一、前言
雷擊已成為大自然的嚴(yán)重自然災(zāi)害之一,學(xué)校是教書(shū)育人,學(xué)生聚集的地方,防雷設(shè)施尤其重要。近幾年來(lái),隨著教育事業(yè)的快速發(fā)展,學(xué)校高層建筑物不斷增多,電化教育、遠(yuǎn)程教育等信息技術(shù)應(yīng)用日益普及,雷電隱患也隨之增加。2007年5月23日,重慶市開(kāi)縣興業(yè)小學(xué)遭受雷擊,造成7名學(xué)生死亡、39人受傷的重大雷擊事故,由此可見(jiàn),學(xué)校做好防雷設(shè)施的預(yù)防是多么的重要?!?/p>
為了保證電子設(shè)備的正常運(yùn)行和人員的安全,必須設(shè)計(jì)完整有效的防雷方案。
二、現(xiàn)代防雷基本知識(shí)
根據(jù)不同的破壞機(jī)理,雷這種特殊的自然放電現(xiàn)象表現(xiàn)為兩種形式:直擊雷和感應(yīng)雷。
直擊雷是指帶電云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象。其破壞原理主要是機(jī)械破壞作用,體現(xiàn)在樓房頂角被雷擊落一塊水泥,大樹(shù)被雷劈開(kāi),屋外的人畜被雷打死等;帶電云層由于靜電感應(yīng)作用,使某一范圍帶上異種電荷,直擊雷發(fā)生以后,云層帶電迅速消失,而地面某些范圍由于散流電阻的存在,以至出現(xiàn)局部高電壓;或者由于直擊雷放電過(guò)程中,強(qiáng)大的脈沖電流對(duì)周?chē)膶?dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象,叫做“二次雷”或稱(chēng)“感應(yīng)雷”,其破壞機(jī)理主要是電子設(shè)備的過(guò)壓擊穿,造成設(shè)備故障或損壞,嚴(yán)重者造成設(shè)備整機(jī)報(bào)廢。
“直擊雷”是在短時(shí)間內(nèi)以脈沖的形式通過(guò)強(qiáng)大的電流,它的峰值有幾十KA乃至幾百KA,峰值時(shí)間很短,以u(píng)s計(jì)的;“感應(yīng)雷”沒(méi)有直擊雷那么猛烈,但它發(fā)生的機(jī)率遠(yuǎn)比直擊雷高得多。因?yàn)橹睋衾字话l(fā)生在雷云對(duì)地閃擊時(shí)才會(huì)對(duì)地面造成災(zāi)害,而感應(yīng)雷則不論雷云對(duì)地閃擊,或者雷云對(duì)雷云之間閃擊,都可能發(fā)生并造成災(zāi)害。此外,直擊雷一次只能襲擊一兩個(gè)小范圍的目標(biāo),而一次雷擊可以在比較大范圍內(nèi)多個(gè)小局部同時(shí)發(fā)生感應(yīng)雷過(guò)電壓現(xiàn)象,并且這種感應(yīng)高電壓可以通過(guò)電力線、網(wǎng)絡(luò)線等金屬導(dǎo)線傳輸?shù)胶苓h(yuǎn),致使雷害范圍擴(kuò)大。特別是隨著大規(guī)模集成電路的應(yīng)用,防雷已由以前的防直擊雷為主發(fā)展到今天的綜合防雷。
直擊雷的防護(hù)一般采用樓頂安裝避雷帶、避雷針等,配合引下線、地網(wǎng)以保護(hù)建(構(gòu))筑物及建(構(gòu))筑物內(nèi)人員的安全;感應(yīng)雷的防護(hù)主要采用線路上安裝雷擊過(guò)電壓保護(hù)器,即防雷器,配以線路屏蔽接地、等電位接地處理等綜合運(yùn)用,以保護(hù)設(shè)備的安全。因此,只是防直擊雷或只防感應(yīng)雷都是不全面的,而應(yīng)進(jìn)行綜合防雷。
三、現(xiàn)場(chǎng)分析
該學(xué)校的建筑物主要有一號(hào)樓、二號(hào)樓、科技樓、體育館、食堂、二棟學(xué)生宿舍樓組成,其中一號(hào)樓是機(jī)房所在地,機(jī)房?jī)?nèi)有在較多電子設(shè)備,需要做為一個(gè)重點(diǎn)防感應(yīng)雷保護(hù)。另外在場(chǎng)外還有監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備也在重點(diǎn)防感應(yīng)雷保護(hù)之內(nèi),七棟建筑物不但需要安裝完善的直擊雷防護(hù)設(shè)施,還要做好接地、等電位連接和防感應(yīng)雷保護(hù)措施,從而形成一個(gè)完善的綜合防雷系統(tǒng)。
