中小学校建筑物防雷解决方案

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【阿里巴巴机械】 （一）概述 根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)第3.1.1条，各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。 现阶段，建筑物一般都需要进行建筑物外部和内部两个方面的防雷措施。建筑物外部防雷，包括加装避雷针(接闪器)，铺设防雷接地网的方式，建筑物内部防雷，包括接地，等电位连接，屏蔽，加装电涌保护器件(spd)等。 接地是防雷系统中最基础的环节，电力系统属于建筑物内部电气设备，在不同品牌的电力设备设计中，大部分已经就接地保护进行相关设计，也具备过电压保护的能力。但考虑雷击次数、区域和产生的能量的不可预见性，要有效地预防雷击灾害，单靠保护性接地一项措施还远远不足够。特别是要结合雷击风险考虑，现在大部分电力设备，都并没有针对不同雷击风险环境下进行不同等级的防雷保护设施，特别是农村中小学校，架空线路较长，受感应的线路较长，这是出现雷击电力线路的主要原因。 （二）设计依据 根据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第五章：防雷设计；GB50057-94（2000版）《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）的要求及YD/T5098-2001《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》第五部分：SPD的选择；第5.3条：信号线用SPD；第5.5条：计算机、控制终端、监控系统的网络数据线用SPD的要求，参照IEC61643-3《低压系统的电涌保排器》第3部分《在电信系统中SPD的应用》和IEC61644-11997《通信系统用SPD》标准要求，对于通信线路的防护，需对设备进线缆线使用8/20μs波形、通流容量5KA的信号电涌保护器将数千伏的线路感应雷击过电压限制到设备允许值。 (三)实施计划 中小学校建筑物防雷系统的设计应满足以下原则： 1、保证学生雷雨季节防雷安全，是生产安全中的重中之重； 2、保护器不影响被保护设备的正常工作； 3、雷击产生冲击波时，所采用的防护器件应有低阻抗，将冲击电流直接导入大地而不产生危险的冲击对地电位差； 4、防护器件应有较高的承受冲击能量的能力，并有规范的接地系统。 按照IEC1312-1～3规范，为保护你系统的设备，将需要保护的空间划分为不同的防雷区（LPZ），根据各部分空间不同的LEMP（雷闪电磁脉冲）的严重程度和实际情况确立相应的防护等级，合理使用相应的防护措施。 （四）建筑物外部防雷 天面避雷设施：宜利用避雷带与避雷小针相结合组成接闪器系统。避雷带采用镀锌圆钢Φ12，由Φ12间距为1.0米，高为0.12米的定制支持码固定于屋面、墙壁及楼梯顶上，同时在屋面阳角处及梯屋顶四角上另加设Φ16，高0.6米的避雷小针，并在屋面加设不少于10米×10米的避雷网格，天面所有金属用镀锌圆钢Φ12等电位焊接连通防雷设施。这样的设置，既美观大方，又经济实惠，而且实践也证明防雷效果非常理想。 防雷引下线：避雷带引下线宜利用建筑物基础钢筋做引下线，如大楼结构为非框架结构，应重新沿墙壁外墙布设避雷引下线（要求建筑物接地电阻小于4欧姆），引下线条数不应少于2条，引下线数量应根据防雷规范二类进行计算：相距18米1条引下线。接地引下线材料采用ф12mm热镀锌圆钢，并在离地面不小于2米套管（槽）保护，以免学生雷雨天触摸。 接地体：一宜利用建筑物基础，作为接地体；二是如若无建筑物基础钢筋，需附加人工接地体。人工接地体，是距建筑物周边3米是开挖800-1000深土壤。通常用AT优化接地棒Ф22mm×L4500mm和AT自动降阻接地模块500mm×400mm×60mm组成垂直接地体，间距4～5米，再用40mm×4mm热镀锌扁钢组成水平接地体焊接连通，再回填土方，夯实，组成人工接地体,以满足国家防雷规范接地电阻要求R≤4欧姆。 接地装置的任务是： l将雷电流导入大地； l引下线间的等电位连接； l导电性建筑物墙体附近的电位控制； l拦截在地面传播的雷电流。 1、接地体要求 接地电阻要求：R≤4Ω。 2、接地体结构 接地体由于是独立的接地装置，所以适合以A型结构建造。 （五）电源线路防雷 电源部分的防雷及过电压保护是行政大楼，教学楼，宿舍楼，实验楼等建筑物防护重点及难点。当雷击楼层时，强大的雷电流及其高强度瞬变电磁场对周围导体产生过电压，绝大多数的雷害都是因为这类二次感应而造成。因此具有长距离的电力线和信号线都是二次感应雷的侵犯途径。此外，电力网络内部的操作或事故也同样会有危险的过电压波，会损害设备。 1、电源一级防雷〖LPZOA-LPZ1区〗： 1．1、按《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA。同时，依据《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节第6.4.7及IEC《雷电电磁脉冲的防护》第三部分；浪涌保护器的要求，浪涌保护器可以将数万伏的感应雷击过电压限制到4KV以下。 1．2、在学校配电房总配电箱空气开关处并接AOTEM第一级(B级)ATPORT/4P-B100三相电源防雷器，初步衰减从电源线引入的强雷电流和高电压，把雷电流脉冲降低到设备能承受的水平。其技术参数：最高防雷击电流Iimp=100KA（8/20）、响应时间tA≤25ns。 2、电源二级防雷〖LPZ1-LPZ2区〗： 在行政大楼，教学楼，宿舍楼，实验楼总配电箱空气开关处或楼层配电箱空气开关处并接AOTEM第二级C级ATT385/4P-C40三相电源防雷器，衰减从电源线引入的强雷电流和高电压，把雷电流脉冲降低到设备能承受的水平。其技术参数：最高防雷击电流Iimp=40KA（8/20）、响应时间tA≤25ns。 3、电源三级防雷〖LPZ0-LPZ3〗： 3．1、根据IEC61312-3雷电电磁脉冲的防护第三部分：浪涌保护器的要求，在LPZ2-LPZ3区防雷器通流容量为（8/20µS）：≥10KA。 3．2、在有线电视机、电脑、投影机等、计算机机房中心服务器、主交换机及其它配件设备电源插座处分别安装AOTEM第三级D级ATA6420NS电源插座防雷插座，再次衰减从第一级和第二级防雷器过滤的残压，实现精细保护级别。其技术参数：最高防雷击电流Iimp=19KA（8/20）、响应时间tA≤25ns。 4、防雷器接地 电源系统浪涌保护器的布置原则。依据GB50057-94（2000版）和IEC61312的标准布置。在LPZ0和LPZ1、LPZ1和LPZ2、LPZ2和LPZ3各区之间的交界处都需要安装电源浪涌保护器，通过多级钳位，目的是使残压逐步降低，以有效地抑制外来雷电波入侵和雷电电磁脉冲的危害。但是，我们在安装浪涌保护器时总会使用导线进行连接，而导线的电感（即自感系数）在雷电波的频率下不能忽略。导线越长，当有雷电流通过时产生的电感就越大，如果只有一级浪涌保护器，雷电流的大部分将从这一级浪涌保护器泄放入地，此时，通过导线的电流非常大，要保证导线电感额外地小，减少阻抗，要求导线非常短散泄雷电流和有效降低电位之措施。接地有多种类型，有通信之信号地、电源之交流地、人身之保护地、计算机系统之逻辑地，再加上防雷接地。由于用途不同，对地线之要求也不相同，防雷地之物理要求是：一旦有雷电流发生，尽快把雷电散发到大地。因而其接地装置接地电阻越低、等电位装置与接地装置间连接距离越短，相对而言，设备受雷电损坏之机率越低。 等电位连接 5、等电位连接 等电位连接是内部防雷装置中一部份，其目的在于减少雷电流所引起之电位差。等电位是用连接导线或过电压（电涌）保护器将处在需要防护之空间内之防雷装置，建筑物之金属构架、金属装置、外来之导线、电气装置、电信装置等连接，形成等电位连接网络，以实现均压等电位，防止需要防护空间之火灾、爆炸、生命危险和设备损坏。 （六）运行维护 （1）天面防雷设施及避雷器安装之后，应检查所有接线是否正确安装，然后运行测试，看系统和设备是否正常工作，有无异常情况，如有，应及时检查，直至整个系统均正常运作。 （2）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，必要时应挖开地面抽查地下蔽部分锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。 （3）接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。 （4）每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，如检测发现异常应及时处理。