诸暨市轻工技校校区综合防雷设计方案

目录

第一章 公司简介

第二章 防雷概况及设计依据

第三章 设计方案

第四章 工程预算

 第一章 公司简介

长沙科盛雷防雷技术有限公司由中国普天集团的原普天通信设备厂的防雷产业部改制而成的专业性防雷高科技企业。公司具有普天防雷近三十年的防雷经验，注册资金200万元，拥有一批从事多年防雷的专业技术人员，致力于防雷产品的研发、生产、销售及售后服务。专业从事防雷工程设计、施工及防雷产品的安装维护。公司现有大专以上学历36人，具有计算机、通信工程、电气自动化、机械设计、电气、机电一体化等专业高级工程师5名，工程师18名，技术人员13名。公司采用现代最先进的管理制度和模式，全过程导入ISO9001：2000质量管理体系，建立了完善的质量管理体系，获得广东中鉴认证有限责任公司的认证。积极实施品牌战略，努力打造一流的防雷品牌。公司建有先进的雷电检测实验站、配备完备的雷电检测设备及全面的检测手段，可对防雷产品及原材料进行全方位的检测，加上先进的工艺流程和完备的生产设施，使我们的产品具有卓越的品质保证。

公司已开发了电源防雷箱、电源防雷器（模块）、计算机网络防雷器、视频和监控系统防雷器、天馈线路防雷器、音频线路防雷器以及低电阻接地材料等多系列，多规格产品，以满足客户各种防雷需求。产品的主要性能符合国际电工委员会标准和相关国家标准、行业标准，并通过信息产业部、铁道部、北京雷电防护装置测试中心等权威机构检测，获得相关省市气象局的准入许可。

公司产品已广泛用于：

通信机房、机站电源电路和信号线路的防雷击保护；

计算机网络电源电路和信号线路的防雷击保护；

楼宇建筑物供电系统以及消防、供水和网络信号线路的防雷击保护；

工业配电柜（板）电源及信号控制线路的防雷和操作过电压保护；

高速公路、铁路、广播电视、电力、航空、金融证券等系统的防雷保护；

野外气象、雷达、水利及环保监测等站、各种数据采集系统的防雷保护；

工业自动化及控制系统的电源和信号线路的防雷保护；

低电阻接地材料广泛用于电力、移动、电信、联通、铁路、气象、广播电视、医疗设施、石油石化及建筑工程等领域的接地工程。

我们将恪守“诚信创业、推动进步、奉献社会、实现自我”的企业宗旨，为普天下的顾客提供一流的防雷产品和技术服务。

防雷减灾、不断进步是我们崇高的责任

品质一流、顾客满意是我们永恒的追求。

第二章 防雷概述及设计依据

一、防雷概述：

雷电是一种常见且非常壮观的自然现象，它具有极大的破坏力，对人类的生命、财产安全造成巨大的危害，1987年联合国确定雷电是对人类危害最大的十种自然灾害之一。自从人类进入到电气化时代以后，雷电的破坏主要以直击雷击毁人和物为主，发展到以通过金属线与雷电波破坏电气设备为主。

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:

    我国电力线输电方式是由发电厂通过升压变压器升压后，输送到低压变压器，经低压变压器输出给用户。由于我国的电压基本波形是每秒50H_Z的正弦波形曲线，在电力线上形成每秒50次的交变磁场。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，那么雷击高压电场通过静电吸收原理，向大地方向运动。雷电首先击在电力线上，并从电力线的负载保护地线入地释放，这样就击穿了设备。在高压线上的表现为击穿变压器的绝缘，在变压器低压端与负载的连线上遭雷击，损失的是用电设备。由于变压器低压输出端是三条相线，做一条地线，当作零地合一线，变成三相四线制零地合一方式给用电设备供电，雷电击在火线与大地放电，就等于火线与零线放电通过电力线直接击穿用电设备的电子元件。一般电子设备线与外壳的耐压为每分钟V_AC1500V，火线与零线耐压为工业级Vdc550-650V,这么低的耐压一旦遭受远点雷击，必将击坏用电设备。为此，在选择防雷器时，首先考虑远点雷击。

    ② 雷电近点袭击电力线:

    所谓雷电近点袭击电力线，实际上是雷电袭击用电设备所在的建筑物避雷针，从而引起的雷电电磁脉冲的保护问题。雷电打在建筑物避雷装置上，避雷针引下线由于线路电感的作用，IEC1312定义最多只能将50%的电流引入大地，余下的电流将通过电力线屏蔽槽、水管、暖气管、金属门窗等与地面有连接的金属物质联合引雷,但也只引下少部分雷电流,余下总电流的25%在大楼流窜UPS输入输出负载的电源线、局域网线等,击穿小型机局域网端,最终由逻辑地线处下泄入地。对设备而言，部分雷电流将由UPS输入电源线对交流地线进行L-PE、N-PE泄放，UPS输出L-PE(逻辑地) 、N-PE泄放，局域网线对逻辑地线等进行泄放。最终结果，将击穿UPS输出对地线和输入对地线端、小型机电源对逻辑地线、网口对逻辑地线。为此，必须对UPS输入输出火线零线对交流地和直流逻辑地进行保护，必须对小型机、服务器及其它重要终端进行等电位保护，对网口进行保护，只有堵死一切雷电导入的端口，才能有效的保护设备免受雷电的侵害。

2、雷电作用下建筑物内感应雷害

    雷电击在建筑物避雷针上，由避雷针通过引下线，将雷电流泄放大地，引下线自上而下产生一个变化旋转快速运动磁场，建筑物内的电源线、网络线等相对切割磁力线，产生感应高压并沿线路传输击毁设备。由雷电产生的感应电压无孔不入，它可以危及机房内所有的用电器，在上海一座邮电智能大厦一次雷击，4台服务器遭受雷击，80多条广域网络线端口及4台网络交换机的RJ45端口全部损坏；广东省1996年计算机系统遭受雷击损失五亿元人民币。感应雷的能量虽小，但电压较高。所以，对感应雷害的防护，应该是全面的防护。

3、雷电作用下的网络雷害

① 广域网络

    一般讲，广域网络通常不遭受直击雷的破坏，1mm²的铜线遭受10KA的雷电袭击，它自身就断了。所以，广域网的雷害主要是感应雷害，击穿方式为线对线和线对机壳（地），在GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》标准中，广域网保护的最大雷电流为5KA，连接广域网一般有以下几类，一类是DDN租用专线，一类是ISDN专线，一类是帧中继以及微波通讯方式。对于专线的接收端口，它的耐压应为5倍工作电压，即Vdc25V,传输速率≤2M，插入保安器，使之在雷电作用下，短路保护5KA电流，而端口残压小于25V；而对于话线备份来说，它的工作电压为48V加93√2V振铃电压共计175V，插入保安器，保安器的启动电压185V，残留电压小于Vdc330V，因为调制解调器的耐压为Vdc330V。保护模式为线对地和线对线，广域网遭受雷击的概率较大，一般在28%左右。

② 局域网络

    在局域网的传输电缆中，常常采用UTP电缆，UTP电缆的4对线中两对线(1-2,3-6线对)一对线接收一对线发送，采用RJ45接口方式。既然局域网电缆采用RJ45型是一收一发，那么就应按两对线进行雷电保护。

    我们做过一次试验，在一条连接服务器的网线旁边，约距网线0.5 m处，采用雷击发生器对网线0.5 m处一条金属线发射雷电流。由小到大，发射电流为10KA，周边磁场污染了网线，瞬间服务器端口、芯片被击穿，这时，示波器记忆感应高压为100V。

    在机房的综合布线中，施工人员为了布线工程的美观漂亮，把很多网线放在墙壁内，没有考虑对UTP电缆的屏蔽处理，一旦大楼某些钢筋泄放雷击电流都将引起感应高压，从而击毁设备。

另外，对于网络系统，由于雷电引起的电磁脉冲，在机房内产生变化电磁场，必然引起网卡端口芯片的烧毁。

鉴于近年来雷电对计算机通信系统造成损害情况较为严重，计算机通信接口的损坏往往直接导致整个网络系统的瘫痪。

针对上述问题，长沙科盛雷防雷技术有限公司经过几十年的防雷研究，设计出的一系列防雷保护措施与产品，经过几十年来的实践与证明，行之有效。

二、总体防雷设计原则

现代建筑物防雷是一项涉及多种学科的综合性科学，是一项由多方面因素构成的系统工程，因此必须作深入细致的调查研究，以综合防雷的观点来考虑，并在工程施工中得到有效的贯彻实施。综合防雷工程包括外部防雷、内部防雷和过压保护，三者之间密切相关，缺一不可。