四、設(shè)計(jì)依據(jù)
1、GB50057-2010《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
2、GB50174-2004《電子計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》
3、JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》
4、GB9361-88 《計(jì)算機(jī)場(chǎng)站安全要求》
5、GB7450-87 《電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則》
6、GB2887-89 《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)文件》
7、GB9361-88 《計(jì)算站場(chǎng)站安全要求》
8、GB50169-92 《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》
9、JGJ/T16-92 《民用建筑電氣執(zhí)行規(guī)范》
10、IEC1312 《雷電電磁脈沖的防護(hù)》
11、XQ3-2000 《氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護(hù)規(guī)范》
五、防雷設(shè)計(jì)思路
由于學(xué)校供電、信號(hào)系統(tǒng)防護(hù)點(diǎn)多、面廣,因此,為了保護(hù)建筑物和建筑物內(nèi)各向電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不受雷電損害或使雷擊損害降低到最低程度,應(yīng)從整體防雷的角度來(lái)進(jìn)行防雷方案的設(shè)計(jì)。現(xiàn)在都采取綜合防雷,綜合防雷設(shè)計(jì)方案應(yīng)至少包括5個(gè)方面:直擊雷的防護(hù)、感應(yīng)雷的防護(hù)、屏蔽、等電位聯(lián)結(jié)、防雷接地,缺少任何一方面都是不完整的,有缺陷的和有潛在危險(xiǎn)的。
(一)、直擊雷的防護(hù)
如果無(wú)直擊雷防護(hù),按IEC1312的估算幾乎所有雷電流都流經(jīng)進(jìn)出建筑物的導(dǎo)體型線路(如電源線、信號(hào)線等)侵入設(shè)備,這樣的損害就非常之嚴(yán)重,因此做好直接雷擊防護(hù)是做感應(yīng)雷擊防護(hù)的前提;直擊雷防護(hù)按照國(guó)標(biāo)GB50057《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)和施工,主要使用避雷針、避雷網(wǎng)、避雷線、避雷帶及良好的接地系統(tǒng),其目的是保護(hù)建筑外部不受雷擊的破壞,給建筑物內(nèi)的人或設(shè)備提供一個(gè)相對(duì)安全的環(huán)境。
(二)、感應(yīng)雷的防護(hù)
1、主供電源系統(tǒng)的防護(hù)
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料表明,微電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)80%以上的雷害事故都是因?yàn)榕c系統(tǒng)相連的電源線路上感應(yīng)的雷電沖擊過(guò)電壓造成的。因此,做好電源線的防護(hù)是整體防雷中不容忽視的一環(huán)。
2、信號(hào)系統(tǒng)的防護(hù)
