷电活动情况所决定。同时在峻工的工程中，我们也看到，有许多类似的工程不该设置防雷却按三级防雷设计施工了，施工后的防雷接地装置效果并不是设计的那么有成效，增加了工程造价。因此，设计人员对民用建筑物的防雷设计必须对建筑物年预计雷击次数进行计算，根据计算结果，结合具体条件，确定是否设置防雷设施。
3.工频接地电阻与冲击接地电阻的区别
接地电阻是指在工频或直流电流流过时的电阻，通常叫做工频（或直流）接地电阻；而对于防雷接地雷电冲击电流流过时的电阻叫做冲击接地电阻。
从物理过程来看，防雷接地与工频接地有两点区别，一是雷电流的幅值大，二是雷电流的等值频率高。 雷电流的幅值大，会使地中电流密度增大，因而提高地中电场强度，在接地体表面附近尤为显著。地电场强度超过土壤击穿场强时会发生局部火花放电，使土壤电导增大。试验表明，当土壤电阻率为500Ω・m，预放电时间为3―5μs时，土壤的击穿场强为6―12kV/cm。因此，同一接地装置在幅值很高的雷电冲击电流作用下，其接地电阻要小于工频电流下的数值。这一过程称为火花效应。
雷电流的等值频率很高，会使接地体本身呈现很明显的电感作用，阻碍电流向接地体的远端流通。对于长度较大的接地体这种影响更显著。结果使接地体得不到充分利用，接地电阻值大于工频接地电阻。这一现象称为电感影响。
由于上述原因，同一接地装置具有不同的冲击接地电阻值和工频接地电阻值，两者之间的比称为冲击系数α；α＝R～/Ri 其中R～为工频接地电阻；Ri为冲击接地电阻，是指接地体上的冲击电压幅值与冲击电流幅值之比，实际上应是接地阻抗，但习惯上仍称为冲击接地电阻。 冲击系数α与接地体的几何尺寸、雷电流的幅值和波形以及土壤电阻率等因素有关，多数靠实验确定。一般情况下由于火花效应大于电感影响，故α＜1；但对于电感影响明显的情况，则可能α≥1，冲击接地电阻值一般要求小于10Ω。
4.引下线间距与防雷设施
关于引下线的间距问题，当避雷网敷设在建筑物上时，雷电流通过引下线入地。若引下线数量较多或者间距较小时，雷电流分布较为均匀，由于分流，引下线上的电压相对减小，避免了跳闪的危险。因此，引下线的最大距离是以限制引下线上的最大雷电流为依据的。《工业建筑和民用建筑电力设计导则》中规定“引下线间距，一般以20-30m为标准”。我国过去对民用建筑物的引下线的间距，一般是按着上述规定设计的，运行多年情况良好，没有由于引下线的间距发生过问题。根据查阅的大量资料，发现国外的规定也是不一致的。例如：原东德规定为10m，原苏联规定为25m，日本则规定为50m。因为各国规定相差较大，所以，虽然我国已有几十年的运行实践经验，但为了可靠起见，我们在现实中必须按实验算。
综上所述，在实行一栋建筑一个总带电位联结、一个共用接地体的措施后，在楼顶部应将避雷带针与伸出屋面的金属管道金属物体连接起来，在每层内的建筑物内应实行辅助等电位联结，即引下线在经过各个楼层时，将它与该楼层内的钢筋、金属构架全部联结起来，于是不论引下线的电位升到多高，同楼层建筑物内的所有金属物包括地面内钢筋、金属管道、电气设备的安全接地都同时升到相同电位，方可消除雷电压反击。
5.跨步电压与接地装置埋地深度
跨步电压是指人的两脚接触地面间两点的电位差，一般取人的跨距0.8m内的电位差。跨步电压的大小与接地体埋地深度、土壤电阻率、雷电位幅值等诸多因素。
垂直埋设的接地体，宜采用圆钢、钢管、角钢等，水平埋设的接地体，宜采用扁钢、圆钢等。人工接地体的尺寸不应小于下列数值：圆钢直径为10mm；扁钢截面为100mm2；扁钢厚度为4mm；角钢厚度为4mm；钢管壁厚为3.5mm。为降低跨步电压，防直击雷的人工接地装置距建筑物人口处及人行道不应小于3m，当小于3m时应采取下列措施之一：（1）水平接地体局部深埋不应小于1m。（2）水平接地体局部包以绝缘物（例如50～80mm厚的沥青层）。（3）采用沥青碎石地面或在接地装置上面敷设50～80mm厚的沥青层，其宽度超过接地装置2m。
若采用基础和圈梁内钢筋作为环形接地体，但由于三级防雷的建筑物大多为毛石基础，毛石基础上的圈梁埋地一般为0.3m左右，较浅根本达不到防止危险的跨步电压需将接地装置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做为环形接地体指三级防雷建筑物。
6.结语
综上所述，随着我国建筑业速度加快,建筑物的高度也在不断增高,致使施工现场机械设备随之增高。为了确保建筑设施、施工设备和人员的安全,做好建筑工程施工现场防雷保护工作是安全生产不可缺省的重要环节。
【参考文献】
［1］尹星,杨勇伟,季敏海.浅谈水泥厂防雷接地设计及施工[J].河南建材,2011(06).
