直擊雷保護工程設(shè)計方案-避雷針安裝（鄭州萬佳防雷小黃）

直擊雷保護工程

設(shè) 計 方 案

鄭州萬佳防雷有限公司

二 O 一五年四月

目  錄

• 概述………………………………………………………
• 信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖風(fēng)險評估方法…………………
• 設(shè)計原則…………………………………………………
• 設(shè)計依據(jù)………………………………………………
• 設(shè)計方案…………………………………………  ……
• 防雷清單及報價………….…………………………
• 售后服務(wù)…………………….………………………

*章：防 雷 概  述

雷電是一種大氣自然現(xiàn)象，由雷電引起的雷擊災(zāi)害是一種常見的自然災(zāi)害，它主要分為直接雷擊和感應(yīng)雷擊。直接雷擊是云、地之間放電時，閃電直接擊在建筑物、其它物體、大地、或防雷裝置上，產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機械力者。感應(yīng)雷擊主要是云與云或云與地之間放電時，在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，當今世界已進入信息時代，通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟及國防現(xiàn)代化建設(shè)的各個領(lǐng)域。然而，微電子技術(shù)在應(yīng)用中的巨大優(yōu)勢，又成為它經(jīng)不起雷電危害的巨大劣勢，計算表明，在距離雷擊中心1.5-2km范圍內(nèi)都會產(chǎn)生危險過電壓，當電磁場強度達到0.07GS時，就會引起計算機誤動作，達到2.4GS時，就可能對集成電路板造成*性損壞。因此，電工委員會（IEC）將雷電災(zāi)害稱為“信息化時代的公害”。

現(xiàn)代防雷技術(shù)要求實施系統(tǒng)防雷工程，電工委員會第81防雷技術(shù)委員會（IEC/TC-81）的技術(shù)定義將系統(tǒng)防雷工作總結(jié)為：DBSE技術(shù)，即分流（Dividing）、均壓（bonding）、屏蔽（Shielding）、接地（Earthing）四項技術(shù)加之有效的防護設(shè)備的綜合，達到、立體化的防雷目的。國標《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》（GB50343–2012）也是遵循了以上原則，要求實施系統(tǒng)、全面的雷電防護措施。

第二章：信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖風(fēng)險評估方法

信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護的風(fēng)險評估，主要應(yīng)考慮信息系統(tǒng)所處的環(huán)境因素（主要包括地區(qū)雷電活動情況、所處建筑物的結(jié)構(gòu)、機房環(huán)境等）、信息系統(tǒng)設(shè)備自身情況（主要包括重要性、耐沖擊能力、屏蔽狀況等）、發(fā)生雷擊事故的后果嚴重程度三個方面進行綜合評估，將信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護分為A、B、C、D四級，分別采取相應(yīng)的多級防護措施。 

一、計算方法 

1、信息系統(tǒng)所處建筑物預(yù)計的年平均直擊雷次數(shù)計算公式： 

N=K·Ng·Ae

式中 N—建筑物年預(yù)計直擊雷次數(shù)（次/a） 

         K—校正系數(shù)，一般情況下取K=1，在下列情況下取相應(yīng)數(shù)值： 

        Ng—建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度[次/（km2·a）] 

        Ae—與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積（km2） 

其中 Ng=0.024·Td1.3

        Td—年平均雷暴日，根據(jù)當?shù)貧庀笈_、站資料確定（d/a）

Ae=[LW+2(L+W)·√H(200-H)+πH(200-H)]·10-6  （公式1） 

Ae=[LW+2(L+W)+πH2]·10-6（公式2）                  

式中L、W、H分別為建筑物的長、寬、高（m）。 

當H<100m，Ae按公式1計算； 

當H≥100m，Ae按公式2計算，其每邊的擴大寬度應(yīng)按等于建筑物的高H計算； 

當建筑物各部位的高不同時，應(yīng)沿建筑物周邊逐點算出zui大擴大寬度，其等效面積Ae應(yīng)按每點zui大擴大寬度外端的連接線所包圍的面積（具體可查閱GB50057-94附錄一）。 

