諸暨市輕工技校校區綜合防雷設計方案

目錄

第一章 公司簡介

第二章 防雷概況及設計依據

第三章 設計方案

第四章 工程預算

 第一章 公司簡介

長沙科盛雷防雷技術有限公司由中國普天集團的原普天通信設備廠的防雷產業部改制而成的專業性防雷高科技企業。公司具有普天防雷近三十年的防雷經驗，注冊資金200萬元，擁有一批從事多年防雷的專業技術人員，致力于防雷產品的研發、生產、銷售及售后服務。專業從事防雷工程設計、施工及防雷產品的安裝維護。公司現有大專以上學歷36人，具有計算機、通信工程、電氣自動化、機械設計、電氣、機電一體化等專業高級工程師5名，工程師18名，技術人員13名。公司采用現代最先進的管理制度和模式，全過程導入ISO9001：2000質量管理體系，建立了完善的質量管理體系，獲得廣東中鑒認證有限責任公司的認證。積極實施品牌戰略，努力打造一流的防雷品牌。公司建有先進的雷電檢測實驗站、配備完備的雷電檢測設備及全面的檢測手段，可對防雷產品及原材料進行全方位的檢測，加上先進的工藝流程和完備的生產設施，使我們的產品具有卓越的品質保證。

公司已開發了電源防雷箱、電源防雷器（模塊）、計算機網絡防雷器、視頻和監控系統防雷器、天饋線路防雷器、音頻線路防雷器以及低電阻接地材料等多系列，多規格產品，以滿足客戶各種防雷需求。產品的主要性能符合國際電工委員會標準和相關國家標準、行業標準，并通過信息產業部、鐵道部、北京雷電防護裝置測試中心等權威機構檢測，獲得相關省市氣象局的準入許可。

公司產品已廣泛用于：

通信機房、機站電源電路和信號線路的防雷擊保護；

計算機網絡電源電路和信號線路的防雷擊保護；

樓宇建筑物供電系統以及消防、供水和網絡信號線路的防雷擊保護；

工業配電柜（板）電源及信號控制線路的防雷和操作過電壓保護；

高速公路、鐵路、廣播電視、電力、航空、金融證券等系統的防雷保護；

野外氣象、雷達、水利及環保監測等站、各種數據采集系統的防雷保護；

工業自動化及控制系統的電源和信號線路的防雷保護；

低電阻接地材料廣泛用于電力、移動、電信、聯通、鐵路、氣象、廣播電視、醫療設施、石油石化及建筑工程等領域的接地工程。

我們將恪守“誠信創業、推動進步、奉獻社會、實現自我”的企業宗旨，為普天下的顧客提供一流的防雷產品和技術服務。

防雷減災、不斷進步是我們崇高的責任

品質一流、顧客滿意是我們永恒的追求。

第二章 防雷概述及設計依據

一、防雷概述：

雷電是一種常見且非常壯觀的自然現象，它具有極大的破壞力，對人類的生命、財產安全造成巨大的危害，1987年聯合國確定雷電是對人類危害最大的十種自然災害之一。自從人類進入到電氣化時代以后，雷電的破壞主要以直擊雷擊毀人和物為主，發展到以通過金屬線與雷電波破壞電氣設備為主。

1、電力線是雷電入侵電子設備的重要渠道：

① 雷電遠點襲擊電力線:

    我國電力線輸電方式是由發電廠通過升壓變壓器升壓后，輸送到低壓變壓器，經低壓變壓器輸出給用戶。由于我國的電壓基本波形是每秒50H_Z的正弦波形曲線，在電力線上形成每秒50次的交變磁場。如遇雷害發生時,在雷電未擊穿大氣時，將呈現出高壓電場形式。根據電學基本原理，磁場與電場之間是相互共存可逆變化的，那么雷擊高壓電場通過靜電吸收原理，向大地方向運動。雷電首先擊在電力線上，并從電力線的負載保護地線入地釋放，這樣就擊穿了設備。在高壓線上的表現為擊穿變壓器的絕緣，在變壓器低壓端與負載的連線上遭雷擊，損失的是用電設備。由于變壓器低壓輸出端是三條相線，做一條地線，當作零地合一線，變成三相四線制零地合一方式給用電設備供電，雷電擊在火線與大地放電，就等于火線與零線放電通過電力線直接擊穿用電設備的電子元件。一般電子設備線與外殼的耐壓為每分鐘V_AC1500V，火線與零線耐壓為工業級Vdc550-650V,這么低的耐壓一旦遭受遠點雷擊，必將擊壞用電設備。為此，在選擇防雷器時，首先考慮遠點雷擊。

