防雷接地工程技术设计方案

1、 防雷接地工程技术设计方案第一部分闪电概述和破坏性闪电是由于天空中的云层相互高速运动和剧烈摩擦而引起的，使高端云层和低端云层带上相反的电荷。这时，低端的云层也在其下方的地面上感应出大量的异质电荷，形成了巨大的电容。当场强达到一定强度时，会发生对地放电，这就是雷击现象。在气象学中，常用雷暴日数、年平均雷暴日数、年平均地面闪电密度来表征某地闪电活动的频率和强度。此外，每年的雷击频率也用于评估雷电活动，是指在1000平方公里范围内，一年内发生的雷击次数。 在我国，闪电活动总则按年平均雷场数分为雷区少（ 80天）。雷雨天。天空）。我国的闪电活动在夏季最为活跃，冬季最少。全球分布在赤道附近最为活跃，随着

2、纬度的增加而减少，在两极最少。闪电的破坏力雷击的危害主要是由于云间或云与地、云与空气间的电位差达到一定水平（25-30kV/cm）时发生的剧烈放电现象。通常雷击分为直击雷、感应雷和球形雷三种。直接雷击是带电云层和地面上的一点之间的快速而猛烈的放电。感应雷是在直接雷击发生时，带电云层迅速消失，由于耗散电阻大，在地面部分区域出现局部高压，或在直接雷放电过程中，强脉冲电流产生电能，周围的电线或金属物体。当磁感应产生高压时，会发生二次雷击。1）直接雷击破坏：当雷电直接击中建筑物时，强大的雷电流使建筑物（构筑物）内的水被加热、汽化和膨胀，从而产生很大的机械力，导致建筑物燃烧或爆炸。此外，当雷电击中接闪器

3、，电流沿引下线泄放至大地时，此时对地电位上升，有可能跳至附近物体，称为“反击”闪电，导致火灾或人身伤害。伤亡。2）感应地雷伤害：感应地雷伤害也称为二次伤害。分为静电感应地雷和电磁感应地雷两种。由于雷电流变化梯度大，会产生很强的交变磁场，使周围的金属部件产生感应电流，可能对周围物体放电，感应时会对设备造成强烈损坏在正在连接的电线上。 .附图：某烟厂配电柜及设备被雷击损坏图3）静电感应闪电：雷云产生的电场带有大量的负电荷，会在金属导线上感应出被电场束缚的正电荷。当雷云向地面或云间放电时，云层中的负电荷瞬间消失（严格地说是大大减弱），那么这些在线路上感应的束缚正电荷也瞬间失去束缚。 ，在势能的作用下

4、，这些正电荷会沿线路产生很大的电流脉冲。4）电磁感应雷：雷击在供电线路附近，或雷击避雷针会产生很强的交变电磁场，这种交变电磁场的能量会在线路上感应出来，最后作用在设备上。由于避雷针的存在，闪电落在建筑物上的机会增加，感应雷对内部设备造成损害的机会和程度普遍增加，对电气设备造成极大的危害。因此，避雷针引下线的整体必须具有良好的导电性，接地体必须处于低阻抗状态。5）雷电波引入造成的损坏：当雷电靠近架空管线时，高压冲击波会沿架空管线侵入室内，导致大电流的引入，可能造成设备损坏或人身伤害。受伤。附图：传导雷进入室内附图：传导雷对设备的损坏6) 开关过电压：供电系统中感性和容性负载的导通或关断、对地短路

5、、电源线短路等，都会在电源系统上产生高压脉冲电源线，脉冲电压可达线电压的3.5倍。次，从而损坏设备。破坏效果类似于雷击。由此产生的雷电和过电压对电子设备的损坏主要包括以下几个方面：a、过电压会击穿半导体并造成永久性损坏；b、较低且较频繁的过电压虽然在元件的耐压范围内，但元件的工作寿命大大缩短；c、将电能转化为热能，破坏触点、电线和印刷电路板，甚至引起火灾；超过12,722 起案件：雷击3168%(雷击及操作过电压)盗窃701%火灾488%水灾622%不小心误操作2267%其它2676%风暴078%2、防雷原理防雷系统由三部分组成，每一部分都有其重要的作用，没有替代品。外部保护由接闪器、引下线和

