貴陽(yáng)市某大橋在線(xiàn)監(jiān)測(cè)機(jī)房防雷工程方案[科比特防雷]

1、雙甲級(jí)防雷設(shè)計(jì)/施工資質(zhì)貴陽(yáng)市某大橋在線(xiàn)監(jiān)測(cè)機(jī)房防雷工程方案設(shè)計(jì)單位：湖南普天科比特防雷技術(shù)有限公司聯(lián)系人：劉云云日期：2010年8月17日前 言 雷電是一種自然現(xiàn)象。隨著微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，以集成電路為核心的各種測(cè)控及網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活的各個(gè)領(lǐng)域。這類(lèi)設(shè)備對(duì)過(guò)電壓、過(guò)電流、電磁脈沖等外來(lái)干擾極其敏感且耐受能力極低。通過(guò)對(duì)雷電的能量波譜分析可知，雷電波能量主要集中在低頻段，極易與工頻（50HZ）的供電線(xiàn)路形成耦合，造成雷電波的侵入；加之機(jī)房?jī)?nèi)的計(jì)算機(jī)設(shè)備采用了大量的微電子技術(shù)，由于微電子設(shè)備的特殊性，其速度快、精度高，但抗干擾能力差，極易毀壞。而雷電電磁脈沖是一種強(qiáng)電磁

2、干擾源，以不同的途徑侵入電子設(shè)備內(nèi)部，輕則干擾設(shè)備的正常運(yùn)行，造成數(shù)據(jù)失真；重則使電子設(shè)備局部損壞或整機(jī)報(bào)廢。一、雷電的防護(hù)原理在低壓供電系統(tǒng)、測(cè)量和控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，有許多因素可引起過(guò)電壓浪涌。下面所述的四種造成的危害最大。直擊雷： 如果雷電直接對(duì)有外部防雷裝置的建筑物或者直接打到建筑物頂部的可以通過(guò)某種途徑傳輸雷電流入地的裝置放電(如室外天線(xiàn)，衛(wèi)星接收裝置等)，使得地電位抬升，一大部分雷電流通過(guò)保護(hù)接地線(xiàn)進(jìn)入到建筑物的裝置和連接的設(shè)備。雷電也可能直接對(duì)電源線(xiàn)(低壓架空線(xiàn))或數(shù)據(jù)線(xiàn)放電，大部分高能雷電流被引入到建筑物里。附近的雷擊：一是，即使建筑物本身沒(méi)有遭到雷擊，附近的雷電閃擊也可能引

3、起建筑物裝置上的過(guò)電壓。這個(gè)浪涌過(guò)電壓直接或通過(guò)電感性或電容性耦合到達(dá)電子裝置、設(shè)備的線(xiàn)路上。或者通過(guò)雷電放電通道散發(fā)出的磁場(chǎng)，在設(shè)備的線(xiàn)路上感應(yīng)出過(guò)電壓，建筑物內(nèi)的長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)回路特別容易感應(yīng)出過(guò)電壓。容性耦合是通過(guò)具有高電位差的兩點(diǎn)之間的電場(chǎng)產(chǎn)生的，例如在雷電放電通道和金屬導(dǎo)線(xiàn)之間。附近的雷擊-雷擊電磁脈沖輻射二是，雷電擊中附近建筑物或附近其他物體、地面，導(dǎo)致地電壓升高，并在周?chē)纬删薮蟮目绮诫妷?。部分雷電流可能通過(guò)大地傳送到接地系統(tǒng)從而入侵建筑物內(nèi)部設(shè)備形成地電位反擊?；蛘咂渌览籽b置在對(duì)地泄放防雷流時(shí)引起接地裝置的電位升高，并沿接地系統(tǒng)入侵建筑物內(nèi)部設(shè)備形成地電位反擊。附近的雷擊-地電位反擊

4、遠(yuǎn)處的雷擊：一是在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)，雷電擊中電力或信息通訊線(xiàn)路，然后沿著傳輸線(xiàn)路侵入設(shè)備。二是在幾公里的范圍內(nèi)的雷電閃擊，也可能在低壓導(dǎo)線(xiàn)、數(shù)據(jù)線(xiàn)上感應(yīng)過(guò)電壓，該過(guò)電壓也可能將高電壓傳導(dǎo)到建筑物的接地裝置上，從而對(duì)電子設(shè)備造成極大的危害。甚至云層之間或云層內(nèi)部的放電產(chǎn)生的瞬變電磁場(chǎng)也能耦合過(guò)電壓到導(dǎo)線(xiàn)中。遠(yuǎn)處的雷擊-傳導(dǎo)雷開(kāi)關(guān)浪涌：開(kāi)關(guān)浪涌來(lái)自電路的閉合、斷開(kāi)的轉(zhuǎn)換操作，來(lái)自感性和容性負(fù)載的開(kāi)關(guān)操作，也來(lái)自短路電流的阻斷。特別地，大型用電系統(tǒng)或變壓器的斷開(kāi)可能引起對(duì)鄰近的電子設(shè)備的損壞。雷電的破壞力主要表現(xiàn)為：1 產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力破壞。2 由于雷電引發(fā)的電荷分布不均勻，通過(guò)