［2］赵丽,段晨东,姚明．建筑物防雷保护[J].安防科技,2003(05).
［3］王岩,张永生,任崇萍．家庭住宅中接地装置的设置[J].泰山乡镇企业职工大学学报,2002(04).
防雷工程设计篇3
一般在进行雷电防护工程设计时，要深入探究雷电防护工程的整体设计系统。为了更好地解决高层建筑雷电防护工程设计中存在的问题，可建立高层建筑综合防雷系统的防雷运作区域(LPZ)防雷击电磁脉冲(LEMP)，按照IEC标准将保护空间划分为不同的防雷区域(LZ)。
2高层建筑雷电防护工程设计的七大要素分析
根据以上雷电防护系统结构设计及原理分析，这里笔者归结出高层建筑雷电防护工程设计的七项重要因素，下面进行具体的探讨。
2．1接闪功能与接闪器设计。高层建筑物接闪功能应具备装设独立或架空接闪器(如避雷带、针、网)、耐流耐压能力、连续接闪效果造价以及美学统一性等条件。高层防雷建筑物应装设独立架空避雷线(网)或避雷针，通过滚球法来计算确定避雷针保护范围。在设计时要注意根据《建筑物防雷设计规范》规定，在建筑物的天面，选用合适网格尺寸的避雷网，用导体联结成一个网状的雷电保护装置构成避雷网。当高层建筑物内具有较多的弱电子设备时，屋面上安装较小的避雷网格形成最大的电磁屏蔽。
2．2分流影响与引下线设计。雷电的分流效果直接受到引下线数量和粗细的影响，数量越多，则雷电流越小，其感应范围也相应缩小，且相互间距离不小于规范规定。对于高层建筑物，应根据《建筑物防雷设计规范》规定，选择合适的引下线间距，间距越小且电位分布较均匀，对雷电感应的屏蔽越好;当引下线过长时，在建筑物中间部位增设均压环，可起到较好的减小电感电压降、分流以及降反击电压的作用。若高层建筑物内具有较多弱电子设备时，按照建筑物的柱距沿其，每隔6m设置引下线，焊接每层圈梁钢筋，使引下线与各楼层的等电位联结母线相连，可减少室内金属物体间的电位差，避免发生反击。
2．3均衡电位与等电位连接、电涌保护器安装。在防雷电工程设计时，为了保证高层建筑物内无电压反击，可按照《建筑物防雷设计规范》相关规定，在高层建筑物各部分空间不同的LEM的严重程度和指明各区交界处等位置预留等电位连接板，与房屋防雷装置相连，使结构钢筋与各种金属管线都能连接成统一的等电位导电体，不仅能有效防止雷电电磁脉冲干扰微电子设备，同时也可以装上限制瞬态过电压和分走电涌电流。对于高层建筑而言，可根据防雷需要和电子系统类型不同，通过构建不同的等位连接网，来有效防止防雷击电磁脉冲和电压反击。对于不超过300kHz的电子模拟系统可采用S星型结构;对于电子系统为MHz级的数字系统，可采用M型网状结构。
2．4屏蔽作用与间隔距离、屏蔽设计。为了使高层建筑物内的各电子系统免遭雷电电磁脉冲的破坏，有必要在建筑物、设备和各种线路(管道)设计屏蔽，一般应在对各项系统和设备进行耐压水平调查后，再将高层建筑内部钢筋、金属构架与地板、门窗等互焊成法拉第笼，再连接地网构成初级屏蔽网，再根据图1．2所示在防雷区内施行多级屏蔽。设计时尤其要注意初级屏蔽网的衰减程度和屏蔽层厚度、网孔密度、屏蔽材料以及雷击点与屏蔽空间的间隔距离，方能有效防卫雷电的袭击。
2．5接地效果与接地装置设计。接地装置可分为自然接地体和人工接地体。在设计时应利用建筑物的基础构造钢筋作为自然接地体;对于人工接地体，宜敷设成环形方式;对独立的垂直接地体而言，可用周圈式接地装置，接地体靠近基础内的钢筋有利于均衡电位;对木结构和砖混结构建筑物需要独立引下线，并采用独立接地方式，以钻孔深埋接地极的效果为最好。在防雷设计中设置共用接地装置时，还应在建筑物各楼层设备安装位置，设置接地预留端子或接地地板，进行总等电位联结和局部等电位联结。
3结语
建筑物防雷是一个全面的系统工程，在建筑物的设计阶段应先研究防雷装置的形式与位置，;同时按其在建筑物中的不同作用，防雷设计应从接闪功能、分流影响、均衡电位、屏蔽作用、接地效果、合理布线和电涌保护这七项要素综合来考虑，使建筑物达到综合防雷的目的。
防雷工程设计篇4
关键词 防雷工程；设计；环境
中图分类号X4 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）40-0086-02
0 引言
在自然灾害中，雷电引起的灾害是世界十大自然灾害之一。雷电过程表现为强大的冲击波、剧变的电磁场、强烈的电磁辐射和炽热的高温。这些效应将造成人员伤亡，建筑物击毁，森林起火，电子信息系统及网络设备损坏等，带来无法挽回的经济损失。
雷电灾害的孕育、发生、发展与区域环境状况有密切关系，主要表现在区域地理地貌、土壤状况、人文环境、气候环境等方面，有很大的随机性。防雷工程保护的对象为建（构）筑物、设备和人。在工程设计之前，应调查研究本地区具体情况，考虑所处的地理环境和气候因素，因地制宜，设计出即经济又安全的防雷工程。防雷工程设计主要考虑建筑物自身空间、所处地理环境和其建筑物内部各种电气设备的条件等因素。而该地区的年平均雷暴日、落雷密度、土壤情况、该地区的地形地貌及被保护物所处高度等因素,是防雷工程设计所考虑的环境因素中重要参数。
