防雷装置设计技术评价2014

1、防雷设计技术评价防雷设计技术评价2014- 2 - 26沈克鑫沈克鑫 1398514103113985141031o 贵州省防雷减灾中心贵州省防雷减灾中心 主要从事防雷装置设计技术评价、雷电灾害风主要从事防雷装置设计技术评价、雷电灾害风险评估。险评估。前言前言各位同事各位同事:大家好大家好,高兴能有这样的机会和大家一起交高兴能有这样的机会和大家一起交流流,把我工作中的一些心得体会告诉大家把我工作中的一些心得体会告诉大家,和和各位同事一起共同提高各位同事一起共同提高,取得进步取得进步前言前言o 我这次交流的内容主要是防雷设计评价，从我这次交流的内容主要是防雷设计评价，从设计评价的合法性、开展所需

2、条件、工作流设计评价的合法性、开展所需条件、工作流程和具体操作方法、最后是一些常用计算和程和具体操作方法、最后是一些常用计算和判断的经验，总共时大约两个课时。判断的经验，总共时大约两个课时。法理依据法理依据中国气象局第中国气象局第21号令号令防雷装置的设计审核和防雷装置的设计审核和竣工验收竣工验收第五条第五条 防雷装置设计未经审核同意的，不得交付防雷装置设计未经审核同意的，不得交付施工。防雷装置竣工未经验收合格的，不得投入使施工。防雷装置竣工未经验收合格的，不得投入使用。用。第九条（五）经当地气象主管机构认可的防雷专业第九条（五）经当地气象主管机构认可的防雷专业技术机构出具的有关技术评价意见。

3、技术机构出具的有关技术评价意见。法理依据法理依据中国气象局第中国气象局第20号令号令防雷减灾管理办法防雷减灾管理办法第十五条第十五条 防雷装置的设计实行审核制度。防雷装置的设计实行审核制度。县级以上地方气象主管机构按照有关规定负责本行县级以上地方气象主管机构按照有关规定负责本行政区域内的防雷装置的设计审核。审核合格的设计政区域内的防雷装置的设计审核。审核合格的设计方案，由负责审核的气象主管机构出具核准证明；方案，由负责审核的气象主管机构出具核准证明；不合格的，负责审核的气象主管机构作出不予核准不合格的，负责审核的气象主管机构作出不予核准的决定，书面告知理由。未经审核或者审核不合格的决定，书面告

4、知理由。未经审核或者审核不合格的设计方案，不得交付施工。的设计方案，不得交付施工。法理依据法理依据贵州省气象灾害防御条例贵州省气象灾害防御条例第二十八条第二十八条 防雷装置设计应当经县级以上防雷装置设计应当经县级以上气象主管机构审核。气象主管机构应当自气象主管机构审核。气象主管机构应当自收到防雷装置设计审核申请之日起收到防雷装置设计审核申请之日起15日内日内出具审核意见。对符合国家规定的防雷技出具审核意见。对符合国家规定的防雷技术规范和标准的，应当予以批准；对不符术规范和标准的，应当予以批准；对不符合的，作出不予批准的书面决定并说明理合的，作出不予批准的书面决定并说明理由。由。法理依据法理依据

5、技术评价的目的和意义技术评价的目的和意义o 是规范防雷装置设计的技术手段。o 是防雷装置检测的重要依据。技术评价的目的和意义技术评价的目的和意义技术评价的目的和意义技术评价的目的和意义技术要求技术要求o 要熟练开展这项工作、应当具有一定的知识储备，或者说应当向这些方面努力提高：o 要具有较高的防雷专业水平、熟悉主要的防雷规范、了解相关的防雷要求o 要具有一定的建筑制图、识图能力o 要具有一定的CAD操作知识资料的准备资料的准备o 需要的资料有：1、防雷要素-雷暴日、地闪密度、土壤电阻率等、2、相关的防雷要求和规范3、项目有关信息和周边环境4、项目的具体资料5、评价所需配套的工作软件资料资料的准

