合埠客专长丰站房防雷设计方案

合埠客专长丰站房防雷设计方案设计单位：武汉佳和电气有限公司WUHANJIAHEELECTRICCO.,LTD2010年06月目录TOC\o"1-3"\u一、概述 3二、设计原则及依据 4三、雷电防护理论 63.1雷电的产生及危害63.2雷电的侵袭途径6干脆雷击 6电磁感应 7电力线、传输线引入的过电压 7地电位反击 73.3雷电的综合防护 8外部防护体系（直击雷防护） 8内部防护体系（感应雷防护） 9四、详细实施方案 104.1外部防护状况及存在问题 104.2设计方案10五、工程预算11六、服务承诺 13七、公司简介16一、概述众所周知，雷电具有极大的破坏性，当雷电产生时,其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。雷击所造成的破坏性后果主要体现于下列几个方面：①电气设备损坏，人员伤亡；②设备或元器件寿命降低；③传输或储存的信号、数据（模拟或数字）受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作而短暂瘫痪或整个系统停顿。现代化的城市一座座高楼如雨后春笋般拔地而起，造成雷电击穿空气的距离缩短，因雷击的概率与建筑的高度成正比，所以雷击概率加大。同时，由于全球气候变暖，城市热岛现象增多，使城市的大气环流形势出现了新的特点，夏季雷暴期相应延长;城市通信电源大幅增多，城市电磁场发生了变更，特殊是电子产品普遍绝缘强度低、过电压耐受力差。大家知道，当闪电磁场强度超过5.57A/m(0.07Gs)时就会引起计算机失效,磁场强度超过191A/m(2.4Gs)时，计算机的集成电路将会遭遇永久性损坏。而更重要的是，随着计算机和网络通信技术的高速发展，计算机网络系统对雷击的防护要求越来越高，由于对雷击的防护措施不力或存在相识上的偏差，往往起不到应有的防护效果，机房遭遇到雷击频繁发生。特殊是在雷雨季节，计算机网络通信系统的一些电子电气设备受到雷击的干扰，有些遭雷击而烧毁，造成干脆经济损失。据统计，在各种灾难造成的损害中，雷电造成的损害高居榜首，占全部灾难损失的33.8％。不仅由直击雷造成的损害相当严峻，并且感应雷、电磁感应、雷电波侵入和地电位反击造成的危害也大幅度增加。雷电灾难和防雷现已成为社会各界关注的焦点。基于雷电危害的严峻性，我国各行各业对防雷减灾的呼声越来越高。进行完善的防雷工程设计，实施全方位的防雷系统工程，是防雷减灾的一个根本途径。计算机网络系统的防雷防护应引起大家足够重视，做到有备无患，对防雷设施进行整改，做好整体防护措施，才能更好地维护机房设备的平安运行,在爱护社会财产和人们生命平安免受雷电灾难方面都具有重要意义。二、设计原则及依据设计原则 武汉佳和电气有限公司在防雷工程的综合设计、施工及维护过程中，始终坚持“全面规划，综合防治，优化设计，多重爱护，技术先进，经济合理”的原则。设计依据 本技术方案在制订过程中参考了以下国家规范、行业规范和国际相关标准，结合我司在防雷工程设计和施工多年来的实际阅历，同时又考虑到计算中心的实际状况而制定的，本技术方案设计依据的主要标准有：《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000版)《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004《计算机信息系统雷电电磁脉冲平安防护规范》GA267-2000《计算机信息系统防雷保安器》GA173-1998《电子设备雷击爱护导则》GB7450-87《电子计算机机房设计规范》GB50174-93《金属氧化物避雷器技术规范》GB11032《工业与民用电力装置的过电压爱护设计规范》GB64-83《低压配电设计规范》GB50054-95《等电位连接安装》02D.501-1《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000《通信工程电源系统防雷技术规范》YD5078-98国际电工委员会(IEC)有关标准系列：IEC61312系列《防雷击电磁脉冲(LEMP)》IEC61643-1-1998 接至低压电力配电系统的浪涌爱护器IEC1024-1992 