2、信息系統(tǒng)因直擊雷和雷擊電磁脈沖引起設(shè)備損壞的可接受的zui大年平均雷擊次數(shù)計算公式： 

Nc=5.8×10-3 /C

式中  Nc—因直擊雷和雷擊電磁脈沖引起設(shè)備損壞的可接受的zui大年平均雷擊次數(shù) 

          C—各類因子 

其中  C=C1+C2+C3+C4+C5+C6

C1：信息系統(tǒng)所在建筑物材料結(jié)構(gòu)因子 

當建筑物屋頂和主體結(jié)構(gòu)均為金屬材料時，C1=0.5；

當建筑物屋頂和主體結(jié)構(gòu)均為鋼筋混凝土材料時C1=1.0；

當建筑物為磚混結(jié)構(gòu)時，C1=1.5；

當建筑物為磚木結(jié)構(gòu)時，C1=2.0；

當建筑物為木結(jié)構(gòu)或其它易燃材料時，C1=2.5。

C2：信息系統(tǒng)重要程度因子 

一般計算機、通訊設(shè)備，C2=0.5；

   《計算機場站安全要求》中劃為C類的機房，C2=1.0；

   《計算機場站安全要求》中劃為B類的機房，C2=2.0；

   《計算機場站安全要求》中劃為A類的機房，C2=3.0；

A類機房有嚴格的要求，有完善的計算機機房安全措施； 

B類機房有較嚴格的要求，有較完善的計算機機房安全措施； 

C類機房僅有基本的要求，有基本的計算機機房安全措施。 

現(xiàn)代計算機機房基本上達到了A類機房的安全要求，具體分類標準見下表。  

注：⊕有要求或增加要求   -無需要求   ⊙要求

 C3：信息系統(tǒng)設(shè)備耐沖擊類型和抗沖擊能力因子 

本因子與設(shè)備的耐各種沖擊的能力有關(guān)，與采用的等電位連接及接地措施有關(guān)，與供電線纜、信號線的屏蔽接地狀況有關(guān)，一般可原則分為： 

    一般，C3=0.5 

    較弱，C3=1.0 

相當弱，C3=3.0 

一般指設(shè)備為《低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合》（GB/T16935.1-1997）中所指的I類安裝位置的設(shè)備，且采取了較完善的等電位連接、接地、線纜屏蔽措施； 

較弱指設(shè)備為《低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合》（GB/T16935.1-1997）中所指的I類安裝位置的設(shè)備，但使用架空線纜，因而風(fēng)險較大； 

相當弱指設(shè)備集成化程度很高，通過低電壓、微電流進行邏輯運算的計算機或通訊設(shè)備。 

C4：信息系統(tǒng)設(shè)備所在雷電防護區(qū)（LPZ）的因子 

設(shè)備在LPZ2或更高層雷電防護區(qū)時，C4=0.5 

設(shè)備在LPZ1區(qū)內(nèi)時，C4=1.0 

設(shè)備在LPZ0B區(qū)內(nèi)時，C4=1.5 

設(shè)備在LPZ0A區(qū)內(nèi)時，C4=2.0 

有關(guān)雷電防護區(qū)的定義為： 

LPZ0A：直擊雷非防護區(qū)，本區(qū)內(nèi)的各類物體都可能遭到直接雷擊，本區(qū)內(nèi)的電磁場沒有衰減，屬*暴露的不設(shè)防區(qū)； 

LPZ0B：直擊雷防護區(qū)，本區(qū)內(nèi)的各類物體很少遭到直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)的電磁場沒有衰減，屬充分暴露的直擊雷防護區(qū)； 

LPZ1：*屏蔽防護區(qū)，本區(qū)內(nèi)的各類物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各類導(dǎo)體的電流比LPZ0B區(qū)進一步減少，由于建筑物的屏蔽措施，本區(qū)內(nèi)的電磁場得到了初步的衰減； 