6、备资料的准备防雷要素气象站点分布资料的准备资料的准备o 雷暴日o在GB50057规范中，雷暴日是计算年预计雷电闪击次数的重要参数，年预计雷电闪击次数是确定建筑物防雷类别的一个重要依据 1971-2000年雷暴日年月分布规律图雷暴日防雷规范对雷暴日划分标准防雷规范对雷暴日划分标准少雷区：雷暴日 25天；中雷区：25天雷暴日40天；多雷区：40天雷暴日90天；强雷区：90 雷暴日海南省年平均雷暴日120天广东省年平均雷暴日110天贵州省年平均雷暴日51.6天资料的准备资料的准备遵义市雷暴日数是53.3天，根据前面的划分方法，属于多雷暴区域。雷电活动观测站根据雷电定根据雷电定位资料分析位资料分析统计

7、的统计的地闪地闪密度密度资料的准备资料的准备-地闪密度资料的准备资料的准备-地闪强度资料的准备资料的准备-土壤电阻率用温纳四极法在项目所在地选取测试点（确定经纬度）采集数据，取接地极间距离a=10m，在正交的二个方向测量、取值。利用季节参数，修正平均土壤电阻率。测量仪器：HT-TERR-234E资料的准备资料的准备-土壤电阻率o 土壤电阻率是防雷技术评价中一个重要参数，规范规定，在土壤电阻率达到3000米时，建筑采用共用接地装置的，可以不计其接地电阻值，只要接地面积和接地体长度达到一定要求即可资料的准备资料的准备-技术技术规范o 技术评价依据： GB、HG、SH、JT、DL、TB、YD、 GA

8、、 QX、DB等等系列国家和地方规范。o 建筑物防雷： GB50057建筑物防雷设计规范 GB50096住宅设计规范 GB /T 50314 智能建筑设计规范 资料的准备资料的准备-技术技术规范o 易燃易爆场所的防雷: GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50028城镇燃气设计规范 GB50089民用爆破器材工厂设计安全规范 资料的准备资料的准备-技术技术规范o 石油化工的防雷 ： GB15599 石油与石油设施雷电安全规范 GB50074石油库设计规范 GB50160石油化工企业设计防火规范 GB50156 汽车加油加气站设计与施工规范 资料的准备资料的准备-技术技术规范

9、o 电力与用电防雷 ： JGJ16 民用建筑电气设计规范 GB50054 低压配电设计规范 GB50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 GB50303建筑电气工程施工质量验收规范 DL/T 621交流电气装置的接地资料的准备资料的准备-技术技术规范o 电子设备的防雷 ： GB/T2887电子计算机场地通用规范 GB50174 电子计算机机房设计规范 GB50343建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB/T19271雷电电磁脉冲的防护 GB/T50311建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 GB50395 视频安防监控系统工程设计规范资料的准备资料的准备-技术技术规范o 电信 ： YD5

10、068移动通信基站防雷与接地设计规范 YD2011微波站防雷与接地设计规范 YD5003 电信专用房屋设计规范 资料的准备资料的准备-技术技术规范o 国标图集： 9903D501-1 建筑物防雷设施安装 9902D501-2 等电位联结安装 9903D501-3 利用建筑物金属体做防雷接地装置 9903D501-4 接地装置安装资料的准备资料的准备-技术技术规范资料的准备资料的准备-项目资料项目资料o 项目信息和周边情况主要是关于项目建设单位、项目进度、项目位置等。通过在对项目进行登记时向申报人进行了解。资料的准备资料的准备-项目资料项目资料o图纸资料图纸一般要求准备正式施工图、主要图纸类型有

11、建筑、电气、结构、排水、暖通、管道、工艺以及弱电图纸，这些图纸不是每个项目都有全部，不同的项目图纸种类不一样资料的准备资料的准备-软件、硬件软件、硬件o 设计评价由于主要和图纸、文档接触较多，有些资料是电子版的资料所以需要相关配套的软件来操作。o CAD修改和查看软件（2006-2014）、CAD迷你看图 o 文档和表格软件，主要有Office和WPSo PDF查看软件AcrobatReader 、福昕PDF阅读器(Foxit Reader)资料的准备资料的准备-软件、硬件软件、硬件o 运行软件所需的电脑设备，对于处理文档和表各来说，对电脑要求不高，但是如果要用电脑打开CAD图纸时，通常要求电