5、靜電感應(yīng)而產(chǎn)生的局部過(guò)壓使電子設(shè)備損壞。3 由于雷電流形成的電磁場(chǎng)變化，通過(guò)電磁感應(yīng)使周?chē)鷮?dǎo)體產(chǎn)生過(guò)壓。4 雷擊使微電子設(shè)備地電位升，導(dǎo)致高電位地反擊。二、雷擊的防護(hù)對(duì)雷電防護(hù)，概括的講就是在良好接地前提下，通過(guò)安裝合適的過(guò)電壓（流）保護(hù)器預(yù)防雷電感應(yīng)，利用性能良好的避雷針（網(wǎng)、帶）預(yù)防直接雷擊。防雷系統(tǒng)應(yīng)包括三個(gè)方面：直接雷擊的防護(hù)、感應(yīng)雷擊的防護(hù)和良好的接地系統(tǒng)，缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潛在危險(xiǎn)的。A、直接雷擊的防護(hù)：直接雷擊的防護(hù)應(yīng)采用避雷針或避雷帶。按照滾球法計(jì)算被保護(hù)物應(yīng)在接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)，接地沖擊電阻不大于10。避雷裝置包括：接閃器、引下線(xiàn)和接地裝置。B、感應(yīng)雷擊的

6、防護(hù)：感應(yīng)雷擊防護(hù)應(yīng)主要從線(xiàn)路防護(hù)考慮。機(jī)房電源進(jìn)線(xiàn)處應(yīng)加裝電源避雷器，機(jī)房信號(hào)進(jìn)線(xiàn)處應(yīng)加裝信號(hào)避雷器。計(jì)算機(jī)場(chǎng)地的安全保護(hù)接地應(yīng)不大于4，交流工作接地應(yīng)不大于4?，F(xiàn)場(chǎng)情況概述貴州省貴陽(yáng)市某大橋是連接市區(qū)與經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的一個(gè)重要交通要道,于1999年9月建造完畢，全橋由南引橋、北引橋和主橋組成，全橋長(zhǎng)747.08m。其中南引橋長(zhǎng)235.54m,北引橋長(zhǎng)244.54m,引橋?qū)?5.5m;主橋橋長(zhǎng)267m,橋面寬29.14m。橋面最大縱坡2。6%，橋面橫坡為2%雙向坡。設(shè)計(jì)荷載汽20噸，掛車(chē)100噸，人群荷載4。0KN/M。橋主要擔(dān)負(fù)著G207國(guó)道、S217省道在市區(qū)的實(shí)際過(guò)境線(xiàn)功能，也是市主城區(qū)連

7、接北塔、新邵兩縣區(qū)的主要通道橋梁。2008年初那場(chǎng)百年不遇的特大冰雪災(zāi)害影響，橋已經(jīng)出現(xiàn)了7大險(xiǎn)情隱患：一是主橋采用箱型梁預(yù)應(yīng)力構(gòu)造，箱梁內(nèi)部共發(fā)現(xiàn)裂縫300多條，裂縫最大長(zhǎng)度達(dá)190厘米，最大寬度為1。5厘米，超過(guò)技術(shù)規(guī)范的允許值15倍；二是橋北端伸縮縫寬度增大到33厘米，南端伸縮縫擠壓，橋面板出現(xiàn)明顯向南移位；三是箱梁內(nèi)部泄水孔完全堵塞，梁內(nèi)積水嚴(yán)重；四是主要箱梁混凝土脫落，露筋面積大的（1050厘米）達(dá)117處；五是系桿下錨固端均滲水，墩頭錨具銹蝕；六是橋臺(tái)、橋墩、錐坡裂縫遍布，部分支座產(chǎn)生明顯滑移和脫空現(xiàn)象，北岸引橋有部分支座產(chǎn)生了明顯壓縮變形；七是人行道挑梁開(kāi)裂。為加強(qiáng)對(duì)維修好后的橋

8、的運(yùn)行、安全狀態(tài)的管理，橋橋墩的安全防范安裝電子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要對(duì)橋的吊桿、梁體進(jìn)行索力饒度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。大樓的總電源進(jìn)線(xiàn)為三相380V交流。電源直接進(jìn)入到每間辦公室。機(jī)房電源為單相220V，機(jī)房?jī)?nèi)有監(jiān)控矩陣， 2個(gè)單相電源插座，另有電腦、交換機(jī)等設(shè)備。機(jī)房?jī)?nèi)沒(méi)有做防雷措施，也沒(méi)有地網(wǎng)。設(shè)計(jì)方案1設(shè)計(jì)依據(jù)的規(guī)范1GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范2GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范3GB50174-93電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范4GB9361-88計(jì)算機(jī)場(chǎng)地安全要求5GB7450-87電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則6GB2887-89計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)條件7GB12158-90防止靜電事故通用

