機(jī)房防雷接地工程設(shè)計(jì)方案

1、機(jī)房防雷接地工程設(shè)計(jì)方案目錄：1、雷電概述1) 雷電的描述2) 雷電的破壞3) 怎樣進(jìn)行雷電災(zāi)害防護(hù)4) 常規(guī)防雷5) 雷電保護(hù)的整體概念2、防雷接地原理1) 接地系統(tǒng)2) 防雷接地3) 接地的種類4) 地網(wǎng)工程概論5) 防雷等電位連接6) 等電位連接的主體及要求3、項(xiàng)目概述A. 項(xiàng)目勘察的具體情況B. 雷暴區(qū)及危險(xiǎn)等級C. 客戶要求4、設(shè)計(jì)方案A. 引用標(biāo)準(zhǔn)B. 設(shè)計(jì)方案5、驗(yàn)收方法6、工程設(shè)計(jì)進(jìn)度表7、材料匯總表8、工程報(bào)價(jià)匯總表9、提供的服務(wù)10、企業(yè)簡介11、參考工程1、雷電概述雷電的描述雷電是由天空中云層間的相互高速運(yùn)動(dòng)、劇烈磨擦，使高端云層和低端云層帶上相反電荷。此時(shí)，低端云層在其

2、下面的大地上也感應(yīng)出大量的異種電荷，形成一個(gè)極大的電容，當(dāng)其場強(qiáng)達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生對地放電，這就是雷電現(xiàn)象。在氣象學(xué)中，常用雷暴日數(shù)、年平均雷暴日數(shù)、年平均地面落雷密度，來表征某個(gè)地方雷電活動(dòng)的 頻繁程度和強(qiáng)度。此外，也使用年雷閃頻數(shù)來評價(jià)雷電活動(dòng),它是指1000平方公里范圍內(nèi)一年共發(fā)生雷閃擊的次數(shù)。大量觀測統(tǒng)計(jì)資料表明，一個(gè)地區(qū)的雷閃頻數(shù)與雷暴日數(shù)成線性關(guān)系。通常，建筑行業(yè)的防雷，更多的注重。雷暴日的多少；航空、航海、氣象、通信等行業(yè)越來越關(guān)心年雷閃頻數(shù)的多少。我國一般按年平均雷暴日數(shù)將雷電活動(dòng)區(qū)分為少雷區(qū)（15天）、中雷區(qū)（4190天）、強(qiáng)雷區(qū)（90天）。我國的雷電活動(dòng)，夏季最活躍，

3、冬季最少。全球分布是赤道附近最活躍，隨緯度升高而減少，極地最少。雷電的破壞雷電的破壞主要是由于云層間或云和大地之間以及云和空氣間的電位差達(dá)到一定程度（25 30kV/cm）時(shí)，所發(fā)生的猛烈放電現(xiàn)象。通常雷擊有三種形式，直擊雷、感應(yīng)雷、球形雷。直擊雷是帶電的云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛 的放電現(xiàn)象。感應(yīng)雷是當(dāng)直擊雷發(fā)生以后，云層帶電迅速消失，地面某些范圍由于散流電阻大，出現(xiàn)局部 高電壓，或在直擊雷放電過程中，強(qiáng)大的脈沖電流對周圍的導(dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高電壓、而發(fā) 生閃擊現(xiàn)象的二次雷。球形雷是球狀閃電的現(xiàn)象。1）、直擊雷破壞；當(dāng)雷電直接擊在建筑物上，強(qiáng)大的雷電流使建（構(gòu)）筑物水份受熱汽化

4、膨脹， 從而產(chǎn)生很大的機(jī)械力，導(dǎo)致建筑物燃燒或爆炸。另外，當(dāng)雷電擊中接閃器，電流沿引下線向大地瀉放時(shí) ，這時(shí)對地電位升高，有可能向臨近的物體跳擊，稱為雷電“反擊”，從而造成火災(zāi)或人身傷亡。2）、感應(yīng)雷破壞；感應(yīng)雷破壞也稱為二次破壞。它分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷兩種。由于雷電 流變化梯度很大，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的交變磁場，使得周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流可能向周圍物體 放電，如附近有可燃物就會(huì)引發(fā)火災(zāi)和爆炸，而感應(yīng)到正在聯(lián)機(jī)的導(dǎo)線上就會(huì)對設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈的破壞性。 3）、靜電感應(yīng)雷；帶有大量負(fù)電荷的雷云所產(chǎn)生的電場將會(huì)在金屬導(dǎo)線上感應(yīng)出被電場束縛的正 電荷。當(dāng)雷云對地放電或云間放電時(shí)，云層中的負(fù)電荷