盡管在電源外接引入線路上安裝了防雷保護(hù)裝置,由于雷擊發(fā)生時(shí),在各種信號(hào)線路(如雙絞線)感應(yīng)到的過(guò)電壓,仍然會(huì)影響電子設(shè)備的正常運(yùn)行,甚至徹底破壞電子設(shè)備系統(tǒng)。雷擊時(shí)產(chǎn)生巨大的瞬變磁場(chǎng),在1公里范圍內(nèi)的金屬線路,如網(wǎng)絡(luò)金屬連線等都會(huì)感應(yīng)到極強(qiáng)的感應(yīng)雷擊;另外,當(dāng)電源線或信號(hào)線路傳輸過(guò)來(lái)雷擊電壓時(shí),或建筑物的地線系統(tǒng)在瀉放雷擊時(shí),所產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬變電流,對(duì)于信號(hào)傳輸線路來(lái)說(shuō),所感應(yīng)的過(guò)電壓已經(jīng)足以一次性破壞電子設(shè)備。即使不是特別高的過(guò)電壓,不能夠一次性破壞設(shè)備,但是每一次的過(guò)電壓沖擊都加速了設(shè)備的老化,影響數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ),甚至死機(jī),直至徹底損壞。所以對(duì)信號(hào)線的防雷對(duì)于系統(tǒng)的整體防雷來(lái)說(shuō),是非常重要的環(huán)節(jié)。
(三)、屏蔽和等電位連接
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)<建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范>GB60057—2010(局部修訂條文)明確規(guī)定,各防雷區(qū)交接處,必須進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié);尤其建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)房等弱電機(jī)房,遭受直擊智的可能性比較小,所以在此處除采取電涌保護(hù)器進(jìn)行感應(yīng)雷防護(hù)外,還應(yīng)采用等電位聯(lián)結(jié)方式來(lái)進(jìn)行防雷保護(hù)。不僅要將進(jìn)出機(jī)房線路的金屬屏蔽管、金屬橋架、配電盤(pán)的外殼、進(jìn)入室內(nèi)的水管、采暖瞥、機(jī)房的金屬屏蔽膳、金屬隔斷、金屬門(mén)窗以及靜電地板的金屬支架連接在等電位連接環(huán)(或網(wǎng))上,同時(shí)還應(yīng)將電氣保護(hù)的PE地也接至等電位連接體上。等電位連攘在建筑的共用接地的方式,最好的方法是通過(guò)建筑的主筋來(lái)接地。
我們生話的空間存在著大量的磁場(chǎng),同時(shí)雷電也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁干擾,而屏蔽是抗電磁干擾最有效的方法。要將弱電機(jī)房?jī)?nèi)的金屬門(mén)窗與吊頂內(nèi)的龍骨進(jìn)行多次連接,如有必要,可在機(jī)房?jī)?nèi)單獨(dú)作屏蔽網(wǎng),采用金屬管與等電位聯(lián)結(jié),與屏蔽措施相配合,所有的信息設(shè)備均應(yīng)與建筑物墻壁保持1m遠(yuǎn)的距離,可有效地屏蔽電磁干擾。
靜電也是產(chǎn)生浪涌的原因之一,靜電在我們的生活中無(wú)處不在,人體因步行和移動(dòng)帶電有時(shí)高達(dá)2—1 0KV,可以產(chǎn)生對(duì)弱電系統(tǒng)的危害。因此防靜電也是弱電機(jī)房的重要任務(wù)之一。比較常用的方法是在機(jī)房?jī)?nèi)鋪設(shè)防靜電地板,此外,機(jī)房?jī)?nèi)裝修材料也必須是防靜電的,內(nèi)墻和頂棚表面應(yīng)使用防靜電防火墻板或噴涂導(dǎo)靜電環(huán)氧涂料,送風(fēng)管道和送風(fēng)口應(yīng)使用導(dǎo)電三聚氰氨材料,避免空氣流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生靜電積聚。
(四)、防雷接地
