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智博防雷长年
为气象部门、同行业防雷公司、系统集成商、工程商等
供应高质量防雷产品和防雷工程项目支持
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风力发电综合防雷设计实施方案
山西天地华成科技有限公司
一、风力发电防雷重要性
目前,风力发电被称为明日世界的能源。由于它属于可再生能源,为人与自然和谐发展提供了基础,而且不像火电、核电、水电会造成环境问题,所以符合社会可持续发展对能源的要求。所以,风力发电已在我国达到了举足轻重的地位。然而,风力发电机组是在空旷、自然、外露的环境下工作,不可避免的会遭受到直接雷击。由于现代科学技术的迅猛发展,风力发电机组的单机容量越来越大。主体高度约80米、叶片长度约45米、即最高点高度约为120米的风机,在雷雨天气时极易遭受直接雷击。雷击是自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害,雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。
风机的防雷是一个综合性的防雷工程,防雷设计的到位与否,直接关系到风机在雷雨天气时能否正常工作,并且确保风机内的各种设备不受损害。为保证风力发电机组的正常、安全使用,我们特编制此方案。
二、风力发电防雷主要由以下几部位构成:

三、设计依据
(1)按照施工招标文件及相关施工图;
(2)国家、行业及自治区现行的有关工程建设标准、规范、规程及相关的法律、法规,具体如下:
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GBJ50242—2002
《风力发电场项目建设工程验收规范》DLT5191-2004
《建筑物防雷设计规范》(2010版) GB50057-2010
雷电的入侵途径,主要为直击雷和感应雷。
A(直接雷击:

雷云之间或雷云对地面某一点(包括建筑物、构架、树木、动植物等)的迅猛放电现象称之为直接雷击,它因电效应、热效应、和机械力效应等造成物体损坏和人员伤亡。
B(感应雷击:

雷云放电时,在附近导体上(包括架空电缆、埋地电缆、钢轨、水管等)产生的静电感应和电磁感应等现象称之为感应雷击,它因过电压、过电流易对微电子设备造成损坏、伤害工作人员、使传输或储存的信号或数据(模拟或数字)受到干扰或丢失。

风能是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生洁净能源。风能发电为人与自然和谐发展提供了基础。由于风力发电机组是在自然环境下工作,不可避免的会受到自然灾害的影响。
由于现代科学技术的迅猛发展,风力发电机组的单机容量越来越大,为了吸收更多能量,轮毂高度和叶轮直径随着增高,相对的也增加了被雷击的风险,雷击成了自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害。雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。我国沿海地区地形复杂,雷暴日较多,应充分重视雷击给风力风电机组和运行人员带来的巨大威胁。例如,红海湾风电场建成投产至今发生了多次雷击事件,据统计,叶片被击中率达4%,其他通讯电器元件被击中率更高达20%。为了降低自然灾害带来的损失,必须充分了解它,并做出有针对性的防范措施。
风机的防雷是一个综合性的防雷工程,防雷设计的到位与否,直接关系到风机在雷雨天气时能否正常工作,并且确保风机内的各种设备不受损害等。
四、风力发电直击雷防护
该风机主体高度约80米,叶片长度约40米,即风机最高点高度约为120米,且大多数风力发电机位于空旷地带,较孤立。风机的高度加上所处特殊的环境,造成风力发电机在雷雨天气时极易遭受直击雷。 国际电工委员会对防雷过电压保护的防护区域划分为:LPZ0 区(LPZ0A、LPZ0B),LPZ1区,LPZ2 区。
在金属塔架接地良好的情况下,叶片、机舱的外部(包括机舱)、塔架外部(包括塔架)、箱式变压器应属于LPZ0 区,这些部位是遭受直击雷(绕雷)或不遭受直击雷但电磁场没有衰减的部位。机舱内、塔架内的设备应属于LPZ1区,这其中包括电缆、发电机、齿轮箱等。塔架内电气柜中的设备,特别是屏蔽较好的弱电部分应属于 LPZ2。
对与现有风力发电机的 LPZ0区防雷过电压保护装置进行分析后,在LPZ0区内,直击雷的防护在没有技术突破的前提下仍然沿用传统的富兰克林避雷方法:利用自身的高度使雷云下的电场发生畸变,从而将雷电吸引,以自身代替被保护物受雷击,以达到保护避雷的目。这就要求风机的叶片的制作及其材料提出很高的要求,即叶片必须能够承受足够大的电流,并且在叶片上添加导电性能良好、自身重量轻的类似于碳纤维的材料,用单独的线缆将叶片与塔身连接在一起,为雷电流泄放提供一个良好的通道。
机舱主机架除了与叶片相连,还连接机舱顶上避雷针,叶片位于相反的方向,避雷针用作为保护风速计和风标免受雷击。
根据风力发电机的使用性质及其重要性,可参照《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 及《微波站防雷与接地设计规范》YD2011-93相关条款,风力发电机防雷接地电阻不能小于4Ω。
五、风轮、机舱、水平轴、尾舵和塔身的等电位连接
机舱外壳应采用钢板制成,作为承受直击雷的载体,按照GB50057-2010的要求,钢板厚度必须大于4mm,在机舱的上方安装几支避雷短针,防止雷电发生绕击和侧击时,穿透机舱,对机舱内设备造成损坏。如果机舱外壳为复合材料时,应在机舱外面敷设金属网格,兼作接闪器和屏蔽之用。网孔宜为30cm×30cm,钢丝直径不宜小于2.5mm。必要情况下,需通过屏蔽计算,加大金属网格的密度和铁丝的直径。使各网格连接处应焊接以保证电气连接。
风轮与机舱间、机舱与塔柱间、尾舵与水平轴间应通过铆接、焊接或螺栓连接等方法做可靠电气连接,也可以通过单独的多股塑铜线(截面不小于16mm2),各连接过度电阻尽量小,一般不大于0.03Ω。
以上各部件连接为一个电气的整体,使之遭受雷击时,能有一个快速的通道沿塔身引入接地装置。
六、风力发电机电磁屏蔽
由于风力发电机为高耸塔式结构,非常紧凑,发电机、信息系统、控制系统都靠近塔壁,无论风轮、机舱、水平轴、还是尾舵受到雷击,机舱内的发电机及控制系统等设备可能受到机舱的高电位反击,在电源和控制回路沿塔筒引下过程中,也可能受到反击。
对发电机及其励磁系统,继电保护和控制系统、通信和信号以及计算机系统都应安装相应的过电压保护装置。
电力和信息回路由机舱到地面并网柜、变流器、塔底控制柜处应采取屏蔽电缆外,还应穿入接地铁管,使反击率降低。各回路应在柜内安装相应防雷装置,这样DBSGP(分流、均压、屏蔽、接地)系统在各节点层层设防。
各电气柜采用金属薄板制作,可以有效地防止电磁脉冲干扰,在电源控制系统的输入端,处于暂态过电压防护的目的,采用压敏电阻或暂态抑制二极管等保护设备与屏蔽系统连接,每个电控柜用不小于16mm2的多股塑铜线与接地端子连接。
七、机舱内各种柜的防护
各种柜内的进线、出线处必须按照雷电防护区域的划分,通过雷击风险评估后,根据评估结果进行设计,根据建筑物信息系统的重要性和使用性质确定雷电防护等级,该风力发电机可以定为B级防护。在被保护的设备处加装三级浪涌保护器。第一级采用开关型的电涌保护器,第二级和第三级采用限压型的电涌保护器。且各参数必须符合规范要求的最小值,即一级标称放电电流In≧25KA(10/350μs)或In≧80KA(8/20μs),二级标称放电电流I n≧40KA,三级标称放电电流I n≧20KA。对于690V/380V的风力发电机供电线路,为防止沿低压电源侵入的浪涌过电压损坏用电设备,供电回路建议采用TN-S供电方式。
1、变桨控制柜:变桨控制柜位于风机顶端,雷雨天气时容易遭受直击雷,所以柜里电源线3x400vac/20A,300vdc/6A,24vdc(b)/10A,230vac(b)/2A等用电设备进线前端应安装相应的三相交流避雷器(imax:100KA)、单项交流避雷器(imax:100KA)和24V直流电源避雷器(In:5KA)。
2、机舱到变桨柜通讯线采用双绞线通讯,双绞线两端在进入设备前应安装信号避雷器。双绞线必须穿金属管敷设或采用屏蔽双绞线,且金属管或屏蔽层两头接地。
3、机舱控制室:机舱控制室位于风机顶端,雷雨天气时极易遭受直击雷,里面的开关电源送到变浆控制柜内的出线端230vac(b)à300vdc/6A(变桨控制柜),开关电源230vac (b)à24vdc(b)/10A(变桨控制柜)直流电源必须安装电源浪涌保护器(In:5KA),开关电源UPS 230vacà24vdc (c)/10的24伏电源处安装24V直流电源避雷器(In:5KA)。从塔底控制室到机舱控制室的Ups进线端(机舱控制室)安装电源避雷器(Imax:100KA)。
以上设备处必须安装能承受通过一级分类实验的电源浪涌避雷器。
塔底设备柜的防护
1、UPS230vac 塔底控制室到机舱控制室的ups输出端(塔底控制室)加装电源避雷器(In:40KA)
2、变流器到机舱发电机转子的出线端和进线端分别加装通过二级分类试验的电源避雷器(In:40KA)和通过一级分类试验的电源避雷器(Imax:100KA)
3、并网柜到发电机定子之间的出线端和进线端分别加装通过二级分类试验的电源避雷器(In:40KA)和通过一级分类试验的电源避雷器(Imax:100KA)
4、各机柜的二次仪表线路应加装相应的电源避雷器(In:20KA)以上线缆建议采用穿金属管走线或者采用铠装电缆,金属管或铠装电缆必须在进入设备柜之前接地。电源避雷器的接地宜和风机的钢结构体连接在一起。
以上防护采用三级防护的原则,在易遭受直击雷的部位加装通过一级分类试验的电源避雷器,在舱底的设备柜内加装通过二级分类试验的电源避雷器,在弱点设备的电源处还应加装通过三级分类试验的电源避雷器,使设备得到充分的保护。
八、齿盘式风力发电避雷器
齿盘式风力发电避雷器结构示意图

其中 1—接闪针 2—风叶 3—轮毂 4—外齿盘 5—内齿盘
6—软导线
具体实施方式:
参照图1,一种齿盘式风力发电避雷器组件,包括接闪针1,软导线6,避雷器外齿盘4和内齿盘5,此四者均为金属导电材料制成。外齿盘4固定在风机轮毂3上随风机轮毂3同步转动,内齿盘5固定在机舱壳体前部是固定不动的,风机主轴从内齿盘5中间的孔眼中穿孔而过,内齿盘5直接与地线相连接。接闪针1端部伸出风叶2端部,起接闪作用,根据用户喜好亦可将接闪针置于风叶内部。所述齿盘式风力发电避雷器在安装上要求轮毂在正常转动时,外齿盘与内齿盘保持同一平面位置,外齿盘与内齿盘之间的运动间隙以不相互碰撞为准,内齿盘与外齿盘间的运动间隙尽量靠近以保证尖端放电的敏感性效果。
“齿盘式风力发电避雷器”特征是该避雷器包括有一个外齿盘和一个位于该外齿盘中间位置的内齿盘,外齿盘和内齿盘朝运动间隙一侧分别布有相向能产生尖端放电效果的尖齿,内齿盘中间开设有一供风机主轴穿过的孔眼,其中一个齿盘固定在风机轮毂上,与轮毂同步转动,固定在轮毂上的齿盘与固定在风叶上的接闪针电连接,另一个齿盘固定在机舱壳体前端是固定不动的并与地线直接连接。通过内、外齿盘运动间隙尖齿的配合,从风叶接闪针引来的雷电会在外齿盘与内齿盘之间的尖齿状结构中形成“尖端放电”现象,使雷电快速直接地泄放入地,避免雷电流通过风机低速主轴承后再入地,这种直接的放电形式除可保护低速主轴承外,还可最大程度地保护发电机及其它机组设备免遭雷击破坏。
“齿盘式风力发电避雷器”结构简单,通过内外齿盘间动态配合放电结构,既可保证风叶运行不增加阻力,又能在雷电产生时快捷地将雷电流直接引接入地,既可与新设备有机地设计成一体,也适合改装现役风力发电机组,提高防雷能力。
齿盘式风力发电避雷器”可解决目前所有风电中所遇到的雷电难题,是目前风电防雷的最佳解决方案。
九、风力发电电位敷设与接地系统
1、总接地网