5、在一瞬間消失了（嚴(yán)格說是大大減弱），那么在線 路上感應(yīng)出的這些被束縛的正電荷也就在一瞬間失去了束縛，在電勢能的作用下，這些正電荷將沿著線路 產(chǎn)生大電流沖擊。易燃易爆場所、計(jì)算機(jī)及其場地的防靜電問題，應(yīng)特別重視。4）、電磁感應(yīng)雷；雷擊發(fā)生在供電線路附近，或擊在避雷針上會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的交變電磁場，此交變 電磁場的能量將感應(yīng)于線路并最終作用到設(shè)備上。由于避雷針的存在，建筑物上落雷機(jī)會(huì)反倒增加，內(nèi)部 設(shè)備遭感應(yīng)雷危害的機(jī)會(huì)和程度一般來說是增加了，對用電設(shè)備造成極大危害。因此，避雷針引下線通體 要有良好的導(dǎo)電性，接地體一定要處于低阻抗?fàn)顟B(tài)。5）、雷電波引入的破壞；當(dāng)雷電接近架空管線時(shí)，高壓沖擊波會(huì)沿架空管線

6、侵入室內(nèi)，造成高電 流引入，這樣可能引起設(shè)備損壞或人身傷亡事故。如果附近有可燃物，容易釀成火災(zāi)。怎樣進(jìn)行雷電災(zāi)害防護(hù)單位應(yīng)定期由專業(yè)防雷公司檢測防雷設(shè)施，評估防雷設(shè)施是否符合國家規(guī)范要求，比如：學(xué)校、公司、區(qū)級以上醫(yī)院、四星級以上賓館、城區(qū)內(nèi)高度在45米以上的高層建筑需兩年檢測一次。單位應(yīng)設(shè)立防范雷電災(zāi)害責(zé)任人，負(fù)責(zé)防雷安全工作，建立各項(xiàng)防雷安全工作，建立各項(xiàng)防雷設(shè)施的定期檢測，雷雨后的檢查和日常的維護(hù)。如雷雨過后,安裝在電話程控交換機(jī)、電腦等電器設(shè)備電源上和信號線上的過壓保護(hù)器應(yīng)檢查有無損壞，發(fā)現(xiàn)損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。建設(shè)單位在防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境、被保護(hù)物的特點(diǎn)

7、，雷電活動(dòng)規(guī)律等因素綜合考慮，采用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)施工。應(yīng)采用技術(shù)和質(zhì)量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的防雷設(shè)備、器件、器材、避免使用非標(biāo)準(zhǔn)防雷產(chǎn)品和器件。新增加建設(shè)和新增加安裝設(shè)備應(yīng)同時(shí)對防雷系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和建設(shè)，如：重新鋪設(shè)電腦網(wǎng)絡(luò)線、室外天線的移位和加高等等都應(yīng)該重新設(shè)計(jì)和建設(shè)防雷設(shè)施。雷災(zāi)發(fā)生時(shí)應(yīng)及時(shí)處理，采取措施，避免再次雷擊。常規(guī)防雷常規(guī)防雷電可分為防直擊雷電、防感應(yīng)雷電和綜合性防雷電。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組 成，即接閃器、引下線和接地體；雷電保護(hù)的整體概念六點(diǎn)防雷計(jì)劃：針對雷電的危害，我們認(rèn)為防雷必須是全面的。主要包括以下六方面：1. 控制雷擊點(diǎn)（采用大保護(hù)范圍的

