广州市某电镀厂防雷项目设计方案

1、广州市金源电镀厂有限公司防雷项目设计方案广州市中能通信科技发展有限公司2008年12月=目录=防雷原理2J '$我国现代化 电子化的通 入到人们的 物体的高危 换机组、自 的水平越来 中雷电发生 以前更容易 时，供电线雷击是年复一年的严重自然灾害之一。 随着 建设的不断提高，工厂的有毒物、易燃易爆设施、 信设备、监控设备、自动化控制等越来越多地投 生产生活当中使用。一方面由于易燃易爆及有毒 险性，电子计算机网络、远程监控系统、程控交 动化控制设备等系统的设备耐过电流，耐雷电压 越低，另一方面由于自然环境的逐步恶劣，天空 的频率较以往越来越多，电子系统、化工设备较 遭受雷电波的侵入，致使

2、雷电灾害频频发生。同路中大量的开关设备频繁的启动也给电气线路造成了大量的浪涌冗流，对精密的通讯、监控和自动化设备造成大量的潜在的威胁。据统计，雷电对电子设备的损坏占设备损坏因素的比例高达26%防雷防过电压已成为具有时代特点的一项迫切要求1.1 雷击的分类雷击一般分为直击雷击和感应雷击。直击雷击指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，由于电效应、热效应 和机械效应等混合力作用，直接摧毁建筑物，构筑物以及引起人员伤亡等。由于直击雷的 电效应，有可能使机房微电子设备遭受浪涌过电压的危害。感应雷击（又称二次雷击） 指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导上产

3、生感应电压，该电压通过传导体传送至设备，间接摧毁微电子设备。感应雷击对微电子设备，特别是通讯设备和电子计算机网络 系统的危害最大，据资料显示，微电子设备遭雷击损坏， 80%以上是由感应雷引起的。另外还有操作过电压，即是指当电流在导体上流动时，会产生磁场储存能量，当负载 （特别是电感性大的负载）电器设备开关时，会产生瞬时过电压，操作过电压同感应雷击 一样，可以间接损坏微电子设备。1.2 雷电防护区的划分按照 IEC1312-1 及 GB50057-94（2000 版）要求，应将要保护的空间划分为不同的防雷区，以规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和指明各区交界处的等电位连接点的位置。各区以

4、在其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。防雷区宜 按以下分区：1、LPZ OA区：直击雷非防护区，本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流； 本区内的电磁场没有衰减。2、LPZ OB 区：直击雷防护区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区内的电磁场 没有衰减。3、LPZ 1 区：屏蔽防护区， 本区内的各物体不可能遭到直接雷击， 流经各导体的电流比 LPZ OB更小；本区内的电磁场可能衰减，这取决于屏蔽措施。4、LPZ 2 区等：后续防雷区，当需要进一步减小导入的电流和电磁场时，应引入后续雷区， 并按照需要保护的系统所要求的环境选择后续防雷区的要求条件。 通常，防雷区

5、的数越 高电磁环境的参数越低。【防雷区域的划分示意图】1.3 雷电对电子设备损害途径主要有三个途径：A. 直击雷经过接闪器（如避雷针、避雷带、避雷网等）而直放入地，导致地网地电位上 升。高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。B. 雷电流沿引下线入地时，在引下线周围产生磁场，引下线周围的各种金属管（线）上 经感应而产生过电压。C. 进出大楼或机房或生产车间的电源线和通信线等在建筑物外受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入，入侵电子设备【各种设备的耐雷幅值图】般情况下，某种设备与外界的联系可分为三种（如下图），电源线、信号线及设备地线，因而，无论浪涌过电压产生的形式如何，其最终 会