12、脑有较大的内存和处理速度，显示器要求也比较高。工作流程o 项目登记工作o 申请资料查验o 工作任务分配o 开始进行图纸审阅o 制作评价报告和检测测试要求o 与申请人勾通并告知初步结果o 请相关人员复核结果并通知申请人o 报告交付、资料归档工作流程o 项目登记是设计评价前期与申请人进行勾通的重要环节o 包括项目的背景，项目的规模，项目位置及周边情况，建设单位情况，工程进度、申请人的特殊要求、联系人及电话等o 项目登记资料存档后，以后查找、比较、统计都比较方便。工作流程工作流程查验的申请资料查验的申请资料o 申请书、有单位章、项目情况介绍o 项目雷电风险评估报告（部分项目有）o 总平面图o 建筑施

13、工图一整套o 电气施工图一整套o 结构施工图o 暖通、排水、弱电图纸o 工艺、管道及其它需要的图纸（诸如：热工、防腐等） 开始进行图纸审阅开始进行图纸审阅o 总平面图 查看建设工程的总体布局、位置及周围环境，是否有邻近建筑物，查看高压电缆、网络通讯电缆、闭路电视电缆及相关管线的进线方式、埋地电缆长度等。可以了解项目所在地的雷电活动规律，根据项目中建筑总体布置情况确定项目中各建筑接地布置要求。o 建筑设计总说明 建筑设计总说明中通常包含有建筑项目的建设单位信息，建筑的名称、功能、建筑所处的位置，建筑占地面积，项目规模，各部分建面积，外装修的形式等内容，这些内容对于确定建筑设计中对防雷类别的划分有

14、重要意义。建筑设计总说明的实例建筑设计总说明的实例建筑设计总说明的实例建筑设计总说明的实例建筑设计总说明的实例建筑设计总说明的实例建筑设计总说明的实例建筑设计总说明的实例o 另外，建筑图中还有关于内装修、外装修、门窗、护栏、隔音材料、幕墙工程、消防材料等的说明。o 电气设计说明图 查看电气设计内容，建筑物防雷等级的划分，强、弱电系统电缆的引入方式，接地的形式，防止雷电波入侵或防止引入高电位措施。电气设计说明的实例o 平面图、立面图 可以了解建筑的外观形状，用于计算预计雷击次数是否与设计防雷类别相符。查看是否需要设置防侧击雷均压环措施，均压环上下的金属门窗、构件、上下金属管和煤气管道、电梯轨道、

15、电缆外铠装层等与均压环、引下线的焊连情况。查看建筑物内的设备、构件、管道等布置方式，是否预留等电位接地端子。o 屋面防雷图 结合相关结构图，查看屋面接闪器（针、带、网）布置、支距、支高、防腐、网格、材料规格情况。查查看引下线的数量、规格、敷设方式、防腐、连接、相关预留等情况，查看屋面是否有突出屋面的结构或构件及金属物（水箱、太阳能热水器、雨蓬、钢架、爬梯）的情况。o 基础接地平面图 结合相关结构图，查看建筑物接地装置的方式，以及接地极的材料规格、敷设方式、防腐、连接、接地电阻值、安全距离及相关预留等情况。 查看引下线的数量、规格、敷设方式、防腐、连接、相关预留等情况。 查看强（弱）电井内、电梯

16、井内、电梯机房、消防控制室内、光纤机房内、水泵房、变配电室内、发电机机房等接地引出端是否预留接地端子。o 强电系统图 查看高、低压配电系统是否采取防雷电波入侵措施，浪涌保护器的设置规格、参数是否符合要求。电力干线、支线采用的进线方式（金属线槽、电缆桥架、穿管敷设等）。 查看动力与照明系统。 查看屋面电气线路是否采取相应的防雷电波入侵措施。线路应穿金属管并两头接地，上与避雷带下与配电金属外壳连接。（高层建筑物的航空故障灯、屋面彩灯、风机、冷却塔、空调机组、广告牌）o 弱电系统图 主要有电话网络通讯系统图、有线电视系统图、可视门禁对讲系统图、楼宇控制系统图、消防系统图施工设计技术评价的内容施工设计

