防雷接地方案范例6篇

防雷接地方案

防雷接地方案范文1

【关键词】通信基站;电子设备;防雷;接地

雷电是一种常见的大气放电现象。由于雷电释放的能量相当大,它所产生的强大电流、灼热的高温、猛烈的冲击波、剧变的静电场和强烈的电磁辐射等物理效应给人们带来了多种危害。通信基站位置地域、地理位置差异巨大,地方雷雨频繁,很容易受到雷电的影响。一旦遭受雷电袭击,损失难以估量,后果难以想象。所以,做好通信基站的防雷电工作,是保证现代通信畅通的重要保证。

1. 通信基站防雷与接地通常存在以下问题:

(1)天馈线进入机房前没有接地。

(2)避雷针在机房屋顶虽然接地,但接地电阻太大。

(3)基站机房内通信设备保护接地不规范,直接与屋顶墙上的避雷带相连。

(4)天线铁塔地网和机房地网没有形成联合接地,两者之间存在地电位差。

(5)接地引线和螺丝拧在一起,且螺丝已生锈,接地不可靠,没有达到接地目的。

(6)基站铁塔接地不规范,只用一根扁铁从铁塔一个角与机房建筑搭在一起,而且电器也没连通。

(7)基站机房屋项上所有金属突出物没有和女儿墙上避雷带电气连通。

(8)基站屋顶上女儿墙上避雷带与建筑物主钢筋没有焊接连通。

(9)基站铁塔上避雷针不符合规范要求。

(10)基站铁塔高度为70米,天馈线中间和机房入口处都没有接地。

(11)基站供电线路没有从地下敷设进站,而是架空直接进入二楼机房,把雷电波直接引入房间。

上述情况均不符合防雷要求,都是引雷途径。

2. 当基站遭受雷击时,可能对基站造成危害的主要部位有

(1)基站收发信机的馈线入口。

(2)基站收发信机的电源入口。

(3)基站所有电源设备将受到危害。

(4)通信电缆接口及中继线路。

3. 通信基站的防雷措施

(1)基站天线应用有防直击雷的防护措施,避雷针与铁塔作可靠电气连接。天馈线严格按规范布置其接地点;尤其天馈线进入机房入口处的外侧接地至关重要,目的是让感应雷电流在入机房前漏入大地,保证通信设备的安全运行。

(2)基站机房应有防直击雷的防护措施,如装设有避雷针或优化针,则应有两根8园钢从针体尾部引出,引出线一方面与针体焊接,另一方面双从两个方向与避雷带焊接。

(3)架空电力线和其他架空线的防雷措施应有地埋和装设避雷地线等。

(4)基站电源设备应用两至三级防雷(过电压)措施。

(5)天馈线应装设天馈避雷器。

(6)信号线应串接信号避雷器。

4.通信基站接地方案

4.1 防雷接地系统的构成和基本要求。 防雷接地系统是由大地、接地电极、接地引入线、地线汇流排、接地配线五部分组成的整体。 地线排一般分为室内接地排和室外接地排,室内接地排通常安装BTS、电源机柜较近且与走线架同高的墙上。室外接地线通常在馈管窗外附近(1m内)。接地排用铜排做成。

4.2 移动通信基站BTS接地的几种实际情况。

4.2.1 利用现避雷带。 当BTS所在大楼有较可靠的屋顶避雷带、防雷接地及工作接地时,BTS的接地应利用大楼现接地装置,但必须测试其接地电阻值。如果测试结果不符合要求。应增加接地体,使接地电阻满足≤5Ω的要求。

4.2.2 大楼没有避雷带 当所在大楼没有现成的屋顶避雷带时,应架设一定数量的避雷针,使天线顶端处于避雷针的保护角之下,并同时将避雷针接地线直接引至楼下接地体。

4.2.3 BTS设有天线铁塔。 当BTS设有铁塔时常采用三合一(即联合接地)系统。这种情况,一般都把整个机房设计在铁塔的避雷保护范围内,机房顶可以不设避雷带,但机房四周可以仍需埋设一闭合接地环,使机房的地电位均衡分布和缩短接地引线。

4.3 通信基站的防雷与接地。

4.3.1 供电系统的防雷与接地。

(1)移动通信基站的交流供电应采用三相五线制供电方式。

(2)移动通信基站宜设置专用电力变压器,电力线宜采用具有金属护套或绝缘护套电缆,穿钢管埋地,并引入移动通信基站,电力电缆金属护套或钢管两端应就近可靠接地。

(3)当电力变压器设在站外时,对于低处年雷暴日大于20天、大地电阻率大于100Ω/m的暴露地区的架空高压电力线路,宜在其上方架设避雷线,其长度不宜小于500m。

(4)当电力变压器设在站内时,其高压电力线应采用电力电缆从地下进站,电缆长度不宜小于200m,电力电缆与架空电力电缆连接处三根相线应加装氧化锌避雷器,电缆两端金属外护层应就近接地。