ProtectionofStructuresagainstLightningIEC1312-1996 ProtectionagainstLEMP铁道部相关标准:铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导看法（铁运〔2006〕26号）铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护举例设计说明(运基[2007]535号)三、雷电防护理论3.1、雷电的产生及危害雷电是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电的一种可怕而宏伟壮丽的自然现象。自18世纪弗兰克林闻名的风筝试验以来，人们致力于雷电及其防护的探讨实践已有200多年的历史，对雷电的防护已经取得了很大成果，积累了丰富的阅历。我国大部分地区于二三月份就进入了雷电期。雷电是在积雨云剧烈发展阶段，当云层之间、云地之间、云与空气之间的电位差达到肯定程度时的放电现象。雷电具有1亿伏的高电压和2万℃至3万℃的温度及强大的冲击波，破坏力极大，常常造成大面积的停电或使广播、电视、通信中断、人身伤亡以及居民房屋、家用电器等财产损失。我国每年也有上万人因雷击事故而造成伤亡，所以必需做好雷电的预防工作。雷电灾难还表现在通过各种途径侵害地面物，除了干脆雷击外，还有雷电的静电感应作用，电磁感应作用，放电时产生的剧烈电磁脉冲，地电位反击，以及雷电侵入波可能沿各种架空电力线、信号传输线、天线、电缆和金属管线等进入设备。目前，随着城市经济的发展，不仅由直击雷造成的损害相当严峻，并且，感应雷、电磁感应、雷电波侵入和地电位反击造成的危害也大幅度增加。一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应雷和电磁脉冲电压却能沿电力线、信号传输线、天线电缆和金属管线潜入室内危及各种电子信息设备的平安。由于雷电灾难对社会的危害程度日益加大，现已被国际电工委员会（IEC）称为"电子化时代的一大公害"。3.2、雷电的侵袭途径3.2.1干脆雷击干脆雷击是指雷干脆击到物体上，雷电的大部分能量由被击物导走，对机房来说，机房建筑物、架空电力线及传输线都有可能遭遇干脆雷击。干脆雷击的特点是能量大。电力线发生干脆雷击，简单发生火花放电，引起火灾，同时，雷电流由电力线进入机房，电源及设备常难逃被击厄运。在雷电环境较为恶劣的地区雷击击断电力线发生接地短路事故时有发生。传输线发生干脆雷击，与其相连的中继线路板发生损坏是正常的，较大的雷击可导致中继线焦化，线对之间发生短路，致使传输中断。建筑物上避雷针或避雷带起接闪的作用，它与其上的接闪器、引下线、建筑物的地网共同构成建筑的外部防护体系，或称直击雷防护体系。3.2.2电磁感应依据电磁感应原理，在雷电入地瞬间，雷电流通道的1.5KM范围内都可能产生危急的过电压，当机房旁边发生雷击或建筑物接闪器接闪时，机房内的设备都处在这个危急的电磁环境中，假如是一个开环要产生感生电压，假如是一个闭合回路则要产生感生电流，我们知道一个闭合回路的面积越大，通过的磁通量越多，产生的感生电流也越强。这就是为什么，有时一个与外界并无联系的内部网络系统，几声雷响过后，产生瘫痪的缘由。3.2.3电力线、传输线引入的过电压感应过电压：雷击放电于具有避雷设施的建筑物时，雷电波沿着建筑物顶部接闪器（避雷带、避雷线、避雷网或避雷针）、引下线泄放到大地的过程中，会在引下线四周形成强大的瞬变磁场，轻则造成电子设备受到干扰，数据丢失，产生误动作或短暂瘫痪；严峻时可引起元器件击穿及电路板烧毁，使整个系统陷于瘫痪。大量雷击事故统计表明，70-80%的雷击由电源线引入。为此，IEC-1312规定对低压电源系统实行三级防护的策略，且对每一级的过压爱护器相应性能指标均做出了规定。只有符合规定的产品才是可选产品。系统内部操作过电压：因断路器的操作、电力重负荷以及感性负荷的投入和切除、系统短路故障等系统内部状态的变更而使系统参数发生变更，引起的电力系统内部电磁能量转化，从而产生内部过电压，即操作过电压。

