設計單位：10防雷四班設計人員：設計對象：實訓樓設計日期：2012.5.1黃雷/張仁杰實訓樓的防雷設計方案目錄一、概述1.1、雷電的發展史1.2、雷電的危害1.3、雷擊造成的損失二、防雷設計思路2.1、外部防雷系統2.2、內部防雷系統三、設計分析3.1、項目勘察3.2、雷暴日等級的劃分3.3、防雷區的劃分3.4、建筑物的防雷分類3.5、信息系統的雷電防護等級四、防雷設計方案-

4.1、設計依據4.2、外部防雷設計4.3、內部防雷設計4.4、周邊環境五、維護與管理六、設計與評價附表：一附圖一：實訓樓屋頂平面設計圖附圖二：實訓樓接閃針布置圖附圖三：實訓樓低壓配電設計圖附圖四：實訓樓弱電設計圖附圖五：實訓樓接地極設計圖附圖六：等電位連接圖二、防雷設計思路

躲雷是首選，攔截是關鍵，傳導是必須，接地是基礎。

首先考慮的是A(躲)，其次是（B、C、D、G、S)，還要考慮經濟是否合理這一重要因素。根據雷電造成損壞的數據可知，現在防雷技術中外部防雷已經不能滿足要，所以在外部防雷的同時還應該進行內部防雷。綜合樓的雷電防護需由內部防雷和外部防雷共同構成。外部防雷措施由：接閃器、引下線、接地裝置組成；內部防雷措施由：接地、等電位、屏蔽、安裝浪涌保護器，以及合理布線等組成。2.1、外部防雷系統

主要由接閃器、引下線和接地裝置構成，將雷電流散流入地；

2.2、內部防雷系統

2.2.1、低壓配電系統2.2.2、信號系統

2.2.3、監控系統（弱電系統）2.2.4、等電位連接2.2.5、綜合布線2.2.6、屏蔽措施三、設計分析3.1、項目勘察情況

該建筑物位于南昌市青云譜區東經115°55′，北緯28°36′，海拔46.9米，位于南昌的最高地“雷打山”，綜合平均雷暴日為56.4d/a，屬于高雷區。實訓樓的長76m，寬為44m，高為23m；該地的土壤為紅壤，測得其土壤電阻率為123Ω（東邊）118Ω（西邊），由于前面下了幾天雨，其實際阻值應乘以季節系數2，實際的土壤電阻為246Ω和236Ω。3.2、雷暴日等級的劃分

1.地區雷暴日等級應根據年平均雷暴日數劃分。2.地區雷暴日等級宜劃分為少雷區、多雷區、高雷區、強雷區。查表數據可知，該建筑物所在的地區年平均雷暴日為56.4天，所以該建筑物處于高雷區。3.3、防雷區的劃分1.雷電防護區的劃分應根據需要保護和控制雷電電磁脈沖環境的建筑物，從外部到內部劃分為不同的雷電防護區（LPZ）。

3.4、建筑物的防雷分類

經測量，該建筑的寬約為44m，長約為76m，成中間短兩邊長的不規則建筑物。所以建筑物年預計累計次數

（0.12次/a）>0.05（次/a）”該建筑物是一個人員密集型的場所，因此應劃分為第二類防雷建筑物。3.5、電子信息系統的雷電防護等級經勘查該建筑物有基本的雷電防護的措施，經查表可知南昌的年平均雷暴日為56.4Td，所以該建筑物及其周圍環境都屬于高雷區。建筑物的攔截效率E(E=1-NC/N)入戶設施的截收面積Ae’=Ae1’+Ae2’=0.04∵N2=Ng*Ae’,Ng=5.64∴N2=5.64×0.04=0.226綜上作述E=1-NC/N=1-0.027/0.346≈0.92

根據計算防雷裝置攔截效率的結果E≈0.92,建筑物雷電防護等級為B級。

四、防雷設計方案4.1、設計依據1）GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》2）GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷規范》3）GB50174-1993《電子計算機房設計規范》4）GB2887-2011《計算機場地通用規范》5）GB50054-94《低壓配電設計規范》6）GB50198-94《民用閉路電視系統工程設計規范》7）GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》4.2、外部防雷設計接閃器該建筑物成一倒“工”字型，它的長為76m，寬為44m，高為20m，土壤電阻率為123Ω（東邊）118Ω（西邊）。根據實際情況，接閃帶采用Φ10mm的鍍鋅圓鋼，沿著建筑物的女兒墻敷設，其接閃帶的支架之間的間距為1m,高度為15cm（西北側的5層、其接閃帶支架的高度為20cm，還應沿著坡屋面的屋頂敷設，其間距為1.0m）焊接處（雙面）的長度應該為60mm，在拐彎處，要將該帶加工成圓弧狀且在其兩邊接閃帶的支架離墻角0.25m，各接閃帶之間應該相互連接，構成電氣通路。(見附圖1)