1 防雷工程设计所考虑的环境问题分析
1.1 雷电活动的规律、频数及强度
1.1.1 雷电活动的规律性
热、湿的地区比干、冷的地区雷暴要多。山区的雷暴多于平原，平原多于沙漠，陆地多湖海。我国西北地区年平均雷暴电日在20日以下，是少雷区；长江以北地区在20日~40日之间，是多雷区；北回归线以北地区在 40日~60日之间，是高强雷区；北回归线以南地区超过 60日，是强雷区。
1.1.2 雷电活动的频数
区域内发生雷击的年平均次数。各地闪电发生率是不同的，同一地区不同年份、不同月份，闪电发生率也不同。掌握本地区的雷电活动概貌和观测情况，作出本地区闪电发生率的统计分布图是防雷设计的重要资料。
1.1.3 雷电活动的季节性
夏季雷暴最频繁，冬季则最少。雷暴的高峰一般出现在7、8月份。
1.2 雷击年平均密度
1.2.1 雷击年平均密度
雷击年平均密度是指区域单位面积上雷击大地的年平均次数，表示雷云对地放电的频繁程度和强烈程度，它与雷电日呈指数关系。它是确定雷电对地面或地下建筑物和各类电气设备以及人员产生危害的重要参数，是确定建筑物防雷类别设计保护等级的主要依据。反应出不同地区雷电活动的强度和雷电发生的频数。可用公式计算，单位为次M（）。其中Td是年平均雷暴日，可根据地方气象站资料确定。年平均雷电日数越大的地区，对地雷击密度就越大。它对防雷保护设计具有实际意义。
1.2.2 建筑物年预计雷击次数
N=KNgAe
式中：N为表示建筑物年预计雷击次数（次/a）；
K为表示校正系数（一般取1）；
Ng为表示建筑物所处地区雷击大地的年平均密度（次/（km 2a））；
Ae为表示与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km2）。
当建筑物的长、宽相同时，建筑物越高，则等效面积越大，建筑物受雷击次数也就越多。高层建筑物比一般建筑物更应重视防雷保护。
1.3 土壤电阻率
土壤电阻率与土壤结构、土质构造、湿度、温度以及土壤中含有的可溶性化学物（酸、盐、碱）有关，因其成分的多样性，使土壤电阻率数值有很大差别。土壤越干燥，电阻率就越大。当土壤温度生高时，电阻率下降，在0℃时土壤由于水分冻结而使电阻率迅速增加。
ρ=（1.5/P-0.5）ρv
式中：ρ为土壤电阻率（Ωm）；
P为土壤中水分占的相对体积；
Ρv为土壤中水分的电阻率（Ωm）。
土壤电阻率这些特性，在接地装置设计中有重要的实用意义。
1.4 雷击的选择性
凡地面物能够提供低阻抗的地方，对闪电放电通道都有吸引作用，阻抗越小，吸引作用会越大，它是防雷设计的一个重要因素。
1.4.1 地质结构
由于地质结构不同，使得地面土壤电阻率分布的不均匀，电阻率低的土壤，其导电性好，易于为雷电流提供低阻抗通路。土壤电阻率有突变的地点，雷击易发生。再有地下有金属矿藏及金属管线密集处，更易落雷。
1.4.2 地理位置
当放电通道发展到离地面不远的空中时，电场受地面物体影响而发生畸变。山地的东、南坡比西、北坡易发生雷击，山口、风口的地点易引雷多。山地中的平地比峡谷多发生雷击。临水的低洼潮湿地点、高耸建筑物和空旷的孤立建筑物、铁路集中的枢纽和终端、高压输电线路转角处等易于受雷击。
1.4.3 地面设施
建筑物结构材料所能积蓄电荷的多少直接影响建筑物接闪的频率。建筑物结构中，如墙、板、梁、柱和基础内的钢筋较多，金属屋顶、金属构架、电梯间和水箱等部位，附属在建筑物上的突出物，如电视天线、旗杆、屋顶金属柱杆等都容易接闪。建筑物上部排气的烟道、透气管、天窗和工厂排出导电尘埃的烟囱及废气管等也容易接闪。它们冒出的热气柱和烟囱常含有大量导电微粒和游离分子气团比一般空气易于导电，等于加高了烟囱的高度。建筑物的雷击频率是随建筑物增高而增加的。
1.4.4 内外设备
建筑物内部安装的大型金属设备、通入建筑物内的架空和地下金属管线等都可积蓄大量电荷。也是防雷工程设计前应充分考虑的相关环境因素。
2 结论
防雷工程设计工作是一门涉及诸多方面因素的系统工程。防雷设计人员不仅要懂得防雷方面的专业知识，还要懂得建筑方面、电气方面及气象等方面有关知识。防雷设计应本着经济、实用、可靠的原则，严格遵照执行国家有关标准及有关防雷技术的标准要求。
参考文献
[1]建筑物防雷设计规范 GB 50057-94，2000．
防雷工程设计篇5
关键词：防雷， 设计
Abstract: based on the investigation YuDouXian a building, the lightning protection existing problems are analyzed, the complete lightning protection engineering design. Main adopt socket shem, shielding measures, equipotential connection, transient protection and common ground and other modern lightning protection technology.