6、接地体组成，可将大部分雷电能量导入大地进行泄放。过渡保护包括合理设置避雷器、屏蔽、接地和接线，可以减少入侵引入的感应雷电流。内部保护，包括均衡等电位连接和过电压保护，可以均衡系统电位，限制过电压幅度。总则来说，当今电子设备的防雷方式主要采用五种方式：分流、接地、屏蔽、等电位和过电压保护。(1) 分流使用避雷针、避雷条和防雷网，使雷电流沿引下线安全流入大地，防止雷电直接击中建筑物和设备。(2) 盾牌控制室内的所有电力电缆、通讯电缆和信号线均采用屏蔽线或通过金属管进行屏蔽。在控制室的建设中，采用建筑钢网等金属材料组成屏蔽笼。用于防止外部电磁波（包括雷电电磁波和静电感应）对控制室设备的干扰。(3)

7、等电位联结对控制室内的所有金属物体进行电气连接，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳和其他金属部件，以均衡电位。(4) 接地在控制室供电系统中，为保证其稳定可靠工作，保护控制室设备和人身安全，解决环境电磁干扰和静电危害，需要良好的接地系统。(5) 过压保护在电源线上安装相应的过电压保护器（避雷器），利用其非线性效应滤除线路上过高的脉冲电压，保护设备不被过电压损坏。主要保护器件有氧化锌压敏电阻、二极或三极放电管、快速钳位二极管等，可根据需要组合成完整的防雷装置。LPZ3 区LPZ2 区LPZ1 区LPZ0B 区第二级第三级避雷针电源线路LPZ0A区第一级附图：雷电防护原理第二部分设计依据

8、设计依据设计规范GB50057-94建筑电子信息系统防雷技术规范 GB50543-2004建筑物的防雷防雷装置的防护和等级选择IEC61024-1-1民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92雷电电磁脉冲保护IECI3122.设计原则_本方案根据机房的地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律，因地制宜采取防雷措施，防止或减少雷击造成的财产损失。 , 本着经济合理的原则，本方案旨在实现对机房弱电系统的防雷保护。第三部分防雷措施一。方案设计范围制作室外机柜的接地网。二。程序设计目标保护柜内电源系统免受感应雷击损坏，确保设备安全和工作的有序运行。三。机柜接地系统的防雷设计一、接地网的制作地网是

9、提供防雷放电的重要通道，良好的地网非常重要，是防雷的基础。良好的接地和合理的接地方式可以充分发挥防雷装置的作用。接地电阻越大，越不利于过电压和过电流的消散。因此，接地电阻应严格控制在规定范围内。根据现场实际情况，柜体在室外，周边地面为水泥路面，接地施工难度大。如果采用非金属接地模块或采用传统接地方式，不仅对路面破坏性很大，而且降阻效果也不尽如人意。具体解决方案一：使用联合接地：要求接地电阻小于4。接地方式：垂直/水平接地体，使用离子棒。 （纯铜）连接方式：采用铜包钢火熔焊接。地网：沿机柜外侧对称铺设，将地网与室外机柜的地线相连。根据以上要求，设计接地如下，型号为LKX高导活性离子接地单元，型号

10、为HX-AA17覆铜钢，接地体填充高导活性离子填料，型号为LKX-JZJ，接地体和填充物具体数量计算过程如下：(1) 接地体数量的计算1）单根垂直接地极加入降阻剂后接地电阻计算公式磷ld1R1土壤电阻率.M单根垂直接地体长度 m加减阻剂后直径m单根垂直接地极接地电阻3202.50.1585.599084392）多个垂直接地极并联后的接地电阻计算公式R1nRC单根垂直接地极接地电阻利用率垂直接地体数量垂直接地电极并联后的电阻 85.599084391243.5666285163）水平接地体使用降阻剂后接地电阻计算公式磷大号Hd2 或 b一个卢比土壤电阻率.M水平接地体长度m水平接地体埋深 m减阻