图1、风机与升压变接地网布置图
2、风力发电机组接地布置

图2、风机接地布置图
接地是防雷技术中重要的环节,没有合理而良好的接地装置就不能有效地防雷。GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》第6.3.4条规定:“穿过各防雷区界面的金属物和系统,以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应在界面处作符合要求的等电位连接。
3、风力发电屏蔽处理措施
屏蔽是减少电磁干扰的基本措施。GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》第6.3.1条规定:为减少电磁干扰的感应效应,宜采取以下的基本屏蔽措施:建筑物和房间的外部设屏蔽措施,以合适的路径敷设线路线路屏蔽。这些措施宜联合使《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198,94第2.3.9条“同轴电宜采用穿管暗敷或线槽的敷设方式。当必须采取架空敷设时,应采取防干扰措施”。
传输线埋地敷设并不能阻止雷击设备的发生,大量的事实显示,雷击造成埋地线缆故障,大约占总故障的30,左右,即使雷击比较远的地方,也仍然会有部分雷电流流入电缆。所以采用带屏蔽层的线缆或光缆穿钢管埋地敷设,保持钢管的电气连通。对防护电磁干扰和电磁感应非常有效,这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难时,可在电缆进入终端和终端设备前穿金属管埋地引入,但埋地长度不得小于15米,在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。
4、施工工艺
4.1 接地装置及等电位连接施工工艺要求
4.1.1钢质接地装置宜采用焊接连接,其搭接长度应符合下列规定
4.1.2:扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍,不少于三面施焊; 圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊;圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊;扁钢和圆钢与钢管、角钢互相焊接时,除应在接触部位两侧施焊外,还应增加圆钢搭接件;焊接部位应做防腐处理。铜质接地装置应采用焊接或熔接,钢质和铜质接地装置之间连接应采用 熔接或采用搪锡后螺栓连接,连接部位应做防腐处理。
4.1.3接地装置连接应可靠,连接处不应松动、脱焊、接触不良。
- 1.4接地装置施工完工后,测试接地电阻值必须符合设计要求,隐蔽工程部分应有检查验收合格记录。
- 1.5接地线与接地体的连接应采用焊接。保护地线(PE)与接地端子板的连接应可靠,连接处应有防松动或防腐蚀措施。
- 1.6接地线与金属管道等自然接地体的连接,应采用焊接。如焊接有困难时,可采用卡箍连接,但应有良好的导电性和防腐措施。
4.2 电源线路电涌保护器(SPD)的安装应符合下列规定:
4.2.1电源线路的各级电涌保护器(SPD)应分别安装在被保护设备电源线路的前端,电涌保护器各接线端应分别与配电箱内线路的同名端相线连接。电涌保护器的接地端与配电箱的保护接地线(PE)接地端子板连接,配电箱接地端子板应与所处防雷区的等电位接地端子板连接。各级电涌保护器(SPD)连接导线应平直,其长度不宜超过0.5m。
4.2.2带有接线端子的电源线路电涌保护器应采用压接;带有接线柱的电涌保护器宜采用线铜鼻子与接线柱连接。
4.2.3电涌保护器SPD应安装牢固,其位置及布线正确。
4.2.4 电源电涌保护器(SPD)的连接导线最小截面积宜符合下表的规定。
4.3信号线路电涌保护器(SPD)的安装应符合下列规定:
4.3.1线路电涌保护器SPD应连接在被保护设备的信号端口上。电涌保护器SPD输出端与被保护设备的端口相连。电涌保护器SPD也可以安装在机柜内,固定在设备机架上或附近支撑物上。
4.3.2信号线路电涌保护器SPD接地端宜采用截面积不小于1.5mm2的铜芯导线与设备机房内局部等电位接地端子板连接,接地线应平直。
4.3.3电涌保护器SPD应安装牢固,其位置及布线正确。
4.3.4信号电涌保护器(SPD)的连接导线最小截面积宜符合下表的规定。
4.4 线缆敷设施工工艺要求
4.4.1接地线在穿越墙壁、楼板和地坪处应套钢管,钢管应与接地线做电气连通。
4.4.2线槽或线架上的线缆,其绑扎间距应均匀合理,绑扎线扣应整齐,松紧适宜;绑扎线头宜隐藏而不外露。
4.4.3接地线的敷设应平直、整齐。
十、 工程施工细则
10.1 施工准则
根据中国气象局制定的《防雷工程专业施工资质管理办法》中的若干规定及我公司《防雷工程施工质量手册》相关标准,结合工程施工具体实际,特制定本实施细则。
10.2 施工方案
10.2.1电源部分:
第一步骤:SPD的定位,根据SPD安装规范,SPD距配电设施越近越好,距离不宜超过5,10米,最好装在电源配电箱内或加装在电源箱旁。 第二步骤:SPD的连接,SPD的连接螺丝要拧紧,导线接口施工规范,施工时要断电操作,以保证安全。
10.2.2信号部分
保证线路安全畅通、不间断,安装时要特别注意线不能接反、接错。
10.2.3地网
在不影响正常工作的情况下进行,先在建筑物外施工,而后进行与建筑物内均压环连接。
10.2.4等电位
在不影响正常工作的情况下进行等电位连接。
技术支持及售后服务
天地华成防雷公司专业、专注高品质、智能型防雷设备。为了不断满足顾客的需求,达到优质服务的目的。坚持“质量第一,用户至上为客户提供专业、及时、优质、令您满意”的服务宗旨,特制定以下售后服务细则:
1 、我公司确保其提供的货物是全新的、未使用过的,采用的是最佳材料和第一流的工艺,并在各个方面符合招标文件规定的质量、规格和性能要求。我公司保证其货物经过正确安装、合理操作和维护保养,在货物寿命期内运转良好。
2、 我公司按每台或每套设备给甲方提供至少一套完整的技术资料随货物包装发运,其中包括设备的中文使用说明书、操作手册或产品彩页等内容。
3、质量保证期为防雷接地系统工程竣工验收合格交付使用,工程质量保证五年内免费保修、更换, 系统终身维护。交付使用后,我公司每年巡查一次,除人为破坏或不可抗拒力,属生产、安装及材料质量问题所造成的一切责任和损失由我公司负责。
4、维修响应时间:收到业主维修要求后及时响应,按照双方约定时间内到达设备安装现场。
5、 为确保公司的服务质量,防雷公司可以提供以下增值服务;提供防雷工程代买保险、协调每年防雷检测、提供更加优质的智能防雷方案等。
6、五年跟踪维护,定期电话回访,必要时现场检查,终身免费咨询
7、根据甲方需要,防雷公司可免费为客户培训3~5名该防雷系统的技术人员,培训地点在乙方专用培训办公室或甲方项目办公室培训日期在1日。
8、培训内容为:
①防雷设备的工作原理; ②接地系统的检查和维护;
③智能防雷的发展及应用; ④雷雨季节注意事项。
山西天地华成防雷科技有限公司
联系人:王力
联系电话:151104100233

监控机房综合防雷设计方案
一、防雷重要性
在当今人类科学技术的发展已进入了高信息化的发展阶段。基于近些年来电子技术的飞速发展,各种先进的测量、保护监控、电信和计算机等电子产品正日益广泛的应用于各行各业中。这些微电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低,过电压耐受能力差等致命弱点,一旦遭受雷击过压的冲击,轻则造成这些电子系统的运行中断,设备永久性损坏;重要的是这些系统所承负的那些须实时运行的后续工作的中断瘫痪所造成的不可估量的直接与间接的巨大经济损失和影响。
为此在机房内弱电系统有大量的信息设备,大楼供电系统的正常与否直接关系到各系统中的工作顺利进行、网络系统的稳定性和数据存储的安全性,以及通讯系统的正常工作,系统的防雷有着很重要的作用。因此在明确防雷区划分的基础上,结合我们拟进行保护的区域来分析.
二、机房综合防雷主要由以下几部分构成:

三、设计依据包括有:
(1)《建筑物防雷设计规范》(2010版) GB50057-2010
(2)《电子计算机机房设计规范》 GB50174-93
(3)《雷电电磁脉冲的防护》 IEC 6I312
(4)《过电压保护器》 IEC 61643
(5)《SPD 通讯网络防雷器》 IEC 61644
(6)《低压配电设计规范》 GB 50054-95
(7)《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》 GBJ 64-83
(8)《电子设备雷击保护导则》 GB 7450-87
(9)《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 GB 50169-92
(10)《建筑物防雷》 IEC 61024
(11)《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GB50343-2012
四、方案设计

1、外部直击雷防雷
设计内容:
所谓雷击防护:就是由避雷针(或避雷带、避雷网、避雷针塔)、引下线和接地系统构成外部防雷系统,主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故;在0级保护区即外部作无源保护,主要有避雷针(网、线、带)和接地装置(接地线、地极)。
具体实施方法:
本学校属于属第三类建筑物,我们在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由其混合组成的接闪器,宜优先采用避雷网(带)。避雷网(带)应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,并应在整个屋面组成不大于20m×20m或24m×16m的网格。雷击多发地区宜在易受雷击的部位增设避雷短针。避雷针保护范围应按60m滚球半径计算。屋面上突出装设的广告牌、装饰照明灯等所有金属构件应就近与屋面避雷带(网)作多点可靠电气连接;屋面上的非金属物及各种收发天线应在接闪器有效保护范围内,如不在保护范围内应增设避雷针,并与屋面防雷装置做可靠电气连接。引下线利用建筑物外侧构造柱内对角的两根主筋作为防雷接地引下线,引下线应上下电气贯通,每根引下线的接地电阻值不应大于10Ω,并与接地体(网)作可靠电气连接。引下线平均间距不应大于25m。
机房内部的感应防雷防护
雷电侵害主要是通过线路侵入。高压部分电力局有专用高压避雷装置,电力传输线把对地的电力限制到小于6000(IEC62.41),而线对线则无法控制。所以,对380V低压线路应进行过电压保护,按国家规范应分三部分:建议在高压变压器后端到楼宇总配电盘间的电缆内芯线两端应对地加避雷器,作一级保护;在楼层机房总配电箱间电缆内芯线两端应对地加装避雷器,作二级保护;在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端应对地加装避雷器,作为三级保护。
具体实施方法:
电源一级防雷的具体措施办法:
在楼层总电源上并联安装一套开关型TD-HC-25B/4P电源一级防雷器于动力机房配电设备的电源第一级的防雷保护。
电源二级具体措施办法:
在机房总电源和UPS输入端各并联安装一套开关型TD-HC380-40用于电源二级防雷。
第三级防雷系统具体措施:

在监控主机、网路交换机、通讯系统、视频会议主机、视频传输主机、机房电源、服务器、闭路系统及重要计算机设备加装与之对应的信号防雷器对其各种视频传输设备免受来自信号传输线的感应雷击和电涌电压带来的危害 ,以实现多级保护,在机房设备前端安装六个防雷插座型号TD-HC-Z10-6/PDU或TD-HC-BNC/24/或TD-HC-2/TV用于电路设备的电源末级防雷保护。
3、机房等电位
1.等电位概述
等电位连接的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差。在一个防雷区内部的金属部件和系统都应在防雷区交界处,采用等电位连接线做等电位连接”;国家标准GB50057-2010局部修订条文中指出:“穿过各防雷区界面的金属物和系统,以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应在界面处做等电位连接”。

4、防雷接地系统
接地是防雷的重要组成部分是防雷装置的基础,本次接地系统我们要求接地值为4欧姆,为了使雷电流更好的泻入大地,为保证机房或系统的接地阻值,还应尽量减小引下线的电阻值。依据防雷规范要求,此次设计我们接地体的具体位置和引下线的具体路由,在施工时以尽可能的减少引下线的长度。通过增大导线载面和减小引下线长度的措施,来尽量减小接地引线的电阻值。

1、垂直接地体材料
垂直接地体可采用烧制型TDHC-01M非金属接地体、铜包钢接地棒、铜材、热镀锌钢材(钢管、圆钢、角钢、扁钢)、离子接地棒、锌包钢或其它新型接地材料。
2、水平接地体材料
水平接地体一般采用纯铜线、镀铜线、热镀锌扁钢、锌包钢等。
4、地网施工布置
地网布置依据地形设计为 L型、口型、一字、H型或圆型。
5、地网挖掘
接地地网挖掘深度大于0.8米,根据土壤如:石头、沙土、建筑垃圾、黄土等情况,北方城市一定要达到冻土层以下。