Keywords: lightning protection, design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
0、序言
雷击是自然界一种强大的脉冲放电过程，它对地面物有着巨大的破坏作用，主要表现形式有直击雷和雷电感应及雷电波侵入三种。
近年来通信技术、计算机技术、信息技术飞速发展，而这些敏感电子设备的电压却在不断降低，其数量和规模不断扩大，因而它们受到过电压特别是雷电袭击而受到损坏的可能性就大大增加。这就是由雷击引起的新的灾害形式：雷电感应及雷电波侵入。一个雷击产生的雷电电磁脉冲干扰能够对周围几公里空间范围内的微电子设备产生危险过电压，损坏线路上的设备，甚至可能摧毁整个系统，造成难以估算的经济损失。雷击灾害已成了信息时代的一大公害，关系到国家财产和人民生命安全。
于都地处赣州市东部，属典型的亚热带季风湿润气候，气候温和、雨量充沛、雷暴日多。年平均雷暴日数为69天，属雷击多发地区，防雷工作尤显重要，积极采取防雷措施，减少雷击灾害，无疑是有利于国计民生的大事。
防雷勘查情况
拟建大楼楼高24.6米，比较周围民房高度相对突出。大楼内包含有大量的重要电子设备与计算机系统，这些电子设备与计算机系统通常属于耐电压等级低，防干扰要求高的弱电设备。主要情况如下：建筑物7层：长（L）＝47.45m,宽（W）＝21.5m，高H=24.6m。配电房：一楼，TN—S系统。计算机网络中心机房：一楼，通过光缆与市交警大队主机相联。土壤电阻率：经实测土壤电阻率为375Ω/m。
工程设计方案
2.1 设计方案的依据及措施
GB50097-94（2000）《建筑物防雷设计规范》
GB50174-93《计算机机房设计规范》
GB50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷设计规范》
99D562《建筑物防雷设施安装》
根据上述标准的规定，利用现代防雷技术并安装各种防雷器件SPD，综合采用屏蔽、等电位连接、共用接地系统、合理布线等措施防护直接雷击、雷电电磁脉冲通过各种线路感应的雷电过电压和过电流、地电位反击，以保护大楼内计算机网络系统的安全和工作人员的安全，尽可能的将雷电造成的灾害减少到最低限度。
2.2 建筑物外部防雷装置的配置
接闪器采用避雷针和避雷带相结合的形式，避雷针采用25mm钢管，长1.5米，避雷带采用直径为10mm圆钢。每10米利用混凝土内钢筋作为引下线。在大楼背面距地面0.3米处东西两端各设一连接板，供测量使用。接地装置见共用接地系统。
2.3 建筑物内部防雷装置的配置
2.3.1 屏蔽措施、等电位连接
设备主要金属构件和进入建筑物的金属管道；供电线路含外露可导电部分；防雷装置；由电子设备构成的信息系统均应采用金属连接导体连接，无法直接连接时采用电涌保护器(SPD)连接。穿过各级雷电保护区(LPZ0/LPZ1/LPZ2区)的金属构件必须在每一穿过点做等电位连接。大楼的计算机房静电地板与机房内环形接地母线均匀多点相连,不得少于四处。设备直流地以S型结构接地最短的距离连到邻近的等电位连接带上。受条件限制进出电缆穿镀锌铁管并水平直埋25m以上，铁管两端接地。
2.3.2 综合布线系统
各种线路应合理布置，布线的电缆采用金属线糟敷设，金属线糟间应保持连续 的电气连接，并应在两端具有良好的接地。
综合布线系统接地的结构包括接地线、层接地端子、接地干线、总接地端子、接地引入线。所有接地线均为铜质绝缘导线。接地线采用截面4mm2；接地母线是水平布线于系统接地线的公用中心连接点。每一层的楼层配线柜应与本楼层接地母线相焊 接与接地母线同一配线间的所有综合布线用的金属架及接地干线均应与该接地母线相焊接。接地母线应为铜母线，采用25mm2铜线，长度视工程实际需要来确定；接地端子采用5X50扁铜；接地引入线与接地体之间的接地连接线，采用4 ×40的镀锌扁钢。接地引下线的连接必须在防雷配电柜前进行；UPS电源插座必须就近与均压等电位相连接
2.3.3 共用接地系统
接地系统采用共用接地方式，混合接地利用基础钢筋网及辅以人工接极形成电气通路组成联合地网。人工接地极采用6X60角钢，接地极连线采用14mm圆钢。接地电阻值不得大于1，如不能达到要求，须增加人工接地极。
2.3.4SPD的选型
电源系统：根据《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲；第四节，第6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器（SPD）的要求电源一级防雷[LPZOA-LPZ1区]低压总配电箱安装1套JD-A50 电源防雷器。电源二级防雷[LPZ1A-LPZ2区]低压总配电箱安装1套JD-A12 电源防雷器。电源三级防雷[LPZ2区]低压总配电箱安装1套JD-A10 电源防雷器。