(5)移动通信基站交流电力变压器高压侧三根线,应分别就近对地加装氧化锌避雷器。

(6)进入移动通信基站的低压电力电缆,宜从地下引入机房。电力电缆在进入机房交流屏处,应加装避雷器,从屏内引出的零线不做重复接地。

(7)移动通信基站供电设备的正常不带电的金属部分、避雷器的接地端,均应做保护接地,严禁作接零保护。

(8)移动通信基站的直流工作地,应从室内接地汇集线上就近引接,接地线截面积应满足最大负荷的要求。

(9)移动通信基站电源设备应满足相关标准、规范中关于耐雷电冲击指标的要求,交流屏、整流器应设有分级防护装置。

(10)电源避雷器和天馈线避雷器的耐雷电冲击指标等参数应符合相关标准、规范的要求。

4.3.2 铁塔的防雷与接地。

(1)移动通信基站铁塔应有完善的防直雷击及二次感应雷的防雷装置。

(2)移动通信基站铁塔采用太阳能灯塔。对于使用交流电馈电的航空标志灯,其电源线应采用具有金属外护层的电缆,电缆的金属护外套应在塔顶几进机房入口处的外侧就近接地。

4.3.3 天馈线系统的防雷与接地。

(1)移动通信基站天线应在接闪器的保护范围内,接闪器应设置专门雷电流引下线,材料宜采用40×40mm的镀锌扁钢。

(2)基站同轴电缆馈线的金属外护套,应在上部、下部和走线架进机方入口处就近接地,在机房入口处的接地,应就近与地网引出的接地线妥善连通。

(3)同轴电缆馈线进入机房后,与通信设备连接处应安装馈线避雷器,以防止自天馈线引入的感应雷。

4.3.4 其他设备的防雷与接地。

(1)移动通信基站的建筑物应有完善的防直击雷及抑制而次感应雷的防雷装置(避雷网、避雷网和连接器等)

(2)机房顶部的各种金属设施,均应分别与屋顶避雷带就近连通。机房顶部的彩灯应安装在避雷带下方。

(3)机房内走线架、吊挂铁架、机架或机壳、金属通风管道、金属门窗等均应做保护接地。

5. 结束语

(1)随着通信行业的不断发展,移动通信站点的设备和防雷措施也在不断革新,只要在工程实际中不断调查优化研究,充分认识雷电可能的入侵途径,采取全方位、多层次综合防护,就能取得有效的防雷效果。

(2)基站防雷系统工程是保证通信网络畅通、人员和设备安全的重要环节,涉及基站铁塔、天馈线、土建、供电、设备安装以及周围建筑等许多方面,需要我们树立长远的战略目标,不断总结经验,从现实入手,不断提高防雷技术水平和基站的防雷能力。

参考文献

[1] 《移动通信基站防雷与接地设计规范》(YD5068-98).

[2] 张殿富. 《移动通信基础》.中国水利水电出版社.

防雷接地方案范文2

关键词:防雷地电位引下线维修

Abstract: in this paper the county of MAO several calcium carbide factory to the needs of the lightning protection, based on lightning protection safety design program of the standard as a foundation, analyzed the calcium carbide factory for lightning protection safety design scheme.