17、技术评价的内容o 接闪器设计 o 引下线设计o 接地装置设计o 等电位联结 o 屏蔽保护措施的设计o 过电压保护的设计o 电气设计o 机械设计建筑物防雷的基本参数 建筑物类别避雷网格冲击电阻引下线间距网、带、引下线规格接地体规格第一类建筑物5m5m 或 6m4m10（每根引下线）12m （平均间距）圆钢直径8mm扁钢截面48mm2扁钢厚度4mm圆钢直径10mm扁钢截面100mm2扁钢厚度4mm角钢厚度4mm钢管壁厚3.5mm第二类建筑物10m10m 或12m8m10（每根引下线）18m（平均间距）第三类建筑物20m20m 或24m16m30（每根引下线）25m（平均间距）o 接闪器设计 通过滚

18、球法及网格法计算，判断接闪器（避雷针、避雷带、避雷网）能否保护建筑物或被保护设备。 判断接闪器的材料规格、位置、敷设情况等是否符合设计规范要求。（包括高层建筑的防侧击雷部分）o 容易出现的设计问题 避雷带（针、网、线）使用材料不符合规范。 屋面避雷网格尺寸不符合要求。 屋面等电位连接未设计。指突出屋面的金属管道、广告牌、旗杆等金属物体未设计。o 引下线设计 判断引下线材料规格、数量、敷设情况是否符合设计规范要求，是否预留测试点。 对于利用基础钢筋作为引下线的，判断作为垂直接地体的柱钢筋和承台钢筋和作为水平接地体的地梁钢筋的分布情况、联结情况是否符合设计规范要求。o 容易出现的设计问题 引下线短

19、路环未设计。垂直方向上每隔6米，应将一个箍筋与引下线主筋相焊接形成短路环，便于雷电流泻放通道效果更好。 引下线位置设计不合理。 引下线利用柱主筋数与主筋规格不符合要求。采用引下线柱内两根对角主筋通长焊通作为引下线，不同防雷类别建筑物其引下线利用主筋数与主筋规格要求不同。 电气预留接地与局部等电位接地引下线未设计。此类接地引下线最好不要利用防雷引下线，应采用大楼内部柱筋与防雷接地体焊接，通长焊通引至每处预留接地点。 机房接地引下线应采用专线。（352）o 接地装置设计 了解接地装置类型，判断接地极的材料尺寸、敷设情况、对跨步电压的预防措施、是否采用联合接地方式，接地电阻值和接地电阻稳定性等是否符

20、合设计规范要求。o 容易出现的设计问题 桩基利用率不足。桩基利用系数须达到一定值，以保障接地电阻值达到设计要求。对于土壤电阻率高的地方，应根据土壤特征、桩基性质及接地电阻设计值，适当增加桩基钢筋作为垂直接地极。 地梁短路环未设计。地梁环的安装对提高地网的散流、均衡地电位很有效，应考虑设计地梁短路环。 预留电气接地、等电位接地未设计。 外引防雷散流装置未设计。在自然接地体不能满足要求时，可通过外引防雷散流装置与人工接地体连接。o 等电位联结设计 判断建筑物内是否按规范预留总等电位联结板和局部等电位联结板，其分布情况如何。（如卫生间、管井） 判断屋面金属物（水箱、消防管、水管、气管、风管旗杆、楼梯

21、）是否保持电气联结。 判断高层建筑物是否按规范设置均压环，其位置、材料尺寸及敷设情况符合设计规范。 o 等电位联结设计 判断均压环层以上外墙上的栏杆、金属门窗、空调室外机的是否保持电气联结。 判断建筑物内电梯井导轨、竖直敷设的水管、风管是否保持电气联结。 判断进入建筑物的各种管线是否保持电气联结。 判断排放易燃气体管首的阻火器、呼吸阀、测量孔、透光孔等金属配件管道是否保护电气联结。o 容易出现的设计问题 均压环设计应注意：建筑物外部的金属物体（金属门窗、玻璃幕墙、广告牌）应与均压环就近连接；均压环可利用建筑物的外圈梁钢筋通长焊通成环形回路而成，也可用另外敷设扁钢或圆钢于建筑物外围并焊接成电气回