    ② 雷電近點襲擊電力線:

    所謂雷電近點襲擊電力線，實際上是雷電襲擊用電設備所在的建筑物避雷針，從而引起的雷電電磁脈沖的保護問題。雷電打在建筑物避雷裝置上，避雷針引下線由于線路電感的作用，IEC1312定義最多只能將50%的電流引入大地，余下的電流將通過電力線屏蔽槽、水管、暖氣管、金屬門窗等與地面有連接的金屬物質聯合引雷,但也只引下少部分雷電流,余下總電流的25%在大樓流竄UPS輸入輸出負載的電源線、局域網線等,擊穿小型機局域網端,最終由邏輯地線處下泄入地。對設備而言，部分雷電流將由UPS輸入電源線對交流地線進行L-PE、N-PE泄放，UPS輸出L-PE(邏輯地) 、N-PE泄放，局域網線對邏輯地線等進行泄放。最終結果，將擊穿UPS輸出對地線和輸入對地線端、小型機電源對邏輯地線、網口對邏輯地線。為此，必須對UPS輸入輸出火線零線對交流地和直流邏輯地進行保護，必須對小型機、服務器及其它重要終端進行等電位保護，對網口進行保護，只有堵死一切雷電導入的端口，才能有效的保護設備免受雷電的侵害。

2、雷電作用下建筑物內感應雷害

    雷電擊在建筑物避雷針上，由避雷針通過引下線，將雷電流泄放大地，引下線自上而下產生一個變化旋轉快速運動磁場，建筑物內的電源線、網絡線等相對切割磁力線，產生感應高壓并沿線路傳輸擊毀設備。由雷電產生的感應電壓無孔不入，它可以危及機房內所有的用電器，在上海一座郵電智能大廈一次雷擊，4臺服務器遭受雷擊，80多條廣域網絡線端口及4臺網絡交換機的RJ45端口全部損壞；廣東省1996年計算機系統遭受雷擊損失五億元人民幣。感應雷的能量雖小，但電壓較高。所以，對感應雷害的防護，應該是全面的防護。

3、雷電作用下的網絡雷害

① 廣域網絡

    一般講，廣域網絡通常不遭受直擊雷的破壞，1mm²的銅線遭受10KA的雷電襲擊，它自身就斷了。所以，廣域網的雷害主要是感應雷害，擊穿方式為線對線和線對機殼（地），在GA173-1998《計算機信息系統防雷保安器》標準中，廣域網保護的最大雷電流為5KA，連接廣域網一般有以下幾類，一類是DDN租用專線，一類是ISDN專線，一類是幀中繼以及微波通訊方式。對于專線的接收端口，它的耐壓應為5倍工作電壓，即Vdc25V,傳輸速率≤2M，插入保安器，使之在雷電作用下，短路保護5KA電流，而端口殘壓小于25V；而對于話線備份來說，它的工作電壓為48V加93√2V振鈴電壓共計175V，插入保安器，保安器的啟動電壓185V，殘留電壓小于Vdc330V，因為調制解調器的耐壓為Vdc330V。保護模式為線對地和線對線，廣域網遭受雷擊的概率較大，一般在28%左右。

② 局域網絡

    在局域網的傳輸電纜中，常常采用UTP電纜，UTP電纜的4對線中兩對線(1-2,3-6線對)一對線接收一對線發送，采用RJ45接口方式。既然局域網電纜采用RJ45型是一收一發，那么就應按兩對線進行雷電保護。

    我們做過一次試驗，在一條連接服務器的網線旁邊，約距網線0.5 m處，采用雷擊發生器對網線0.5 m處一條金屬線發射雷電流。由小到大，發射電流為10KA，周邊磁場污染了網線，瞬間服務器端口、芯片被擊穿，這時，示波器記憶感應高壓為100V。

    在機房的綜合布線中，施工人員為了布線工程的美觀漂亮，把很多網線放在墻壁內，沒有考慮對UTP電纜的屏蔽處理，一旦大樓某些鋼筋泄放雷擊電流都將引起感應高壓，從而擊毀設備。