6、通过这三个途径中一种或几种对设备放电，造成设 备损坏。因此对于任何一个需要保护的空间内的设备， 只要截断该需要保护的空间与外界浪涌过电压的途 径，即可达到防护的要求。因此，设备因雷击损远点雷电的侵入坏，其损坏的原因可归纳为两点：线路传导过电压及 地电位反击。线路传导过电压的形成可分为以下三种：近点雷电磁场感应电感、电容性负载的起动 远点雷电的侵入对于存在架空线路的通信系统危害最为严重。处于建筑物内部的通信系统由于建筑物的保护，室内和建筑物近旁不可能遭受直接雷击。但若通信系统内的电力 线、信号线为架空引入，则在建筑物远处可能遭受直接雷击，沿线路传导的雷电过电压就 会侵入设备内部，造成设备损坏。近

7、点雷电磁场感应是近年通信系统设备损坏的主要途径。当建筑物遭受雷击或在建筑物近旁发生雷击时，强大的脉冲电流会在周围空间产生交变磁场（以雷电中心1.5km-2km的范围内都可产生危险的过电压），处于磁场中的导体因此而感应出高电压，沿线路产生 的过电压窜入设备，造成设备损坏。1.4 针对此三种途径所进行的防护国际上成熟的 现代综合防雷系统 包括：外部防雷、内部防雷（包括过压保护），即采 取：接闪、分流、均压等电位、屏蔽、接地及过压保护等部分组成，这些技术措施的实现 是有关防雷技术规范的落实。为了充分表达现代防雷技术原理，以下逐项予以说明。1.4.1 接闪接闪（器）是防雷系统的一个最基本的要求，合格的

8、接闪器必须对被保护物进行全面 的保护，接闪器对雷暴进行空间拦截。接闪方式有避雷针、避雷带（网）、针带混和三种方式。1.4.2 分流、屏蔽分流是指将雷电流分别从不同的防雷引下线泻流排放到接地装置中，防雷引下线的数 量越多，流经每根引下线的电流强度越小，对室内的弱电设备辐射影响越少。应按国家规 范的要求，必须安装不少于2条引下线，屏蔽的主要目的是对微电子设备进行隔离保护，利 用金属屏蔽层的趋附效应把雷电流从芯线层流走。建筑物内部使用的弱电设备，受到如下 几种干扰：雷电磁脉冲（LEMP;电力网络中各种操作过电压（SEMP；静电放电（ESD；大型设备之间的相互交叉干扰。143 均压和等电位连接对于建筑

9、物LPZ（区，要求所有的金属体均应可靠就近接地做等电位均压联结。特别是 对大楼其在天面上及机房内所有的金属架件、门窗均应可靠接地，使整个建筑物形成一个 大的均压体，避免设备之间在雷击的瞬间形成电位差而产生二次闪击、闪络，从而造成损 坏设备现象。为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差，就特别需要实行等电位连接，电源线、信 号线和天馈线路都要通过过压保护器进行等电位连接，各个内层保护区的界面处同样要依 此进行局部等电位连接，各个局部等电位连接棒互相连接，并最后与主等电位连接棒相连。 通过等电位工程的实施，当雷电来临时，所有的设备均处在同一个电位水平上，避免存在 危险电流的流动。144 接地系统接地系

10、统是防雷系统的重要环节，合理、规范的接地是降低雷电可能引起的危害程度 的极其有效措施。本方案设计中我们重点考虑信息系统弱电设备的接地问题。地网满足因 为距离而产生的电位差反击，通信设备接地不能滋生出高、低频干扰，影响设备的正常运 转，损坏设备，甚至泄密。本方案我们推荐采用联合接地的方式，采用大楼框架接地为主， 辅助地网为辅的接地方式进行。二、设计依据依据国际电工委员会IEC标准、法国NFC标准、德国VDE标准和中国GB标准与部委颁 发的设计规范的要求，大楼和大楼内之计算机房、程控机机房等设备都必须有完整完善之 防浪涌保护措施，保证该系统能正常运作。这包括电源供电系统、不间断供电系统，电脑网络、

