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学校综合防雷工程设计方案

文章出处:深圳市幸耀防雷网责编辑:人气:100发表时间:2021-09-30 14:37:06【

一、前言

   雷击已成为大自然的严重自然灾害之一,学校是教书育人,学生聚集的地方,防雷设施尤其重要。近几年来,随着教育事业的快速发展,学校高层建筑物不断增多,电化教育、远程教育等信息技术应用日益普及,雷电隐患也随之增加。2007年5月23日,重庆市开县兴业小学遭受雷击,造成7名学生死亡、39人受伤的重大雷击事故,由此可见,学校做好防雷设施的预防是多么的重要。 

    为了保证电子设备的正常运行和人员的安全,必须设计完整有效的防雷方案。

二、现代防雷基本知识  

   根据不同的破坏机理,雷这种特殊的自然放电现象表现为两种形式:直击雷和感应雷。

   直击雷是指带电云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。其破坏原理主要是机械破坏作用,体现在楼房顶角被雷击落一块水泥,大树被雷劈开,屋外的人畜被雷打死等;带电云层由于静电感应作用,使某一范围带上异种电荷,直击雷发生以后,云层带电迅速消失,而地面某些范围由于散流电阻的存在,以至出现局部高电压;或者由于直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象,叫做“二次雷”或称“感应雷”,其破坏机理主要是电子设备的过压击穿,造成设备故障或损坏,严重者造成设备整机报废。

   “直击雷”是在短时间内以脉冲的形式通过强大的电流,它的峰值有几十KA乃至几百KA,峰值时间很短,以us计的;“感应雷”没有直击雷那么猛烈,但它发生的机率远比直击雷高得多。因为直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害,而感应雷则不论雷云对地闪击,或者雷云对雷云之间闪击,都可能发生并造成灾害。此外,直击雷一次只能袭击一两个小范围的目标,而一次雷击可以在比较大范围内多个小局部同时发生感应雷过电压现象,并且这种感应高电压可以通过电力线、网络线等金属导线传输到很远,致使雷害范围扩大。特别是随着大规模集成电路的应用,防雷已由以前的防直击雷为主发展到今天的综合防雷。

直击雷的防护一般采用楼顶安装避雷带、避雷针等,配合引下线、地网以保护建(构)筑物及建(构)筑物内人员的安全;感应雷的防护主要采用线路上安装雷击过电压保护器,即防雷器,配以线路屏蔽接地、等电位接地处理等综合运用,以保护设备的安全。因此,只是防直击雷或只防感应雷都是不全面的,而应进行综合防雷。

三、现场分析

   该学校的建筑物主要有一号楼、二号楼、科技楼、体育馆、食堂、二栋学生宿舍楼组成,其中一号楼是机房所在地,机房内有在较多电子设备,需要做为一个重点防感应雷保护。另外在场外还有监控系统的前端设备也在重点防感应雷保护之内,七栋建筑物不但需要安装完善的直击雷防护设施,还要做好接地、等电位连接和防感应雷保护措施,从而形成一个完善的综合防雷系统。

四、设计依据

  1、GB50057-94《建筑防雷设计规范》

  2、GB50174-93《电子计算机房设计规范》

  3、JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

  4、GB9361-88  《计算机场站安全要求》

  5、GB7450-87  《电子设备雷击保护导则》

  6、GB2887-89  《计算站场地技术文件》

  7、GB9361-88  《计算站场站安全要求》

  8、GB50169-92 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

  9、JGJ/T16-92  《民用建筑电气执行规范》

  10、IEC1312    《雷电电磁脉冲的防护》

  11、XQ3-2000   《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》

五、防雷设计思路

  由于学校供电、信号系统防护点多、面广,因此,为了保护建筑物和建筑物内各向电子网络设备不受雷电损害或使雷击损害降低到最低程度,应从整体防雷的角度来进行防雷方案的设计。现在都采取综合防雷,综合防雷设计方案应至少包括5个方面:直击雷的防护、感应雷的防护、屏蔽、等电位联结、防雷接地,缺少任何一方面都是不完整的,有缺陷的和有潜在危险的。

   (一)、直击雷的防护   

如果无直击雷防护,按IEC1312的估算几乎所有雷电流都流经进出建筑物的导体型线路(如电源线、信号线等)侵入设备,这样的损害就非常之严重,因此做好直接雷击防护是做感应雷击防护的前提;直击雷防护按照国标GB50057《建筑物防雷设计规范》设计和施工,主要使用避雷针、避雷网、避雷线、避雷带及良好的接地系统,其目的是保护建筑外部不受雷击的破坏,给建筑物内的人或设备提供一个相对安全的环境。  

   (二)、感应雷的防护  

1、主供电源系统的防护

统计数据资料表明,微电子网络系统80%以上的雷害事故都是因为与系统相连的电源线路上感应的雷电冲击过电压造成的。因此,做好电源线的防护是整体防雷中不容忽视的一环。   

    2、信号系统的防护   

    尽管在电源外接引入线路上安装了防雷保护装置,由于雷击发生时,在各种信号线路(如双绞线)感应到的过电压,仍然会影响电子设备



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