22、路而形成；均压环须与所有的引下线就近连接成电气环路。 建筑物内自顶至底垂直敷设的金属管道、楼梯金属扶手等金属物体应在底部与防雷装置就近等电位联结，如敷设到屋面，还应在屋面与避雷带进行等电位联结。 o 屏蔽保护措施设计 判断建筑物的金属支撑物、金属门窗框架、 钢筋、金属管道等是否保持电气联结。 判断设备及各种管线的敷设、路径、接地情况是否符合设计规范。（主要针对易燃易爆场所、金属储罐、加油站、弱电系统）。 计算电磁脉冲强度 LEMP,绘制GS线。o 容易出现的设计问题 所有进出建筑物的金属电缆、信号线等均应穿金属管埋地引入，埋地长度不得小于15m，金属屏蔽管应就近接至防雷接地装置上，建筑物内的设

23、备、管道、构架等主要金属物，应就近接至防雷接地装置上，平行敷设的管道、构架、电缆金属外皮等长金属物其净距小于一定数值时，应每隔一段距离进行跨接处理。 建筑物内设有机房等重要功能室时，应在室外设置“法拉第”笼式结构屏蔽网格空间。可利用建筑物柱筋、梁筋焊接而成。其它管线电子信息系统线缆最小平行间距(mm)最小交叉间距(mm)防雷引下线1000300保护地线5020给水管15020压缩空气管15020热力管(不包封)500500热力管(包封)300300煤气管30020注：如线缆敷设高度超过6000mm时，与防雷引下线的交叉净距应按下式计算：S0.05H式中：H交叉处防雷引下线距地面高度(mm);S

24、交叉净距(mm).电子信息系统线缆与其他管线的净距 类 别与电子信息系统信号线缆接近状况最小净距(mm)380V电力电缆容量小于2kVA与信号线缆平行敷设130有一方在接地的金属线槽或钢管中70双方都在接地的金属线槽或钢管中10380V电力电缆容量25kVA与信号线缆平行敷设300有一方在接地的金属线槽或钢管中150双方都在接地的金属线槽或钢管中80380V电力电缆容量大于5kVA与信号线缆平行敷设600有一方在接地的金属线槽或钢管中300双方都在接地的金属线槽或钢管中150注：1.当380V电力电缆的容量小于2kVA,双方都在接地的线槽中，即两个不同线槽或在同一线槽中用金属板隔开，且平行长度

25、小于等于10m时，最小间距可以是10mm.2.电话线缆中存在振铃电流时，不应与计算机网络在同一根双绞线电缆中。电子信息系统与电力电缆的净距电子信息系统线缆与电气设备之间的净距名 称最小间距(m)名 称最小间距(m)配电箱3.00电梯机房2.00变电室2.00空调机房2.00o 过电压保护设计 了解供电方式，判断信息系统及电子、电气设备的所有线路是否安装相应的电源SPD、信号SPD、馈线SPD。 判断各类SPD的性能参数是否符合设备防护要求。（如：保护模式、冲击电流容量、限制电压、泄漏电流等等）。 判断各类SPD、多级SPD的安装位置是否适宜，线路材料规格和敷设情况。o 容易出现的设计问题 电源SPD、信号SPD、等产品的性能参数差异大，多数产品无产品检验报告。 使用未经备案许可的防雷产品。SPD连接导线最小截面积防护级别SPD类型导线截面积(mm2)SPD连接相线铜导线SPD接地端相线铜导线第一级开关型或限压型1625第二级限压型1016第三级限压型610第四级限压型46注:组合型SPD参照相应保护级别的截面积选择。 电压电压信号网络信号网络7.5 VRS422, RS423, RS485, 以太网, 大多数 LANS 以太网，和局域网7.0 V数据电话公司（