11、剂填充后直径m/当量直径系数水平接地体电阻32016510.0977452814.18059256系数A参见DL/T621-1997交流电气装置的接地（第16页）附录A水平接地体填充减阻剂后当量直径d2计算公式jzkdjzgdd2减阻器填充宽度m减阻器填充高度m截面当量直径 m0.150.050.0977452825）垂直接地体与水平接地体并联后的接地电阻公式RC卢比n 水平连接线R垂直接地电极并联后的电阻 水平接地体电阻利用率（见下表）复合网络总接地电阻3.5666285164924641171(2)垂直接地体填料填充量计算公式1) 单体垂直接地体充填减阻剂体积计算

12、公式d1dlv1加减阻剂后直径m垂直接地体直径m单根垂直接地体长度 m单根体积差m30.150.0532.50.0386435882）所有垂直接地体外填充的降阻剂数量计算公式gc=Vc*g1VCg1GC垂直接地体数量垂直接地的外部总体积 m31立方米灌装量kg/m3垂直接地体所需降阻剂数量 kg240.9274461835774.41749353) 水平接地体外充填减阻剂量计算公式gs=g1*Vsjzkdjzgd大号VSg1GS减阻器填充宽度m减阻器填充高度m水平接地体长度m水平接地体填充减阻剂总体积m31立方米灌装量kg/m3水平接地体所需降阻剂用量 kg0.150.051651.23758

13、351033.31254) 减阻剂总量计算公式GCGSG垂直接地体所需降阻剂数量 kg水平接地体所需降阻剂用量 kg减阻剂总量 kg774.41749351033.31251807.729994设计结论：采用两套LKX-JDJ离子接地单元对称嵌入柜外；离子填料用于接地体周围的回填。离子填料量为 4 袋。接地装置使用寿命的计算由于接地体采用高导电活性离子填料进行防腐处理，填料对钢质接地体的年平均腐蚀速率为0.0035mm/a，接地装置水平接地体采用40 4mm扁钢。腐蚀至0.35mm，即腐蚀后扁钢的截面积为144mm 2 。取保守值，接地装置的使用寿命可达30年以上。长效离子接地电极特点近年来的

14、工程实践和多个行业的应用表明，长效离子接地技术确实适用于土壤电阻率较高的地区。该值长期稳定。长效离子接地技术可解决岩土电阻率不持久的技术难题，施工后接地电阻值可稳定30年以上。该技术具有以下先进特性：1、以离子接地极为单位的单元接地技术。每组接地极降阻效果好，在相同土壤条件下，是相同尺寸接地极阻值的1/10。2、离子接地极采用（3米长）铜合金管作为垂直接地极，内外分别填充有离子矿物结构，形成高效连续的离子扩散机制，改善了离子的理化特性。阻区的岩土，改善岩土的离子交换。电阻区的离子浓度始终保持在相对稳定的水平，破坏了金属在岩石和土壤中的电化学腐蚀机制，有效防止了金属接地体的腐蚀。3、双层离子矿物

15、结构，具有良好的持水性、持水性和补水性的特点，可综合改善阻力区的岩土特性，使含水量在一定水平上保持一定水平。长期稳定，接地电阻也保持长期稳定。处于低电阻状态。4、在离子接地系统中，可保持双层离子矿物结构，定期补充丢失的离子，厂家可提供后续服务。高电导活性离子填料的特点1 、高导活性离子填料本身具有极低的电阻率，可渗透到周围土壤中形成树根状结构。其主要目的是提高接地体周围的土壤电阻率，从而降低接地电阻。2、影响接地电阻最重要的因素是土壤电阻率，接地电阻大部分集中在接地体周围的一小部分土壤中。外接高导活性离子填料代替周围的接地体。这小部分土壤降低了接地电阻。同时由于其渗透性强，在填料外形成树根状结