    只做外部防护而忽视内部防护是不完善的，因为，外部防护（避雷针、避雷带）只能防直击雷击，只保护建筑物本体不受雷击的破坏，而不能保护建筑物内电子信息系统的安全，通常情况下外部防护只能将50%左右的雷电流引入大地，还有50%将通过感应、耦合等途径平均流入各电气通道（如电源线、信号线和金属管道等）。当雷击建筑避雷带时，强大的雷电流经避雷引下线入地的同时，将会在引下线周围产生强大的电磁感应，当附近有线路或金属导体时，将会在线路或金属导体上感应出过电压，过电压将沿线路向两端分散，使与线路相连接设备损坏。因此，只做外部防护而忽视内部防护将会给工程带来严重的安全隐患。防雷工程是一个系统工程，应严格按照国家标准从外部（直击雷防护）到内部（屏蔽、等电位连接、设计安装防雷器、共用接地系统、合理布线等）进行整体防护设计，不能忽视其中任何一个环节，一个小小的环节都有可能会带来灾难性的后果。

三、设计指导思想及设计依据

1、设计指导思想

防雷保护设计工作不是简单的防雷设施安装和堆砌，而是一项要求高、难度大的系统工程，涉及多方面的因素。为此我们的设计指导思想的主旨是，本着“安全、经济、实用”的原则，严格遵照国家及行业相关防雷技术标准规范要求，进行统筹设计。根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》规范条文说明第一章总则说明“按照本规范设计的防雷装置的防雷安全度不是100%”。因此，按照本设计方案设计的防雷其安全度亦不是100%，但对已做了综合防雷系统的部分，能大大减少雷击概率，提高设备的防雷等级，达到防雷减灾的目的。

2、设计依据

1．GB50057-10《建筑物防雷设计规范》

2．GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

3．GB2887-89《计算机场地安全要求》

4．GB50174-93《电子计算机机房设计规范》

5．.GB7450-87《电子设备雷击保护导则》

6.IEC1312-1：1995《雷电电磁脉冲的防护通则》

7.IEC61024-1-1《建筑物防雷—防雷装置保护、级别的选择》

第三章 设计方案

按照国际电工标准IEC1312-1技术要求，应将需要保护的空间划分为不同的防雷区，并在不同的防雷区域的界面上进行等电位连接，能直接连接的金属物就直接连接，不能直接连接的（如电力线、通信线路等），则必须依据不同防雷区域的划分，采用不同防护等级的防雷设备器件，对后续被保护设备进行有效的保护且必须实施等电位连接。

   实地勘察情况:

 诸暨市轻工技校校区地处市区、气候湿润、年降水量较多，属于强雷区，因此对与雷电防护的要求很高，根据《建筑物防雷设计规范》分类原则属于第三类防雷建筑物。本校区现有防雷装置（避雷带）相当简陋有的严重锈蚀，连接不全，引下线不足，而且接地电阻偏大。电源及信号的感应雷电的防护、等电位连接等方面基本是空白。

防雷目的：

   防雷工程的目的是保护建筑物内的人员安全，保护建筑物内用电设备的安全稳定，达到防雷减灾的目的。

方案的具体内容：

具体防雷方案由以下几部分组成：

一． 直击雷的防护

二． 电源系统感应雷电的防护

三． 信号系统感应雷电的防护

四． 等电位联接

五． 接地

六．校园现有的防雷设施介绍及具体整改方案

七．施工方案示意图

一、直击雷的防护：

校园各楼房现都已经敷设有避雷带作为直击雷接闪装置，只需要对各大楼的地网做适当的改造和避雷带除锈、上漆（为了不影响接闪效果。除锈后必须使用银粉漆作为防锈材料）、增加引下线等改造。在校方领导的情况介绍中，总配电房没有外部防雷装置和接地系统，需要规范要求新建。食堂和宿舍楼群的部分外部防雷设施需要重新布设和接地。