在樓面的東北側有一高為3m,直徑為3.5m的天饋系統，為保護設備，特在其西北側1米處，安裝一根高為4.5m的接閃桿（采用一根直徑為40mm的鍍鋅鋼管，用直徑為20mm的鍍鋅圓鋼做成針尖狀，并在其頂端焊接一個直半徑為8mm的實心鋼球，圓鋼與鋼管用搭接件連接）保護范圍計算如下：能保護到該天饋系統。西南側3層（高約10m)，長24m、寬為18m的樓，不敷設接閃帶，在西邊的一個屋頂墻角處安裝一根高為0.8m的接閃針（直徑是16mm的鍍鋅圓鋼），在接閃桿的頂頭將其焊接一個直徑為25mm的鋼圓球，并且用直徑為10mm的鍍鋅圓鋼與柱內的鋼筋焊接構成電氣貫通，利用建筑物自身的高度和接閃器的高度（h2=20+0.8=20.8m和h1=10+0.8=10.8m)組成一個雙支不等高的接閃保護。其保護的范圍計算如下：所以能保護該樓面，這樣設計可以將這三層的建筑樓房保護。根據《建筑物防雷設計規范》上說明，薄的防護油漆層不屬于絕緣被覆層，所以該建筑物上的接閃裝置都應該使用銀粉漆，進行防腐處理。（附圖一）引下線根據50057-2010《建筑物防雷設計規范》中的4.2.3中的第2-3款，可知建筑物可以充分利用建筑物內鋼筋做引下線。該建筑物是鋼筋混泥土的結構，其內部結構都相互相連，其柱內鋼筋符合要求（直徑大于16mm,利用兩根靠近外墻的鋼筋），所以采用柱內鋼筋作引下線，這樣不但美觀而且泄放雷電流的效果較好。接地裝置根據50057-2010《建筑物防雷設計規范》中的4.3.6條，可知該建筑物除了利用好建筑物的基礎內的鋼筋外（自然接地體），根據實際情況，該建筑物屬于二類，采用共用接裝置，接地電阻要取最小值1Ω，但是實際測量接地電阻值為5.4Ω，所以除自然接地體之外還要敷設人工接地體。人工接地體敷設要沿著散水坡1.5m處敷設（開挖土面0.8m,深度為1m,采用50*50*5mm，長度為2.5米的鍍鋅角鋼做垂直接地體，用40*4mm的鍍鋅扁鋼作為水平接地體，并與垂直接地極進行焊接組成一個復合接地體，預留檢測點，(見附圖5），,

在該建筑物的四周檐溝外1m處敷設成一個環形接地體（垂直接地體與水平接地體組成的復合接地體）從建筑物的大門開始從右到左每隔5m打入一根垂直接地體，最后用水平接地體和垂直接地體焊接，然后回填土做好保護措施。（附圖五）接地極的計算如下：4.3、內部防雷設計等電位連接

總等電位接地系統采用的是S型結構，它采用銅材料進行連接，其的截面為25平方毫米

樓層等電位連接端子采用銅材料，其截面積為16平方毫米，設置在樓層的電氣豎井內

局部等電位端子采用銅材料，其截面積為10平方毫米，設置在各個教室內，距離地面約0.4m低壓配電系統

該建筑物380/220V供配電系統采用TT系統，電源線路應該從配電房內套絕緣橡膠管埋地進入，在引入配電箱時應該套鋼管并接地，從配電箱內分到各個分配盒子中時，用橋架進行輸送，橋架之間采用截面大于50mm2用銅帶進行等電位連接。（見附圖三）