LPZ2：第二屏蔽防護區(qū)，為進一步減小所導(dǎo)引的電流或電磁場而引入的后續(xù)防護區(qū)； 

LPZ3：第三屏蔽防護區(qū)，為進一步減小雷電電磁脈沖，以保護敏感度水平高的設(shè)備的后續(xù)防護區(qū)。

注：

        ：表示在不同雷電防護區(qū)界面上的等電位連接帶

      ：表示起屏蔽作用的建筑物外墻，房間或其它屏蔽體

LPS  ：外部防雷裝置

虛線  ：表示按滾球法計算LPS接閃器的保護范圍

和   ：天線

 ：交流配電屏（室）

圖1   雷電防護區(qū)劃分和做符合要求的等電位連接的例示

C5：信息系統(tǒng)發(fā)生雷擊事故的后果因子 

信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)中斷不會產(chǎn)生不良后果的，C5=0.5 ；

信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)原則上不允許中斷，但在中斷后無嚴重后果的，C5=1.0 ；

信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)不允許中斷，中斷后會產(chǎn)生嚴重后果的，C5=1.5 ；

C6：區(qū)域雷暴等級因子

少雷區(qū)，C6=0.8; 多雷區(qū)，C6=1; 高雷區(qū)，C6=1.2; 強雷區(qū)，C6=1.4;

3、信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護分級 

依據(jù)公式  E=1—Nc / N

 當E>0.98                              為A級 

 當0.95<E≤0.98                         為B級 

 當0.80<E≤0.95                         為C級 

 當E≤0.80                             為D級 

第三章：設(shè)計原則

3.1外部防雷設(shè)計根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-2010）要求，按二類防雷建筑物的要求進行設(shè)計。

3.2外部防雷設(shè)備選用騰輝智能THZ-05C先導(dǎo)放電避雷針作接閃器，通過不銹鋼升高桿引下，并與地網(wǎng)作可靠連接入地。

3.3設(shè)計原則

*性：防雷系統(tǒng)將采用上的技術(shù)和設(shè)備。

實用性：防雷系統(tǒng)建成后，將把被保護物遭受雷擊的概率和雷擊損失降至zui低水平，以體現(xiàn)建立該系統(tǒng)的價值。

可靠性：防雷設(shè)備運行穩(wěn)定、可靠，不影響系統(tǒng)設(shè)備運行。

經(jīng)濟性：在保證*、實用、可靠的前提下，選擇性價比較高的防雷設(shè)備以節(jié)省工程費用。

美觀性：防雷設(shè)備安裝、布局合理，與內(nèi)、外整體布局相配套，不影響整體美觀。

第四章：直擊雷設(shè)計依據(jù)

4.1《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（2010年版）GB50057-2010

4.2《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2012

4.3《氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護規(guī)范》QX3-2000

4.4《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》GB/T50311-2000

4.5《雷電防護》IEC62305系列標準

4.6《建筑物防雷設(shè)施安裝》99d501-1防雷與接地安裝

第五章：設(shè)計方案

現(xiàn)代防雷技術(shù)要求實施系統(tǒng)防雷工程，防雷設(shè)計主要從防直擊雷、接地及均壓等電位措施等方面綜合考慮。

• 本工程建（構(gòu)）筑物的防雷等級類別：二類。
• 本工程建筑物的防雷保護避雷針選用ESE提前放電避雷針一支或GZ2400-1C球形單針一支，主要為建筑物不受雷擊。
• 根據(jù)被保護物的尺寸，在建筑物樓頂安裝1支先導(dǎo)避雷針和低光強航空障礙燈1只。
• 避雷針采用不銹鋼升高桿安裝，避雷針安裝高度為Xm，保護范圍足以覆蓋建筑物。
• 避雷針和航空障礙燈可通過扁鋼與樓頂避雷帶焊接，利用避雷帶沿下線進行接地，接地電阻要求小于10Ω。
• 避雷針安裝、保護范圍可參照99（03）D501-1圖集。
• 所有焊點的搭接長度及防腐措施均按相關(guān)規(guī)范要求執(zhí)行。其它未盡事宜，