操作过电压的幅值虽小，但发生的概率却远远大于雷电感应过电压。试验证明，无论是感应过电压还是内部操作过电压，均为暂态过电压（或称瞬时过电压），最终以电气浪涌的方式危及电子设备，包括破坏印刷电路印制线、元器件和绝缘过早老化、寿命缩短、破坏数据库或使计算机软件误操作，使一些限制元件失控。3.2.4地电位反击地电位反击是雷电流入地瞬间，由于地电位不同而产生的电位差，沿接地线到达设备的外壳、电力线的中性线以及直流地的基准电位点。假如雷电干脆击中具有避雷装置的建筑物或设施，接地网的地电位会在数微秒之内被抬高数万或数十万伏。高度破坏性的雷电流将从各种装置的接地部分，流向供电系统或各种网络信号系统，或者击穿大地绝缘而流向另一设施的供电系统或各种网络信号系统，从而反击破坏或损害电子设备。同时，在未实行等电位连接的导线回路中，可能诱发高电位而产生火花放电的危急。3.2.5、雷电的综合防护现代防雷技术强调“全方位防护、综合治理、层层设防”。信息系统（国际电工委员会标准将各种类型的电子系统，如计算机网络、通信设备、工业和商业自动化限制系统等归为信息系统）的防雷及过电压爱护是一项系统工程，必需贯彻整体防护思想，不但要建立完善的外部防护体系，包括接闪器、引下线、接地系统等来防范直击雷；还应建立完善有效的内部防护体系，即正确选择机房及设备位置、实现有效的等电位连接、实行屏蔽措施、供电系统和信号系统采纳加装多级SPD等措施，来防范通过电磁感应、过电压引入、地电位反击等途径的雷电侵袭，构成一个完整的防护体系，才能取得明显的效果。3.2.5.1外部防护体系（直击雷防护）

接闪器、引下线及接地系统应依据GB50057－94中的规定进行设计、施工。接闪器应使建筑物处于其滚球半径爱护范围内；采纳多条引下线匀称分布，接地装置的性能、结构、接地电阻值及有效长度应达到相应的标准要求。由于过去对防雷相识的局限性，片面强调降低接地电阻的重要性，认为接地电阻越小避雷效果越好，被爱护对象就越平安，当然避雷接地电阻值应当有肯定要求，因为接地电阻越小散流越快，被雷击物体高电位保持时间越短，危急性越小，其跨步电压、接触电压也越小。但是近十几年来的理论和实践证明，与其说接地网接地电阻值重要不如说接地网的结构更重要。这是由于在等电位原理的防雷理论中，地网只是一个总的电位基准点，并不是肯定的零电位点。要求地网形态是为了等电位的须要。3.2.5.2内部防护体系（感应雷防护）屏蔽：就是用金属网、箔、壳、管等导体和各种可以利用的自然屏蔽体把须要爱护的对象包围起来，阻隔闪电的脉冲电磁场从空间入侵的通道。屏蔽是防止雷电电磁脉冲辐射对电子设备影响的最有效方法。实际防雷工程中，屏蔽措施主要可分为建筑物屏蔽（包括房间屏蔽）、线路屏蔽、设备屏蔽。等电位连接：是把建筑物内、旁边的全部金属物，如混凝土内的钢筋、自来水管、煤气管及其它金属管道、机器基础金属物及其他大型的埋地金属物、电缆金属屏蔽层、电力系统的零线、建筑物的接地线统统用电气连接的方法连接起来(焊接或者牢靠的导电连接)，使整座建筑物成为一个良好的等电位体。当雷电攻击的时候在这建筑物内部和旁边大体上是等电位的，因而不会发生内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。此外在电力线、电话线、电视信号电缆、电子计算机信号传输线等一切与外界有联系的金属线都要接上合理的过电压爱护装置（避雷器），并且避雷器的接地端要与建筑物的避雷接地装置干脆进行电气连接，使之成为等电位(事实上是准等电位，因为接受雷击时避雷器两端存在雷电残压)运用连接导体或等电位连接器将防雷地、沟通工作地、爱护地、直流工作地、防静电地等连接后应与建筑物主钢筋连接的等电位连拉带牢靠电气连接，形成共用接地系统，消退在雷击发生时各接地体之间存在的瞬间电位差，防止地电位反击。电源避雷器：机房内电源系统低压侧实行一、二、三、四级不同的爱护级别，应依据爱护级别的不同，选择合适标称放电电流（额定通流量）和电压爱护水平的电源避雷并保证避雷器有足够的耐雷电冲击实力。四、详细实施方案4.1、外部防护状况及存在问题依据气象资料表明，长丰城区年平均雷暴日29.6天，属于多雷地区。站房处于空旷处,简单造受直击雷。依据GB50057－94(2000年版)《建筑物防雷设计规范》中的规定，长丰站房建筑物属于三类防雷建筑物，一般都按要求建设有防雷设施，如屋面的避雷带、避雷网或混合组成的接闪器等，这些接闪器通过结构立柱基础的主钢筋或引下线，将强大的雷电流引入大地，形成较好的建筑物防雷设施。