信号线路SPD的配置：根据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷设计规范》及GB?2887-89《计算机场地安全要求》中信号系统雷电及过电压防护要求，ADSL信号线避雷器JD-L31共两套，其中一套作为备份；电脑网络避雷器JD-L20共28只接入电脑网络线路；电话总机避雷器JD-C20一套。
附：16㎡铜芯线用于防静电地板下网格线敷设；10㎡铜芯线用于电源避雷器接地线；6㎡铜芯线用于电源避雷器电源线；4㎡铜芯线用于2级防雷电源避雷器电源线，信号线防雷接地线；1.5㎡铜芯线用于信号线防雷。接地母线在防静电地板下均匀分布，采用多点汇集接入，使机房内所有设备均与其连接并与大楼接地形成多点可靠连接。
参考文献
1、GB50057－94（2000年版）建筑物防雷设计规范
2、GB50174-93《计算机机房设计规范》
3、GB50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷设计规范》
4、99D562《建筑物防雷设施安装》
5、IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》
防雷工程设计篇6
关键词：电力系统；存在问题；总结研究；变电所；保护
中图分类号：TJ41 文献标识码：A
一、关于雷击的形成及其防护模块的分析
在变电所工作过程中，电力系统经常遇到防雷上的困恼，所谓的雷击现象，就是由于大气层的距离火丁，其内部静电摩擦产生的放电，其内部负电荷与正电荷相互摩擦，产生空间电场的作用，带电离子的方向不断的变化，引起了一系列的正负电荷的积累摩擦，保证分层电荷的雷云的产生。这与其大气的运动也是密切相关的，雷云往天空的不断移动，下方地面产生静电感应情况，就产生了相反电荷的地面阴影的产生。如果此时出现一个金属球，就可能产生尖端放电的情况。
所谓的雷云放电理论就是间隙放电理论，在雷云的地面放电过程中，其需要进行不同阶段的放电，比如云中放电模块、对地先导模块、定向闪击模块，通过对雷击防护工作的开展，有利于提升雷电保护的效益，保证感应雷击的有效防护。为了保证对雷电的有效疏导，进行防雷系统的健全是必要的，这需要进行相关工作模块的协调，进行直接雷击防护及其感应雷击防护工作的开展，提升其工作效益。保证建筑物的雷击遭受的预防，保证人员的身体安全的保证，保证其内部防雷系统工作的开展，进行雷电过电压的侵入避免，保证设备的积极保护，避免其内部电击的产生，进行建筑物内部防雷电保护工作的开展。
二、电源系统的设计体系的健全
1 在电源系统工作中，多种多级保护模块的开展是必要的，这需要进行各级过电压保护工作的开展，进行电源系统整体配电工作的开展，进行配电回路的控制，提升配电回路的管理效益。进行不同级别的电源防护工作的开展。比如进行低压总配电箱安装工作的开展，进行防护工作程序的协调，实现对雷电流的有效传输及其疏导，保证电源设备的有效防护，这需要进行防雷模块工作的开展，提升其安装的效益，保证浪涌保护器的雷击损坏保护，避免电源的对地短路情况，这需要进行保护器的积极设置，更需要进行短路保护装置的应用。
在机房工作过程中，进行分配电柜工作的开展是必要的，提升变电站的电能管理效益，实现电压及其电流的安全交换。这就需要展开变电站工作模块的优化，进行电压变换工作及其电能分配工作的开展，提升变电所的工作效益，进行雷击事故的避免，从而实现对国家及其人民的有效保护，这就需要进行变电所防雷工作的开展，提升防雷的工作效益，进行不同工作场景下变电所雷击情况的避免。比如针对变电所设备的雷击情况，展开变电所工作模块的优化，进行架空线路的雷电感应工作的开展，实现变电所工作模块的优化。架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。其具体表现形式如下。直击雷过电压。雷云直接击中电力装置时，形成强大的雷电流，雷电流在电力装置上产生较高的电压，雷电流通过物体时，将产生有破坏作用的热效应和机械效应。
2 通过对感应过电压的控制，进行变电站侵入波防护工作的开展是必要的，从而保证过电压的积极优化保护，提升避雷器的安装效益，进行变电站内部避雷器的安装，提升电力网络的整体防雷效益，这就需要相关工作人员进行变电站雷击防护方案的准备，从而有效应对电力变压器及其相关设备的防雷保护情况，保证下序工作的开展。电力变压器防雷保护，电力变压器绕组各侧设防的耐雷可靠性应一致，不论哪一侧绕组损坏，变压器都要停运和修理。根据容量大小、损坏影响程度及供电重要性来决定电力变压器防雷保护的简繁。采用避雷线、避雷针其主要作用是防止雷直击导线。同时还有以下作用：在雷击塔顶时起分流作用，从而减小塔顶电位。