输电线路避雷针安装方案
一、概述
架空输电线路是电力系统的重要组成部分,由于其分布范围广,极易遭受雷击。从国内外目前运行情况看,雷击仍然是造成输电线路事故的主要原因。在我国高压输电线路的总跳闸次数中,由雷击引起的线路跳闸事故约占40%-70%,尤其在雷电活动强烈、土壤电阻率高、地形复杂的地区,雷击输电线路而引起的事故率更高。
目前国际普遍采取的额防雷措施有:
(1)架设避雷线
架设避雷线是屏蔽直击雷最简单有效的方法,国内外设计标准中均对架空输电线路安装避雷线做了明确的规定。
(2)减小杆塔避雷线保护角
此方法通过增强避雷线对导线的屏蔽,从而减小线路的绕击闪络率。但对于已建成的输电线路,进行避雷线的调整是很困难的。所以,在输电线路设计阶段,应根据线路塔型、杆塔高度、地形、路径、沿线雷电活动等情况,选择合理的避雷线保护角很小甚至负保护角,也有可能屏蔽失效发生绕击。
(3)降低杆塔冲击接地电阻
降低杆塔接地电阻能降低雷击杆塔时的塔顶电位,提高线路的耐雷水平,有效地防止反击,是基本的防雷措施。可采用外接地装置或连续伸长接地线来实现。但在土壤电阻率高的某些地区,特别是山区,降低接地电阻实施起来相当困难且话费巨大。
(4)增强线路绝缘
可通过适当增加绝缘子片数提高线路绝缘水平,从而提高线路耐雷水平。但这使得杆塔增高和塔头加大,增加建设投资,且不能有效改善线路的绕击耐雷性能。另外,对已建成投运的线路,若进行增强线路绝缘的改造,还会受杆塔头部绝缘间隙及导致对地安全距离的限制。
二、架空线路直击雷防护
塔高出地面二、三十米,并暴露在旷野或高山地带,所以遭受雷击的机会很多,必须采取可靠的防雷保护措施。架空线路装设避雷针,有效地对杆塔进行屏蔽,从而保证线路的安全供电。这种新型的可控放电避雷针是经长期防雷研究和大量的高压试验取得的最新研究成果,其保护范围大、绕击率低、放电电流小、感应过电压低。该针以变化缓慢的小电流上行雷闪放电形式释放雷云电荷,避免强烈的下行雷闪放电危害为设计基础。通过数千次高压放电试验证实它引发的上行雷,具有保护可靠性能高、范围大,且不受保护物高度影响等特点。特别适合高压输电线路的防雷。更好地保证了电网安全可靠运行。
可控放电避雷针以变化缓慢的小电流上行雷闪放电形式释放雷云电荷,避免强烈的下行雷闪放电危害为设计基础。通过数千次高压放电试验证实其引发的上行先导具有保护可靠性能高、范围大,且不受保护物高度影响等特点。
避雷针功能特点:
●当可控放电避雷针安装高度≤200M时,其保护角为65°,即在被保护物高度Hx(M)水平面上保护半径Rx=2.14(H-Hx),式中h为可控放电避雷针的安装高度(M)。
●上行雷闪主放电电流的平均幅值7kA。
●上行雷闪主放电电流的陡度≤5kA/μS,针高H≤200M时,保护角65°。
●基本消除了雷闪时产生的感应过电压。
●绕击概率不大于十万分之一时的保护角为55°。
●接地电阻≤10Ω(一般地区);≤30Ω(在高阻区及无人区)。
●抗风能力≥风速50M/S。
●安装方便,使用期内免维护。
可控放电避雷针的保护原理
雷云对地面物体放电不外乎以下两种方式:上行雷闪和下行雷闪。
一般来说,下行雷闪时,先导自上而下发展,主放电过程发生在地面附近,所以电荷供应充分,放电过程来的迅猛,造成雷电流副值大,陡度高;上行雷闪,一般没有自上相下的主放电,它的放电电流由不断向上发展的先导过程产生,即使有主放电因雷云向主放电通道供应的电荷困难,所以放电电流副值小,且陡度低。 请登陆:输配电设备网 浏览更多信息
系统特色
根据尾部带金属线的火箭比高层建筑更容易引发上行雷的经验分析得出,要成功地引发上行雷,针头需要达到以下要求:在引发的上行雷发生之前,针头附近的空间电荷应尽量少,以便于自主针针尖向上发展放电脉冲。当需要引发上行雷时,针尖处的电场强度应足够高,以迅速产生放电脉冲。
保护特性
为了验证可控放电避雷针是否达到设计目的,我们用正极性操作波和直流分别进行了一系列试验。
在等同条件下用正极性操作波放电获得的可控放电避雷针与富兰克林避雷针的保护曲线。试验时模拟雷云电极离地面高度为8.5m为了严格的考核可控避雷针的保护性能,操作波试验时没有附加直流电场,可控放电避雷针的保护特性明显优于富兰克林避雷针,就主要参数绕击概率和保护范围而言,是令人满意的。
1、绕击方面
可控放电避雷针有一个相当大的几乎不遭受绕击的保护区域。例如当绕击概率不大于0.001%时(显然在这样的绕击概率下,被保护对象遭绕击的可能性时相当相当小的)保护角高达55°,相比之下富兰克林避雷针实际上几乎没有不受绕击的区域。
2、保护范围
当被保护对象遭受绕击概率允许达到0.1%(目前规程规定的允许值)时,可控放电避雷针的保护角达到66.4°,而富兰克林避雷针保护的保护角远远低于此值(因此,在雷电活动强的地方沿用富兰克林避雷针保护是笔经济的,被保护物遭雷击的可能性也还存在)
实验表明:
1)可控放电避雷针的放电时间比富兰克林避雷针平均提前13.3us。
2)在模拟电场比较低时,可控放电避雷针的电晕电流比富兰克林避雷针低的多,几乎处于完全抑制状态。
3)在模拟电场增加盗能够启动可控放电避雷针时,可控放电避雷针产生的脉冲式电晕放电电流,其电晕电流幅值比富兰克林避雷针大好几十倍,但电晕电流的平均值比后者小,这有利于从电晕向先导电弧的转化。
三、避雷针安装说明
⑴可控放电避雷针可做为独立系统立于各类建筑物上,安装地点的选择应满足既要经济又要保证安全的要求。用于保护输电线路时,直接装在杆塔顶部。
⑵在安装可控放电避雷针的针头时,要求动态环保持水平,主针处在铅垂方向。自针头顶部至被保护物顶部的高度大于3m。禁止在结构支柱上悬挂电话线、广播线、电视天线及电力架空线。
⑶一般情况下,可控放电避雷针应设两根专用的接地引下线(对于直接装在铁塔上的可控放电避雷针,不另设接地引下线,直接与铁塔连接牢固就可以了)。引下线一般采用园钢或扁钢,其尺寸不应小于下列值:
园钢直径10mm,扁钢为4×25mm
⑷引下线沿建筑物或构筑物外墙敷设,并经最短路径接地。建筑艺术要求较高者,也可以暗敷,但截面应加大一倍。
⑸在易受机械磨损的地方,地面上约1.7m至地面下0.3m的一段接地引下线应穿铁管保护。
⑹可控放电避雷针系统的接地电阻应符合相应场所的要。
⑺一般采用复合地装置。垂直埋设的接地体可采用角钢、钢管;
水平埋设的接地体采用扁钢、园钢。它们的尺寸不应小于下列标准:
角钢4×40×40mm,钢管壁厚3.5mmφ35mm,扁钢4×25mm,园钢φ12mm。
⑻接地装置处于行人过道的地下时,应考虑采取降低跨步电压的措施。
⑼针头组装
①当针头以整体出厂时,组装前只需进行外观检查和螺栓连接检查,拧紧连接螺栓。如果因运输原因造成变形,可参照下面的针头组装步骤及要求进行调整。
②针头出厂是散件时,组装前应检查零部件是否齐全和完整;然后按以下顺序组装:
将带主针的底座垂直放到地面上,然后将四根斜杆固定到底座的四个螺孔上。将动态环与四根斜杆对称连接好。
将四根水平拉杆对称布置且将它们与斜杆和套在主针上的盘形法兰连接起来,注意调整端在斜杆的一侧
调整动态环与地面平行,四根斜杆等分布置,盘形法兰固定在主针标定的位置上。
拧紧全部连接螺栓。
可控放电避雷针本体安装步骤
(1)检查部件是否齐全
包括:主针、动态环、斜支撑杆(X1 、X2 型为4 根,X3 型为3 根)、4 个水
平拉杆(X1 、X2 型为4 根,X3 型为3 根)。
(2)可控放电避雷针组装(以X1 、X2 型为例)
1.垂直放置主针,先将底座4 个固定斜支撑杆的螺杆旋紧,再分别将4 根斜支撑杆对称旋入底座的螺杆上.每根斜支撑杆先旋入底座的螺杆螺纹2圈左右,能够稳定不倒为宜2.分别将4 个水平拉杆球头部件套装入4 个斜支撑杆中(注意球头部件套装的方向并检查水平拉杆与球头部件的螺杆结构旋入到位)
3.上动态环时,先将动态环上的4 个球头部件摆放在斜支撑杆上对应位置,将动态环水平放在斜支撑杆上,以对称的方式分别将4 个斜支撑杆各旋入螺2—3 圈(注意此时斜支撑杆上下螺纹同时旋进)
4.将4 个水平拉杆以对称的方式装入主针上的十字法兰.
5.以对称的方式,用扳手以顺时针方向旋紧4 根斜支撑杆,将斜支撑旋紧固定.
6.以对称方式,用扳手以顺时针方向旋紧水平拉杆,再紧固螺母.水平拉杆旋入十字法兰螺纹内5—2cm 为宜.
7.紧固所有螺母.包括斜支撑杆及水平拉杆上各部位的螺母(注意动态环球头与水平拉杆处的连接螺母要向动态环球头方向紧固不能留缝隙).
8.用平口螺丝刀紧固所有的固定螺栓及主针十字法兰上的上,下定位环.
9.组装完毕要保证主针垂直时,动态环水平平整.组装所需工具:14mm,24mm 叉子扳手:4—5mm 平口螺丝刀.

