防雷工程设计方案

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1、防雷工程设计方案　目录1系统概述2用户需求分析2.1建筑物环境介绍2.2建筑物的防雷等级2雷电防护系统总体方案3.1直击雷和感应雷的原理及危害3.2雷击损坏设备的渠道5.3防雷区的划分8.4设计指导思想和相关技术标准9.设计指导思想9.相关技术标准9.2方案设计10.防雷保护的主要原则11.直击雷防护11.电源系统的雷电防护11.通讯、网络系统的防雷与过电压保护12.接地系统14工程系统图171系统概述当今人类科学技术的发展已进入了高信息化的发展阶段。基于近些年来电子技术的飞速发展，各种先进的测量、保护监控、电信和计算机等电子产品正日益广泛的应用

2、于各行各业中。这些微电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低，过电压耐受能力差等致命弱点，一旦遭受雷击过压的冲击，轻则造成这些电子系统的运行中断，设备永久性损坏；重的是这些系统所承负的那些须实时运行的后续工作的中断瘫痪所造成的不可估量的直接与间接的巨大经济损失和影响。为此，我们认为对雷电电磁脉冲的防护，不但是必要的，而且是必须实施的。用户需求分析.1建筑物环境介绍xx位于杭州市区。项目建成后形成以XXX和二十一层的办公大楼为主体的综合建筑群。气候属于海洋性气候、盐雾腐蚀，最大相对湿度98%。电源的波动范围为电压15%，频率2%。.2建筑物的防雷等级根据G

3、B50057-94《建筑物防雷设计规范》中规定，故可定xx为第一类防雷建筑，并按第一类防雷建筑物采取相应的防雷措施。弱电系统有大量的信息设备，大楼供电系统的正常与否直接关系到各系统中的工作顺利进行、网络系统的稳定性和数据存储的安全性，以及通信系统的正常工作，系统的防雷有着很重要的作用。因此，应对建筑物作好直击雷和感应雷的防护。依据系统防雷的理论，我们将该系统分为：l直击雷防护l电源系统l地线系统对用户的各个功能区进行分区防雷击保护，某功能区出故障不影响其他区域的正常工作。据用户总电源和各机房的防雷要求，参照我们以往的实践经验，将提出以下方案实施该

4、工程项目。雷电防护系统总体方案.1直击雷和感应雷的原理及危害由于城市具有热岛效应，当市区上空出现雷云时，由于雷云负电的感应，使附近地面或地面上的建筑物积聚正电荷，从而地面与雷云间形成强大的电场。当某处积聚的正电荷密度很大，激发的电场强度达到空气游离的临界值时，雷云便开始向下方阶梯式放电，称为下行先导放电。处于市区的高层建筑物周围空间的电荷浓度较大，易形成向雷云方向的上行先导放电,当这个先导逐渐接近地面物体并达到一定距离时，地面物体在强电场作用下产生尖端放电，形成向雷云方向的先导并逐渐发展成上行先导放电，两者会合形成雷电通路，引发直击雷。因此，应对

5、处于市区及其附近的建筑物的直击雷防护引起特别重视。如上图所示，当避雷针引雷入地时，雷电流i将沿引下线泄放入大地，此时测试点的电位可用下式表示：Ux=Ul+Ur=Lo×h×di/dt+i(r+R)式中，Lo--引下线单位长度电感(μH/m)通常L0=μH/mh--测试点离地面高度(m)i--通过引下线的雷电流(KA)r--测试点至接地体电阻(Ω)R--接地电阻(Ω)di/dt--雷电流的陡度设Lo=μH/m，r=0，R=10Ω，h=10m，di/dt=100KA/μs则UL=×10×100/=(KV)UR=100×10=1000KVUX=此时的地电

6、位升高至1兆伏以上，而测试点的电位高达将对电子设备造成高电位反击而损坏电子设备。避雷针引雷时，由于接地体高电位在地面造成的跨步电压对人体可能产生危害。通过避雷针引下线上的大电流，使其附近平行金属导线上产生的感应过电压：当避雷针引雷后，在其引下线周围产生的感应电磁场将波及到附近的平行导线上，从而产生感应过电压Um，可表示为：Um=(LN(1000/a)-1/2)×di/dt×10-6(KV/m)设a=10m，di/dt=100KA/μs则Um=(KV/m)以避雷针为中心的不同半径范围内的平行导线感应过电压列于下表：a(m)5101002003004

7、00500600Um由此可见，以避雷针为中心的500米半径范围内的微电子设备均会遭受到数千伏的这种感应过电压破坏。据有关实例记载，即使并非设备所处大楼顶上的避雷针引雷，雷闪落于附近数公里外的地面，或是天空云际之间发生雷闪放电，都会酿成电子设备损坏。.2雷击损坏设备的渠道雷击损坏设备的渠道示意图为此，分别从以下几点进行具体分析：1、电力线是雷电入侵电子设备的重要渠道：1)雷电远点袭击电力线：电力线输电方式是由发电厂通过升压变压器升压后，输电至低压变压器，经低压变压器的输出给用户。由于电压基本波形是每秒50Hz的正弦波形曲线，在电力线上形成每秒50次

8、的交变磁场。如遇雷害发生时，在雷电未击穿大气时，将呈现出高压电场形式。根据电学基本原理，磁场与电场之间是相互共存可逆变化的，那么，雷击高