建筑物采用聯(lián)合接地可有效的解決地電位升高的影響,合格的地網(wǎng)是有效防雷的關(guān)鍵。建筑物的聯(lián)合地網(wǎng)通常由建筑物基礎(chǔ)(含地樁)、環(huán)形接地(體)裝置、工作(電力變壓器)地網(wǎng)等組成。對(duì)于敏感的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的防雷,接地系統(tǒng)的良好與否,直接關(guān)系到防雷的效果和質(zhì)量。如果地網(wǎng)不合要求,應(yīng)改善地網(wǎng)條件,適當(dāng)擴(kuò)大地網(wǎng)面積和改善地網(wǎng)結(jié)構(gòu),使雷電流盡快地泄放,縮短雷電流引起的高過(guò)電壓的保持時(shí)間,以達(dá)到防雷要求。
六、防雷設(shè)計(jì)方案
(一)、直擊雷的防護(hù)
一號(hào)樓、二號(hào)樓、科技樓、宿舍、食堂、體育館、煙囪、衛(wèi)星接收天線等建(構(gòu))筑物應(yīng)做避雷帶或安裝避雷針,避雷針保護(hù)范圍應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),有效保護(hù)建(構(gòu))筑物;避雷帶應(yīng)平整、順直、牢固,無(wú)倒?fàn)睢嗔?;旗桿應(yīng)做好接地;接地引下線應(yīng)牢固、平整,且遠(yuǎn)離出入口,在距地以上1.8米以下設(shè)立絕緣保護(hù)層。
具體操作
一般采用Φ10-18的熱鍍鋅圓鋼,或是水管,沿墻一周布設(shè)。如果大樓的面積過(guò)大,則需要在樓面布設(shè)避網(wǎng),與避雷帶一起,形成整體的接閃系統(tǒng)。
(二)、感應(yīng)雷的防護(hù)
1、主供電系統(tǒng)的防雷
在雷擊事故中,由電力線引雷而損壞電子設(shè)備占百分之八十以上,根據(jù)IEC規(guī)范、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及專(zhuān)家建議,并根據(jù)現(xiàn)狀及要求,應(yīng)采取下列防護(hù)措施:
① 在變壓器進(jìn)入總配電房處并聯(lián)安裝我科盛電氣公司的三相電源防雷箱KSJ-380BJ/160做為一級(jí)防雷,并以最短的距離將地線接到接地母排上,對(duì)整個(gè)學(xué)校的電源系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù)。KSJ-380BJ/160 共 1 臺(tái)
② 在每棟樓的總電源箱處并聯(lián)安裝我公司的單相電源防雷箱KSJ-380BJ/80(通流容量40-80KA)做為二級(jí)防雷(根據(jù)電壓選型),并以最短的距離將地線接到接地母排上,對(duì)整棟樓的電源系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù)。KSJ-380BJ/80共 5 臺(tái)
③ 根據(jù)實(shí)際供電使用情況,在每棟樓的部分樓層并聯(lián)安裝我公司的單相電源防雷器KSJ-220B/40(通流容量20-40KA)做為第三級(jí)防雷(根據(jù)電壓選型)。
KSJ-220B/40共 10 臺(tái)
2、其它弱電系統(tǒng)設(shè)備感應(yīng)雷防護(hù)措施
弱電系統(tǒng)如消防系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信線路等,下述是針對(duì)這些系統(tǒng)所做防雷保護(hù)措施,
(1)、 消防系統(tǒng)的防雷
消防電子設(shè)備采用交流供電時(shí),在交流電源系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置SPD保護(hù),由消防控制室引出的信號(hào)線聯(lián)動(dòng)控制線等,應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性,裝設(shè)適配的SPD消防控制室與本地區(qū)或城市119報(bào)警指揮中心之間聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)出線路端口應(yīng)裝設(shè)信號(hào)防雷器。