9、導(dǎo)則8IEC60364-5-534建筑物的電氣設(shè)施過(guò)電壓保護(hù)器件9IEC61024-1-1建筑物防雷防雷裝置保護(hù)、級(jí)別的選擇10IEC6063SPD電源浪涌保護(hù)器11GB50054-95低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范2方案達(dá)到的目的保障機(jī)房?jī)?nèi)部設(shè)施的所有供電系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備系統(tǒng)和橋上監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)的安全和正常運(yùn)作，保障機(jī)房?jī)?nèi)工作人員人身安全。設(shè)計(jì)方案內(nèi)容一確定建筑物防雷類(lèi)別依據(jù)GB 50057-94（2000版）建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范，該機(jī)房防雷類(lèi)別為三類(lèi)。二確定建筑物電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)依據(jù)GB 50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范，該機(jī)房電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)為B級(jí)。三 方案主要內(nèi)容：這次的

10、防雷方案主要包括三大部分：第一部分：地網(wǎng)的制作第二部分：設(shè)備防雷，包括電源防雷和信號(hào)防雷二大類(lèi)。第三部分：等電位處理、屏蔽，等電位處理也可稱(chēng)共地處理，即工作地、防雷地、保護(hù)地均進(jìn)行等電位連接，消除各點(diǎn)之間的電位差。金屬線(xiàn)管的屏蔽接地，其目的是將線(xiàn)管上已感應(yīng)的電磁干擾在進(jìn)入設(shè)備之前疏導(dǎo)入地方案的具體內(nèi)容1.地網(wǎng)制作 ：防雷的原理就是將強(qiáng)大的雷電流引入大地，防止其進(jìn)入設(shè)備而對(duì)其進(jìn)行破壞。各種防雷裝置都應(yīng)進(jìn)行可靠的接地。機(jī)房的防雷接地需在外制作1個(gè)地網(wǎng)，接地電阻不大于4歐姆。人工接地體采用熱鍍鋅鋼材，水平接地體采用40*4熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用50*5熱鍍鋅角鋼。地網(wǎng)的制作方法：。人工接地體(包

11、含接地模塊)在土壤中的埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.5m。埋在土壤中的接地裝置，其連接應(yīng)采用焊接，并在焊接處作防腐處理。垂直接地體宜直接打入地溝內(nèi)，其間距不宜小于其長(zhǎng)度的2 倍并均勻布置。垂直接地體坑內(nèi)、水平接地體溝內(nèi)宜用低電阻率土壤回填并分層夯實(shí)。在高土壤電阻率地區(qū)，宜采用換土法、降阻劑法或其它新技術(shù)、新材料降低接地裝置的接地電阻。鋼質(zhì)接地裝置應(yīng)采用焊接連接。其搭接長(zhǎng)度應(yīng)符合下列規(guī)定：1)扁鋼與扁鋼搭接為扁鋼寬度的2 倍，不少于三面施焊；2)圓鋼與圓鋼的搭接為圓鋼直徑的6 倍，雙面施焊；3) 圓鋼與扁鋼搭接為圓鋼直徑的6 倍，雙面施焊；4) 扁鋼和圓鋼與鋼管、角鋼、互相焊接時(shí)，除應(yīng)在接觸部位兩側(cè)施焊外

12、，還應(yīng)增加圓鋼搭接件；5)焊接部位應(yīng)作防腐處理。接地裝置連接應(yīng)可靠，連接處不應(yīng)松動(dòng)、脫焊、接觸不良。接地裝置施工完工后，測(cè)試接地電阻值必須符合設(shè)計(jì)要求，隱蔽工程部分應(yīng)有檢查驗(yàn)收合格記錄。2電源系統(tǒng)感應(yīng)雷防護(hù)：1）、電源線(xiàn)路第一級(jí)防雷保護(hù)：在380VAC總電源箱處安裝三相電源電涌保護(hù)器，型號(hào)：KBT-380AJ/80,作為辦公樓內(nèi)三相總配電電源的感應(yīng)雷防護(hù)。產(chǎn)品主要參數(shù)：標(biāo)稱(chēng)放電電流：80KA,電壓保護(hù)等級(jí)Up2.8KV,響應(yīng)時(shí)間Ta25ns,并聯(lián)安裝。數(shù)量1套。 該型號(hào)防雷器，將電源線(xiàn)路的第一級(jí)保護(hù)，并配有雷電計(jì)數(shù)功能及工作指示，方便用戶(hù)維護(hù)。2）、電源線(xiàn)路第二級(jí)防雷保護(hù)：在機(jī)房電源的進(jìn)線(xiàn)處各