11、卫星通信设备等装置，均应有 SPD防护装置保护。设计依据包括有:GB50057-94( 2000)建筑物防雷设计规范GB50174-93计算机机房防雷设计规范GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB9361-88计算站场地安全要求低压配电系统防雷GB15599-1993石油与石油设施雷电安全规范GB50074-2002石油库设计规范IEC1312雷电电磁脉冲的防护IEC 61643SPD电源防雷器IEC61024建筑物防雷IEC61024- 1建筑物防雷-通则IEC61643接至低压配电系统的浪涌保护器三、设计方案3.1 方案设计原则1、严格按照国标、部颁标准以及相关的国

12、际标准实施防雷工程。2、根据电子及电气设备的不同功能及保护程度确定防护要点，作分类保护。3、在做好系统防雷的基础上，达到最大节约资金的目的。3.2 防雷设计安装统计办公楼防雷措施型号或措施产地品牌作用安装位置数量备注12mm®锌中国办公楼屋顶避雷带、避雷带在办公楼天面女儿墙上400安装示意图见附件：设计图纸圆钢接地引下线办公楼避雷带和仓库独米焊接牢固，做防锈处理辅助地网水平接地体仓库后面空地上的辅助5X 50X 2500m中国辅助地网垂直接地体仓库后面空地上的辅助8根间距大于5米14mm避雷短针中国办公楼屋顶和水塔的四个外建筑物天面外角8支与避雷带和引下线的焊接搭接长铜铁接头中国防雷

13、器接地线与镀锌圆钢之一、二级防雷器接地点2个一端连接接地铜线，一端与钢材焊电源第一级防雷器深圳TOP通流容量100KA并联安装在电源总开关1套进线16mm2接地线25mm铜线信号防雷器TN-RJ45深圳TOP限制网线上的雷电电压串联安装在电信进线端1个接地导线6 mm铜线防雷器前置断路器正泰串联安装在电源以第一1个电源开关箱12P中国用于安装电源第一级防雷器1个PVC线管32mm中国穿套接地线及接地引下圆钢60米接地点连接避雷带及避雷针的接地在一楼与建筑物的框架6处焊接处焊缝长12cm,焊接后做防辅助材料1批焊条、防锈漆、扎带、相色带、缠绕管、凡士林、膨胀螺丝、固定支架、固定线卡、少量的水泥沙

14、子等危险品仓库防雷措施型号或措施产地品牌作用安装位置数量备注电源第二级防雷箱深圳TOP通流容量4UKA（8/2Uus），限并联安装在仓库配电箱存白;卄厶七/uni1台进线1Umm2接地线25mm铜线ICX-4U/385EX独立避雷针中国制供电线路上 用于危险品仓库的直击雷防的进线侧 全厂米，其中针高6米，并2支含固定支架、抗风拉索等全套辅助地网地沟开挖护 沟长视地形而定，深8Ucm排安装在仓 危险品仓库的后面空地3U米地沟夯实及回填垂直地极之间地体可靠焊接，在适当位置取办公楼框架立 柱内的柱钢筋焊接连通，所有焊缝处做好防锈处理，破坏辅助材料1批水泥处恢复原貌绝将胶布挖相色定线卡、铜螺丝焊条、防

15、锈漆、!带壤鼎扎带、il后镀锌螺丝颗粒凡士林、膨胀螺丝、四、产品介绍4.1 电源第一级防雷器在厂区内的总配电箱出线侧并联安装一套电源第一级防雷器，型号为深圳TOP公司生产的三相电源防雷器 TB100-440/4，目的是泄放供电线路上感应的雷电电流，从而确保厂 区内的供电线路不会因雷电侵袭而跳闸断电。产品参数和性能特点见下表。项目型号技术参数TB1UU-44U/4接线线径-35mm最高持续工作电压UC:385V AC标称通流量In（8/20us）60KA最大通流量Imax（8/20us）120KA响应时间ta< 25ns残压水平Up<IP等级IP 204.2 电源第二级防雷箱在危险品