油库防雷工程设计方案
摘要:本文通过对汽车油库所处环境特点、系统特点中雷电灾害各因素的分析,根据其特点对加油棚、油罐及附属建筑的直击雷防护和接地,油库电源、信号系统的雷电防护等,依据 GB 50057-2010 、 IEC 61312 标准对雷电防护的要求,提出了系统的解决方案。
1、引言
随着我国经济的快速发展,城市的综合灾害防御规划与城市的建设规划共同进行已成为各地政府规划城市建设的主要内容之一。伴随地方经济的发展和人民生活水平的提高,各地的机动车辆也在迅速增加,城市机动车公共油库这一为之提供能源的配套服务设施也在的速度的增加。油库在城市交通建设中起着重要的作用,也是城市灾害救助中的重要能源基地,但是近年来油库的雷电灾害事故频繁发生,直接威胁到油库周围人群和建筑物的安全,削弱了油库作为城市能源枢纽的功能,因此对油库的雷电综合防护是非常重要的。
2、雷电概述
2.1、雷电介绍
伴有雷声和闪电现象的天气,气象上称为雷暴。雷暴天气时,当云层与地面之间的电位差达到一定强度时,就会发生放电现象,闪电击到地面或击中目标就造成雷击。据研究,雷击的电流强度通常可达几万安培,温度可达2万摄氏度,产生的强大电流和高温,严重影响人们的生命和财产安全,也会对人们的日常生活带来诸多不便。雷电的危害形式有以下几种:
1、直击雷
直接雷击是指雷电直接击到物体上,其特点是能量大。直击雷当中的雷电流具有强大的电效应、热效应、冲击波、机械力效应等破坏作用。建筑物、铁塔、架空电力线及信号传输线都有可能遭受直接雷击。建筑物、铁塔遭受直接雷击,产生的强大电磁场对系统造成破坏。电力线发生直接雷击,容易产生火花放电导致系统短路引起火灾。当电力线遭受雷击时,雷电流沿电力线进入机房,电源及用电设备常难逃被击厄运。当传输线遭受直接雷击,与其相连的中继线路板会发生损坏、导致中继线焦化、线对之间发生短路,致使传输中断。
2、雷电感应
雷电感应即雷电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花从而损害设备。
电磁感应是由于雷电流迅速变化在其周围产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出很高的电动势。依据电磁感应原理,在雷电入地瞬间,距雷击中心1.5-2KM范围内都可能产生危险的过电压。当建筑物附近发生雷击或接闪器接闪时,建筑物及内部的设备都处在这个危险的电磁环境中。依据电磁感应原理,如果瞬变磁场中的导体是一个开环,则会产生感生电压;如果是一个闭合回路则要产生感生电流,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,便造成瘫痪的原因
3、雷电电磁脉冲
雷电电磁脉冲是作为干扰源的雷电流及雷电电磁场产生的电磁场效应,它能够耦合到电气和电子系统中,产生破坏性的暂态过电压和过电流。
4、地电位反击
地电位反击是雷电流入地的瞬间,由于各系统接地装置间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,造成的后果是有可能使设备的外壳、电力线的中性线、直流地的基准零电位点瞬间抬高数千伏直至数万伏,危及人身和设备的安全
3、设计原则、依据与指导思想
3.1、设计原则
安全可靠、技术先进、经济合理
3.2、设计依据
1)、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
2)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012
3)、《雷电电磁脉冲的防护》IEC 61312
4)、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB 50169-2006
5)、《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156-2002(2006版)
6)、《石油库设计规范》GB 50074-2002
7)、《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》GB 50058-92
8)、《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T21431-2008
3.3、设计指导思想
防雷工程是一个系统工程,必须综合考虑,将外部防雷措施和内部防雷措施(接闪功能、分流影响、均衡电位、屏敝作用、合理布线、加装过电压保护器等多项重要因素)作为整体来统一考虑防雷措施。遵循“整体防御、综合治理、多重保护、层层设防”的方针,依据以上防雷规范,力求最大限度地避免由于雷击造成重要设备损害。
4、油库概况
4.1、油库的环境特点
1)、地理位置:油库通常设在城区开阔地带或郊区、山区、乡村、高速公路等道路边的开阔地带;
2)、实施条件:无论在城区还是乡村,这些油库建筑往往都不具备符合要求的防雷实施(包括外部防雷、内部防雷和地网等等)。此外,油库营业建筑的面积一般都很小,不便于多级防雷方案的实施;
3)、电源系统:一般油库的 380V 交流供电线路是架空明线接入至站区附近再地埋引入建筑的,部分油库是由10KV电力线架空接入,经变压器后再地埋引入建筑的。在乡村和山区有时根本没有地埋措施,因此非常容易感应雷电电磁脉冲;
4)、通信网络系统:引入油库的ISDN等通信线路通常也是由户外架空明线引入的,并且通常未安装专用电涌保护器(SPD)做雷电防护措施。
从以上几个特点不难发现,从雷电防护角度来看,油库一般都运行于“高风险”环境下,即对于雷害风险的“暴露程度”很高,因此需要采取强有力的防护措施。根据 GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》、 GB 15599-95《石油与石油设施雷电安全规范》、 GB 50074-2002 《石油库设计规范》等国家标准及 IEC 61312《雷电电磁脉冲的防护》标准,其电源线路至少应采取两级雷电防护,信号线路至少应采取一级雷电防护才能达到雷电防护的要求。但目前的情况是,大多数油库都没有进行电源线路和信号线路的雷电过电压防护。
鉴于油库的上述特点和要求,一般认为对于中等以上雷暴强度地区(年均雷暴日40 天以上),应选用最大标称放电电流大于 15KA(10/350μS)的电涌保护器作为电源系统的第一级雷电防护,其保护水平应小于 2000V,同时满足这两个方面的要求才能保证油库设备用电电源的可靠运行。通信信号线路由于多是由外部进线,因此同样会受到雷击的威胁,因此也需要采用专用通信信号系列电涌保护器进行雷电防护。
5.1、油罐区的防雷接地设计
接地是防雷系统重要的组成部分,只有将雷电流的能量泄放到大地,才能可以保证电子设备免遭雷击灾害;等电位连接的目的,在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差,防止雷电反击。因此必须建立完善的接地系统及等电位连接。
依据 GB50074-2002《石油库设计规范》第 14.2 章、防雷的要求:金属油罐必须作环形接地,其接地点不应少于两处,其间弧形距离不宜>30m ,接地体距罐壁应不小于3m 。钢油罐顶板厚度<4mm 时,应装防直击雷设施,当顶板厚度≥4mm ,可不装防直击雷设施。
具体实施方法:
根油库库区实际情况,在油罐区四周离外墙3米远处设置闭合人工地网,水平接地体采用热镀锌扁钢,垂直接地体采用热镀锌角钢和非金属低电阻接地模块(YBD-01T)相结合的方式。
地网需要接地模块(YBD-01T)16 根,镀锌扁钢120 米,挖土方32立方米,降阻剂1吨,35mm2引线12 米。
① 地网由水平接地体(40×4mm热镀锌扁钢),接地模块(YBD-01T)构成,如果土质条件差,比如土壤电阻率大于300Ω•m的情况下,应该增加长效降阻剂,或在周围和回坑泥土中加入一定比例的食盐、铁屑、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等。避雷线弯曲处不得小于90°,弯曲半径不得小于圆钢直径的10倍。
② 地网的埋深,不得小于0.5m,垂直接地体之间的间隔,一般为垂直接地体的深度的两倍。人工地网,一定要预留接地端,作为系统接地点及测试点使用
考虑到地网使用的长期性和耐腐蚀性,建议使用非金属接地模块来制作地网。地网布置依据地形进行设计。水平接地体使用 40×4mm 镀锌扁钢,埋深 0.6 米;垂直接地体使用 L50×50×5×2000mm 镀锌角钢;垂直接地体间使用非金属接地模块。地网引出地网测试极到地面上,以便以后检测地网情况。铁塔的应通过四个脚与地网相连,机房和变电房的基础内的钢筋应在四角处与地网相连。
5.2、电源配电系统雷电防护设计
5.2.1、外来导体的布置
外来导体包括:金属水管、通讯电缆线及电力电缆铠装外皮或电缆金属管等。所有的管和电缆应埋地进入机房,水管和电缆铠装外皮和保护金属管应在进入机房时接地,电缆应选用铠装电缆或穿金属管埋地进入机房电缆相线和中线应通过电涌保护器接地。
根据《雷电电磁脉冲的防护》IEC 61312、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010、 《石油库设计规范》GB 50074-2002及《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》GB 50058-92中防雷及过电压规范有关防雷分区的划分和各级电源系统雷电及过电压保护要求,针对汽车油库配电系统的特点,可将其分为三个防雷区分别加以考虑。由于如前所述单级防雷可能会带来因雷电流过大而导致的泄流后残压过大或者保护能力不足引起的设备损坏。因此选用电源系统多级保护,可防范从直击雷到操作浪涌的各级过电压的侵袭。
A、电源一级防雷
在油库380V低压总配电箱内,总断路器(熔断器)后,漏电保护器前安装通流量在100KA,三相开关型模块式电源电涌保护器,用于整个油库所有用电设备的第一级电源防护。
B、电源二级防雷
在办公机房电源配电箱内或办公机房电源配电箱外的附加配电箱内安装通流量在40KA三相电源电涌保护器,用于办公机房内所有IT设备用电的第二级电源防护。
C、电源三级防雷
第三级防雷即用电设备的末级防雷,这也是系统防雷中最容易被忽视的地方,现代的电子设备都使用很多的集成电路和精密的元件,如服务器、交换机等 , 这些器件的击穿电压往往只是几十伏,最大允许工作电源也只是mA级的,若不做第三级的防雷,由经过一级防雷而进入设备的雷击残压仍将有千伏之上,这将对后接设备造成很大的冲击,并导致设备的损坏。应在网络交换机或服务器,处安装电源防雷插座作为第三级室内设备的末级防雷保护,保护楼机房内电子设备的单向供电设备。供电设备安全保护要求有20KA以上的通流容量。
在机房设备前端安装防雷插座LDY-CZ/06用于电路设备的电源三级防雷保护。
5.3、油库信号系统及电话线雷电防护设计
5.3.1、油库信号系统防护设计
在每组加油机内数据采集器加油机控制总线处安装通讯信号信息系统电涌保护器,将通讯信号电涌保护器安装于防爆箱中,用于每组加油机内数据采集器和中控主板信号线路的防雷保护。
5.3.2、电话线防雷
油库大多建在开阔地带的公路两旁,电话线很多是架空引入的,雷电波很容易通过电话线输入而击毁电话机。因此有必要做好电话线的防雷。最好的办法是在电话线进入室内前,穿金属管埋地(埋地长度不宜小于2ρ),金属管首尾接到地极上引入。并安装专用的电话避雷器。
在办公机房ADSL网络通讯线、ISND网络通讯线、PSTN拨号网络通讯线的MODEN前,即网络通讯线路的进线端,安装网络信号信息系统电涌保护器,用于各设备网卡及网络通信线路的防雷保护。
在视频监控房设备机柜由建筑外加油坪进入的摄像机视频传输线路上安装视频信息系统电涌保护器,用于监控设备信号线路的防雷保护。
在视频监控房的摄像机的电源及视频传输线路上安装监控摄像机多功能电涌保护器,用于户外监控摄像机的防雷保护。
大楼智能雷电防护系统安装设计