另外，對于網絡系統，由于雷電引起的電磁脈沖，在機房內產生變化電磁場，必然引起網卡端口芯片的燒毀。

鑒于近年來雷電對計算機通信系統造成損害情況較為嚴重，計算機通信接口的損壞往往直接導致整個網絡系統的癱瘓。

針對上述問題，長沙科盛雷防雷技術有限公司經過幾十年的防雷研究，設計出的一系列防雷保護措施與產品，經過幾十年來的實踐與證明，行之有效。

二、總體防雷設計原則

現代建筑物防雷是一項涉及多種學科的綜合性科學，是一項由多方面因素構成的系統工程，因此必須作深入細致的調查研究，以綜合防雷的觀點來考慮，并在工程施工中得到有效的貫徹實施。綜合防雷工程包括外部防雷、內部防雷和過壓保護，三者之間密切相關，缺一不可。

    只做外部防護而忽視內部防護是不完善的，因為，外部防護（避雷針、避雷帶）只能防直擊雷擊，只保護建筑物本體不受雷擊的破壞，而不能保護建筑物內電子信息系統的安全，通常情況下外部防護只能將50%左右的雷電流引入大地，還有50%將通過感應、耦合等途徑平均流入各電氣通道（如電源線、信號線和金屬管道等）。當雷擊建筑避雷帶時，強大的雷電流經避雷引下線入地的同時，將會在引下線周圍產生強大的電磁感應，當附近有線路或金屬導體時，將會在線路或金屬導體上感應出過電壓，過電壓將沿線路向兩端分散，使與線路相連接設備損壞。因此，只做外部防護而忽視內部防護將會給工程帶來嚴重的安全隱患。防雷工程是一個系統工程，應嚴格按照國家標準從外部（直擊雷防護）到內部（屏蔽、等電位連接、設計安裝防雷器、共用接地系統、合理布線等）進行整體防護設計，不能忽視其中任何一個環節，一個小小的環節都有可能會帶來災難性的后果。

三、設計指導思想及設計依據

1、設計指導思想

防雷保護設計工作不是簡單的防雷設施安裝和堆砌，而是一項要求高、難度大的系統工程，涉及多方面的因素。為此我們的設計指導思想的主旨是，本著“安全、經濟、實用”的原則，嚴格遵照國家及行業相關防雷技術標準規范要求，進行統籌設計。根據GB50057-94《建筑物防雷設計規范》規范條文說明第一章總則說明“按照本規范設計的防雷裝置的防雷安全度不是100%”。因此，按照本設計方案設計的防雷其安全度亦不是100%，但對已做了綜合防雷系統的部分，能大大減少雷擊概率，提高設備的防雷等級，達到防雷減災的目的。

2、設計依據

1．GB50057-10《建筑物防雷設計規范》

2．GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》

3．GB2887-89《計算機場地安全要求》

4．GB50174-93《電子計算機機房設計規范》

5．.GB7450-87《電子設備雷擊保護導則》

6.IEC1312-1：1995《雷電電磁脈沖的防護通則》

7.IEC61024-1-1《建筑物防雷—防雷裝置保護、級別的選擇》

第三章 設計方案

按照國際電工標準IEC1312-1技術要求，應將需要保護的空間劃分為不同的防雷區，并在不同的防雷區域的界面上進行等電位連接，能直接連接的金屬物就直接連接，不能直接連接的（如電力線、通信線路等），則必須依據不同防雷區域的劃分，采用不同防護等級的防雷設備器件，對后續被保護設備進行有效的保護且必須實施等電位連接。

   實地勘察情況:

 諸暨市輕工技校校區地處市區、氣候濕潤、年降水量較多，屬于強雷區，因此對與雷電防護的要求很高，根據《建筑物防雷設計規范》分類原則屬于第三類防雷建筑物。本校區現有防雷裝置（避雷帶）相當簡陋有的嚴重銹蝕，連接不全，引下線不足，而且接地電阻偏大。電源及信號的感應雷電的防護、等電位連接等方面基本是空白。

防雷目的：

   防雷工程的目的是保護建筑物內的人員安全，保護建筑物內用電設備的安全穩定，達到防雷減災的目的。

方案的具體內容：

具體防雷方案由以下幾部分組成：

一． 直擊雷的防護

二． 電源系統感應雷電的防護

三． 信號系統感應雷電的防護

四． 等電位聯接

五． 接地

六．校園現有的防雷設施介紹及具體整改方案

七．施工方案示意圖

一、直擊雷的防護：

校園各樓房現都已經敷設有避雷帶作為直擊雷接閃裝置，只需要對各大樓的地網做適當的改造和避雷帶除銹、上漆（為了不影響接閃效果。除銹后必須使用銀粉漆作為防銹材料）、增加引下線等改造。在校方領導的情況介紹中，總配電房沒有外部防雷裝置和接地系統，需要規范要求新建。食堂和宿舍樓群的部分外部防雷設施需要重新布設和接地。