Keywords: lightning protection from potential referral maintenance

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

现阶段来说,我国大多数建筑物采用诸如避雷针(网带)等防雷措施来保护建筑的防雷击,在一定程度上起到了防雷击危害的作用,且行之有效,成本低不浪费。但是,随着科技的发展以及经济的巨大改变,高精度的一系列电子设备应用于各行各业,包括电石厂等化学工厂。由于此类高精度的电子设备其内包含大量的CMOS半导体集成模块,此类模块对于过流以及过压等保护能力极低,这就给现代各类大型工厂或公共设备带来了冲击,不能保证其在任何情况下的防雷抗雷性能。随着诸如茂县岷江电化电石等电石厂的开工建设以及不断发展,完善精细的电石厂防雷安全设计是必需的,本文将以茂县实际的电石厂现状出发,研究防雷安全设计方案。

1.防雷安全设计方案的标准

防雷安全设计方案必须遵从以下几个标准:第一,国际电工委员会IEC标准,德国VDE标准以及中国的GB标准。第二,对于雷电电磁脉冲的防雷IEC 1312,这个标准是用于建筑物内部以及顶部有效的防雷系统的设计,装置以及维修,而且拥有屏蔽配置LEMP的工厂等的办法。第三,IEC 61643,此标准用于额定电压为1500dc或1000ac的情况下,SPD电源防雷器应用于交直流电源的电路以及设备上。第四,IEC 61644,此标准是针对于SPD通讯网络防雷器应用于通讯系统,防雷器适应于额定电压为1500dc或1000ac。第五,VDE 0675,即过电压放电保护器,其适应于在100V-1000V之间的额定交直流电压系统中。第六,GB 50057-94,即建筑物防雷规范,为避免建筑物所发生的雷击事故,导致人身以及财产安全等后果,才设计的建筑物防雷措施,但此方案不适用于户外装置的防雷系统,天线塔以及天线电视系统等。

2.电石厂防雷安全设计方案

(1)雷电的侵入途径

雷电对电石厂的过电压损害具体来说,有以下三个途径入侵:第一,如果电工厂内的避雷网直放入地,雷电入侵时,就会导致地网低电位升高,高电压就会由地网接地线传入电石厂内的电子设备,造成地电位反击,带来危害。第二,雷电入侵时,雷电流经过引下线时,在引下线处产生电磁场,具有导电性能的各类金属管受到感应而产生了过电压,引起事故发生。第三,装置与电石厂内外的电源线或通信线等,由于受到感应雷或直击雷的过电流,而进行疏导,从而入侵工厂内的其它电子设备,引起危险。

因此,以下方案将以雷电侵入途径为基础,进行设计。

(2)防雷安全设计方案。

第一,建筑物各方向实行全面防护,工厂通过主钢筋,上端与接闪器连接,中间与环形均亚网连接以及下端与地网相连接,对建筑物内外的金属线以及通讯线等都实行均压等电位联结,在不同地线实施不同的等电位处理。这样一个严谨细密的笼式接地系统,是消除地电位潜在危害的有效方法。在实际操作中,应满足以下具体要求:对于突出建筑物的风帽等物体,安装的防雷系统中,避雷针或避雷网都应把这些因素考虑在内,纳入接闪器保护范围内;防雷系统中,所有的避雷针都必须用避雷带相互联结;电石厂内应配置均压环;接地装置应以电石厂环绕,构成严密的环形接地体,且每根引下线的接地电阻应小于或等于10欧姆。

第二,电石厂内通信电缆以及地线的分布与连接。防雷系统通过外部的防雷设施,电石厂内的钢筋混凝土以及金属构件等组合而成的屏蔽系统起到防雷作用。重视0区的防雷,首先确定SPD的选用,进入大楼的通讯线以及电源线应处于LPZ0与LPZ1,LPZ1与LPZ2区之间的交界处,装置SPD,是用来防护传导电通过电压以及电子设备受雷击等的有效措施。选用SPD应注意以下几个要求:选用电源SPD时,应根据额定电压以及供电系统等因素,在不同区域内应用不同特点的SPD,还应考虑与各类电子设备的兼容性。如处于LPZ0与LPZ1之间的SPD的选择,必须是通过了10/350us波形冲击试验的标准产品。SPD对区域的保护性必须是多级的,比如对于大楼内的电子通讯设备,至少应该配置限压型SPD以及泻流型SPD双重保护措施。且各类SPD必须有效配合,当SPD未达到要求时,应在配置的两级SPD之间实行适当的退耦方法。如果处于有人值守的区域,可装置OBO之具有声光报警的电源SPD,如果是无人看守的区域,则可配置OBO之具有遥信触点的电源SPD。在选择各种类型的SPD时,应同时让OBO供应商提供SPD各类相关的技术参考资料,且SPD的安装必须严格遵照供应商提供的参数数据以及安装要求。