避雷針的安裝

    先將支座鋼板的底板固定在預(yù)埋的地腳螺栓上，焊上一塊助板，再將避雷針立起，找直、找正后，進行點焊，然后加以校正，焊上其它三塊肋板。zui后將引下線焊在底板上，清除藥皮刷防銹漆。
   

 支架安裝：

支架安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：
    

角鋼支架應(yīng)有燕尾，其埋注深度不小于100mm，扁鋼和圓鋼支架埋深不小于80mm。 所有支架必須牢固，灰漿飽滿，橫平豎直。
    

防雷裝置的各種支架頂部一般應(yīng)距建筑物表面100mm；接地干線支架其頂部應(yīng)距墻面20mm。
   

支架水平間距不大于1m（混凝土支座不大于2m）；垂直間距不大于l.5m。各間距應(yīng)均勻，允許偏差30mm。轉(zhuǎn)角處兩邊的支架距轉(zhuǎn)角中心不大于250mm。支架等鐵件均應(yīng)做防腐處理。
   

 埋注支架所用的水泥砂漿，其配合比不應(yīng)低于1∶2。
    

支架安裝
   

 應(yīng)盡可能隨結(jié)構(gòu)施工預(yù)埋支架或鐵件。

  根據(jù)設(shè)計要求進行彈線及分檔定位。  

 首先埋注一條直線上的兩端支架，然后用鉛絲拉直線埋注其它支架。
在埋注前應(yīng)先把洞內(nèi)用水澆濕。 

 如用混凝土支座，將混凝土支座分檔擺好。先在兩端支架間拉直線，然后將其它支座用砂漿找平找直。

 如果女兒墻預(yù)留有預(yù)埋鐵件，可將支架直接焊在鐵件上，支架的找直方法同前。

防雷引下線暗敷設(shè)：

  防雷引下線暗敷設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定：

 引下線扁鋼截面不得小于40×4mm；圓鋼直徑不得小于12mm。

 引下線必須在距地面1.5～1.8m處做斷接卡子或測試點（一條引下線者除外）。斷接線卡子所用螺栓的直徑不得小于10mm，并需加鍍鋅墊圈和鍍鋅彈簧墊圈。

 利用主筋作暗敷引下線時，每條引下線不得少于二根主筋。

 現(xiàn)澆混凝土內(nèi)敷設(shè)引下線不做防腐處理。建筑物的金屬構(gòu)件（如消防梯、煙囪的鐵爬梯等）可作為引下線，但所有金屬部件之間均應(yīng)連成電氣通路。

 引下線應(yīng)沿建筑的外墻敷設(shè)，從接閃器到接地體，引下線的敷設(shè)路徑，應(yīng)盡可能短而直。根據(jù)建筑物的具體情況不可能直線引下時，也可以彎曲，但應(yīng)注意彎曲開口處的距離不得等于或小于彎曲都線段實際長度的0.l倍。引下線也可以暗裝，但截門應(yīng)加大一級，暗裝時還應(yīng)注意墻內(nèi)其它金屬構(gòu)件的距離。

引下線的固定支點間距離不應(yīng)大于2m，敷設(shè)引下線時應(yīng)保持一定松緊度。

 引下線應(yīng)躲開建筑物的出入口和行人較易接觸到的地點，以免發(fā)生危險。

 在易受機械損壞的地方、地上約2.0 m至地下0.2m的一段地線應(yīng)加保護措施，為了減少接觸電壓的危險，也可用PVC管將引下線套起來。

采用多根明裝引下線時，為了便于測量接地電阻，以及檢驗引下線和接地線的連接狀況，應(yīng)在每條引下線距地1.8～2.2m處放置斷接卡子。利用混凝土柱內(nèi)鋼筋作為引下線時，必須將焊接的地線連接到首層、配電盤處并連接到接地端子上，可在地線端于處測量接地電阻。