二、電源系統感應雷電的防護：

在學校的總配電房安裝1套KSJ-380BJ/120型三相電源防雷箱作為電源防感應雷電的一級保護。

在教學樓主副樓、實訓基地、實驗樓、老實驗樓、公寓樓、綜合樓、食堂、宿舍、的電源控制處各安裝一套KSJ-380B/80型三相電源防雷箱作為電源防感應雷電二級保護。

在行政樓的各樓層、風雨操場的電源控制處各安裝一套KSJ-380C/60型三相電源防雷箱作為電源防感應雷電二級保護。

在每間電教室的電源控制處、計算機中心的電源控制處各安裝一套KSJ-220D/40型單相電源防雷箱作為電源防感應雷電的二級保護。重要設備前加裝KSJ-Z5/16型防雷插座作為設備防感應雷電末級保護。

在實訓基地的機床配電處加裝KSJ-M/4AC40型三相防雷模塊做為機床的電源防感應雷電末級防護。

三、 信號系統感應雷電的防護：

信號系統防感應雷電本方案具體考慮信息中心機房的網絡傳輸信號線路的保護和教學樓的教學終端設備的信號防護。對計算機機房和其它大樓的網絡信號交換機使用KSJ-C100/RJ45-24型以太網絡防雷器進行保護。對計算機機房的光端機傳輸線路和教學終端用KSJ-C100/RJ45型號網絡信號防雷器進行信號線路保護。

四、 等電位聯接：

對計算機中心的原有均壓環做適當整改、增設屏蔽系統，防雷區域間做好合理布線。其他各大樓均須安裝等電位連接端子板（MEB）。

五、 接地：

           接地是防雷工程中一個重要的環節，地網是雷電流最終去處，地網的好壞直接影響防雷效果的好壞。沒有一個合理、良好的地網不但起不到很好的防雷效果，甚至有時會適得其反。本方案在總配電房、實驗樓、行政樓、食堂須增設四組接地電阻≤4Ω的聯合接地體。

地網垂直接地體采用5×50×2500熱鍍鋅角鋼，水平接地體采用4×40熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體與水平接地體的連接采用雙面焊接，水平接地體與水平接地體的搭接采用雙面焊接，焊接面積不小于10mm²，焊接處刷紅丹做防腐處理。接地模塊與地網的垂直接地體做可靠聯接，水平接地體需包裹降阻劑、以降低土壤電阻值。

地網示意圖

六、 校園現有的防雷設施介紹及整改方案：

1、 總配電房：在總配電處安裝KSJ-380BJ/120型三相電源防雷箱（1套）作為整個校區的電源一級防護。增設總配電房的外部防直擊雷措施及防雷接地系統。安裝等電位連接端子板。

2、 實訓基地：在基地的總配電處安裝KSJ-380B/80型三相電源防雷箱（1套）作為整個基地的電源二級防護；在機床配電處加裝KSJ-M/4AC40型三相防雷模塊（15套）作為機床的末級電源防護。因為基地建筑為鋼結構建筑，外部防直擊雷則以做好鋼結構跨接和防雷接地。安裝等電位連接端子板。

3、老實驗樓：對原有避雷帶做除銹、防銹處理，并增加2組引下線（引下線的斷接卡以下部位需套管處理）。安裝等電位連接端子板。在大樓的總配電處安裝KSJ-380B/80型三相電源防雷箱（1套）作為整個基地的電源二級防護

4、實驗樓：對原有避雷帶做除銹、防銹處理。安裝等電位連接端子板。沿大樓外墻用5×50×2500鍍鋅角鋼、4×40鍍鋅扁鐵、KSJ-JDMK型接地模塊（每間隔一處垂直接地體放置一塊）做環型地網，并與大樓原有地網相連接形成聯合接地體、連接點不少于4個。在大樓的總配電處安裝KSJ-380B/80型三相電源防雷箱（1套）作為整個大樓的電源二級防護