二、电源系统感应雷电的防护：

在学校的总配电房安装1套KSJ-380BJ/120型三相电源防雷箱作为电源防感应雷电的一级保护。

在教学楼主副楼、实训基地、实验楼、老实验楼、公寓楼、综合楼、食堂、宿舍、的电源控制处各安装一套KSJ-380B/80型三相电源防雷箱作为电源防感应雷电二级保护。

在行政楼的各楼层、风雨操场的电源控制处各安装一套KSJ-380C/60型三相电源防雷箱作为电源防感应雷电二级保护。

在每间电教室的电源控制处、计算机中心的电源控制处各安装一套KSJ-220D/40型单相电源防雷箱作为电源防感应雷电的二级保护。重要设备前加装KSJ-Z5/16型防雷插座作为设备防感应雷电末级保护。

在实训基地的机床配电处加装KSJ-M/4AC40型三相防雷模块做为机床的电源防感应雷电末级防护。

三、 信号系统感应雷电的防护：

信号系统防感应雷电本方案具体考虑信息中心机房的网络传输信号线路的保护和教学楼的教学终端设备的信号防护。对计算机机房和其它大楼的网络信号交换机使用KSJ-C100/RJ45-24型以太网络防雷器进行保护。对计算机机房的光端机传输线路和教学终端用KSJ-C100/RJ45型号网络信号防雷器进行信号线路保护。

四、 等电位联接：

对计算机中心的原有均压环做适当整改、增设屏蔽系统，防雷区域间做好合理布线。其他各大楼均须安装等电位连接端子板（MEB）。

五、 接地：

           接地是防雷工程中一个重要的环节，地网是雷电流最终去处，地网的好坏直接影响防雷效果的好坏。没有一个合理、良好的地网不但起不到很好的防雷效果，甚至有时会适得其反。本方案在总配电房、实验楼、行政楼、食堂须增设四组接地电阻≤4Ω的联合接地体。

地网垂直接地体采用5×50×2500热镀锌角钢，水平接地体采用4×40热镀锌扁钢，垂直接地体与水平接地体的连接采用双面焊接，水平接地体与水平接地体的搭接采用双面焊接，焊接面积不小于10mm²，焊接处刷红丹做防腐处理。接地模块与地网的垂直接地体做可靠联接，水平接地体需包裹降阻剂、以降低土壤电阻值。

地网示意图

六、 校园现有的防雷设施介绍及整改方案：

1、 总配电房：在总配电处安装KSJ-380BJ/120型三相电源防雷箱（1套）作为整个校区的电源一级防护。增设总配电房的外部防直击雷措施及防雷接地系统。安装等电位连接端子板。

2、 实训基地：在基地的总配电处安装KSJ-380B/80型三相电源防雷箱（1套）作为整个基地的电源二级防护；在机床配电处加装KSJ-M/4AC40型三相防雷模块（15套）作为机床的末级电源防护。因为基地建筑为钢结构建筑，外部防直击雷则以做好钢结构跨接和防雷接地。安装等电位连接端子板。

3、老实验楼：对原有避雷带做除锈、防锈处理，并增加2组引下线（引下线的断接卡以下部位需套管处理）。安装等电位连接端子板。在大楼的总配电处安装KSJ-380B/80型三相电源防雷箱（1套）作为整个基地的电源二级防护

4、实验楼：对原有避雷带做除锈、防锈处理。安装等电位连接端子板。沿大楼外墙用5×50×2500镀锌角钢、4×40镀锌扁铁、KSJ-JDMK型接地模块（每间隔一处垂直接地体放置一块）做环型地网，并与大楼原有地网相连接形成联合接地体、连接点不少于4个。在大楼的总配电处安装KSJ-380B/80型三相电源防雷箱（1套）作为整个大楼的电源二级防护

（1）对计算机中心机房的联合接地体、引下线、电源防浪涌保护装置、信号系统保护装置、屏蔽、均压、合理布线等项目按规范做整改或建设。中心和电教室电源三级防护防雷器数量：电源防雷箱 KSJ-220D/40（6套）；以太网络防雷器：KSJ-C100/RJ45-24（1台）， KSJ-C100/RJ45 （2套）、重点设备前端使用KSJ-Z5/16型防雷插座作为末级保护（预计用8套）