3.维修与保护

在雷雨季节到来之前,对接地系统要进行一系列的检查维修。其中,连接处是否有脱落现象,接触是否完好,接地体附近是否正常以及引下线是否有锈蚀等等方面,是关键之处,应该仔细检查,如果发现任何问题,都应该及时处理。

每年对于接地网的接地电阻都应进行测量,以防电阻值不正常。对于OBO防雷器的利用,每年也应对其元件进行测试,如果雷雨天气下OBO防雷模块窗口显示红色,应及时处理。装置OBO峰值电流记录卡,详细记录每次的监测数据,并寄回厂家,加以记录存档。对于雷击附近的情况,对现场的地质情况,地形及环境特点,当地当时的气象状况,都必须做好记录。

4.结语

电石厂的防雷安全,与当地经济以及群众安全等方面都关系重大,防雷工程施工单位必须确立完善详实以及科学的防雷安全设计方案,保证安全性。并以科学的设计方案为依据,精心施工。

参考文献

[1]林夕阳. 防雷接地及电气安全技术[J].机械工业出版社.2004.

防雷接地方案范文3

关键词:10kV双回路同杆架设线路;防雷工程;设计研究

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,现阶段我国电力系统中,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.

[2]福建亿科电气设备有限责任公司.一种双回路10kV线路绝缘支架横担:中国,CN201520001131.1[P].2015-6-3.

防雷接地方案范文4

关键词 烟花爆竹规范要求防雷设计

中图分类号 P427 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)071-0136-01

近年来这方面的事故不少,2003年8月1日网易新闻报道,浙江省桐庐一家花炮厂的仓库被雷电击中发生爆炸,2009年08月24日湖南在线-湖南日报报道,浏阳市3家花炮厂因雷击发生爆炸, 2008年04月29日大江网-江南都市报,江西花炮厂遭雷击致1死1伤,花炮厂领导因未装避雷针担责,2010年9月14日[资讯]浏阳花炮厂雷击起火。等等这些事例都说明气象部门对烟花爆竹行业履行防灾减灾职能,必须从防雷设计审核着手,努力为烟花爆竹场所筑起安全可靠的屏障。下面以河北阜城烟花爆竹有限公司的防雷设计图纸审核为案例,分析相关规范在危险场所防雷设计中运用情况。

1 案例简介

河北阜城烟花爆竹有限公司是集生产、储存、销售为一体的一个企业。位于阜城县漫河乡,四周空旷无高大建筑物。建有六座烟花爆竹A级成品库,用于储存烟花爆竹;有药区六十座工房,分别是混药工房和半成品中转站。1-3号A级成品库长、宽、高是36.0*10.0*5.5米,4-6号A级成品库长、宽、高是40.0*10.0*5.0米;有药区六十座工房长、宽、高是3.0.*3.0*3.0米。成品库均为金属屋面,门窗为金属材料;有药区车间屋面为混凝土结构,门窗为木质材料。成品库区内总配电由架空线引入,再由穿PVC管引入库房。六库房内有照明设备及六个室内探头,室外东南角、西北角及大门处各一室外探头。有药区工房均无强电系统、无弱电系统、无金属管道。

2 防雷分类

《建筑物防雷规范》GB50057-94(2000版)的第2.0.2条第一项之规定:内存储炸药库房为第一类防雷建筑。河北阜城烟花爆竹有限公司的六座烟花爆竹A级成品库和有药区A级六十座工房,应划分为一类防雷建筑物①。为确保炸药库安全,应严格按照第一类防雷建筑物要求采取防雷措施设计。

3 设计内容和依据

3.1 设计内容

烟花爆竹场所的防雷工程是一项综合性的系统工程,它设计应该包括以下几个方面:

防直击雷设计:就是拦截建筑物上空的闪电。

均压设计:即保持电位均衡,含建筑物内各金属导体的等电位连接和信息技术设备及网络系统的等电位连接。

接地设计:即将雷电能量向大地泄放的必由之路。

防雷电感应设计:对于强电和弱电系统安装电泳保护器,防止感应雷电流对设备的破坏。

3.2 设计依据

1)国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

2)《民用爆破器材工程设计安全规范》GB50089-2007

3)国家标准《防止静电事故通用导则》GB12158-90

4 设计方案

4.1 直击雷防护

直击雷是雷电直接击在建筑物上,产生电效应、热效应和机械效应,致使建筑物及建筑物内遭受火灾。按照《建筑物防雷规范》的第3.2.1条第一项规定:一类防雷建筑物应装设独立避雷针或架空避雷线(网),使被保护的建筑物及突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内①。