山西捷力通防雷科技有限公司
2016年3月25日
一、前言
雷电是由于大气运动而产生的云间或云地之间迅猛放电的一种可怕而雄伟壮观的自然现象。雷电是在积雨云强烈发展阶段,当云层之间、云地之间、云与空气之间的电位差达到一定程度的放电现象。雷电具有1亿伏的高电压和2万℃到3万℃的温度及冲击波,破坏力极大,1987年联合国确定的“国际减灾十年”中,雷电为对人类危害最大的十种灾害之一。我国每年有上万人因雷击事故造成伤亡。
随着科技日新月异的进步,大规模集成电路的集成度越来越高,各种微电子设备应用越来越广泛,特别是电子产品普遍绝缘强度低、过电压耐受力差、容易遭受雷电侵袭,其中电脑网络、通讯指挥系统、和公共天线都是重灾区,从某种意义上讲,科技越发达,雷电对人们的威胁越大,据统计,在各种灾害造成的损害中,雷电造成的灾害高居榜首,占全部灾害的31%。
雷电灾害还体现在通过各种途径侵害地面物,除了直接雷击外,还有雷电的静电感应、电磁感应作用,放电时产生的强烈电磁脉冲,地电位反击,以及雷电波入侵可能沿各种架空电力线、信号输出线、天线、电缆和金属管线进入设备。
二、防雷装置的检测方法和存在的问题
1、检测周期
1.1、对安装在爆炸和火灾危险环境、重点保护文物古迹、通信和广
播电视设备的防雷装置,应每半年检测一次。
1.2、对其它场所防雷装置应每年检测一次。
2、检测的方法及内容
2.1、检查建筑物维修或改建后的变形,是否使防雷装置的保护情况发生改变。
2.2、检查有无因挖土方、敷设其他管线或种植树木而挖断接地装置。
2.3、检查各处明装导体有无开焊、锈蚀后截面积减小过大、机械损
伤折断的情况。
2.4、检查接闪器有无因接受雷击而熔化或折断情况。
2.5、检查避雷器有无裂纹、碰伤、污染、烧伤痕迹。
2.6、检查引下线距地2m一段的绝缘保护处理有无破坏情况。
2.7、检查支持物是否牢固,有无歪斜、松动。引下线与支持物固定
是否可靠。
2.8、检查断接卡子有无接触不良情况。
2.9、检查木结构接闪器支柱或支架有无腐朽现象。
2.10、检查接地装置周围的土壤有无沉陷情况。
2.11、如发现接地装置的电阻有很大变化时,应将接地装置挖开
检查。
3、存在的问题
3.1、检测次数:因检测成本所限,检测单位每半年检测一次或每年检测一次。避雷针、引下线、接地体、SPD等防雷装置如有损毁,无法及时发现或发现不及时。在这种情况下,只有在第二年人工检测时或出现雷电灾害事故时才能发现。用户单位在日常的维护过程中也会因为不专业而疏忽检测或由于日常的目测检测不规律,从而造成雷击灾害事故的发生。
3.2、人工现场测试:因缺少相关技术,现有测试方法都是人工现场进行测试,容易造成人为误判或测试结果不准确。
3.3、隐患难以发现:一般情况下,由于避雷针、引下线、接地装置、SPD安装位置特殊,在雷击情况下,不知损毁程度或不易发觉隐患处的焊接或连接损毁情况,极易造成雷电的二次闪击或多次闪击,从而造成更大的财产损失或造成人员伤亡。
三、机房防雷体系概况
根据IEC1312防雷及过电压规范中有关防雷分区的划分,针对重要系统的防雷应分为三个区,分别加以考虑。只做单级防雷可能会带来因雷电流过大,而导致的泄流后残压过高而破坏设备,或者因保护能力不足引起的设备损坏。电源系统多级保护,可防范从直击雷到工业浪涌的各级过电压的侵袭。
根据国家有关低压防雷的有关规定,外接金属供电线路进入建筑物之前,必须埋地穿金属管槽15米以上的距离进入建筑物,且要在建筑物的线路进入端加装低压避雷器。必须做到在电源的进入端安装低压端的总电源防雷器,将由外部线路可能引入的雷击过电压、过电流引至大地泄放,以确保后接设备的安全。
根据GB 50054-95《低压配电设计规范》和GB 50174-93《电子计算机机房设计规范》有关低压防雷的有关规定,外接金属线路进入建筑物之前必须埋地穿金属管槽15米以上的距离进入建筑物,且要在建筑物的线路进入端加装低压避雷器。必须做到在电源的进入瑞安装低压端的总电源防雷器,将由外部线路可能引入的雷击高电压引至大地泄放,以确保后接设备的安全。
四、弱电系统雷害成因
直击雷:雷云对地放电,雷电直接击在露天的电子设备上造成设备损坏。
雷电波侵入:电源线、信号传输线遭到直接雷击或临近地区遭受雷击时,在金属导线上产生过电压沿金属导线侵入室内设备,造成设备损坏。有时供电系统发生故障产生的过电压电涌也会使设备损坏。
雷电感应和地电位反击:当建筑物遭到雷击,雷电流瞬时流过建筑物导体入地泻放过程中,会对临近金属导线产生磁感应,引起过电压灾害。雷电流泻入大地时,地电位明显升高,会对附近的金属管线或分置的接地装置形成反击,使与这些分置的接地装置连接的设备损坏。
五、防雷设计方案
1、设计依据及相关标准:
GB 50057-2010 《建筑物防雷设计规范》(2010版)
GB 50054-95 《低压配电设计规范》
GB 50174-93 《电子计算机机房设计规范》
GB 50169-92 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
IEC 61024 《建筑物防雷》
IEC 61312 《雷电电磁脉冲的防护》
GB/T50311-2010 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》
D 562 《建筑物、构筑物防雷设施安装》
- 机房智能雷电防护设计原则:
为了有效提高防雷设施的安全性、稳定性和可靠性,方便管理人员对机房的防雷设施的日常管理及维护,提升工作人员的管理水平,我司自主创新研发出一个安全、科学、高效、一体化、主动式的雷电防护在线监测系统。实时了解各处防雷设施的工作状态及参数,并且对于设备产生的各种故障,通过雷电防护在线监测系统,能迅速通知维护部门并使之能够快速响应并处理,杜绝安全隐患,同时可通过信息定期归档,记录管理,为上级主管部门的日常查看、管理、监管、决策提供一个可靠的依据。
雷电防护在线监测管理系统结合现有的雷击测试平台方案,创新的使用和借鉴云物联、传感器、智能算法技术、大数据、移动互联等技术手段实现了该系统的技术突破。导入“管理”+“软件”的设计思想,可实现浪涌保护器、雷电流的实时监测、地网接地体阻值的智能管理、傻瓜式设计等功能。
3、机房智能雷电防护目标:
1)大楼外部直击雷防护、内部电源三级防雷安装,当有雷电或高电压电流时显示功能,防雷设备坏时可以报警,接地电阻值定期预知,达到真正智能雷电防护。
2)实时监测:远程在线实时检测,发现故障秒级上报,即时完成报警、短信、分析等功能;
3)智能管理:物联网、传感器技术植入,逻辑算法及自身防雷设计,实现各类分析判断自动智能;
4)傻瓜化设计:无需专业人士、专业器材的检测,故障自动报警。
4、系统结构
本系统物理连接是通过TCP/IP有(无)线网络把服务器及采集终端有机的组合在一起。C/S程序组成一个完整的信息化管理系统,系统包涵数据采集、数据分析、保存、实时报警。
系统主要由以下四部分组成:
系统服务端:主要是进行设备管理、协议管理、通讯管理、数据管理、数据服务、自动报警等功能。
系统客户端:主要是为用户提供友好的人机交换界面,实现对设备进行远程集中监控、远程数据访问、远程数据维护等功能。
监控系统硬件:主要由网络传输设备、通信管理单元、监控电脑、通讯媒介、等组成。
系统可以广泛应用于多个领域和多种网络环境,既可应用于对单个站点的防雷状态进行集中监控,也可应用于对多个站点联网实现集中监控,尤其可以实现对于分散在几十、几百公里、甚至几千公里地域的多个无人站点等场合的站点进行联网集中监控,集中管理。
5、系统功能
功能1:远程访问技术:系统的客户端,服务器可以布局在全球任何角落,摆脱原局域网的局限性。
功能2:远程参数设置:所有采集终端上的参数,可以在全球任何位置进行设置,无需工作人员到现场进行参数调整。
功能3:报警功能:系统提供了非常优秀的报警处理机制和多种有效的报警方式,灵活的报警参数设置及完善的报警记录,帮助用户对各种浪涌保护器进行管理,及时了解到浪涌保护器运行情况及事后分析。报警记录内容有:报警站点、报警内容、报警时间及报警信息是否成功发送,如短信报警是否成功 发送出去等。
1)、报警级别:系统具有强大的报警级别报警,可区分多级报警,告警信息可自定义级别,每级别可设置告警方式告警信息、告警设备、维护人员可相关联实现及时通知相关维护人员进行处理。
2)、报警方式:
- 屏幕报警,当出现任何报警事件时,将所报警的画面自动弹出,并显示在最上方,还伴随着画面闪烁、文字提示,通知在线的操作人员。
- 短信报警,短信报警是现在比较方便和实惠的方式之一,当出现报警事件时,监控主机将通过GPRS短信模块,对已经设置好的手机号码发送报警信息,管理人员看到的报警信息将是具体是报警事件的中文提示。
3)、事件日志:系统会自动记录每一条报警的详细信息,信息包括产生报警的站点及报警的信息,报警的事件编号,报警的内容、报警的时间、报警级别等。所有报警事件日志都储存在数据库服务器中,以便进行查询、打印,任何操作权限的人不能对其进行任何修改。用户可以在服务端,也可以在客户端远程查询报警记录,用户可以自由选定查询的时间段。
4)、报警记录:短信报警记录包括以下内容:触发短信报警的事件ID、接收短信的手机号码、时间、及短信是否发送成功。
5)、报警参数设置:所有报警条件、报警限值、报警等级只能由具有权限的系统管理员才能进行配置和修改。系统具有自动分析报警事件的功能,对因线路、设备或系统故障等原因引起的误报和不需要进行报警的事件会加以屏蔽,而确保报警事件的正确率和高效率。系统还备具自检功能,当出现系统运行故障或通信故障时,系统会以不同的报警方式通知系统管理员、值班人员,以便及时对故障进行排除,确保系统稳定性。
功能4:实时监控功能:对每个监测点进行远程监控,达到实时监测其工作状态。

3、机房内部信号感应雷防护
在雷击发生时,产生巨大瞬变电磁场,在1KM范围内的金属环路,如网络、信号及通讯金属连线等都会感应到雷击,将会影响网络、信号及通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。对于网络、信号及通讯方面的防雷工作是较易被忽视的,往往是当系统受到巨大破坏、资料损失惨重时才想到应该做预先的防范。本方案中网络设备防护方面,依据GB 50174-93《电子计算机机房设计规范》、YD/T5098 《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》信号系统雷电及过电压防护要
求,考虑到机房设备的重要性,针对网络进线端做重点防护。
具体安装措施:现场有网络交换机两台,为24路百兆网络交换机,电脑服务器两台,现场根据设备安装相对应的网络防雷设备:TKS-4/RJ45/24,设备通流为10KA,接地电阻小于4欧姆!
4、机房等电位防护
IEC61312中指出:“等电位连接的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差。在一个防雷区内部的金属部件和系统都应在防雷区交界处,采用等电位连接线做等电位连接”;国家标准GB50057-94局部修订条文中指出:“穿过各防雷区界面的金属物和系统,以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应在界面处做等电位连接”
机房等电位采用30mm*3mm铜排,在机房防静电地板下做连接,然后连接机房内所有用电设备及金属物体。
5、防雷接地系统
依据 GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》 第六章:雷击电磁脉冲,第三节:屏蔽、接地和等电位连接的要求及GB 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷设计规范》第五章:防雷设计,第三节:等电位连接及共用接地系统设计中关于等电位连接的要求,参考 《雷电电磁脉冲的防护》 标准 第一部分:通则, 第三章 第四节:等电位连接的 要求;第二部分:建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地中 关于等电位连接 的要求, 在满足客户所提 技术需求的情况下, 按照 GB 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷设计规范》第六章:防雷施工中关于等电位连接的要求进行施工。
机房设有四种接地形式,即:交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地。接地是防雷的重要组成部分,是防雷装置的基础,是使雷电流更好的泻入大地。为保证计算机系统的接地阻值,还应尽量减小上引线的电阻值。此次设计接地选用:烧制接地模块加高纯降阻剂结合使用,如一处点达不到接地阻值要求则另加一处如上方式与第一处接点联合使用,并做好防腐处理。引线采用高绝缘地线。接地体的具体位置和上引线的具体路由,在施工时以尽可能的情况下,减少上引线的长度。通过增大导线载面和减小导线长度的措施,来尽量减小接地引线的电阻值,达到接地要求1欧姆以下。

垂直接地体可采用烧制石墨接地体、铜包钢、铜材、热镀锌钢材(钢管、圆钢、角钢、扁钢)或其它新型接地材料,水平接地体一般采用热镀锌扁钢。
a、采用热镀锌钢管时,钢管壁厚不小于3.5m;
b、采用热镀锌角钢管,角钢不小于50mm*50mm*5mm;
c、采用热镀锌扁钢时,扁钢不小于40mm*4mm;
d、采用热镀锌圆钢时,圆钢直径不小于8m;
接地电阻难以达到要求时,可采取埋接地体,设置外延接地体,在接地体周围添加经环保部门认可的降阻剂或其他新技术,新材料等措施。接地体难以避开污水排放和土壤腐蚀性强的地点时,垂直接地体应有要用石墨接地体,水平接地体应选用耐腐蚀性材料,采用热镀锌扁钢时,镀层不宜小于80um.地网布置依据地形设计为 L型。水平接地体使用40×4mm热镀锌扁钢,垂直接地体采用长效物理型非金属接地模块YBD-02M或垂直接地体使用 YBD-01B铜包钢接地棒;
6、机房接地的制作方法:
人工接地体在土壤中的埋设深度为0.8米,(冻土层除外)埋在土壤中的接地装置,其连接应采用焊接,并在焊接处作防腐处理。垂直接地体宜直接打入地网沟内,其间距不宜小于其长度的2 倍并均匀布置。垂直接地体坑内、水平接地体沟内宜用低电阻率土壤回填并分层夯实。在高土壤电阻率地区,宜采用换土法、降阻剂法或其它新技术、新材料降低接地装置的接地电阻。钢质接地装置应采用焊接连接。其搭接长度应符合下列规定:
①扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2 倍,不少于三面施焊;
②圆钢与圆钢的搭接为圆钢直径的6 倍,双面施焊;
③圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6 倍,双面施焊;
④ 扁钢和圆钢与钢管、角钢、互相焊接时,除应在接触部位两侧施焊外,还应增加圆钢搭接件;
⑤焊接部位应作防腐处理
接地装置连接应可靠,连接处不应松动、脱焊、接触不良。
接地装置施工完工后,测试接地电阻值必须符合设计要求,隐蔽工程部分应有检查验收合格记录。
7、非金属接地模块使用方法
1、低电阻接地模块可选有垂直埋置或水平埋置。埋置深度不宜小于0.6米,一般为0.8~1.0米
2、采用多个模块埋置时,模块音距不宜小于4.0米.如条件不允许,或适当减小,与此同时就减小计算模块用量时模块系数的取值.
3、把模块包裹上高效防腐降阻剂.
4、回填上时应多灌水,分层夯实,回填完毕后再次浇水湿润.等模块充分吸湿(72小时)以后测量接地电阻.
8、物理性降阻剂施工
物理性降阻剂浆料调制:在现场待接地体铺设焊接好后视其土壤干湿程度, 物理性降阻剂与水通常按 2 : 1 (重量比)。在斗车或其他容器内搅拌均匀成浆料即用。
接地施工
(1)垂直接地体:对于一般土壤深度在 2.5~ 3m 的浅井,可人工挖掘直径较大的坑,达深度后放入直径为 10~ 15cm 的模具,逐步回填细土,逐层洒水夯实并逐步拔模成型,再将金属接地电极居中放入,灌浆成垂直接地体; (2)对深井或岩石硬质土壤,必须用钻井机成型后放备好的接地金属电极居中灌浆。
(3)灌浆:为防止灌浆时井内空气对浆料阻力而“架桥”形成断层,在下端2m算起向上相距0.2m的管壁上交错不同方位处钻直径10-15mm的孔。工人将浆料从管口灌入直至井口为止,也可用浆料泵压入。对于浅井不钻孔可直接灌入。
(4)各接地极间交接处按设计要求焊接、严防虚焊。
(5)水平接地体:按设计长度和方位挖0.8-1m深的沟,在沟底部中间再挖横截面为0.1-02m同向接地小沟。将接地极放于小沟按设计要求焊接后,用小石块对金属极不同部位支撑使其处于浆料之中。按每米降阻剂用量,将其拌好的浆料均匀地灌入小沟槽内包裹金属极,待初凝后用细土回填逐层洒水夯实成水平接地体。
(6)接地引线要求:从地面下0.8m与接地体连接略高于地面的线称为引线。一般采用水泥沙浆浇灌包裹直径0.2-0.3m地下段,这样有利于防止空气中氧的渗透腐蚀,并可防止意外损害。地面上引线与设施连接线按常规保护即可。
五、设备参数
1、KV4301智能雷电分析仪

