消防控制室监控机房防雷设计方案.doc

消防控制室防雷设计方案 郑州普天防雷科技有限公司 目 录第一章 雷电概述3第二章 设计原则4第三章 设计依据4第四章 防雷设计5第一章 雷电概述雷电是一种极具破坏力的自然现象，其电压可高达数百万伏，瞬间电流更可高达数十万安培。千百年来，雷电所造成的破坏可谓不计其数。落雷后在雷击中心1.5-2Km 范围内都可能产生危险过电压损害线路上的设备。雷电灾害如同暴雨、飓风一样都属于气象（自然）灾害，它与水、旱、刑事犯罪、交通事故统称为影响社会安全和经济发展的六大灾害。雷电产生于雷暴，而雷暴往往伴随强对流天气而形成，是由大气环流和当地气象因素决定的。雷暴是积雨云中云与云之间或云与地之间产生的放电现象，并伴有火花放电，强大电流通过时，又使空气迅速膨胀产生巨大的响声，即雷电。闪电有枝状、片状、带状、球状，其中枝状最为常见。 雷暴的能量是由太阳辐射能转化的大气不稳定能所供给的。每年进入春季，太阳辐射增强，大气中的不稳定能增加，因雷暴始发于春季，盛夏，太阳辐射强烈，大气不稳定能储存多，雷暴频繁。秋冬以后，太阳辐射减弱，因而雷暴逐渐减少。但由于全球气候变化和大气污染等原因，现在冬季也经常出现雷击现象。据悉，每个闪电的强度可以高达100 万伏，一个中等强度雷暴的功率约有10 万千伏安，相当于一座小型核电站的输出功率。雷电防护是一门古老而有神秘色彩的科学，自从有人类历史以来，各个时期都记录着人们和雷电斗争的历史。自从富兰克林（Benjamin Franklin，17061790）研究大气物理建立雷电理论并发明了避雷针以来，人类同雷电的斗争进入了新的领域。富兰克林以后，现代工业化开始发展，尤其是在俄国工程师多勃罗奥里斯基（18621919）发明了三相感应电机和变压器实现电能远距离传输；美国发明家贝尔（18471922）发明了电话以后，人类很快进入了电气化时代。这个时候雷电的危害从过去的以直击雷击毁地上的人和物为主发展成为以通过导线传播的雷电波为主。经过长期的研究，人们建立起了感应雷和高电压反击的理论，弄清了高电压雷电波在金属导线上的传播规律，并于1890 年发明了带串联间隙和熔断器的避雷器。1922 年美国西屋电气公司研制成功了炭化硅避雷器，1972 年日本日立公司研制成功了配电用无间隙避雷器，防雷科学得到了大的发 展，高电压雷电保护技术基本成熟。近年来，随着大量的数据设备和精密仪器应用的范围日益广泛，雷电损害造成的事故有逐年上升的趋势。由于通讯计算机网络精密设备内部结构的高度集中化，使设备耐受过电压、过电流的能力下降，更易遭受雷电破坏。轻者可造成计算机终端和通信设备的接口损坏，使通信中断，大量信息丢失或无法传输；重者使网络主机损坏，导致网络瘫痪，工作无法进行。计算机网络系统易遭受雷击损坏的设备有：MODEM（调制解调器）、ROUTER（路由器）SWITCH（交换机）、HUB、 网卡、通信卡、UPS、计算机电源及主板。例如：银行是近年时常遭受雷击的地方，原因是银行采用微机联网，由于微电子产品，普遍绝缘强度低，过电压耐受力差，一旦遭受雷击，轻则程序混乱，重则将微机损坏，与微机一样，通讯也是近年雷击袭击的新目标，其原因一是电话数量增多，二是通讯设备先进之后承受力随之减弱，过去使用的元件，耐受能量为一个焦耳左右，而进的元件只是过去元件耐受能力千万分之一。在雷电灾害防御方面，纵观人类防雷历史，已有两个多世纪，从建筑物防雷发展到供电防雷、电气和电子设备防雷，现在已进入第四个阶段即现代微电子设备防雷。防雷技术和产品，也随着现代高新技术发展得到显著发展，除传统的避雷针引雷拦截技术外，已拥有消散削减、屏蔽隔离、抑制分流、疏导均衡等电位、优化接地泄放和雷电控测定位预警等技术，并相应研制出多种高科技的隔离装置、电子避雷器、高效防腐降阻剂等设备、器件和产品，出现了火箭与激光等人工影响雷电的装置和雷电探测预警系统设备，这都为有效防御治理雷电灾害奠定了技术和物质基础。