16、仓库配电箱旁安装的电源点二级防爆型防雷器，型号为深圳TOP公司生产的三相电源防爆型防雷箱TCX-40/385EX该产品具有安全可靠性高，本质安全电路设计，响 应速度快，保护残压低等特点，通过 40A的空开并联安装在配电箱的进线侧。产品参数和 性能特点见下表。项目型号技术参数TCX-40/385EX接线线径-35mm最高持续工作电压匕385V AC标称通流量1 n（8/20us）20KA最大通流量1 max(8/20us)40KA响应时间ta< 25ns残压水平U<IP等级IP 204.3 信号防雷器在办公楼的网络线路上安装网络信号防雷器，型号为TN-RJ45保护交换机电信进线的网络

17、端口。产品图片和功能参数见下表。型号TN-RJ45TN-RJ45/8TN-RJ45/16TN-RJ45/24保护路数1路8路16路24路标称放电电流（8/20 卩 S） In5kA最大放电电流（8/20 卩 S） Imax10kA电压保护水平（In ）Up< 24V响应时间tA< 1ns传输速率Vs100Mbps插入损耗aE<保护线路4线(Pin 1/2,3/6 )接口类型RJ45防护等级IP20产品图片五、工程预算序号项目产品规格型号数量单位单价小计备注1独立避雷针全长米，针长 6米2支含固定支架、拉索及安装附件2避雷带12mm镀锌圆钢240米办公楼及仓库的避雷带、避雷带支

18、架、引下线及辅助地网的水平接地体3避雷带支撑卡300个女儿墙和水塔上的避雷带支撑卡4避雷短针长60cm, 端削尖8支水塔及办公楼屋面四周各安装一支5电源第一级防 雷器TB100-440/41套并联安装在办公楼配电箱进线侧6电源第二级防 雷箱（防爆型）TCX-40/385EX1套并联安装在仓库配电箱进线侧7信号防雷器TN-RJ451个串联安装在电信网络进线端口8防雷器前置空开DZ47-100A/3P1个串联安装在第一级防雷器的前端9开关箱300 X 150X 100mm1个:安装电源第一级防雷器的开关箱10电源线BVR-6mm230米:等电位连接及信号防雷器的接线11电源线BVR-10mm240

19、米电源防雷器的连接进线12电源线BVR-25mm220米:电源防雷器的接地线13垂直接地极/ 5X 50 X 2500mm镀锌角钢30根仓库后空地上的辅助地网，利用原 有的深井做为接地井，接地极的间 距5米14铜铁接头2个一、二级防雷器与接地圆钢之间的连接导体15PVC线管 32mm60米办公楼和仓库的避雷引下线及防雷 器接地线穿管敷设16辅助材料焊条、防锈漆、相色 带、胶布、扎带、螺丝等1批17设备小计18施工费19开挖地沟30米将仓库和办公楼做联合接地20破水泥立柱焊 接及恢复6个21费用合计22税金23总计24大写25防雷检测所检 测费26共计27大写工程施工6.1 施工时间以不影响广州

20、市金源电镀厂的正常运作为原则，争取在7天的施工期限内完成整个工程的施工与自检。6.2 施工管理工程质量管理流程其工程实施方法按如下方式进行 按点进行检测，接地系统是否合格，出 案，如接地系统检测合格立即做防雷电 护部分；如果接地系统检测不合格立即 统部分。工程施工人员安排施工人员安排：项目实施由精通业 富的施工人员组成。项目经理全面负责 施。项目负责工程师：全面负责项目工 工、文档。工程施工人员：负责项目的施工及 的工程资料整理。（如图）：示设计方过电压保做接地系务，经验丰本工程实程组织、施施工项目辅材米购：负责工程中各种辅助材料的米购，入库工程安装施工说明统筹规划工程施工的主要项目，根据用户

21、情况合理安排工程项目的实施。6.3 工程实施步骤及细节外部防雷措施的实施1）避雷带和避雷网的安装；2） 避雷带和避雷网宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢，圆钢直径不应小于8mm扁钢 截面不应小于48 mn其厚度不应小于4mm3） 避雷带转角处采用弧度连接，焊缝搭接长度不小于10cm；4） 避雷网格交叉连接处采用弧度连接，焊缝搭接长度不小于10cm；5） 避雷网格与原有避雷带采用多点连接，焊缝搭接长度不小于10cm；6）楼面等电位连接：楼面金属物体诸如金属构架、广告牌、风机、冷却塔、循环水塔、消防水管等金属构件均应采用扁钢或圆钢与避雷带相连，其搭接长度不小于10cm；对于长金属管道的弯头、阀门、法兰