产品特点
1、 基于罗氏线圈传感器技术精确还原雷击的峰值、极性、能量
2、 采集终端的自身防雷能力
3、 雷击波形还原技术(近似)
4、 采用uA级电流传感器技术,监测SPD劣化状态
5、 SPD劣化的预警、报警
6、 支持有线和无线传输
7、 雷击发生后,秒级报警,雷击信息及发成时间以短信方式发到维护人员手机
8、 可连接到后台服务器,在网络范围内,电脑、智能手机可与远程监控任意一个雷电采集终端
性能参数
KV4301智能雷电分析仪 |
||
采集1路雷电流峰值、极性、能量、时间、次数,8路SPD遥信端口状态,4路空气开关状态, 三相电压采集,2路温度湿度采集,3路SPD劣化程度(漏流)检测,1路RS485通讯, AC220V或DC24V供电 |
||
适 适应电网: 220V/380V |
||
防雷能力: Imax(8/20μs) 100kA Up<1.5kV |
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雷电流检测: 1路 |
||
雷击强度: 1kA-100kA 精度 ±10% |
||
雷击极性: 正/负极 |
||
雷击能量: 0-35AS |
||
雷击次数: 999次 |
||
雷击时间: 年/月/日 时/分/秒 |
||
SPD遥信检测: 8路 |
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空开状态检测: 4路 |
||
SPD劣化程度检测: 3路 劣化程度 |
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电压检测: 单相220V电网、三相380V电网 0-440V |
||
温度湿度检测: 2路,-40℃~80℃,0-99.9%RH |
||
通讯方式:: 有线(RS-485) 无线(GPRS,Zigbee) |
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显示模块: 128×64点阵式液晶显示(带背光) |
||
工作温度: -20℃~+60℃ |
||
储存温度: -30℃~+70℃ |
||
相对湿度: 10%~90%(40℃) |
||
输入电源: AC220V或 DC24V |
||
功耗: 10W |
||
安装方式: 壁挂式安装,台式安装 |
||
安装尺寸: 280mm*186mm*55mm |
||
产品重量: 1.5kg |
||
IP等 级: IP20 |
||
报警功能 电压过/欠压报警,温度湿度报警, SPD劣化报警, SPD遥信报警,空开跳闸报警
|
||
选装模块 |
模块型号 |
关键参数 |
无线模块 |
W |
远距离数据传输模块,具备最大22dBm输出功率, 视距传输距离可达2500米(@5dbi天线),工作 频段2.380GHz~2.500Ghz,可以有效避开WIFI、蓝 牙等其他2.4G信号干扰。 |
GPRS模块 |
G |
基于GSM/GPRS网络的嵌入式无线数传模块 ,工作频率:850/900/1800/1900MHz,可适 用于全球所有国家,温度(-40℃~+85℃)。
|
温湿度模块 |
P |
温度-40℃-+80℃, 湿度0—99.9%。 |
2、KV4312雷电流监测仪

产品特点
1、 基于罗氏线圈传感器技术精确还原雷击的峰值、极性、能量
2、 采集终端的自身防雷能力
3、 雷击波形还原技术(近似)
4、 支持有线和无线传输
5、 雷击发生后,秒级报警,雷击信息及发成时间以短信方式发到维护人员手机
6、 可连接到后台服务器,在网络范围内,电脑、智能手机可与远程监控任意一个雷电采集终端
性能参数
KV4312 雷电流监测仪 |
雷电流监测仪可以采集到1路的雷电波峰值、极性、能量、时间、次数,1路RS485通讯,供电 AC 220V
适应电网系统: 220V/380V
防雷能力: Imax(8/20μs) 100kA Up<1.5kV
雷电流检测: 1路
雷击强度: 1kA-100kA 精度 ±10%
雷击极性: 正/负极
雷击能量: 0-35AS
雷击次数: 999次
雷击时间: 年/月/日 时/分/秒
显示模块: 128×64点阵式液晶显示(带背光)
通讯方式:: 有线(RS-485) 无线(GPRS,Zigbee)
工作温度: -20℃~+60℃
储存温度: -30℃~+70℃
相对湿度: 10%~90%(40℃)
输入电源: AC220V
功耗: <5W
安装方式: 壁挂式安装,台式安装
安装尺寸: 251*192*92mm
产品重量: 2.15kg
IP等 级: IP54
报警功能
雷击报警
产品名称 产品型号 关键参数
20kA雷电流监测仪 KV4312L20 采集200A-20kA雷电流
50kA雷电流监测仪 KV4312L50 采集500A-50kA雷电流
100kA雷电流监测仪 KV4312L100 采集1kA-100kA雷电流
200kA雷电流监测仪 KV4312L200 采集2kA-200kA雷电流
3:KV4301V智能雷电分析仪V2

产品特点
1、 基于罗氏线圈传感器技术精确还原雷击的峰值、极性、能量
2、 采集终端的自身防雷能力
3、 雷击波形还原技术(近似)
4、 采用uA级电流传感器技术,监测SPD劣化状态
5、 SPD劣化的预警、报警
6、 支持有线和无线传输
7、 雷击发生后,秒级报警,雷击信息及发成时间以短信方式发到维护人员手机
8、 可连接到后台服务器,在网络范围内,电脑、智能手机可与远程监控任意一个雷电采集终端
9、采用35mm滑轨设计,方便安装使用
产品性能参数
KV4301V2智能雷电分析仪 |
采集1路雷电流峰值、极性、能量、时间、次数,1路SPD动作次数,3路SPD劣化程度(漏流)检测,1路SPD遥信端口状态,1路空气开关的状态,三相电压采集、1路温度湿度采集,、1路RS485通讯,AC220V供电 适应电网系统: 220V/380V 防雷能力: Imax(8/20μs) 100kA Up<1.5kV 通讯方式: 有线(RS-485) 无线(GPRS,Zigbee) 雷电流检测: 1路 雷击强度: 1kA-100kA 精度 ±10% 雷击极性: 正/负极 雷击能量: 0-35AS 雷击次数: 999次 SPD劣化程度检测: 3路 劣化程度 SPD遥信检测: 1路 空开状态检测: 1路 雷击计数: 1路 电压检测: 单相220V电网、三相380V电网 0-440V 工作温度: -20℃~+60℃ 储存温度: -30℃~+70℃ 相对湿度: 10%~90%(40℃) 输入电源: AC220V功耗: <5W 安装方式: 35mm滑轨 安装尺寸: 123*91*79 产品重量: 0.82kg IP等级: IP20 |
报警功能
|
3、KV4311 SPD监测模块

产品特点
1、雷击计数功能,当遭遇雷击,秒级报警
2、空气开关异常报警
3、浪涌保护器(SPD)发生异常时,秒级报警,SPD劣化情况及发成时间以短信方式发到维护人员手机
4、可连接到后台服务器,在网络范围内,电脑、智能手机可与远程监控任意一个浪涌
保护器(SPD)的情况
5、采用35mm滑轨设计,方便安装使用
KV4311 SPD监测模块
KV4311采集1个SPD遥信状态,1个空气开关的状态,1路SPD动作次数,1路RS485通讯,AC220V供电
适应电网系统: 220V/380V
防雷能力: Imax(8/20μs) 100kA Up<1.5kV
SPD遥信检测: 1路
空开状态检测: 1路
雷击计数: 1路
通讯方式: 有线(RS-485) 无线(GPRS,Zigbee)
安装方式: 35mm滑轨
安装尺寸: 90*36*66mm
工作温度: -20℃~+60℃
储存温度: -30℃~+70℃
相对湿度: 10%~90%(40℃)
输入电源: AC220V
功耗: <5W
IP等级: IP20
产品重量: 170g
报警功能
SPD遥信报警,空开跳闸报警
4、KV4302接地在线监测系统

产品特点
1:实时在线监测接地电阻,自身防雷达100kA;:
2:分辨率达0.001Ω ,精度达±2%rdg±3dgt(20°C±5°C,70%RH以下);
3、支持有线和无线传输;
4、接地发生异常时,秒级报警,接地阻值及发成时间以短信方式发到维护人员手机
5、 可连接到后台服务器,在网络范围内,电脑、智能手机可与远程监控任意一个地网状况。
产品性能参数
KV4302接地电阻监测仪
KV4302可以采集一路接地电阻值,1路RS485通讯,DC12V供电。
功能:
回路接地电阻在线监测,金属回路联结电阻在线监测、接地状况监测
防雷能力: Imax(8/20μs) 100kA Up<1.5kV
电阻量程: 0.01Ω-200Ω
分辨率: 0.001Ω
精度: ±2%rdg±3dgt(20°C±5°C,70%RH以下)
地线穿孔尺寸: 60mmx30mm,闭口式(可以穿过60mmx4mm扁钢或外径Φ30mm电缆)
通讯方式: 有线(RS-485) 无线(GPRS,Zigbee)
工作温度: -20℃~+60℃
储存温度: -30℃~+70℃
相对湿度: 10%~90%(40℃)
输入电源: DC12V
功耗: 10W
IP等级: IP54
安装方式: 地线穿心通过检测仪中心孔,壁挂式安装,台式安装
安装尺寸: 180x168x68mm
产品重量: 2.1kg
3、KV4303智能监测站

产品特点
- 定时(如5S)采集一次终端数据,采集数据保存在本机
- 支持200个采集终端数据采集
- 支持RJ45 或GPRS通讯与服务器通讯
- 支持RS458或无线与采集终端通讯
- 报警数据、雷击数据立即发送到服务器、实时数据定期发送到服器
- 支持实时数据采集功能,把当前终端采集数据发送到服务器
- 机房智能雷电防护系统及报价:
序号 |
单位名称 |
型号/规格 |
单位 |
数量 |
单价 |
总价(元) |
1 |
提前放电避雷针 |
O.MEX45 |
台 |
1 |
11000 |
11000 |
2 |
四角装饰避雷塔 |
H=12m |
座 |
1 |
150000 |
150000 |
3 |
智能雷电分析仪 |
KV4301 |
套 |
1 |
28000 |
28000 |
4 |
接地电阻智能监测仪 |
KV4302 |
套 |
1 |
9800 |
9800 |
5 |
电源一级防雷器 |
TSPD-A350 |
台 |
2 |
3500 |
7000 |
6 |
电源二级防雷器 |
TSD-B+C/80RM |
台 |
12 |
2800 |
33600 |
7 |
电源三级防雷器 |
TSD-C/60RM |
台 |
26 |
2200 |
57200 |
8 |
电源末级防雷器 |
TKA-PDU |
台 |
32 |
1500 |
48000 |
9 |
三合一SPD监测仪 |
KV4311 |
台 |
2 |
2800 |
5600 |
10 |
网络24路防护 |
TKS-4/RJ45/24 |
台 |
2 |
6400 |
12800 |
11 |
单口网络防护 |
TKS-4/RJ45 |
台 |
48 |
720 |
34560 |
12 |
航空障碍灯 |
THD-B/01 |
台 |
6 |
1500 |
9000 |
13 |
避雷带 |
|
米 |
6 |
200 |
1200 |
14 |
避雷卡 |
|
个 |
1 |
200 |
200 |
15 |
避雷针雷电计数器 |
ZTSPD-IC03 |
台 |
1 |
2200 |
2200 |
16 |
地级保护器 |
TKD |
套 |
1 |
1500 |
1500 |
17 |
钛合金接地棒 |
THD-01T |
根 |
12 |
8600 |
103200 |
18 |
高效降阻剂 |
YBD-Z25 |
袋 |
40 |
780 |
31200 |
19 |
烧制接地模块 |
YBD-001M |
块 |
24 |
2700 |
64800 |
20 |
镀铜扁钢 |
40*40*4 |
米 |
80 |
40 |
3200 |
21 |
雷电计数箱 |
YBOX58 |
台 |
1 |
1900 |
1900 |
22 |
绝缘引下线 |
LTP进口 |
米 |
60 |
2600 |
156000 |
23 |
智能汇流箱 |
YB0X58 |
台 |
1 |
4500 |
4500 |
24 |
接地热熔模具 |
T/一/十接头 |
套 |
5 |
1800 |
9000 |
25 |
热熔配件 |
点火枪、模具夹 |
套 |
5 |
800 |
4000 |
26 |
焊药 |
150g |
袋 |
80 |
150 |
12000 |
27 |
小计 |
大写:捌拾万壹仟肆佰陆拾元整 |
801460 |
|||
28 |
施工费 |
避雷塔安装,接地系统的建设,避雷器的安装 |
70000 |
|||
29 |
挖掘/恢复运输 |
接地网的挖掘、回填、恢复 |
30000 |
|||
30 |
运费 |
材料运输 |
10000 |
|||
31 |
调试费 |
自能防雷系统调试费 |
20000 |
|||
32 |
总计 |
大写:玖拾叁万壹仟肆佰陆拾元整 |
931460 |
- 售后服务:
1、山西捷力通防雷公司郑重承诺壹年内因雷击造成防雷产品的损坏,免费更换。
2、我公司免费为客户培训2~3名该防雷系统的技术人员,培训内容为:
①防雷产品的工作原理; ②接地系统的检查和维护;
③地网的接地电阻的测量;④避雷器的检查和维护。
3、产品的维修或更换:
一年质保期后,我公司提供只收取成本费的维修或更换。并保证在接到任何事件发生通知后及时(48小时内)到达现场,协同有关部门人员分析事故原因,更换其损坏的防雷产品。
4、后期维保服务:可以签订长期维保协议,维保提供:每年一次或两次上门设备检查测试,设备出现问题免费更换,并签订设备被雷电损坏保险服务。
5、维修或更换的周期:
公司接到更换产品的传真通知后,当日即可发货;接到维修产品后,三个工作日内即可维修完毕发回原地。
8、公司设计施工资质