消防控制室內(nèi),應(yīng)設(shè)置S型等電位接地網(wǎng)格,室內(nèi)所有設(shè)備主機(jī)、聯(lián)動(dòng)控制盤(pán)等設(shè)備的機(jī)架(殼)配線槽、設(shè)備保護(hù)接地、電源系統(tǒng)保護(hù)接地、SPD接地端均應(yīng)做等電位連接。
在集中火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制柜處分別加裝電源、控制信號(hào)防雷器。
具體安裝如下:
① 在直流消防電源配電盤(pán)的直流電源系統(tǒng)安裝KSJ-DC24/D系列的低壓直流電源防雷器(根據(jù)電壓選型)。KSJ-DC24/D 共 套
② 在火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的報(bào)警主機(jī)、聯(lián)動(dòng)控制柜、火警廣播、對(duì)講通信等系統(tǒng)的設(shè)備前端分別加裝電源防雷器KSJ-DC24/D(根據(jù)電壓選型)、控制信號(hào)防雷器KSJ-K485/3P。
KSJ-DC24/D共 套;KSJ-K485/3P共 個(gè)
③ 消防控制室與本地區(qū)或城市“119”報(bào)警指揮中心之間聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)出線路端口安裝KSJ-K485/3P的通信線路防雷器。KSJ-K485/3P共 個(gè)
④ 對(duì)進(jìn)出消防廣播功放盤(pán)、背景音樂(lè)功放盤(pán)的信號(hào)線路安裝KSJ-A60/RJ11音頻信號(hào)防雷器。KSJ-A60/RJ11共 個(gè)
(2)保安監(jiān)控系統(tǒng)防雷
監(jiān)控系統(tǒng)一般由以下三部分組成:
前端部分:主要由攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架等組成。
傳輸部分:使用同軸電纜、電線、多芯線等地埋或沿墻敷設(shè)傳輸視頻、音頻或控制信號(hào)等。
終端部分:主要由畫(huà)面分割器、監(jiān)控器、控制設(shè)備等組成。
雷電波會(huì)沿電源線、信號(hào)傳輸線或進(jìn)入監(jiān)控室的金屬管線侵入設(shè)備,造成設(shè)備損壞;或者雷云放電時(shí)產(chǎn)生很強(qiáng)的瞬變電磁場(chǎng)使處在電磁場(chǎng)中的監(jiān)控設(shè)備和傳輸線路會(huì)感應(yīng)出較大的電磁感應(yīng)及帶電雷云使傳輸線路上產(chǎn)生靜電感應(yīng)損害損壞監(jiān)控設(shè)備;所以宜采取以下措施:
室內(nèi)監(jiān)控中心機(jī)房的防雷
① 在監(jiān)控中心電源輸入端安裝1套我公司的KSJ-M/2AC40單相電源防雷器(通流容量20-40KA),對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)電源進(jìn)行防雷保護(hù)。 KSJ-M/2AC40共 1 套
② 在重要設(shè)備(如硬盤(pán)錄象機(jī)、畫(huà)面分割器等)電源端分別安裝一套我公司的KSJ-Z6/10防雷插座對(duì)設(shè)備進(jìn)行精細(xì)保護(hù)。KSJ-Z6/10共 個(gè)
③ 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的防雷保護(hù):采用KSJ-C100/RJ45 單口網(wǎng)絡(luò)信號(hào)防雷器串聯(lián)安裝在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的前端,另有機(jī)架式的16路網(wǎng)絡(luò)防雷器KSJ-C100/RJ45-16)或24路網(wǎng)絡(luò)信號(hào)防雷器(KSJ-C100/RJ45-24)可選,安裝更方便。
④ 在監(jiān)控中心視頻每線上安裝一套我公司KSJ-V40/BNC-16型號(hào)的視頻信號(hào)防雷器。另有機(jī)架式的16路視頻信號(hào)防雷器KSJ-V40/BNC-16可選,安裝更方便。KSJ-V40/BNC-16共 套