（1）對計算機中心機房的聯合接地體、引下線、電源防浪涌保護裝置、信號系統保護裝置、屏蔽、均壓、合理布線等項目按規范做整改或建設。中心和電教室電源三級防護防雷器數量：電源防雷箱 KSJ-220D/40（6套）；以太網絡防雷器：KSJ-C100/RJ45-24（1臺）， KSJ-C100/RJ45 （2套）、重點設備前端使用KSJ-Z5/16型防雷插座作為末級保護（預計用8套）

   （2）對信息機房及教室做好完善的屏蔽、金屬物跨接及引下接地系統。

4、 行政樓：對原有避雷帶做除銹、防銹處理。安裝等電位連接端子板。沿大樓外墻用5×50×2500鍍鋅角鋼、4×40鍍鋅扁鐵、KSJ-JDMK型接地模塊（每間隔一處垂直接地體放置一塊）做環型地網，并與大樓原有地網相連接形成聯合接地體、連接點不少于4個。在行政樓的各個樓層各安裝一套KSJ-380C/60型三相電源防雷箱（共5套）做為行政樓的防感應雷二級保護裝置。

5、教學樓：對原有避雷帶做除銹、防銹處理。安裝等電位連接端子板。主、副樓的避雷帶、廣告牌之間做回路連接。

（1）在教學樓（包括副樓）的電源控制處安裝KSJ-380B/80三相電源防雷箱各一套（共2套）做為教學樓的防感應雷二級保護裝置。

  （2）對教學樓的信息教學末端做電源和信號末級防護（單相電源防雷模塊KSJ-M/2AC40：數量需要確定；單口信號防雷器KSJ-C100/RJ45：數量需要確定；音頻線路防雷器KSJ-A60-3P/110：數量需要確定）。

6、宿舍樓群：對原有避雷帶做修復、除銹、防銹處理。安裝等電位連接端子板。（男生宿舍樓需加2組引下線，引下線斷接卡以下部位須套管處理），在每棟宿舍大樓的電源控制處各安裝一套KSJ-380B/80型三相防雷箱（共5套）作為電源的二級保護；單口信號防雷器KSJ-C100-RJ45/5：數量視需要確定。

7、 食堂：食堂樓頂的避雷帶須重新敷設、引下。引下線不得少于4組，斷接卡以下部位需用套管處理。安裝等電位連接端子板。沿食堂外墻用5×50×2500鍍鋅角鋼、4×40鍍鋅扁鐵、KSJ-JDMK型接地模塊（每間隔一處垂直接地體放置一塊）做環型地網，并與原有地網相連接形成聯合接地體、連接點不少于4個。在電源控制處安裝一套KSJ-380B/80型三相防雷箱（共1套）作為電源的二級保護。

8、綜合樓：對原有避雷帶做修復、除銹、防銹處理。安裝等電位連接端子板。在電源控制處安裝一套KSJ-380B/80型三相防雷箱（共1套）作為電源的二級保護、單口信號防雷器KSJ-C100/RJ45：數量視需要確定。

9、公寓樓：對原有避雷帶做修復、除銹、防銹處理。安裝總等電位連接端子板。在電源控制處安裝一套KSJ-380B/80型三相防雷箱（共1套）作為電源的二級保護；單口信號防雷器KSJ-C100/RJ45：數量視需要確定。

10、風雨操場：在操場的電源控制處裝置一套KSJ-380C/60型三相防雷箱（共1套）作為電源的二級保護；廣播終端前加裝音頻線路防雷器KSJ-A60-3P/110（2套）。

第四章 工程預算表：略

質量承諾書

一．我公司提供的防雷產品一年內免費質量保證，任何因我方產品質量問題而導致防雷產品的損壞，可采用一對一的形式進行免費更換。（注：因用戶使用不當造成的損失，不在免費更換之內）

二．一年免費質量保證期滿后，我公司對所售產品提供終身維護，產生的維修費用只收成本費用。

三．出現問題時，我方接到用戶通知后將在3天內趕到事故現場協調解決（人力不可抗拒因素除外），并與相關部門協調處理災后事宜。

四．我公司的防雷產品已由太平洋保險公司進行質量承保，因我公司產品質量問題給客戶造成損失，由我公司負責。（若因第三方的工程設計、施工不到位造成的損失，我公司不承擔責任。）

五．我公司可對使用方的有關人員進行全面系統的培訓，培訓內容包括防雷的基本原理，防雷產品的安裝方法和日常維護保養，如用戶在防雷產品的設計和安裝有困難時，我方愿提供此方面的技術支持，具體事項由我公司技術工程部負責。

長沙科盛雷防雷技術有限公司

           2018年5月