长丰站屋面为钢结构,可利用钢结构作为接闪器。4.2、设计方案4.2.1站房避雷带、避雷网、引下线设置方案利用站房屋顶钢结构作为接闪器,无需再设置避雷带、避雷网。钢结构作防雷接闪器，要求屋面金属板厚度不小于0.5mm，金属板的内衬及以下无可燃物。避雷网可利用金属屋架、懔条相互焊接组成，金属屋架间距不得大于3m。金属坡顶屋面各金属板搭接处应焊接或铆接，焊接、铆接点间距不得大于0.5m。利用建筑物钢筋混凝土柱子内主筋通长焊作为引下线,间距不大于25米，引下线上端与钢结构焊接,下端与人工接地网焊接，圆钢与圆钢焊接长度必需大于直径六倍。4.2.2站房地网设置方案沿建筑物四周设置一圈地网，地网由水平接地体、垂干脆地体组成,水平接地体采纳40*4mm热镀锌扁钢,垂干脆地体采纳50mm*50mm*5mm热镀锌角钢。水平接地体与垂干脆地体埋深0.8米,垂干脆地体设置间距5米。地网必需与建筑物基础钢筋焊接,形成一个共同接地网，共同接地网接地阻值不大于1欧姆。热镀锌钢材的镀层厚度为20～60μm，扁钢与角钢必需三面焊接，焊接长度必需大于宽边的2倍。焊点平滑无毛刺，并做防腐处理，防腐层应在焊点四周延长20-25mm，埋入地下的焊点防腐层必需大于5mm以上。地网埋设最好在建筑物基础施工完土回填前，以免二次挖地网沟。4.2．3站房室内设备等电位连接设置等电位连接端子的场所如下：1）、建筑物全部管道进入处应设置接地端子2）、强、弱电机房及电梯井、强弱电竖井均设置接地端子3）、用电设备集中场所（如变电所、水暖设备用房、配电间等均设置接地端子。等电位连接端子采纳30*3紫铜排，等电位连接端子与室外地网连接采纳25mm2多股铜芯线单点双冗余连接。4.2.4站棚避雷带、避雷网设置方案利用站台顶压型钢板（或钢结构）作为接闪器，不再增设避雷网、避雷带。钢结构作防雷接闪器，要求屋面金属板厚度不小于0.5mm，金属板的内衬及以下无可燃物。利用站棚钢柱（或钢筋混凝土柱内主钢筋）作为引下线，上端与钢板焊接连通，下端与接地极连通。4.2.5站棚地网设置方案地网沿站台设置成条型，地网由水平接地体和垂干脆地体组成，水平接地体采纳40*4mm热镀锌扁钢，垂干脆地体采纳50mm*50mm*5mm热镀锌角钢，水平接地体与垂干脆地体埋深0.8米,垂干脆地体设置间距5米。地网与站台基础承台采纳40*4mm热镀锌扁钢连接，构成共同接地装置。五、工程预算序号建筑物名称材料规格型号单位数量单价合计（元）备注1站房地网40*4mm热镀锌扁钢、50*50*5mm热镀锌角钢站140000（站房面积为3300m2）(含税)2地网40*4mm热镀锌扁钢、50*50*5mm热镀锌角钢站195000（站房面积为10000m2）(含税)3引下线与地网连接40*4mm处11500依据实际施工引下线数量确定最终合计价格4等电位连接端子排30*3mm紫铜排处11000依据实际施工等电位端子数量确定最终合计价格5设备等电位连接接地引出线(双冗余)25mm2多股铜芯线处13000依据实际施工接地引出线数量确定最终合计价格1站棚地网40*4mm热镀锌扁钢、50*50*5mm热镀锌角钢处123000依据实际站棚数量确定最终合计价格(含税)2引下线与地网连接40*4mm热镀锌扁钢处11500依据实际施工引下线数量确定最终合计价格六、服务承诺1、服务条款1.1技术支持在我司产品应用中有关之技术问题由我司工程技术支持部门解答，并供应相关产品的技术资料。（1）雷电防护工程方案设计服务对于疑难局站的雷电防护，可依据客户供应的技术资料和勘察结果，在2天内义务供应完整的技术方案，以供决策参考。（2）工程及安装指导服务基于责任，我司会主动了解用户的不同应用环境及其它技术要求，在用户的协作下供应现场施工督导，直至地线检查和安装服务。（3）日常维护支持服务在我司产品应用中有关之技术问题或雷电防护工程问题可通过E-mail或传真形式交由我司技术部门解答，可在2小时工作时间内赐予回复。（4）技术培训服务与询问依据须要，可随时供应防雷工程技术询问和技术培训。培训内容可有下列：雷电科学基本概念与现代雷电防护概念介绍、当今雷电防护科技发展概况、当今雷电防护产品的发展趋势、典型局站系统防雷设计、防雷设备运用维护概要、国标及行业标准介绍、防雷设备施工安装工艺介绍。