河北阜城县烟花爆竹有限公司六座成品库房是金属屋面,但厚度<4毫米,不宜做接闪器,所以库房和有药区六十座工房均应采用独立避雷针保护。由于1-3#成品库是连在一起的,我们采用架空避雷线来保护这三个库房;4-6#成品库是分开的,因此我们分别采用两只等高避雷针来保护;有药区六十座工房采用单针保护。避雷针的高度用“滚球法”计算。

4.2 防感应雷、防静电接地设计

4.2.1 防感应雷接地设计

由于雷电放电时,巨大的冲击雷电流在邻近的导体上感应出很高的电动势。雷电感应引起的高电动势若不及时泄入地下,可能产生放电火花,引起火灾、爆炸或造成触电事故。

根据《建筑物防雷规范》的第3.2.2条第一项规定,本案例未设计防感应雷措施如下:

库房的金属门、窗,必须做防雷电感应接地。做法是用20*2镀锌扁铁将金属门、窗与环形接地体作等电位连接②。

库区内总配电由架空线引入,再由穿PVC管引入库房。库房内有照明设备及六个室内探头,室外东南角、西北角及大门处各一室外探头。

为防止雷电流侵入对设备及库房造成伤害,本案例的设计如下:

在总配电处加装第一级电源浪涌保护器,要求标称放电电流In不小于50 kA。

总配电室及库房设备间电气线路应为屏蔽电缆,且每隔15m与接地装置可靠连接;信号线路截面积应不小于1.5 mm2,线路埋地应不小于0.7 m。

所有电气设备前应加装电源浪涌保护器,探头前应加装信号浪涌保护器。

4.2.2 防静电接地设计

图1 库房防静电操作柱

人体静电在易燃易爆场所会产生火灾爆炸事故。因此在进入易燃易爆场所时需消除人体静电③。本案例分别在六个成品库房区设计一个消除人体静电操作柱,要求操作柱的接地电阻不大于100.0 Ω。做法如图1所示。

5 审核情况⑤

5.1 接闪方面

1、2、3#库房采用架空避雷线保护,根据公式计算,两给支撑金属杆和避雷线的高度设计合理,考虑了避雷线的悬垂。4、5、6#库房分别用两支等高避雷针保护,根据公式hx=hr-,计算得双针高度均符合规范要求④。

5.2 防感应雷接地方面

库房的金属门、窗做了防感应雷接地,用20*2镀锌扁铁将金属门、窗与环形接地体作等电位连接。但是以避雷针引下线为轴心半径3米的圆柱形空间应视为不安全保护空间。所以建筑物的出入口、小路与避雷针的安全距离应不小于3米,环形接地体过建筑物的出入口、小路时应铺设沥青作绝缘处理。为安全起见,对此处提出审核意见。

参考文献

[1]国家标准.建筑物防雷设计规范(GB50057-94)2000年版[J].北京:中国计划出版社,2001.

[2]民用爆破器材工程设计安全规范[J].GB50089-2007.

[3]国家标准《防止静电事故通用导则》GB12158-90.

防雷接地方案范文5

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].

防雷接地方案范文6

关键字: 智能建筑电气保护接地形式

在智能楼宇配电系统设计过程中,电器保护与接地系统占据着重要的地位,它是整个供电系统的可靠性和安全性的保障。任何的建筑物中,接地系统总是整个供电系统中不可缺少的一部分。随着建筑物智能化的提高,各种设备功能的增加,所要求接地系统也有相应的改变。在进入二十一世纪以后,各种智能化楼宇的不断涌现,大量的智能设备被投入到智能楼宇的设计和建设中,就对电路系统的接地设计提出了更多新的要求,在实际电路系统设计过程中,采用合适的设计方案和必要的接地方式对提高智能楼宇的可靠性和安全性尤为重要。

1、 智能化楼宇

智能化楼宇:是现代建筑与高新信息技术相结合的产物,它是将结构、系统、服务、管理进行优化组合,获得高效率、高功能与高舒适性的大楼,为人们提供一个高效和具有经济效益的工作环境。

构成智能化楼宇的三大系统为:办公自动化系统(OA)、楼宇自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)。在这三套系统中,由于其内部设备的多样性、复杂性就要求在电器系统设计过程中全面考虑,才能确保整个系统高效、安全运转。