  每棟建筑物至少有兩根引下線（投影面積小于50m2的建筑物例外）。防雷引下線為對稱位置，引下線間距離不應(yīng)大于20m，當大于20m時應(yīng)在中間多引一根

 利用主筋（直徑不少于 16mm）作引下線時，按設(shè)計要求找出全部主筋位置，距室外地坪1.8m處焊好測試點，隨鋼筋逐層串聯(lián)焊接至頂層，焊接出一定長度的引下線，搭接長度不應(yīng)小于100mm，做完后請有關(guān)人員進行隱檢，做好隱檢記錄。

 防雷引下線明敷設(shè)  

防雷引下線明敷設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定：

 引下線必須調(diào)直后進行敷設(shè)，彎曲處不應(yīng)小于90°，并不得彎成死角。
 引下線除設(shè)計有特殊要求者外，鍍鋅扁鋼截面不得小于40×4mm鋅圓鋼直徑不得小于8mm。

有關(guān)斷接卡子位置應(yīng)按設(shè)計及規(guī)范要求執(zhí)行。

 焊接及搭接長度應(yīng)按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

 建筑物屋頂上有突出物，如金屬桿，透氣管、金屬天溝、鐵欄桿、爬梯、冷卻水塔、電視天線等，這些部位的金屬導(dǎo)體都必須與避雷網(wǎng)焊接成一體。頂層的煙囪應(yīng)做避雷帶或避雷針。

  在建筑物的變形縫處應(yīng)做防雷跨越處理。 

 利用結(jié)構(gòu)圈梁里的主筋或腰筋與預(yù)先準備好的約20cm的連接鋼筋頭焊接成一體，并與柱筋中引下線焊成一個整體。
  

  圈梁內(nèi)各點引出鋼筋頭，焊完后，用圓鋼（或扁鋼）敷設(shè)在四周，圈梁內(nèi)焊接好各點，并與周圍各引下線連接后形成環(huán)形。同時在建筑物外沿金屬門窗、金屬欄桿處甩出30cm長 2mm鍍鋅圓鋼備用。
    4  質(zhì)量標準  

 材料的質(zhì)量符合設(shè)計要求；接地裝置的接地電阻值必須符合設(shè)計要求。

接至電氣設(shè)備、器具和可拆卸的其它非帶電金屬部件接地的分支線，必須直接與接地干線相連，嚴禁串聯(lián)連接。
    檢驗方法：實測或檢查接地電阻測試記錄。觀察檢查或檢查安裝記錄。

  基本項目：
      檢驗方法：觀察檢查和實測或檢查安裝記錄。

第六章：防雷清單及報價

七、服務(wù)與承諾

1、本公司保證所提供的產(chǎn)品符合國家有關(guān)防雷產(chǎn)品的法規(guī)和標準。

2．本公司產(chǎn)品實行一年內(nèi)免費更換，五年內(nèi)免費維修，終身維護。

3．用戶購買我公司的產(chǎn)品，保修期的起始日期為用戶收到產(chǎn)品之日；我公司承包的防雷工程中所使用的產(chǎn)品，保修期的起始日期為產(chǎn)品安裝之日。

4．保修期內(nèi)對符合保修條件的產(chǎn)品，不收取備件費和工時費；對不符合保修條件的產(chǎn)品，收取備件費，免收工時費。

5．凡本公司施工的防雷工程，保證防雷系統(tǒng)及被保護系統(tǒng)的安全有效運行，如防雷系統(tǒng)出現(xiàn)故障，自接到通知之時起，省外48小時派員趕往現(xiàn)場處理，省內(nèi)24小時派員趕往現(xiàn)場處理，市內(nèi)4小時派員趕往現(xiàn)場處理。

6．公司及各地經(jīng)銷商對各用戶實行免費提供防雷技術(shù)人員培訓(xùn)，免費提供防雷技術(shù)咨詢。

7．本公司產(chǎn)品均由中國平安保險股份有限公司質(zhì)量承保。

8．本《服務(wù)與承諾》解釋權(quán)歸河南揚博防雷科技有限公司。

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