22、盘等连接处连接螺栓小于 5 根时，需采用圆钢 或扁钢搭接。电源防雷措施的实施1）电源第一级防雷器的安装：电源第一级防雷器安装在总配电箱处，前端加装空气开 关，防雷器相线引入线截面积不小于 16 mm,地线截面积不小于25 mm；2）防雷器相线与地线不宜平行敷设，地线做到短、平、直；3）防雷器引线采用螺钉压紧；4）相线或地线线耳采用专用工具压制；5）防雷器前端所架装的空气开关通流量不小于 63A；6）防雷器的安装固定宜就近安装在配电箱内；7）SPD接地采用就近接地方式，与电源地或建筑物的主钢筋连接，接地线长度不大于1.5 米。8） 电源第二级防雷器的安装：电源第二级防雷器安装在楼层分配电箱或UP

23、S电源的前 端，防雷器前端加装空气开关；9）防雷器相线引入线截面积不小于 10 mm，地线截面积不小于16口血10）防雷器相线与地线不宜平行敷设，地线做到短、平、直；11）防雷器引线采用螺钉压紧；12）相线或地线线耳采用专用工具压制；13）防雷器前端所架装的空气开关通流量不小于 32A；14）防雷器的安装固定宜就近安装在配电箱内；15）SPD接地采用就近接地方式，与电源地或建筑物的主钢筋连接，接地线长度不 大于 1.5 米；16）电源第三级防雷器的安装：电源第三级防雷器有插座式防雷器与模块式防雷 器，模块式防雷器安装要求同上，插座式防雷器其安装使用与普通插座相同。17）电源防雷器的割接：电源防

24、雷器的割接需断电进行，断电之前应与用户密切联 系，避免造成不必要的损失。注：主钢筋接地，在安装防雷器所在房间的附近立柱 离柱子边缘 5-7 公分处，用电锤打一三寸见方的小孔，直见大楼主钢筋，采用焊接 办法引出地线，焊接处作防锈处理，安装完毕后，恢复原貌。信号防雷的安装由于信号传输受外境环境影响很大，信号防雷器的安装主要注意如下几点：1）信号防雷器需安装固定好，避免移动，增大信号衰减；2）信号防雷器不同电源防雷器，电源防雷器无方向性，信号防雷器具有方向性，其安 装方向主要影响其泄流能力，方向混乱会降低防雷功能；3）信号防雷器接地采用就近接地；4）信号防雷器保护管脚应与通信管脚一致，否则起不到防雷

25、功能；5）信号防雷器的割接：一般情况下，电源线路都具有备用电源或应急电源，电源线路 的断电不会对用户造成太大的影响，由于信号线路的特殊性，信号的中断可能产生 不可估量的损失，因此在信号防雷器割接前须作充分的准备工作；6）检查通信管脚与防雷器保护管脚是否一致；7）检查信号线的工作电压是否与防雷器的工作电压一致；8）检查信号防雷器的传输速率是否大于信号线的传输速率；9）通知相关部门或相关机为信号割接作好准备工作。均压等电位排的安装1）汇流排的安装：汇流排采用40X 4mm勺紫铜排安装在静电地板下，汇流排采用绝缘 子支承；2）汇流排搭接处采用 4 个螺杆压紧，形成电气通路。设备的等电位连接1）室内金属线槽、 机架、金属门窗、设备外壳、服务器外壳、 静电地板龙骨等采用 6mm2 接地线与汇流排或汇流排相连；2）室内均压不环或汇流排一侧与室内专用地线相连，另一侧与大楼主钢筋相连（对接 地有严格要求的