（据时间和须要进行调整）1.2售后服务为实现供应更加满足服务的目的，以实际行动和详细措施来回报客户的信任，协作客户的发展，特创建“五个星”标准服务体系。“五星”标准服务体系从专业实力、反应时间、服务看法、服务内容、备件库存五个方面来指导和规范公司的服务体系。☆☆☆☆☆1专业实力☆☆☆☆☆公司员工素养要求我公司进行售后服务的员工需具备以下条件之一或多项条件：具备大专学历以上的学历，具有丰富工程施工阅历；具备防雷工程设计与施工资格证；负责施工现场质量限制人员或施工督导的员工具备电工作业资格；参加过同等防雷工程施工设计。娴熟驾驭铁路信号专业学问。公司技术力气武汉佳和电气有限公司拥有2名对雷电防护具有深厚造诣的高级工程师和8名取得气象部门颁发《防雷工程资格证书》、5名取得信号专业职称的工程师作为工程技术核心。大专以上学历员工占员工总数的80%。武汉佳和电气有限公司拥有多名具备电工作业资格的工程施工人员。☆☆☆☆☆2反应时间☆☆☆☆☆故障响应时间对武汉市内客户在接到其通知后的2小时内响应，并可依据客户须要4小时内到达故障现场，12小时内解决问题，复原设备正常运用。故障解除后24小时内向用户提交故障解除报告。对湖北省内客户在接到其通知后的2小时内响应，并可依据客户须要12小时内到达故障现场，在到达现场后的24小时内解决问题，复原设备正常运用。故障解除后24小时内向用户提交故障解除报告。对湖北省外客户在接到其通知后的2小时内响应，并可依据客户须要24小时内到达故障现场，在到达现场后的48小时内解决问题，复原设备正常运用。故障解除后24小时内向用户提交故障解除报告。故障设备现场更换时间在现场如须要更换故障设备，将在半个小时内完成故障设备的更换。☆☆☆☆☆3服务内容☆☆☆☆☆产品质量保证我公司所运用的防雷保安器质保期为1年，在质量保证期内，修理设备、更换设备和例行维护完全免费，不收取任何费用，超出质保期的产品供应终身维护服务。对于由于质量问题更换后的产品的质保期自动延长。我公司设有备件库，保证有足够的备件供应用户维护运用，并承诺在质保期外，按不高于投标文件中所列的价格供应所购设备的常用备件及易损件。维护1、防雷保安器的维护：防雷保安器可以热插拔，易于维护，并纳入微机监测，对于须要进行日常检查测试的防雷保安器，我公司供应的测试方法和要求对其进行日常检查测试。2、信号设备防雷设施维护：分为周期性维护和日常性维护。（1）周期性维护：周期为一年。对有劣化指示和报警功能的防雷保安器实行故障检修，其他防雷保安器等防雷设施应在每年的雷雨季节前进行一次检测。（2）日常性维护：在每次雷击之后进行。对雷电活动剧烈的地区，相应增加防雷装置的检查次数。维护详细内容如下：A、检测外部防雷装置的电气连续性，若发觉有脱焊、松动和锈蚀等，进行相应的处理，特殊是在接地测试点，对地网接地电阻进行测量。B、测试电缆芯线绝缘时，拔除防雷保安器，以免影响测试结果。C、检查避雷带（网）、引下线、避雷针的腐蚀状况及机械损伤，包括由雷击放电所造成的损伤。若有损伤，刚好修复；锈蚀部位超过截面三分之一时，应更换。D、测试接地电阻，测试值大于规定时，检查接地装置和土壤条件，找出变更缘由，并实行有效措施进行整改。E、检测室内防雷设施和金属外壳、机架等电位连接的电气连续性，若发觉连接处松动或断路，刚好修复。F、检查各类防雷保安器的运用质量，有故障指示、接触不良、漏电流过大、发热、绝缘不良、积尘等状况时应刚好处理。（3）持续跟踪服务在我司设备的运用期间，武汉佳和电气有限公司将同用户保持定期的亲密联系，刚好了解产品运用状况，倾听用户对售后服务工作的看法，刚好改进我司售后服务工作中的缺陷。（4）7×24服务电话及服务人员针对客户的特殊须要，公司设有相应的7×☆☆☆☆☆4服务看法☆☆☆☆☆热忱、仔细、细致、耐性是武汉佳和电气有限公司所客户服务人员一样的服务看法。☆☆☆☆☆5备件库存☆☆☆☆☆武汉佳和电气有限公司设有备件库，长年备有肯定数量的备品备件，以供维护所用。2、故障应急处理方法为了应对紧急突发性雷电事故，尽可能在短时间内查清缘由，解除故障，确保铁路平安、畅通运行，特制定以下措施。（2）雷雨季节24小时有人值班。（3）公司成立以总工程师为首的六人应