8、避雷針）2. 安全引導(dǎo)雷電流入地網(wǎng)3. 完善的低阻地網(wǎng)4. 消除地面回路5. 電源的浪涌沖擊防護(hù)6. 信號及數(shù)據(jù)線的瞬變保護(hù)在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天，雖然人類不可能完全控制暴烈的雷電，但是經(jīng)過長期的摸索與實(shí)踐，已積累起很多有關(guān)防雷的知識和經(jīng)驗(yàn)，形成一系列對防雷行之有效的方法和技術(shù)，這些方法和技術(shù)對各行各業(yè)進(jìn)行行之有效地預(yù)防雷電災(zāi)害具有普遍的指導(dǎo)意義。2、防雷接地原理接地系統(tǒng)接地是避雷技術(shù)最重要的環(huán)節(jié)，不管是直擊雷、感應(yīng)雷、或其他形式的雷，最終都是把雷電流送入大地。因此，沒有合理而良好的接地裝置是不能可靠地避雷的。接地電阻越小，散流就越快，被雷擊物體高電位保持時(shí)間就越短，危險(xiǎn)性就越小。對于計(jì)算機(jī)

9、場地的接地電阻要求4歐姆，并且采取共用接地的方法將避雷接地、電器安全接地、交流地、直流地統(tǒng)一為一個(gè)接地裝置。如有特殊要求設(shè)置獨(dú)立地，則應(yīng)在兩地網(wǎng)間用地極保護(hù)器連接，這樣，兩地網(wǎng)之間平時(shí)是獨(dú)立的，防止干擾，當(dāng)雷電流來到時(shí)兩地網(wǎng)間通過地極保護(hù)器瞬間連通，形成等電位連接。防雷工程的一個(gè)重要的方面是接地以及引下線路的布線工程，整個(gè)工程的防雷效果甚至防雷器件是不是起作用都取決于此，所以應(yīng)該認(rèn)真的系統(tǒng)的研究。 電力、電子設(shè)備的接地，是保障設(shè)備安全、操作人員安全和設(shè)備正常運(yùn)行的必要措施?？梢哉J(rèn)為，凡是與電網(wǎng)連接的所有儀器設(shè)備都應(yīng)當(dāng)接地；凡是電力需要到達(dá)的地方，就是接地工程需要作到的地方。由此可以我們知道，接

10、地工程的廣泛性和重要性。一方面，隨著時(shí)代的進(jìn)步，強(qiáng)功能高價(jià)值設(shè)備的廣泛使用，要求提供更加可靠的接地保護(hù)；另一方面，微電子技術(shù)的推廣，使得現(xiàn)代設(shè)備要求更低的接地電阻，還往往需要抗干擾。實(shí)踐要求有更加系統(tǒng)的接地理論來對工程實(shí)際進(jìn)行指導(dǎo)。根據(jù)近年來的設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為：a) 接地連接方式和接地參數(shù)并重； b) 以減小或消除同系統(tǒng)中不同性質(zhì)的接地（如防雷地、工作地、外殼接地、靜電地、信號地等）之間的電位差為目的，選用適當(dāng)?shù)牟季€方式；c) 根據(jù)地網(wǎng)所在地的接地電阻、土層分布等地質(zhì)情況，盡量進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計(jì)；接地就是讓已經(jīng)納入防雷系統(tǒng)的閃電能量泄放入大地，良好的接地才能有效地降低引下線上的電壓,避免發(fā)生反擊。過

11、去有些規(guī)范要求電子設(shè)備單獨(dú)接地，目的是防止電網(wǎng)中雜散電流或暫態(tài)電流干擾設(shè)備的正常工作。90年代以前，部隊(duì)的通信導(dǎo)航裝備以電子管器件為主，采用模擬通信方式，模擬通信對干擾特別敏感，為了抗干擾，所以都采取電源與通信接地分開的辦法?，F(xiàn)在，防雷工程領(lǐng)域不提倡單獨(dú)接地。在IEC標(biāo)準(zhǔn)和ITU相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中都不提倡單獨(dú)接地，美國標(biāo)準(zhǔn)IEEEStd1100-1992更尖銳地指出:不建議采用任何一種所謂分開的、獨(dú)立的、計(jì)算機(jī)的、電子的或其它這類不正確的大地接地體作為設(shè)備接地導(dǎo)體的一個(gè)連接點(diǎn)。接地是防雷系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。接地不好，所有防雷措施的防雷效果都不能發(fā)揮出來。防雷接地是地面通信臺站安裝驗(yàn)收規(guī)范中最基本的安全