在報(bào)警器前端信號(hào)線接入處加裝控制信號(hào)防雷器KSJ-K485/3P,對(duì)報(bào)警器的信號(hào)線做有效的防雷保護(hù)。 KSJ-K485/3P共 個(gè)
⑤ 用截面積不小于6mm2的多股銅線將主控機(jī)房和所有弱電設(shè)備間的防雷裝置、金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來(lái)導(dǎo)體、電氣和電訊裝置連接至接地母排做等電位連接。
室外監(jiān)控設(shè)備的防雷
由于監(jiān)控?cái)z像機(jī)有部分處于建筑物內(nèi),建筑物有一定的屏蔽作用,不易受到直擊雷的影響,因此,在室內(nèi)的攝像機(jī)不需考慮直擊雷防護(hù),但需做感應(yīng)雷防護(hù);在室外的立桿上的攝像機(jī)因所處位置較高,易遭直擊雷的影響,因此,要考慮直擊雷的防護(hù)和感應(yīng)雷的防護(hù)。
① 在室外攝像機(jī)的立桿上安裝一支短避雷針,以保護(hù)立桿之上的攝像機(jī)不遭直擊雷的襲擊。避雷針引下線可采用鍍鋅圓鋼或多股電纜線與大地可靠連結(jié),接地電阻小于10歐;在某些不方便施工的場(chǎng)所(比如立桿位于水泥地面)也可利用攝像機(jī)立桿做引下線,前提是立桿必需接地良好,符合接地電阻要求。
② 球機(jī)防雷:在每臺(tái)球形攝像機(jī)前端的電源、視頻、控制線上安裝一套我公司KSJ-DVK220監(jiān)控?cái)z像機(jī)專(zhuān)用三合一防雷器,根據(jù)攝像機(jī)供電電壓不同,有12V、24V、220V可選。KSJ-DVK220共 套
③ 槍機(jī)防雷:在每臺(tái)固定式攝像機(jī)前端的電源、視頻線上分別安裝我公司KSJ-DV220監(jiān)控?cái)z像機(jī)電源視頻二合一防雷器。根據(jù)攝像機(jī)供電電壓不同,有12V、24V、220V可選。KSJ-DV220 共 套
④ 監(jiān)控系統(tǒng)的電源線、信號(hào)線的傳輸過(guò)程中必須進(jìn)行屏蔽埋地處理,可在電纜進(jìn)入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入,在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地接置相連。
注:防雷器安裝在離被保護(hù)設(shè)備距離越近越好。
(3)、屏蔽和等電位連接
建筑物之間的連接電纜應(yīng)敷設(shè)在金屬管道內(nèi),這些金屬管道從一端到另一端應(yīng)全線電氣貫通,并連到各建筑物的等電位連接帶上。電纜屏蔽層也應(yīng)連到這些連接帶上。
將進(jìn)入大樓的各類(lèi)金屬管線的屏蔽層、機(jī)架等在進(jìn)入大樓前進(jìn)行等電位連接后接地,在進(jìn)入設(shè)備房前再進(jìn)行二次等電位連接后接地。
在建筑物入口處,即LPZ0B與LPZ1區(qū)交界進(jìn)行總等電位連接后接地,在后續(xù)的雷電防護(hù)區(qū)交界處按總等電位連接的方法進(jìn)行局部等電位連接,連接主體包含系統(tǒng)設(shè)備本身(含外露可導(dǎo)電部分)、PE線、機(jī)柜、機(jī)架、電氣和電子設(shè)備的外殼、直流工作地、防靜電接地、金屬屏蔽線纜外層、管道(水管、采暖和空調(diào)管道等金屬管道)、屏蔽槽、防雷器器SPD的接地等均以最短的距離就近與這個(gè)等電位連接帶直接連接。
架空電力線由于終端桿引下后應(yīng)更換為屏蔽電纜,進(jìn)入大樓前應(yīng)水平直埋50m以上,埋深于地面下0.6m以上,屏蔽層兩端接地,非屏蔽電纜應(yīng)穿鍍鋅鐵管并水平直埋50m以上,鐵管接地。
在計(jì)算機(jī)機(jī)房、監(jiān)控機(jī)房、消防機(jī)房、程控交換機(jī)房等防靜電地板下面沿墻四周分別加裝等電位銅排,規(guī)格40mm*3mm。機(jī)房?jī)?nèi)的安全保護(hù)接地,信號(hào)工作地,屏蔽接地,防靜電接地和防雷器接地等均應(yīng)連接到局部等電位接地端子板上。機(jī)房?jī)?nèi)金屬設(shè)備、機(jī)柜外殼等均連接到等電位銅排上做保護(hù)接地,保護(hù)接地線用6mm2多股絕緣銅地線。防靜電地板支架與等電位銅排的接地采用軟銅帶。等電位銅排與層接地端子的連接,采用不小于35mm2多股絕緣銅地線。