3 针对比较高的输电线路进行避雷线效果的提升是必要的， 这需要进行全线避雷线的积极假设，保证导线屏蔽作用的提升，进行避雷线的积极保护，实现避雷线保护角的控制，但在超高压线路上，将避雷线经一小间隙对地绝缘。当线路正常运行时，避雷线是绝缘的；当线路出现强雷云电场或雷击线路时，小间隙击穿，避雷线自动转为接地状态。
通过对杆塔接地电阻的控制，可以保证线路耐雷效益的提升，进一步的提升雷击跳闸工作的效益，保证综合成本的控制，这也需要进行耦合地线的积极假设，保证避雷线工作模块的优化，保证导线间耦合系数的控制，耦合地线可使雷击跳闸率下降50%左右。采用中性点非有效接地方式我国35kV及以下电网一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。线路跳闸率约可下降1/3左右。
4 通过对线路绝缘工作的开展，可以进一步的提升避雷工作的效益，这就需要进行绝缘子片数的增加，保证导线及其避雷线距离的控制，避免对不平衡绝缘方式的应用，保证绝缘子片数的积极控制，进行耦合电线工作方案的优化，这也需要进行自动重合闸装置的优化，进行线路的雷击事故几率的降低。加强监测构建雷电探测系统未来主要的发展重心着力于加强雷电定位技术的开发和应用研究，进一步完善雷电定位系统设备，开发全国雷电监测站网的综合定位技术，作为今后探测业务发展的主要任务之一。因此，从本地区的实际情况出发，发展具有独立知识产权的卫星
结语
通过对空间综合探测设备的应用，可以进一步的提升雷击的防护工作，进行全国雷电监测网综合定位技术的应用，保证三维观测模块的正常开展，这需要进行地面雷电站工作模块的优化，保证雷电监测工作体系的健全，展开雷电监测站网的性能展开积极的评估，保证探测效率的提升。最大限度地发挥雷电探测系统的效益。广泛的应用现有新技术安装线路可控避雷针使由于雷击所产生的过电压超过一定的幅值时动作，给雷电流提供一个低阻抗的通路，使其泄放到大地，从而限制了电压的升高，保障了线路、设备安全。
参考文献
[1]赵飞燕，赵先堃.氧化锌避雷器在电力系统中的应用问题分析[J].科技信息，2007（05）.
[2]叶清泉，林闻达.输电线路防雷处理[J]. 中国科技信息，2008（21）.
防雷工程设计篇7
关键词：三清山索道；防雷工程；设计方案
1、引言：上饶是灾害性天气频发地区，冰雹、龙卷风、雷雨大风、暴雨等中小尺度的灾害性天气经常出现。三清山地形、地貌非常为复杂，气候湿润，雷电活动频繁，年平均雷暴日为80天，属多雷击地区。三清山金沙索道下站位于三清山东部金沙黄茅岗，上站位于“女神峰”东北侧斜距480米，低于“女神峰”164米的山坡处。索道线路水平距离2460.43米，高差889.5米。索道引进世界上最大的索道生产商之一的奥地利多贝玛亚公司制造的成套设备。鉴于以上原因，该区域防雷工程的规模较大，雷击风险指数高，参照雷电防护的有关规范，根据接闪、屏蔽、均压、分流、接地与布线的原则，对该区域提出以下整体性的防雷设计方案。
2、保护对象：乘坐索道游客、索道工作人员、索道设施、上下站房供配电系统、站房信号、控制系统等设施。
3、设计内容：（1）索道全线2460.43米所有索道设施的直击雷防护；（2）上下站房的直击雷防护；（3）上下站房配电系统、机房弱电设备、索道控制系统的防雷电感应、防雷电波侵入保护设计；（4）各防雷系统的共用接地设计；（5）本设计方案不包括对球状雷的防护设计。
4、设计依据：（1）《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994（2000版）；（2）《架空索道工程技术规范》GBJl27-89；（3）《低压配电设计规范》GB50054-1995；（4）IEC61024-h 1990；建筑物防雷；（5）IEC/T$61312-I：1995雷电电磁脉冲的防护第一部份；（6）IEC/T$61312-2：1999雷电电磁脉冲的防护第二部份；（7）《建筑物防雷设施安装》99D501-1、99（03）D501-1；（8）等电位联结安装02D501-2；（9）防雷与接地装置D501-1～4；（10）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92；QD《电子计算机机房设计规范》GB50174-1993
5、技术方案
5.1 防护等级：由于索道所处区域年雷暴日数>80天，且使用性质的特殊性，按二类防雷等级进行防护。
