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防雷知识

长沙望城某小区防雷工程设计方案

  • 发布时间:2019-01-20
  • 发布者: admin
  • 来源: 本站
  • 阅读量:281

 

 

1、 防雷概述 3

2、 方案设计依据 3

3、 现场勘察情况分析 3

4、 具体防雷措施 4

4.1 电源系统感应雷电的防护 4

4.2 信号防雷 5

4.3 等电位连接 5

4.4 接地 5

5、 防雷工程预算表 7

 

 

 

 

 

 

 

1、 防雷概述

众所周知,雷电具有极大的破坏性,其电压高达数百万伏,瞬间电流可高达数十万安培。雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次:①设备损坏,人员伤亡;②设备或元器件寿命降低;③传输或储存的信号、数据(模拟或数字)受到干扰或丢失,甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。目前,世界上各种建筑、设施大多数仍在使用传统的避雷针防雷。用避雷针防止直接雷击实践证明是经济和有效的。但是,随着现代电子技术的不断发展,大量精密电子设备的使用和联网,避雷针对这些电子设备的保护却显得无能为力。避雷针不能阻止感应雷击过电压、操作过电压以及雷电波入侵过电压,而这类过电压却是破坏大量电子设备的罪魁祸首。对于雷雨多发地区,计算机房必须设计安装防雷电系统进行保护。

防雷保护设计工作不是简单的防雷设施安装和堆砌,而是一项要求高、难度大的系统工程,涉及多方面的因素。为此我们的设计指导思想的主旨是,本着“安全、经济、实用”的原则,严格遵照国家及行业相关防雷技术标准规范要求,进行统筹设计。根据GB50057-16《建筑物防雷设计规范》规范条文说明第一章总则说明“按照本规范设计的防雷装置的防雷安全度不是100%”。因此,按照本设计方案设计的防雷其安全度亦不是100%,但对已做了综合防雷系统的部分,能大大减少雷击概率,提高设备的防雷等级,达到防雷减灾的目的。

 

2、 方案设计依据

2.1 GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》

2.2 GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

2.3 GB50174-2008《电子计算机机房设计规范》

2.4 GB/T 3482-2008 电子设备雷击试验方法

2.5 IEC61312-11995《雷电电磁脉冲的防护》第一部份:一般原则(通则)

2.6 IEC61312-31995《雷电电磁脉冲的防护》第三部份:电涌保护器的要求

2.7 IEC61024-1-1《建筑物防雷 防雷装置保护级别的确定》

2.8 GB9361-88《计算站场地安全要求》

 

3、 现场勘察情况分析

    该机房建筑物直击雷防护情况:本建筑物为近几年新建,直击雷本方案不予考虑。

   电源系统感应雷防护:机房电源系统为220V电压, 机房输出后进入设备箱,最后从设备箱输出进入末端设备。

   信息系统:机房面积约10*10米,设备箱里面有程控交换机等设备。该机房信号输入线为光缆,该机房到其它各栋楼网络终端的信号输出线也采用光缆。从设备箱出来后进入末端设备,有摄像头和广播系统。

接地系统:只有原来的建筑地网30欧姆,土壤电阻率为300欧姆/米.

根据甲方要求,本次主要对该机房内的电源系统和信息系统进行雷电感应防护,其它部分防雷措施本次暂时不予考虑。

4、 具体防雷措施

4.1 直击雷的防护

根据甲方要求,本次不再考虑该机房所在建筑物直击雷防护措施。

4.2 电源系统感应雷电的防护

经实践经验证明,由电源系统耦合进入的感应雷击造成设备的损坏占雷击灾害损失概率的70%以上。因此对电源系统的防雷保护是整个防雷工程中必不可少的一个重要环节。根据IEC1312防雷及过电压规范中有关防雷分区的划分,针对重要系统的防雷应分为三个区,分

别加以防护。只做单级防雷可能会带来因雷电流过大而导致的泄流后残压过大破坏设备或者保护能力不足引起的设备损坏。电源系统多级保护,可防范从直击雷到工业浪涌及各种操作引起的各种过电压的侵袭。