16、构，相当于增加了接地体与土壤的接触面积，还具有大大降低接地电阻的作用。 .3、填料的材料配比是高导活性离子接地装置的核心技术之一。目标是使填料的整体性能具有高导电性和强渗透性，同时在接地体安装后填料能适度膨胀，使土壤、外接填料和金属接地体密切接触，一方面减少了接触。另一方面，外填料与金属接地体的紧密接触，隔绝了空气，避免了空气对金属的腐蚀。配合金属接地体的钝化处理，有效防止接地体的腐蚀。延长接地体的使用寿命。此外，填料还具有吸水、保水的作用，使含水率能够长期稳定地保持在一定水平，接地电阻也能长期保持在低阻值。并且稳定。长效离子接地单元与接地网的连接技术热熔焊技术离子接地单元通过快速热熔焊接工艺

17、通过铜管接地电极上的铜缆与接地网的镀锌扁钢连接。快速热熔焊接工艺专为工地恶劣环境设计，可有效避免铜铁腐蚀，高效快捷。热熔焊是放热焊接的一种，利用化学反应（放热反应）产生超高热量来完成焊接。热熔焊的化学反应速度非常快，只需几秒钟即可完成焊接。它不需要任何其他热能，如果用于接地线的金属导体的连接是最好的方法。使用热熔焊需要使用特殊的模具作为工具，该模具是用耐高温石墨精心设计的。一个熔模由几个部分组成，包括接触点、注射孔焊接剂等。模腔的形状、金属液流向的大小等，都经过严格的设计和制造。接头不仅外形美观，而且质量上乘。热熔焊接接头的形式如下：接地装置安装施工方法1、长效离子接地装置的安装施工方式与传统

18、接地网的接地体施工有很大不同。离子接地装置可通过钻孔或人工开挖形成满足安装要求的孔进行安装。然后，将接地电极植入其中，注入外部填料，盖上维护帽，回填土壤并压实。2、施工步骤：可通过机钻或人工开挖在指定位置钻出150mm深约4米的极坑；将接地装置的填充材料用水充分搅拌成糊状，注入孔内；取下密封金属接地电极下端小孔的密封胶带，垂直放入接地孔中。注意将接地极连接线引到合适的位置，将剩余的填充材料注入接地极周围空间，回填细土直至与地面齐平。各接地单元的引出线与扁钢熔焊连接；扁钢和扁钢电焊，工艺要求符合规定要求；离子接地装置示意图垂直接地体间距6-12m，水平接地体采用35m2铜包钢绞线，水平接地体与垂

19、直接地体必须焊接牢固。 .接地体安装好后，逐层回填土，不得在接地体周围填入砖石、焦渣、垃圾等杂物，并保证接地体电阻不大于4。方案二：采用电铸铜包钢接地棒作为接地体制作接地网，接地电阻小于4。铸铜接地棒和接地扁钢采用特殊的电铸技术，将99.9%的纯铜均匀地覆盖在低碳钢芯上，具有铜层厚度（0.25mm）、附着力好、不剥落（可滚丝）等特点。优点是抗拉强度高（可达60N/mm2），耐腐蚀性强（保证使用寿命10年以上），恒定的低阻力和良好的可塑性。兼具钢材性能。铸铜接地棒配有驱动头和由高强度特殊钢制成的钻头。施工时，可轻松将杆打入地下至30m以上的深度，减少了施工过程中的很多麻烦，降低了安装成本。采用本公司接地材料组成的免维护接地装置，可以为传统接地装置的检查、维护和更换减少大量的人力、物力和财力。A：序列号项目名称模型牌数量单元单价（元）金额（元）评论一接地系统1离子接地电极LKX-JDJLKX4放12000480003铜包钢绞线HX35C华鑫30仪表185404热熔助焊剂HXRJ华鑫2瓶子1202405热熔模具（含夹子）HXMJ华鑫1个人5005006小计49280二总材料49280三施工费1538四录取费3557五税2175六全部的56550