5.2 直击雷防护：经勘测金沙索道全线钢索无任何直击雷防护措施，是索道遭受直击雷危害的隐患所在。上站房有直击雷防护措施，但须进一步完善；下站房直击雷防护措施良好。金沙索道最大跨度超360米，最高支架近33米，极易遭受直击雷危害。以避雷针、避雷网相结合对索道全线设施进行科学、经济、合理的直击雷防护。
5.2.1 下站房的直击雷防护：客运架空索道一般由索道线路、上站、下站三个部分组成。索道上站是整个索道中的制高点，一般均位于山顶附近，最容易遭受直接雷击上站建筑物防雷接地的处理，一般均采用站房屋面突出一定高度做防雷网，防雷网通过站房柱角施工预留的接地引下钢筋与站房周围的接地极相连，索道下站虽标高较低，相对于上站遭受雷击的可能性小，但为保险起见，下站建筑物的防雷接地采用和上站同样的做法。站房的防雷网应采用中12的镀热锌圆钢沿站房屋顶布设。
5.2.2 索道线路支架、钢索的直击雷防护：通过支架顶端，在索道全线路架设避雷钢线架设两根避雷钢线的方法。由于避雷钢线先感应到雷电，并可通过支架的接地装置直接导入接地体，因此，可以有效的保护线路钢索绳和信号及控制信号电缆，使其避免遭受直击雷危害。
5.3 感应雷及雷电波侵入防护：感应雷及雷电波侵入的防护为电源线路防护和信号线路防护，依据相关规范，其电源线路应采取多级雷电防护，信号线路至少应采取一级雷电防护才能达到雷电防护的要求。金沙索道的特殊性，其电源线路应采取四级雷电防护。
5.3.1 电源系统的防护：对于金沙索道电源线防护，首先，进入系统总配电房的电源进线，应采用金属铠装电缆埋地敷设，电缆铠装层的两端应良好接地；如果电缆没有铠装层，则应将电缆穿钢管埋地，钢管两端接地，埋地的长度应不小于15米。由总配电房至站房的配电箱应采用金属铠装电缆进行敷设。这样可以大大减少电源线感应过电压的可能性。其次，在电源线路上安装电源防雷器，是必不可少的防护措施。
5.4 等电位连接与接地：等电位连接是一个系统防雷工程的重要组成部分；整个金沙索道如果等电位连接做好，将会大大降低雷击灾害。
一个良好的接地系统是保护人身、设备安全、系统稳定工作的重要保证，也是防雷系统的重要基础。特别是在强雷区，一个合理的接地系统能更快地泄放雷电流，降低残压，防止地电位反击事故，有效地降低雷害威胁。需要强调的是，采用任何防雷方法，都必须具有一个良好的接地系统，使雷电浪涌电流顺利地流入大地。否则，安装何种类型的防雷器件，都不能收到预期的效果。
5.4.1 索道上、下站房的防雷接地：但由于整个索道设备均通过钢丝绳连接为一体，因此，上、下站内设备的接地主要是通过驱动轮及迂回轮内镶嵌铜质衬块，然后经过设备钢筋混凝土基础内施工预留的接地装置引下钢筋与站房周围的接地极相连，将沿线路钢丝绳传进上、下站的雷电侵入波导入上、下站接地网中，上、下站房的直击雷接地与站内设备接地采用联合接地形式，其电阻值按相关规范规定应小于1欧姆。
6、小结
防雷工程设计篇8
关键词：防雷实验室；电磁屏蔽；工程设计
1 引言
宁夏中科天际防雷股份有限公司防雷实验室是该公司与中国科学院银川科技创新与产业育成中心合作建立了西北第一家防雷产品开发及技术研发实验室，防雷公共检测技术中心，兼顾了防雷技术研究需要，是开展防雷社会服务的重要平台。为了防止外界电磁信号的干扰， 保证室内低电平信号测试的准确性，防止防雷实验室内的电子设备发射时产生的电磁信号泄漏到室外，干扰到周围的电子电气设备，防雷实验室必须设计施工电磁屏蔽工程。
2 设计原理
屏蔽就是用金属板体（金属网）制成六面体，将电磁波限制在一定的空间范围内使其场的能量从一面传到另一面受到很大的衰减。
屏蔽室就是利用其屏蔽的原理，用金属材料制成一个六面体房间，由于金属板（网）对入射电磁波的吸收损耗、界面反射损耗和板内反射损耗，使其电磁波的能量大大的减弱，而使屏蔽室产生屏蔽作用。
屏蔽室的屏蔽性能以屏蔽效能来进行考量。
S=E0/E1 或 S=H0/H1
S――屏蔽效能
E0（H0）――没有屏蔽体时空间某点的电场强度（磁场强度）
E1（H1）――有屏蔽体时被屏蔽空间在该点的电场强度（磁场强度）
3 设计施工
实验室是单独的一间长方形房间，房间位于整座四层楼房的第二层，钢筋混凝土结构，北面有一窗户，窗户金属框架均做等电位连接。房间里放置雷电冲击电流测试设备和冲击电压成套设备各一台。
实验室电磁屏蔽室尺寸：6 米*6.8米*3.5米，屏蔽室施工的主要内容：六面体的屏蔽制作，顶底部及四周墙壁的装修工作。
3.1 屏蔽壳体
屏蔽壳体的内容主要有六面屏蔽材料、材料之间的连接、支撑龙骨。本方案采用2mm的优质冷轧钢板（武钢），地板为3mm构建六面板体屏蔽壳体，是由冷轧钢板制成单元模块，表面经喷涂防锈漆后拼焊，焊接方式采用二氧化碳气体保护焊，其特点是受热面积小，焊缝抗氧化好。
3.2 壳体结构