13、安裝一臺(tái)KBT- 220B/40B并聯(lián)式電源防雷箱，具有二級(jí)保護(hù)功能，能可靠地對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)供電線(xiàn)路進(jìn)行防雷保護(hù)。標(biāo)稱(chēng)通流容量為40KA，數(shù)量共1臺(tái)。 3）、電源線(xiàn)路第三級(jí)防雷保護(hù)：在機(jī)柜內(nèi)安裝2只機(jī)架式電源防雷插座，型號(hào)為KBT-220E/PDU，對(duì)機(jī)柜內(nèi)設(shè)備進(jìn)行第三級(jí)精細(xì)防雷保護(hù)。(共2只)3信號(hào)系統(tǒng)感應(yīng)雷防護(hù)：1)在機(jī)房電腦連接傳感器數(shù)據(jù)線(xiàn)進(jìn)線(xiàn)處安裝1臺(tái)KBT-C10/DB9計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)防雷器，通流容量為10KA，(共3個(gè))。2)在機(jī)房監(jiān)控矩陣處安裝1臺(tái)KBT-V40A視頻信號(hào)防雷器，通流容量為10KA，(共3個(gè))。3)在機(jī)房?jī)?nèi)監(jiān)控設(shè)備電源線(xiàn)及傳感器電源線(xiàn)進(jìn)線(xiàn)處安裝1臺(tái)KBT-P200直流串聯(lián)式

14、電源防雷器，通流容量為10KA，(共3個(gè))。4)在攝像頭處安裝1臺(tái)KBT-V/2監(jiān)控系統(tǒng)二和一防雷器，以保護(hù)攝像頭的安全。通流容量為10KA，(共3個(gè))。4等電位處理及屏蔽：屏蔽處理對(duì)于電子信息系統(tǒng)很重要。對(duì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，或者一臺(tái)設(shè)備，以及進(jìn)出該系統(tǒng)或者該設(shè)備的所有金屬導(dǎo)電線(xiàn)路采取了很好的屏蔽措施，那么雷電產(chǎn)生的電磁輻射就無(wú)法侵入該系統(tǒng)和該設(shè)備。本方案采用對(duì)機(jī)房的金屬外殼、門(mén)屏和機(jī)柜進(jìn)行蔽處理，用導(dǎo)線(xiàn)所有金屬機(jī)柜連接起來(lái)。5.接線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)：1. 采用6mm2的BVR銅線(xiàn)作為機(jī)房?jī)?nèi)正常工作不帶電的金屬外殼（如機(jī)房的金屬門(mén)窗、金屬吊頂、防靜電地板支撐架、設(shè)備外殼等）的接地線(xiàn)。接到接地匯集排上，具體數(shù)量

15、由施工現(xiàn)場(chǎng)而定。2. 電源防雷器安裝標(biāo)準(zhǔn)：1）第一級(jí)電源防雷器連接采用16mm2的BVR銅線(xiàn)2）第二級(jí)電源防雷器連接采用10mm2的BVR銅線(xiàn)3）第三級(jí)電源防雷器連接采用6mm2的BVR銅線(xiàn)4）信號(hào)防雷器連接采用6mm2或4mm2的BVR銅線(xiàn)3. 電源防雷器接地標(biāo)準(zhǔn)：1）第一級(jí)電源防雷器接地采用25mm2的BVR銅線(xiàn)2）第二級(jí)電源防雷器接地采用16mm2的BVR銅線(xiàn)3）第三級(jí)電源防雷器接地采用10mm2的BVR銅線(xiàn)4）信號(hào)防雷器連接采用10mm2或6mm2的BVR銅線(xiàn)4. 建筑接地端子與均壓環(huán)或匯流排的連接采用35mm2的BVR銅線(xiàn)，匯流排或均壓環(huán)與機(jī)柜和控制臺(tái)連接采用6mm2的BVR銅線(xiàn)。并且接地線(xiàn)最好為直線(xiàn)，不能為彈簧型。防雷器接地線(xiàn)0.8米。服務(wù)與承諾1、本公司保證所提供的產(chǎn)品符合國(guó)家有關(guān)防雷產(chǎn)品的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。2本公司產(chǎn)品實(shí)行一年內(nèi)免費(fèi)更換，五年內(nèi)免費(fèi)維修，終身維護(hù)。3用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)我公司的產(chǎn)品，保修期的起始日期為用戶(hù)收到產(chǎn)品之日；我公司承包的防雷工程中所使用的產(chǎn)品，保修期的起始日期為產(chǎn)品安裝之日。4保修期