等電位采用M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)。
各級(jí)防雷器(SPD)連接導(dǎo)線應(yīng)平直,其長(zhǎng)度不宜超0.5米。帶有接線端子的電源線路應(yīng)采用壓接;帶有接線柱的防雷器宜采用線鼻子與接線柱連接。
(4)、防雷接地系統(tǒng)
接地是防雷系統(tǒng)重要的組成部分,只有將雷電流的能量泄放到大地,才能可以保證電子設(shè)備免遭雷擊災(zāi)害;等電位連接的目的,在于減小需要防雷的空間內(nèi)各金屬部件和各系統(tǒng)之間的電位差,防止雷電反擊。因此必須建立完善的接地系統(tǒng)及等電位連接。
1、接地系統(tǒng)(地網(wǎng))設(shè)計(jì):
根據(jù)GB50057-94的要求,我們可以用熱鍍鋅角鋼與熱鍍鋅扁鋼作為材料,制作地網(wǎng)。地網(wǎng)的一般要求,建筑接地不大于30歐,電源接地不得大于10歐,普通弱電系統(tǒng)接地不得大于4歐;如果采用聯(lián)合接地方式,則要求要不大于1歐。而在實(shí)際施工過(guò)程中,視具體的情況,采用不用的組合,優(yōu)化材料,可以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。如下為常規(guī)地網(wǎng)的設(shè)計(jì)示例:
普通地網(wǎng)施工大樣圖
(2)具體實(shí)施方法:
根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況,在建筑物大樓四周離外墻3米遠(yuǎn)處設(shè)置閉合人工地網(wǎng),水平接地體采用熱鍍鋅扁鋼,垂直接地體采用熱鍍鋅角鋼和非金屬低電阻接地模塊相結(jié)合的方式。
① 地網(wǎng)由垂直接地體(L45×45×2500mm熱鍍鋅角鋼),水平接地體(40×4mm熱鍍鋅扁鋼),接地模塊(600*500*45mm)構(gòu)成,如果土質(zhì)條件差,比如土壤電阻率大于300Ω?m的情況下,應(yīng)該增加長(zhǎng)效降阻劑,或在周?chē)突乜幽嗤林屑尤胍欢ū壤氖雏}、鐵屑、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等。避雷線彎曲處不得小于90°,彎曲半徑不得小于圓鋼直徑的10倍.
② 地網(wǎng)的埋深,不得小于0.5m,垂直接地體之間的間隔,一般為垂直接地體的深度的兩倍。人工地網(wǎng),一定要預(yù)留接地端,作為系統(tǒng)接地點(diǎn)及測(cè)試點(diǎn)使用。
③ 接地體(地網(wǎng))埋設(shè)位置應(yīng)盡量在距建筑物3m以外,當(dāng)接地體裝置埋設(shè)在距建筑物出入口或人行道小于3m時(shí),應(yīng)采用在接地裝置上面敷設(shè)50~90mm厚度瀝青層,其寬度應(yīng)超過(guò)接地裝置(地網(wǎng))2m,當(dāng)接地遇有白灰焦渣層而無(wú)法避開(kāi)時(shí),應(yīng)換土或用水泥砂漿進(jìn)行保護(hù)。
(3)、接地電阻的測(cè)量
1、測(cè)量方法:
① 如圖5所示,沿被測(cè)接地極E′,使電位探測(cè)針P′和電流探測(cè)針C′依直線彼此相距20m,插入地中,且電位探測(cè)針P′要插于接地極E′和電流探測(cè)針C′之間。
② 用導(dǎo)線將E′、P′和C′分別接于儀表上相應(yīng)的端紐E、P、C上。
③ 將儀表放置水平位置,檢查零指示器的指針是否指于中心線上。若偏離中心線,可用零位調(diào)整器將其調(diào)整指于中心線。
④ 將“倍率標(biāo)度”置于最大倍數(shù),慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)的手柄,同時(shí)旋動(dòng)“測(cè)量標(biāo)度盤(pán)”,使零指示器和指針指于中心線。當(dāng)零指示器指針接近平衡時(shí),加快發(fā)電機(jī)手柄的轉(zhuǎn)速,使其達(dá)到每分鐘120轉(zhuǎn)以上。調(diào)整“測(cè)量標(biāo)度盤(pán)”,使指針指于中心線上。