12、要求。防雷接地為使雷電浪涌電流泄入大地，使被保護(hù)物免遭直擊雷或感應(yīng)雷等浪涌過電壓、過電流的危害，所有建筑物、電氣設(shè)備、線路、網(wǎng)絡(luò)等不帶電金屬部分，金屬護(hù)套，避雷器，以及一切水、氣管道等均應(yīng)與防雷接地裝置作金屬性連接。防雷接地裝置包括避雷針、帶、線、網(wǎng)，接地引下線、接地引入線、接地匯集線、接地體等。為防止反擊，以往的防雷規(guī)范對防雷接地與其他接地之間提出一整套限制措施，即規(guī)定兩類接地體和接地線之間的最短距離。在有些情況下，間距無法拉開到規(guī)定值時(shí)，則要采用嚴(yán)密的絕緣措施。接地的種類供電系統(tǒng)用變壓器的中性點(diǎn)直接接地；以及電器設(shè)備在正常工作情況下，不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接，都稱為接地

13、，前者為工作接地，后者為保護(hù)接地。配電變壓器低壓側(cè)的中性點(diǎn)直接接地，則此中性點(diǎn)叫做零點(diǎn)，由中性點(diǎn)引出的線叫做零線。用電設(shè)備的金屬外殼直接接到零線上，稱接零。在接零系統(tǒng)中，如果發(fā)生接地故障即形成單相短路，使保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，斷開故障設(shè)備，從而使人體避免觸電的危險(xiǎn)。地網(wǎng)工程概論防雷接地，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。由于接地的良好狀態(tài)對防雷有非常重要的影響，所以在制作拉地體時(shí)一般采用40mm40mm的角鐵，每根長2.5m，間距約5米垂直打入地下，頂端距地面約0.5-1.0m，頂端再用40mm40mm左右的扁鐵全部焊起來，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的接地系統(tǒng)。防雷等電位連接接閃裝置在捕獲雷電時(shí)，引下線立即

14、升至高電位，會(huì)對防雷系統(tǒng)周圍的尚處于地電位的導(dǎo)體產(chǎn)生旁側(cè)閃絡(luò)，并使其電位升高，進(jìn)而對人員和設(shè)備構(gòu)成危害。為了減少這種閃絡(luò)危險(xiǎn)，最簡單的辦法是采用均壓環(huán)，將處于地電位的導(dǎo)體等電位連接起來，一直到接地裝置。臺站內(nèi)的金屬設(shè)施、電氣裝置和電子設(shè)備，如果其與防雷系統(tǒng)的導(dǎo)體，特別是接閃裝置的距離達(dá)不到規(guī)定的安全要求時(shí)，則應(yīng)該用較粗的導(dǎo)線把它們與防雷系統(tǒng)進(jìn)行等電位連接。這樣在閃電電流通過時(shí)，臺站內(nèi)的所有設(shè)施立即形成一個(gè)“等電位島”，保證導(dǎo)電部件之間不產(chǎn)生有害的電位差，不發(fā)生旁側(cè)閃絡(luò)放電。完善的等電位連接還可以防止閃電電流入地造成的地電位升高所產(chǎn)生的反擊。等電位連接的目的，在于減少需要防雷的空間內(nèi)各金屬部件和

15、各系統(tǒng)之間的電位差。穿過各防雷區(qū)交界的金屬部件和系統(tǒng)，以及在一個(gè)防雷區(qū)內(nèi)部的金屬部件和系統(tǒng)，都應(yīng)在防雷區(qū)交界處做等電位連接。應(yīng)采用等電位連接線和螺栓緊固的線夾在等電位連接帶做等電位連接，而且當(dāng)需要時(shí)，應(yīng)采用避雷器做暫態(tài)等電位連接。等電位連接的主體及要求等電位連接的目的在于減小需要防雷的空間內(nèi)各金屬物與系統(tǒng)之間的電位差。當(dāng)建筑物內(nèi)有信息系統(tǒng)時(shí)，在那些要求雷擊電磁脈沖影響最小之處，等電位連接帶宜采用金屬板，并與鋼筋或其他屏蔽構(gòu)件作多點(diǎn)連接。對進(jìn)入建筑物的所有外來導(dǎo)電部件做等電位連接的主體應(yīng)包括以下內(nèi)容：1） 設(shè)備所在建筑物的主要金屬構(gòu)件和進(jìn)入建筑物的金屬管道；2） 供電線路含外露可導(dǎo)電部分；3）