2、 电气保护与接地设计

在现代智能化楼宇内存在各种各样的布线系统和电子设备,如火灾报警、消防控制联动系统、信息自动化控制系统、监控安保系统、自动化办公系统、闭路广播电视系统、自动化控制系统、网络控制系统以及相对应的各种布线系统。

在智能化楼宇电气与接地保护系统设计中主要考虑两方面的内容:防雷保护、电气保护与接地措施。

2.1 防雷保护

在日常生活中,常见的雷电波侵入智能楼宇的形式有以下两种:一种是感应雷;另一种是直击雷。

由于电子设备基本都在智能楼宇的内部,被直击雷直接击中的可能性非常小,而感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压、过电流形成的雷击,因此需要安装防护装置。

通常,感应雷侵入智能化楼宇的智能系统和电子设备系统的途径主要有交流电源网络线路入侵、通讯信号网络线路入侵、雷电产生的地电位闪络电压经过智能化楼宇接地体入侵三种方式。

防雷接地:在安全系统设计中,为了尽快将雷电流导入大地,防止雷害的接地方式称为防雷接地。在现有的智能楼宇系统中来看,在楼宇的各个底板、顶板、侧墙和吊顶内布满各种系统的导线。由于实际功能的需要,这些导线和电子设备构成的系统基本上属于耐压能力较低、抗干扰能力不强的部分。在雷击过程中,无论是串击、直击、反击都会让电子设备系统遭受到相应程度上的破坏或者干扰。在进行楼宇安全系统设计过程中,防雷接地的设计必须可靠、严密。楼宇中所有的系统的功能接地,都要以防雷接地为基础,建立完善、可靠、严密的防雷系统。

在现代智能化楼宇布线系统中,多数的线路由综合的布线系统来承担。综合布线系统主要的子系统由工作区间系统、管理系统、建筑群系统、垂直干线系统、水平干线系统、设备系统等六个构成。

a.工作区间系统:通过信息插座连接起来的各种设备构成。由于在计算机网络节点中安装了相应的防雷设施,在工作区间的系统通常情况下不需要安装防雷设施。但是当一些外置的线路想连接时,则必须加装相应的避雷器。

b.管理系统:由输入/输出设备、配线设备等组成。可分为语音和数据两部分。在语音部分上采用BIX安装架固定的形式。数据部分采用绞线为垂直主干线的方式,安装相应的信号避雷器,形成计算机网络的防雷方法,来防护由于引下线带来的泄放雷电流产生的电磁场的变化而引起的感应雷干扰。

c.建筑群系统:连接两个或两个以上智能化楼宇之间的缆线和相应的配电设备构成的系统。在网络连接介质采用光缆的情况下,布线系统不需安装任何避雷器。如果是采用双绞线作为连接介质,就必须利用穿管埋地的方法进行铺设。而在导线进入楼宇内后,必须将其敷设在金属管道内或者弱电金属桥架内。在整个系统设计中,将金属管道、金属桥架和接地系统进行良好的连接,作为屏蔽层。

在智能楼宇中,要求建筑物的防雷保护设计应按照一级防雷的保护标准进行设计。

2.2电气保护和接地设计

现代智能楼宇供配电系统中,接地系统关系到整个供电系统的安全性和可靠性。在任何的供电系统中,都要包含接地系统设计。随着智能化楼宇的功能多样化,所需要的接地系统也要有相应的不同。在进入智能楼宇化以后,越来越多的智能仪器设备的出现对接地系统的设计提出了更为复杂、突出的要求。

在电气保护和接地设计中,通常采用综合接地系统。在具体的设计中,通过利用房屋的桩基的钢筋、承台钢筋、基础钢筋等作为接地体,通过对框架柱钢筋与承台钢筋等采用焊接的方式使其成为引下线。

在防雷设计中,按照建筑物的用途不同采用不同的设计方案。智能建筑一般采用二类级别的防雷保护措施,避雷网应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,并在整个屋面组成不大于10mX10m或12mX8m的网格,并与所有金属构件连接,通过立柱中的钢筋和防雷系统连接,在外墙面等部位的金属体也与防雷系统连接起来,通过这样的组合方式构成多层屏蔽层结构。在这样的屏蔽层结构中,不仅能有效防止雷击对建筑物的危害,还能有效构成屏蔽层,防止外来的电磁干扰。