   （2）对信息机房及教室做好完善的屏蔽、金属物跨接及引下接地系统。

4、 行政楼：对原有避雷带做除锈、防锈处理。安装等电位连接端子板。沿大楼外墙用5×50×2500镀锌角钢、4×40镀锌扁铁、KSJ-JDMK型接地模块（每间隔一处垂直接地体放置一块）做环型地网，并与大楼原有地网相连接形成联合接地体、连接点不少于4个。在行政楼的各个楼层各安装一套KSJ-380C/60型三相电源防雷箱（共5套）做为行政楼的防感应雷二级保护装置。

5、教学楼：对原有避雷带做除锈、防锈处理。安装等电位连接端子板。主、副楼的避雷带、广告牌之间做回路连接。

（1）在教学楼（包括副楼）的电源控制处安装KSJ-380B/80三相电源防雷箱各一套（共2套）做为教学楼的防感应雷二级保护装置。

  （2）对教学楼的信息教学末端做电源和信号末级防护（单相电源防雷模块KSJ-M/2AC40：数量需要确定；单口信号防雷器KSJ-C100/RJ45：数量需要确定；音频线路防雷器KSJ-A60-3P/110：数量需要确定）。

6、宿舍楼群：对原有避雷带做修复、除锈、防锈处理。安装等电位连接端子板。（男生宿舍楼需加2组引下线，引下线断接卡以下部位须套管处理），在每栋宿舍大楼的电源控制处各安装一套KSJ-380B/80型三相防雷箱（共5套）作为电源的二级保护；单口信号防雷器KSJ-C100-RJ45/5：数量视需要确定。

7、 食堂：食堂楼顶的避雷带须重新敷设、引下。引下线不得少于4组，断接卡以下部位需用套管处理。安装等电位连接端子板。沿食堂外墙用5×50×2500镀锌角钢、4×40镀锌扁铁、KSJ-JDMK型接地模块（每间隔一处垂直接地体放置一块）做环型地网，并与原有地网相连接形成联合接地体、连接点不少于4个。在电源控制处安装一套KSJ-380B/80型三相防雷箱（共1套）作为电源的二级保护。

8、综合楼：对原有避雷带做修复、除锈、防锈处理。安装等电位连接端子板。在电源控制处安装一套KSJ-380B/80型三相防雷箱（共1套）作为电源的二级保护、单口信号防雷器KSJ-C100/RJ45：数量视需要确定。

9、公寓楼：对原有避雷带做修复、除锈、防锈处理。安装总等电位连接端子板。在电源控制处安装一套KSJ-380B/80型三相防雷箱（共1套）作为电源的二级保护；单口信号防雷器KSJ-C100/RJ45：数量视需要确定。

10、风雨操场：在操场的电源控制处装置一套KSJ-380C/60型三相防雷箱（共1套）作为电源的二级保护；广播终端前加装音频线路防雷器KSJ-A60-3P/110（2套）。

第四章 工程预算表：略

质量承诺书

一．我公司提供的防雷产品一年内免费质量保证，任何因我方产品质量问题而导致防雷产品的损坏，可采用一对一的形式进行免费更换。（注：因用户使用不当造成的损失，不在免费更换之内）

二．一年免费质量保证期满后，我公司对所售产品提供终身维护，产生的维修费用只收成本费用。

三．出现问题时，我方接到用户通知后将在3天内赶到事故现场协调解决（人力不可抗拒因素除外），并与相关部门协调处理灾后事宜。

四．我公司的防雷产品已由太平洋保险公司进行质量承保，因我公司产品质量问题给客户造成损失，由我公司负责。（若因第三方的工程设计、施工不到位造成的损失，我公司不承担责任。）

五．我公司可对使用方的有关人员进行全面系统的培训，培训内容包括防雷的基本原理，防雷产品的安装方法和日常维护保养，如用户在防雷产品的设计和安装有困难时，我方愿提供此方面的技术支持，具体事项由我公司技术工程部负责。

长沙科盛雷防雷技术有限公司

           2018年5月