根據我們實訓樓計算的結果可知該建筑物為二類所以I=150kA，n=6，m=4,根據公式計算如下：根據要求來計算SPD的沖擊電流取值：一級：3.14*90%=2.826KA；二級：3.14*10%=0.314KA;三級:3.14*5%=0.022KA；經過轉化可得，一級:SPD取2.86KA(10/350μs）或28.26KA（8/20μs），二級?。?.14KA（8/20μs），三級?。?.22kA（8/20μs)，在選取參數時要進行偏大的數值?？偱浒惭b一組3+1模塊的SPD其安裝于熔斷器后面RCD前面。型號TPSB65，最大持續工作電壓（Uc）385v/50Hz,標稱放電電流為(In)15KA，保護水Up≤2000V，響應時間是100ns的開關型SPD，并用截面為25平方毫米的銅線導線與接地體以最近的路徑相連。各個樓層配電箱內也要安裝一組型號TPSB65，最大持續工作電壓（Uc）255v/50Hz,標稱放電電流為(In)40KA,最大放電電流為80KA，保護水平Up≤1500V，響應時間是80ns的限壓型SPD并用截面為16平方毫米的銅線導線與接地體以最近的路徑與其相連，各個機房內我們安裝一組安裝一組型號型號型號TPSB65，最大持續工作電壓（Uc）220v/50Hz,標稱放電電流為(In)20KA,最大放電電電流為40KA，保護水平Up≤1200V，響應時間是,30ns標稱放電電流為20KA的限壓型SPD并用截面為10平方毫米的銅線導線與接地體以最近的路徑相連。各個SPD接地線與接地端子板之間的距離要盡量的平直且小于0.5m。信號系統a、網絡線路網絡線路從核心機房采用光纖套管埋地引入并接地。進、出建筑物的信號傳輸線，在入出口處裝設適配的電涌保護器，另外將光纖接頭處兩側金屬構件進行機械連接，并就近接地。在進線處交換機前安裝第一級信號SPD,型號為TTS-RJ45-E100/4S，其標稱放電電流（In)為12KA，最大持續運行電壓（Uc）為20v，額定電流（IL)為500mA,插入損耗為0.5dB/100MHz,最大傳輸速率為2000M/S,接口形式是AUI，另外將金屬屏蔽層，機房內的信號線纜內的芯線端口其和線纜內的芯線接地。在機房內安裝第二級SPD,型號為DB09-V11/9的信號SPD，其標稱放電電流（In)為8KA，最大持續運行電壓（Uc）為8v，額定電流（IL)為200mA,插入損耗為0.2dB/100MHz,最大傳輸速率為100M/S,接口形式是RJ45的信號SPD，它的的接地端必須采用截面不小于1.5平方毫米的多股銅芯導線，單點接地至機房局部等電位接地端子板上。（附圖四)b、監控及控制線路進入監控室的線路，在實訓樓的直擊雷非防護區（LPZ0A）或直擊雷防護區（LPZOB）與第一防護區（LPZ1）交界處裝設標稱放電電流為3KA的信號浪涌保護器。在監控系統中央控制室內設等電位連接網絡，在地板下面安裝M型地網，規格是1m*1m，截面25mm*2mm的扁銅。監控系統的接地采用共用接地，其接地干線應采用截面不小于16mm2的銅芯絕緣導線，并應穿管敷設接至就近的等電位接地端子板室內設備金屬機架（殼）、金屬線槽、保護接地和浪涌保護器的接地端等均應與做等電位連接。c、天饋線路在樓面首先要將該設備置于直擊雷防護區（LPZOB）內，在其收發通信設備的出入端口處安裝一組型號為TTS-RJ45-E100/4S標稱放點電流為3KA的信號浪涌保護器，另外SPD的接地端子采用截面為10mm2的多股銅芯導線連接到最近的防雷端子板上。屏蔽措施充分利用建筑物的自身金屬結構相互連接，組成一個“法拉蒂籠”。我們的電纜盡量采用屏蔽線纜，或套鋼管進入建筑物并在建筑物的防雷分區交界處進行等電位連接（用截面是16平方毫米銅導線連接），另外其線纜上的所有金屬接頭，金屬擋潮層，加強芯都應該在進線入戶處與防雷裝置相連。對于那些機房，地板下面安裝銅材料的地網M型，1m*1m，截面是25mm*2mm的扁銅，然后將其計算機的外殼用16mm2的多股銅芯絕緣導線與其相連。綜合布線1、接地線在穿越墻壁，樓板和地坪處都要穿鋼管，鋼管還要就近與接地線連接做成電氣貫通。2、該建筑物內的線路必須以最短的路徑經過橋架輸送到各個用電設備中去，并用絕緣塑料板將信號和低壓配電線路隔開，低壓配電用線一律按照紅綠黃（從左到右）的線序進行排列，并做好隱蔽工程的相關標記，不要留有過多的線在橋架或者配電盒里，以防電感的產生。3、接地線的敷設要盡量平直，整齊，另外SPD的接地線不得超過0.5m。4.4、周邊環境與周邊的建筑物之間有架空線纜連接，需要用截面≥50mm2的鍍鋅鋼絞線套PVC管，在人流量較