屏蔽机房底层是地梁部分，以网架结构焊接成整体，具有一定的刚性，并与地面进行绝缘处理。地梁上面焊接屏蔽壳体。地梁上面墙体和顶部采用槽钢和矩形管组成龙骨层，经科学设计，在屏蔽机房壳体的墙体和顶部不同的部位采用不同的折弯高度来保证各部分强度和刚度的要求，减轻屏蔽壳体重量。更少地占用原建筑的活载荷量。
3.3 壳体龙骨
在基建地面上先铺设厚度为5mm的绝缘块，其上铺设地梁，地梁采用50×30×2矩形管制成，地梁间距为500 mm×417mm，地梁间断续焊固定牢固，焊缝长与间距为15×300，地梁铺设需平整。
墙面龙骨：主龙骨（竖柱）采用5#号槽钢制成，副龙骨（横档）采用50×30×2矩形管制成，龙骨间断续焊固定牢固，焊缝长与间距为15×300；
顶部龙骨：主龙骨采用采用50×30×2矩形管制成，地梁间距为500 mm×417mm，地梁间断续焊固定牢固，焊缝长与间距为15×300，地梁铺设需平整。
工艺特点：
（1）组成模块均经过折弯成型，以保证焊接变形尽量控制在焊接边上；
（2）焊接工艺采用二氧化碳保护焊，从而确保焊缝平整光滑，壳体变形小；
（3）屏蔽壳体及框架稳定可靠，保证其电磁屏蔽性能长期稳定可靠；
（4）整体机械性能达到以下要求：
a.钢板不平度：每个面的任何部位不平度≤5mm/2m?，侧面墙对角线≤8mm；
b.钢墙垂直度误差≤8mm；
c.屏蔽壳体抗震指标≥8级；
（5）整体进行防潮防湿处理；
3.4 屏蔽门安装
屏蔽门是保持屏蔽系统总性能免于退化的最关键的部件，也是
系统中唯一可动部分和直观的部件，因此屏蔽门的结构方案最为关键：
铰链旋转刀插式电磁密封屏蔽门：配有电动锁紧或手动锁紧机构，门的锁紧为双点锁紧结构，配有铰链页实现门的旋转运动，内外门板为双层绝缘式结构；采用单刀插入式电磁密封技术，不锈钢复合密封刀，三排可拆卸式铍青铜簧片。
屏蔽门的结构特点：
（1）门的刀口采用以铁为基体的镀铜复合刀口，其固有的铁磁性及镀铜后较好的导电性，能兼顾整个频带的屏蔽性能指标。
（2）采用铍青铜弹簧片经真空热处理后有较好的弹性及耐磨性。刀口与簧片经3万次插拔试验，仍能满足使用要求。
（3）刀口及簧片接触部分都为同一种材料，电位差相近，在接触面上不会产生电腐蚀，能长时间保证屏蔽性能，提高了可靠性。
（4）簧片为可拆卸式，每段长度180毫米，如局部有损坏极易更换，无需专业人员维修。
（5）门的锁紧为双点斜楔锁紧结构，电动锁紧机构采用进口电机传动谐波减速器减速，具有运行平稳，噪声低的特点。
（6）采用单刀插入式电磁密封技术，复合刀口，可拆卸式铍青铜三排簧片，能有效地形成电磁密封腔，电磁密封可靠。
（7）在屏蔽室断电情况下，电动锁紧门可以在室内实施手动操作开门。
（8）与配备的门禁系统连接（外面刷卡进里面按钮出，或用指纹门禁）。
3.5 通风管道安装
在屏蔽室顶部增开直径 400mm 圆孔，把通风管道焊接在
金属顶面。管道下面抽风口用法兰固定，可拆卸。管道聚风口 1000mm*1000mm。轴流风机直径 400mm，排风管道屏蔽室外部通过墙体通到室外。
3.6 供配电系统
（1）根据各类电源的种类及负荷的大小，分别选用相同容量的电源滤波器引入屏蔽室内。
（2）采用低泄漏电流的电源滤波器，插入衰减能力与屏蔽室综合效能一致。
（3）有电源滤波器应集中安装，滤波器前端不能有过流保护装置但可设置过载保护装置。
3.7 屏蔽内外弱电系统
（1）屏蔽内外保密电话线可采用专用电话滤波器连线，接拨电话进行通讯。
（2）多模、单模光缆均可通过专用光纤波导管引入屏蔽室内。
3.8 屏蔽壳体接地系统
计算机接地系统是为了消除公共阻抗耦合，防止寄生电容耦合的干扰，保护设备和人身的安全，保证计算机系统稳定可靠运行的重要手段。如果接地与屏蔽正确的结合起来，那么在抗干扰设计上是最简便、最经济而且是效果最显著的一种手段。
出于安全和滤波的需要，亦为避免因电磁感应而使屏蔽效能下降，屏蔽室一般均应接大地，使之与大地保持同电位。具体措施如下：
（1）单独接地，接地电阻应≤1Ω。
（2）屏蔽体上接地螺栓应紧靠电源滤波器。
（3）屏蔽接地引线应有屏蔽措施，并严禁把接地线和输电线平行敷设。
屏蔽接地时接地电缆与接地螺栓连接，接地电阻小于1欧姆。
4 结论
通过加强对施工操作工艺质量控制，按照防雷实验室的电磁屏蔽工程设计工艺进行施工，该公司实验室的的电磁屏蔽工程达到了国家规范标准要求。
参考文献：
[1]袁平生 .电磁屏蔽室的设计与施工 [J].电世界，2000.07.
本文链接：http://www.vanbs.com/v-141-2962.html防雷工程设计范文8篇
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