16、防雷裝置；4） 由電子設(shè)備構(gòu)成的信息系統(tǒng)。大樓的計(jì)算機(jī)房六面敷設(shè)金屬屏蔽網(wǎng)，屏蔽網(wǎng)應(yīng)與機(jī)房內(nèi)環(huán)形接地母線均勻多點(diǎn)相連。通過星型（S型結(jié)構(gòu)或網(wǎng)形M型）結(jié)構(gòu)把設(shè)備直接地以最短的距離連到鄰近的等電位連接帶上。小型機(jī)房選S型，大型機(jī)房選M型結(jié)構(gòu)。機(jī)房內(nèi)的電力電纜（線）、通信電纜（線）宜盡量采用屏蔽電纜。架空電力線由終端桿引下后應(yīng)更換為屏蔽電纜，進(jìn)入大樓前應(yīng)水平直埋15m以上，埋地深度應(yīng)大于0.5m，屏蔽層兩端接地，非屏蔽電纜應(yīng)穿鍍鋅鐵管并水平直埋15m以上，鐵管兩端接地。3、項(xiàng)目概述A、 項(xiàng)目勘察的具體情況廣州某軍區(qū)通訊站位于廣州市。機(jī)房位于通訊站辦公樓二樓，辦公樓屬鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。根據(jù)通訊站負(fù)責(zé)

17、人介紹；位于辦公樓南面綠化帶有一人工輔助地網(wǎng)，經(jīng)相關(guān)技術(shù)員采用電阻測試儀測得人工輔助地網(wǎng)平均電阻值為0.63，符合GB 50174-93電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范要求。但機(jī)房無防雷接地端子和等電位連接。B、雷暴區(qū)及危險(xiǎn)等級根據(jù)建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范附錄X資料表明當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤眨瑢儆赬雷區(qū)，依據(jù)GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范(2000版)附錄一計(jì)算其建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)，預(yù)計(jì)年雷擊次數(shù)為N均0.3次/a，根據(jù)GB50057-94的2.0.4條規(guī)定：預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于等于0.06次/a，且小于或等于0.3次的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物，應(yīng)劃分為第X類防雷建筑物。C、客戶要求根據(jù)現(xiàn)場

18、已有的防雷接地在機(jī)房內(nèi)安裝符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的防雷接地端子和等電位連接。4、設(shè)計(jì)方案A、引用標(biāo)準(zhǔn)u GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（2000）u GB50343建筑物信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范（2004）u GB50174-93電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范u IEC 6I312雷電電磁脈沖的防護(hù)B、方案設(shè)計(jì)依據(jù)GB 50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范第六章：雷擊電磁脈沖，第三節(jié)：屏蔽、接地和等電位連接的要求；依據(jù)GB 50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范第五章：防雷設(shè)計(jì)，第三節(jié)：等電位連接及共用接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)中關(guān)于等電位連接的要求；參考IEC 61312雷電電磁脈沖的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)第一部分：通則，第三章第四節(jié)：等電位連接的要求；第二部分：建筑物的屏蔽、內(nèi)部等電位連接及接地中關(guān)于等電位連接的要求；按照GB 50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范第六章：防雷施工中關(guān)于等電位連接的要求進(jìn)行施工。實(shí)施方案：從建筑物防雷接地網(wǎng)采用95平方毫米多股銅芯接地線，加套金屬屏蔽管，兩端做好等電位連接處理，固定在外墻以最近的距離引入通訊站機(jī)房。連接在300mm*80mm*6mm銅排制作的接地端子（接地匯流排）上，供機(jī)房設(shè)備防雷保護(hù)接地用。用30mm*3mm銅帶制作均壓帶，圍繞機(jī)房室內(nèi)防靜電地板內(nèi)敷設(shè)，用50平方毫米的多股銅芯將均壓帶與接地匯流排連接。用10平