因此,根据实际情况及防雷原理,本方案对机房电源系统进行二级防雷保护,并在重要设备前加装终端雷电防护,采用逐级降压的原则,使过电压降低到对设备无损害的值。各级防雷器安装示意图如下:

4.2.1电源第一级防护

在机房配电柜电源处前安装一套KSJ-MB/2AC60电源防雷模块,保护机房电源系统,共1套,在其之前各加装一个40A的空气开关,共1组

在设备箱里面安装一个电源防雷插座KSJ-Z5/10,保护精细设备,共10套。

4.3信号防雷:

在网络摄像机前端安装网络2合1防雷器KSJ-DV220(24),电压为12V,共136个。

在广播系统前端安装音频信号防雷器KSJ-A60-RJ11/110,共128个

   4.4等电位连接

等电位连接的目的,在于减小需保护空间内各金属部件和各系统之间的电位差。穿过各防雷区交界的金属部件和系统,以及在一个防雷区内部的金属部件和系统都应在防雷区交界处做等电位连接。在主机房的静电地板下沿机房四周敷设一圈等电位均压环,材料采用30*3紫铜,约40米。机房内各机柜及静电地板骨架等金属外壳用6mm2多股铜软线连接至等电位等电位均压环,等电位均压环与地网连接,材料采用不小于50mm2多股铜软线。

4.5接地

接地是防雷工程中一个重要的环节,地网是雷电流最终去处,地网的好坏直接影响到防雷效果的好坏。没有一个合理、良好的地网不但起不到很好的防雷效果,甚至有时会适得其反。

根据建筑物防雷规范及甲方要求该机房设备接地网接地电阻应小于4Ω。原地网为30欧姆,不符合接地电阻应小于4Ω要求。具体措施如下:

1)在办公大楼的机房附近合适位置敷设地网,水平接地体采用40*4热镀锌扁钢,垂直接地体采用50*5*1500热镀锌角钢,垂直接地体之间间距不小于3米。

2)将机房所在建筑物基础接地网、人工接地网及电源系统接地线相互连接形成一个等电位共用接地网。

3)地网实际施工措施及敷设位置应根据具体情况及时调整.

地网设计与制作

1、接地电阻计算方法如下

1)、使用4×40的热镀锌扁钢做水平接地体,其工频接地电阻:

计算公式

1547974117(1).jpg

 

 

Rs:水平接地体接地电阻

ρ:土壤电阻率                      取300欧姆.米

L:水平接地体总长度(m)              取80米

d:等效水平接地体横截面直径(m)      取0.02米

  (角钢为边宽、扁钢为宽度的1/2)

t:埋在地下深度(m)                   取0.6米

K:与接地装置型式有关的系数         取1

(扁钢为1、圆钢为1.27、角钢为1.46、)

计算结果:RS =7.87欧姆。

 

2)、使用50×50×2000热镀锌角钢做垂直接地体,其工频接地电阻:

计算公式:

1547974198(1).jpg

单个垂直接地体

 

 

 ρ:土壤电阻率                     取300欧姆/米

          L:垂直接地体长度(m)              取2米

d:接地体直径(角钢为边宽)(m)    取0.05米

计算结果:单个垂直接地体接地电阻:Rc1=121欧姆,按设置20根,则Rc=121/20=6.06欧姆。

3),原地网为R3=30欧姆

地网的接地体由水平接地体、垂直接地体及接地模块构成的整个地网的工频接地电阻

        1547974280(1).jpg

经计算,其值为: R=3.3Ω<4Ω,地网电阻满足使用要求。

 

总之,只有将直击雷、感应雷、接地网、选择匹配的防雷器、接地线长度及等电位连接等因数考虑到系统防雷之内,充分利用电磁兼容的分区防雷,消除地电位反击等综合措施,才可以将部队机房的防雷工作做好,使雷灾的可能性降至最低。


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