工业化和科技的进步使得各种高层建筑和特殊用途建筑如雨后春笋般的拔地而起，这也为雷电防护提出了大量新的问题随着城市建设速度大大加快，一座座高楼如雨后春笋般平地而起，高耸入云，城市磁场也因此发生变化，使得雷电对人们日常生活影响日益明显。1989 年8 月12 号，山东皇岛油库突遭雷暴袭击， 导致起火爆炸，整个油库区成了一片火海，大火燃烧了104 个小时，造成了重大的人员伤亡和巨大的经济损失。来自中国气象局的数据表明，仅1997 年就在广东省发生雷击事故145 案，造成直接经济损失2 亿元，间接经济损失在5 亿元以上。因此“静电抵抗”、“电磁干扰”、“热岛效应”等等的问题都有待进一步去研究和解决。近十多年来围绕这些问题人们进行了不懈的努力，提出了许多新的防雷理论，研制出一大批新的防雷器件、设备和材料，开发出许多全新的雷电防护技术。我国于1994 年颁布了新的建筑物防雷设计规范GB 50057-1994，该规范参考了大量国际标准，对原有的规范做了大量的修改，无论从指导思想、技 术要求还是技术措施上讲都处在国际领先地位，这也标志着我们国家对雷害的重视。 第二章 设计原则 消控室的综合防雷设计应考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度，分别采取相应的防护措施。1 、在进行综合防雷设计时，应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则，进行综合设计及维护。2 、消控室综合防雷系统的防雷设计应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、其用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。必须坚持预防为主，安全第一的指导方针。3 、消控室综合防雷系统应根据所在地区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同，采用不同的防护标准。第三章 设计依据1、 建筑物防雷设计规范GB50057-20102、 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2004第四章 防雷设计1、为其建筑物内设备、人员的安全，该建筑感应雷防护宜设四级防护。在建筑的总配电箱安装一级PT-380/60（Iimp(10/350)=60KA、Up<1.5KV）电源避雷器，为第一级防护；在控制室的配电箱安装一级PT-220/40（Imax(8/20)=40KA、Up<1.8KV）电源避雷器，为第二级防护；在消控室所有设备的电源前端采用PT电源避雷器插座，作为第三级级防护。进入消控室的控制线的输入端处安装PT-V485的控制线防雷器。2、所有屏蔽电缆进入建筑物内，屏蔽层均应接地。3、在消控室中就近找一建筑物立柱（非直击雷引下线立柱），凿开取其主筋利用其作为接地线，利用建筑的基础作为电源避雷器的接地系统。4、消控室中所有的门窗及机房四壁所有的金属物做等电位连接。5、在消控室防静电地板下敷设0.6*0.6m的S型等电位接地网络，室内所有设备主机、联动控制盘等设备的机架配线槽、设备保护接地、电源系统保护接地、SPD接地端做等电位连接。6、消控室的所有设备的外壳等金属物都应做防静电接地，采用6mm2铜芯线接至防静电网格上。7、在消控室设置汇集排，设备的金属外壳分别接于排上，汇集排接至共用接地系统。8、消防控制系统所控制的水、风、空调系统等设备的金属机架、管道就近于等电位接地端子板连接。9、消控室采用的直流工作地、安全保护地、屏蔽接地、防静电接地、spd接地采用共用接地，共用接地装置的接地电阻不大于1。仲工18625591351 郑州普天防雷科技有限公司 工程部