⑤ 如果“測(cè)量標(biāo)度盤(pán)”的讀數(shù)小于1,應(yīng)將“倍率標(biāo)度”置于較小的倍數(shù),再重新調(diào)整“倍率標(biāo)度盤(pán)”,以得到正確的讀數(shù)。
當(dāng)指針完全平衡在中心線上以后,用“測(cè)量標(biāo)度盤(pán)”的讀數(shù)乘以倍率標(biāo)度,即為所測(cè)的接地電阻阻值
2、注意事項(xiàng):
使用接地測(cè)量?jī)x(接地?fù)u表)時(shí),應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:
① 當(dāng)“零指示器”的靈敏度過(guò)高時(shí),可將電位探測(cè)針插入土壤中淺一些;若其靈敏度不夠時(shí),可沿電位探測(cè)針和電流探測(cè)針注水使之濕潤(rùn)。
② 測(cè)量時(shí)接地線路要與被保護(hù)的設(shè)備斷開(kāi),以便得到準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。
③ 當(dāng)接地極E′和電流探測(cè)針C′之間的距離大于20m,電位探測(cè)針P′的位置插在E′C′之間的直線幾米以外時(shí),其測(cè)量的誤差可以不計(jì);但E′C′的距離小于20m時(shí),則應(yīng)將電位探測(cè)針P′正確地插于E′C′直線中間。
④ 當(dāng)實(shí)測(cè)接地電阻達(dá)不到要求時(shí),可首先采用增加接地極的方法來(lái)減小接地電阻。如仍不能滿足要求,可根據(jù)實(shí)際情況采取下面一些措施:
置換電阻率較低的土壤;
接地極深埋;
人工處理,即在接地極周?chē)寥乐屑尤虢底鑴?br/>使用接地模塊。
⑤ 在使用傳統(tǒng)測(cè)量方法不便利的場(chǎng)所,可使用E2000型數(shù)字式接地電阻測(cè)試儀,它無(wú)需輔助線和探測(cè)針,只要將卡頭在被測(cè)極上卡住,便可讀出接地電阻值。
七、產(chǎn)品的安裝及說(shuō)明
(1)電源防雷器的安裝要求
1、安裝于各級(jí)配電箱(柜)、設(shè)備的進(jìn)線端;
2、與電源線纜并聯(lián)(直流電源防雷器除外);
3、接地線采用10多股銅線或16mm2單股銅線;
4、所有地線按就近原則以最短的距離接地
5、電源防雷器的前端須串聯(lián)快速熔斷絲或空氣開(kāi)關(guān),以防止短路電流導(dǎo)致系統(tǒng)故障(防雷箱中裝有空氣開(kāi)關(guān)),直流的除外。
(2)信號(hào)防雷器的安裝要求
1、安裝于設(shè)備與信號(hào)線的連接端口,盡量靠近設(shè)備;
2、與數(shù)據(jù)線串聯(lián);
3、確認(rèn)與數(shù)據(jù)進(jìn)線方向一致;
4、接地線采用2.5 mm2的標(biāo)準(zhǔn)黃綠雙色地線;
(3)等電位連接和地網(wǎng)地線安裝要求
1、設(shè)備的等電位接地線采用10-25 mm2多股銅線或35mm2單股銅線;
2、所有地線按就近原則以最短的距離接地
3、地網(wǎng)的接地引線采用25 mm2的銅線或φ8mm以上的鍍鋅圓鋼;
八、結(jié)束語(yǔ)
防雷是一門(mén)邊緣科學(xué),防雷系統(tǒng)必須講究科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、耐久可靠三條原則 ?,F(xiàn)代化電子設(shè)備防雷是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題,需采用綜合治理的方法,根據(jù)特殊情況對(duì)癥下藥,將可能產(chǎn)生雷擊的因素排除,才能將雷害威脅減小至最低的限度,如果該工程按本方案施工,基本可以安枕無(wú)憂。
九、工程預(yù)算
工程總預(yù)算合計(jì)為¥ 元,分為地網(wǎng)工程預(yù)算和防雷設(shè)備預(yù)算。