自来水厂防雷设计方案
1、概述
城市供水系统的主体——自来水厂,一般都位于郊外旷野,而且所处的地理位置一般都较高,建筑物和设备等易遭受雷击;取水泵房与自来水厂距离较远,输水管纵横密布,通信方式复杂,既有有线传输,又有无线传输;有线传输的传输线路较长,而无线传输的发射天线一般都处于当地制高点,这些都是自来水供水系统易遭受雷击的重要因数。随着微电子设备在供水系统的普遍应用,以及微电子设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性,这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。防雷的问题就显得越来越重要,如果防护措施不力,随时可能遭受重大损失。
因此,对城市供水系统,特别是自来水厂的雷电防护,必须综合考虑,从整体防雷的角度来进行防雷方案的设计。
2、自来水厂的整体防雷方案对自来水厂的雷电防护分为直击雷防护和感应雷防护,直击雷防护是通过避雷针(带)来对直击雷电流进行接闪泄放,而感应雷防护一般是通过在线路上安装专用防雷器件以及屏蔽、等电位、可靠接地来实现的;如果没有很好的直击雷防护,安装的防雷器件的防护效果会大大的降低。
2.1直击雷的防护
直击雷防护按照国标GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》设计和施工,主要使用避雷针、网、带及良好的接地系统,其目的是保护建筑不受雷击的破坏,给建筑物内的人或设备提供一个相对安全的环境。直击雷的防护主要措施是在各个主要建筑物(包括配电房和控制室、办公楼、净化车间、加药间、鼓风机房、取水泵房)顶部采用 10的圆钢 0银粉漆)构筑避雷带,并用 10的镀锌圆钢或40×4ram的镀锌扁钢作为引下线与地网连接,引下线的间距应不大于25米。一般来说,建筑物外部直击雷的防护设施随着土建工程的建设同步进行,利用建筑物粱、柱钢筋作为引下线,钢筋混凝土基础作为接地装置,既简单可靠,又经济合算。
取水井泵房一般位于地势较空旷区域,在雷电活动频繁、雷电强度大、雷暴日多的江河湖泊旁,当雷击取水井泵房附近的交流供电线路时,为了防止雷电沿电力线路侵入机房,可按(图1)所示方法,对高压电力线以及变压器实施保护。可在距变压器300~500m的架空高压电力线上方,架设避雷线(架空地线)对电力线进线进行保护。该架空地线宜每杆接地一次,而且要单设接地体。这样与变压器高压侧的避雷器相配合,可以阻止雷电波造成损害,使其分流泄人大地。
如果架设避雷线确有困难,可以在电力线终端杆上,为每相线对地各增设一支氧化锌避雷器,尚应增设一组(三套)高压保险丝。各杆接地体宜设计成环形或辐射。
如高压电力线直接引入机房配电室,此时,从变压器高压侧起的一段应采用高压电力电缆进室,其长度至少200m。架空高压线与高压电缆的接头处,应加装一组(每相一支)氧化锌高
压避雷器并且高压电缆两端金属护层、钢带应分别妥善接地。在年雷暴日大于20日,大地电阻率高的地段,还应在电力电缆的上方,架设屏蔽线。

低压线路可采用直埋式低压电力电缆埋地引入泵房,在泵房入1:3处,应将电缆金属外护层、钢带直接与等电位排联接,电缆内芯线分别对地加装避雷器。采用非金属护套电力电缆,应将其穿金属管后,埋地引入泵房,金属管的两端口应分别接地网,且全长保持电气连通。高、低压线路上的避雷器和线路与地的连接点,均应保持良好电气连通,而且要牢靠,以防事故发生。
2.2感应雷的防护
自来水厂设备的电源线和信号线在雷击时极易感应过电压而造成设备损坏,因此,自来水厂内部感应雷防护包括电源系统、中心控制室电源部分和流量计信号部分、取水泵房设施设备等。
净水工艺设备分布,防雷器的安装示意图如图2所示,大体分为配电房和控制室、办公楼、净化水池、加药间、鼓风机房五个区域:
2.2.1电源系统的防护
统计数据资料表明,电子设备系统80%以上的雷害事故都是因为与设备相连的电源线路上感应的雷电冲击过电压造成的,因此,依据IEC61312和GB50057要求,对其电源系统进行多级保护。

电源系统三级防护示意图如图3所示。办公楼及中心控制室部分等:低压配电室设为第一级防护;办公楼各楼层电源箱、中心控制室总电源箱、净化车间控制柜电源、投药间控制柜电源、鼓风机房配电柜设为第二级防护;各重要设施设备用电处和交换机房、中心控制机房设备用电处设为第三级防护。
在第一级处安装TD-HC-B25三相电源防雷器;第二级处安装TD-HC380-60/2P单相电源防雷器;第三级处安装TD-HC220-40单相电源防雷器。所有防雷器应就近可靠接地。
取水泵房:取水井泵房电源除对高、低压线路采取防护外,还应对感应雷进行防护。泵房总配电柜处设为第一级防护;用电设备如水泵电源箱处设为第二级防护;各重要设备如流量计
电源处设为第三级防护。
特别要注意的是:在电源采用TT制供电方式的泵房,三相电源的三级防护一定要采用“3+1”保护模式。即在第一级处安装TD-HC-B25三相电源防雷器;第二级处安装TD-HC380-60单相电源防雷器;第三级处安装TD-HC220-40单相电源防雷器。
办公楼、中心控制室、取水井泵房电源防雷箱(器)安装示意图4如下:

2.2.2 信号系统的防护
尽管在电源等外接引入线路上安装了防雷保护装置,由于雷击发生时网络线、电话感应到过电压,仍然会影响网络的正常运行,甚至彻底破坏网络交换系统。网络传输线主要使用的是光纤和双绞线。其中光纤不需要特别的防雷措施,但若室外的安装光纤是架空的,那么需要将光纤的金属部分接地。而双绞线屏蔽效果较差,因此感应雷击的可能性比较大,应将此类信号线敷设在屏蔽线槽中,屏蔽线槽应良好接地。
在信号线路上安装信号防雷器,对防感应雷是一种行之有效的办法。对于电话交换系统,可在电话线信号线进入到交换机架之前安装TD-HC-RJ11;控制柜的RS232信号入口处安装TD-HC-RS485/2,工作电压为5V;信号防雷器的选型应综合考虑工作电压、传输速率 接口形式等。所有防雷器均应良好接地。
2.2.3机房等电位连接
机房应设置均压环,将机房内所有金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳以及所有进出大楼的金属管道等金属构件进行电气连接,并接至均压环上,以均衡电位。机房均压环示意图如图5所示:

需要注意的是机房均压环一般需设置对称两处与地网可靠连接,如果条件不许可,需相应加大与地网连接线(铜线)的截面积,一般截面积S≥50mm。
2.3接地系统
接地是防雷的重要组成部分是防雷装置的基础,使雷电流更好的泻入大地,为保证机房或系统的接地阻值,还应尽量减小引下线的电阻值。依据防雷规范要求,此次引下线选用载面积为50平的铜芯地线电缆。接地体的具体位置和引下线的具体路由,在施工时以尽可能的减少引下线的长度。通过增大导线载面和减小引下线长度的措施,来尽量减小接地引线的电阻值。
1、垂直接地体材料
垂直接地体可采用烧制型TD-HC-02M非金属接地体、铜包钢接地棒、铜材、热镀锌钢材(钢管、圆钢、角钢、扁钢)、离子接地棒、锌包钢或其它新型接地材料。
2、水平接地体材料
水平接地体一般采用纯铜线、镀铜线、热镀锌扁钢、锌包钢等。
3、接地材料有以下要求:
a、采用热镀锌钢管时,钢管壁厚不小于3.5m;
b、采用热镀锌角钢管,角钢不小于50mm*50mm*5mm;
c、采用热镀锌扁钢时,扁钢不小于40mm*4mm;
d、采用热镀锌圆钢时,圆钢直径不小于8m;
e、非金属接地模块分为烧制型与压制型,常用规600mm*150mm*100mm,
f、铜包钢接地棒,镀铜厚度;≤0.25mm,ф16*1500mm型号:YBD-01B
g、离子接地棒时,YBD-Lф50*1500mm
h、采用物理降阻剂时,电阻率R=0.45,降阻率在60-95%之间,石墨含量70%,型号:TD-HC-Z25与TD-HC-Z10
4、地网施工布置
地网布置依据地形设计为 L型、口型、一字、H型或圆型。
5、地网挖掘
接地地网挖掘深度大于0.8米,根据土壤如:石头、沙土、建筑垃圾、黄土等情况,北方城市一定要达到冻土层以下。
6、焊接与防腐处理
接地体(线)的连接应采用焊接,焊接处焊缝应饱满并有足够的机械强度,常见的焊接分为:电焊与放热焊接。焊接不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷,焊接处的药皮敲净后,刷沥青做防腐处理。采用搭接焊时,其焊接长度如下:1)镀锌扁钢不小于其宽度的2倍,三面施焊。(当扁钢宽度不同时,搭接长度以宽的为准)。敷设前扁钢需调直,煨弯不得过死,直线段上不应有明显弯曲,并应立放。2)、镀锌圆钢焊接长度为其直径的6倍并应双面施焊(当直径不同时,搭接长度以直径大的为准)。3)镀锌圆钢与镀锌扁钢连接时,其长度为圆钢直径的6倍。4 )镀锌扁钢与镀锌钢管焊接时,为了连接可靠,除应在其接触部位两侧进行焊接处,还应直接将扁钢本身弯成弧形与钢管焊接
3、降阻剂与水按1:(0.5~1)比例在容器内搅拌均匀成
浆体状,否则影响降阻效果和防腐蚀效果;
4、将搅拌均匀的降阻剂敷于接地沟或孔内,将金属接地体包裹均匀,6~12小时后封土夯实。在敷设过程中,不得将泥沙等杂物接触金属接地体或混入降阻剂中。
5、对于深井接地,通常井深由找到电阻率低的地层或地下水来决定,一般达数十米。施工时用专用机械钻孔,孔径为100~200mm。金属接地体一般采用φ50×3.5mm的钢管,用压力将调制好的降阻剂注入管内,使降阻剂从内到外两侧包围钢管并充实整个接地深井。有时要配以局部爆破,炸松四周土壤,以填充降阻剂,扩大降阻效果。

风力发电综合防雷设计实施方案
山西天地华成科技有限公司
一、风力发电防雷重要性
目前,风力发电被称为明日世界的能源。由于它属于可再生能源,为人与自然和谐发展提供了基础,而且不像火电、核电、水电会造成环境问题,所以符合社会可持续发展对能源的要求。所以,风力发电已在我国达到了举足轻重的地位。然而,风力发电机组是在空旷、自然、外露的环境下工作,不可避免的会遭受到直接雷击。由于现代科学技术的迅猛发展,风力发电机组的单机容量越来越大。主体高度约80米、叶片长度约45米、即最高点高度约为120米的风机,在雷雨天气时极易遭受直接雷击。雷击是自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害,雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。
风机的防雷是一个综合性的防雷工程,防雷设计的到位与否,直接关系到风机在雷雨天气时能否正常工作,并且确保风机内的各种设备不受损害。为保证风力发电机组的正常、安全使用,我们特编制此方案。
二、风力发电防雷主要由以下几部位构成:

三、设计依据
(1)按照施工招标文件及相关施工图;
(2)国家、行业及自治区现行的有关工程建设标准、规范、规程及相关的法律、法规,具体如下:
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GBJ50242—2002
《风力发电场项目建设工程验收规范》DLT5191-2004
《建筑物防雷设计规范》(2010版) GB50057-2010
雷电的入侵途径,主要为直击雷和感应雷。
A(直接雷击:

雷云之间或雷云对地面某一点(包括建筑物、构架、树木、动植物等)的迅猛放电现象称之为直接雷击,它因电效应、热效应、和机械力效应等造成物体损坏和人员伤亡。
B(感应雷击:

雷云放电时,在附近导体上(包括架空电缆、埋地电缆、钢轨、水管等)产生的静电感应和电磁感应等现象称之为感应雷击,它因过电压、过电流易对微电子设备造成损坏、伤害工作人员、使传输或储存的信号或数据(模拟或数字)受到干扰或丢失。

风能是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生洁净能源。风能发电为人与自然和谐发展提供了基础。由于风力发电机组是在自然环境下工作,不可避免的会受到自然灾害的影响。
由于现代科学技术的迅猛发展,风力发电机组的单机容量越来越大,为了吸收更多能量,轮毂高度和叶轮直径随着增高,相对的也增加了被雷击的风险,雷击成了自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害。雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。我国沿海地区地形复杂,雷暴日较多,应充分重视雷击给风力风电机组和运行人员带来的巨大威胁。例如,红海湾风电场建成投产至今发生了多次雷击事件,据统计,叶片被击中率达4%,其他通讯电器元件被击中率更高达20%。为了降低自然灾害带来的损失,必须充分了解它,并做出有针对性的防范措施。
风机的防雷是一个综合性的防雷工程,防雷设计的到位与否,直接关系到风机在雷雨天气时能否正常工作,并且确保风机内的各种设备不受损害等。
四、风力发电直击雷防护
该风机主体高度约80米,叶片长度约40米,即风机最高点高度约为120米,且大多数风力发电机位于空旷地带,较孤立。风机的高度加上所处特殊的环境,造成风力发电机在雷雨天气时极易遭受直击雷。 国际电工委员会对防雷过电压保护的防护区域划分为:LPZ0 区(LPZ0A、LPZ0B),LPZ1区,LPZ2 区。
在金属塔架接地良好的情况下,叶片、机舱的外部(包括机舱)、塔架外部(包括塔架)、箱式变压器应属于LPZ0 区,这些部位是遭受直击雷(绕雷)或不遭受直击雷但电磁场没有衰减的部位。机舱内、塔架内的设备应属于LPZ1区,这其中包括电缆、发电机、齿轮箱等。塔架内电气柜中的设备,特别是屏蔽较好的弱电部分应属于 LPZ2。
对与现有风力发电机的 LPZ0区防雷过电压保护装置进行分析后,在LPZ0区内,直击雷的防护在没有技术突破的前提下仍然沿用传统的富兰克林避雷方法:利用自身的高度使雷云下的电场发生畸变,从而将雷电吸引,以自身代替被保护物受雷击,以达到保护避雷的目。这就要求风机的叶片的制作及其材料提出很高的要求,即叶片必须能够承受足够大的电流,并且在叶片上添加导电性能良好、自身重量轻的类似于碳纤维的材料,用单独的线缆将叶片与塔身连接在一起,为雷电流泄放提供一个良好的通道。
机舱主机架除了与叶片相连,还连接机舱顶上避雷针,叶片位于相反的方向,避雷针用作为保护风速计和风标免受雷击。
根据风力发电机的使用性质及其重要性,可参照《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 及《微波站防雷与接地设计规范》YD2011-93相关条款,风力发电机防雷接地电阻不能小于4Ω。
五、风轮、机舱、水平轴、尾舵和塔身的等电位连接
机舱外壳应采用钢板制成,作为承受直击雷的载体,按照GB50057-2010的要求,钢板厚度必须大于4mm,在机舱的上方安装几支避雷短针,防止雷电发生绕击和侧击时,穿透机舱,对机舱内设备造成损坏。如果机舱外壳为复合材料时,应在机舱外面敷设金属网格,兼作接闪器和屏蔽之用。网孔宜为30cm×30cm,钢丝直径不宜小于2.5mm。必要情况下,需通过屏蔽计算,加大金属网格的密度和铁丝的直径。使各网格连接处应焊接以保证电气连接。
风轮与机舱间、机舱与塔柱间、尾舵与水平轴间应通过铆接、焊接或螺栓连接等方法做可靠电气连接,也可以通过单独的多股塑铜线(截面不小于16mm2),各连接过度电阻尽量小,一般不大于0.03Ω。
以上各部件连接为一个电气的整体,使之遭受雷击时,能有一个快速的通道沿塔身引入接地装置。
六、风力发电机电磁屏蔽
由于风力发电机为高耸塔式结构,非常紧凑,发电机、信息系统、控制系统都靠近塔壁,无论风轮、机舱、水平轴、还是尾舵受到雷击,机舱内的发电机及控制系统等设备可能受到机舱的高电位反击,在电源和控制回路沿塔筒引下过程中,也可能受到反击。
对发电机及其励磁系统,继电保护和控制系统、通信和信号以及计算机系统都应安装相应的过电压保护装置。
电力和信息回路由机舱到地面并网柜、变流器、塔底控制柜处应采取屏蔽电缆外,还应穿入接地铁管,使反击率降低。各回路应在柜内安装相应防雷装置,这样DBSGP(分流、均压、屏蔽、接地)系统在各节点层层设防。
各电气柜采用金属薄板制作,可以有效地防止电磁脉冲干扰,在电源控制系统的输入端,处于暂态过电压防护的目的,采用压敏电阻或暂态抑制二极管等保护设备与屏蔽系统连接,每个电控柜用不小于16mm2的多股塑铜线与接地端子连接。
七、机舱内各种柜的防护
各种柜内的进线、出线处必须按照雷电防护区域的划分,通过雷击风险评估后,根据评估结果进行设计,根据建筑物信息系统的重要性和使用性质确定雷电防护等级,该风力发电机可以定为B级防护。在被保护的设备处加装三级浪涌保护器。第一级采用开关型的电涌保护器,第二级和第三级采用限压型的电涌保护器。且各参数必须符合规范要求的最小值,即一级标称放电电流In≧25KA(10/350μs)或In≧80KA(8/20μs),二级标称放电电流I n≧40KA,三级标称放电电流I n≧20KA。对于690V/380V的风力发电机供电线路,为防止沿低压电源侵入的浪涌过电压损坏用电设备,供电回路建议采用TN-S供电方式。
1、变桨控制柜:变桨控制柜位于风机顶端,雷雨天气时容易遭受直击雷,所以柜里电源线3x400vac/20A,300vdc/6A,24vdc(b)/10A,230vac(b)/2A等用电设备进线前端应安装相应的三相交流避雷器(imax:100KA)、单项交流避雷器(imax:100KA)和24V直流电源避雷器(In:5KA)。
2、机舱到变桨柜通讯线采用双绞线通讯,双绞线两端在进入设备前应安装信号避雷器。双绞线必须穿金属管敷设或采用屏蔽双绞线,且金属管或屏蔽层两头接地。
3、机舱控制室:机舱控制室位于风机顶端,雷雨天气时极易遭受直击雷,里面的开关电源送到变浆控制柜内的出线端230vac(b)à300vdc/6A(变桨控制柜),开关电源230vac (b)à24vdc(b)/10A(变桨控制柜)直流电源必须安装电源浪涌保护器(In:5KA),开关电源UPS 230vacà24vdc (c)/10的24伏电源处安装24V直流电源避雷器(In:5KA)。从塔底控制室到机舱控制室的Ups进线端(机舱控制室)安装电源避雷器(Imax:100KA)。
以上设备处必须安装能承受通过一级分类实验的电源浪涌避雷器。
塔底设备柜的防护
1、UPS230vac 塔底控制室到机舱控制室的ups输出端(塔底控制室)加装电源避雷器(In:40KA)
2、变流器到机舱发电机转子的出线端和进线端分别加装通过二级分类试验的电源避雷器(In:40KA)和通过一级分类试验的电源避雷器(Imax:100KA)
3、并网柜到发电机定子之间的出线端和进线端分别加装通过二级分类试验的电源避雷器(In:40KA)和通过一级分类试验的电源避雷器(Imax:100KA)
4、各机柜的二次仪表线路应加装相应的电源避雷器(In:20KA)以上线缆建议采用穿金属管走线或者采用铠装电缆,金属管或铠装电缆必须在进入设备柜之前接地。电源避雷器的接地宜和风机的钢结构体连接在一起。
以上防护采用三级防护的原则,在易遭受直击雷的部位加装通过一级分类试验的电源避雷器,在舱底的设备柜内加装通过二级分类试验的电源避雷器,在弱点设备的电源处还应加装通过三级分类试验的电源避雷器,使设备得到充分的保护。
八、齿盘式风力发电避雷器
齿盘式风力发电避雷器结构示意图

其中 1—接闪针 2—风叶 3—轮毂 4—外齿盘 5—内齿盘
6—软导线
具体实施方式:
参照图1,一种齿盘式风力发电避雷器组件,包括接闪针1,软导线6,避雷器外齿盘4和内齿盘5,此四者均为金属导电材料制成。外齿盘4固定在风机轮毂3上随风机轮毂3同步转动,内齿盘5固定在机舱壳体前部是固定不动的,风机主轴从内齿盘5中间的孔眼中穿孔而过,内齿盘5直接与地线相连接。接闪针1端部伸出风叶2端部,起接闪作用,根据用户喜好亦可将接闪针置于风叶内部。所述齿盘式风力发电避雷器在安装上要求轮毂在正常转动时,外齿盘与内齿盘保持同一平面位置,外齿盘与内齿盘之间的运动间隙以不相互碰撞为准,内齿盘与外齿盘间的运动间隙尽量靠近以保证尖端放电的敏感性效果。
“齿盘式风力发电避雷器”特征是该避雷器包括有一个外齿盘和一个位于该外齿盘中间位置的内齿盘,外齿盘和内齿盘朝运动间隙一侧分别布有相向能产生尖端放电效果的尖齿,内齿盘中间开设有一供风机主轴穿过的孔眼,其中一个齿盘固定在风机轮毂上,与轮毂同步转动,固定在轮毂上的齿盘与固定在风叶上的接闪针电连接,另一个齿盘固定在机舱壳体前端是固定不动的并与地线直接连接。通过内、外齿盘运动间隙尖齿的配合,从风叶接闪针引来的雷电会在外齿盘与内齿盘之间的尖齿状结构中形成“尖端放电”现象,使雷电快速直接地泄放入地,避免雷电流通过风机低速主轴承后再入地,这种直接的放电形式除可保护低速主轴承外,还可最大程度地保护发电机及其它机组设备免遭雷击破坏。
“齿盘式风力发电避雷器”结构简单,通过内外齿盘间动态配合放电结构,既可保证风叶运行不增加阻力,又能在雷电产生时快捷地将雷电流直接引接入地,既可与新设备有机地设计成一体,也适合改装现役风力发电机组,提高防雷能力。
齿盘式风力发电避雷器”可解决目前所有风电中所遇到的雷电难题,是目前风电防雷的最佳解决方案。
九、风力发电电位敷设与接地系统
1、总接地网

图1、风机与升压变接地网布置图
2、风力发电机组接地布置

图2、风机接地布置图
接地是防雷技术中重要的环节,没有合理而良好的接地装置就不能有效地防雷。GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》第6.3.4条规定:“穿过各防雷区界面的金属物和系统,以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应在界面处作符合要求的等电位连接。
3、风力发电屏蔽处理措施
屏蔽是减少电磁干扰的基本措施。GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》第6.3.1条规定:为减少电磁干扰的感应效应,宜采取以下的基本屏蔽措施:建筑物和房间的外部设屏蔽措施,以合适的路径敷设线路线路屏蔽。这些措施宜联合使《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198,94第2.3.9条“同轴电宜采用穿管暗敷或线槽的敷设方式。当必须采取架空敷设时,应采取防干扰措施”。
传输线埋地敷设并不能阻止雷击设备的发生,大量的事实显示,雷击造成埋地线缆故障,大约占总故障的30,左右,即使雷击比较远的地方,也仍然会有部分雷电流流入电缆。所以采用带屏蔽层的线缆或光缆穿钢管埋地敷设,保持钢管的电气连通。对防护电磁干扰和电磁感应非常有效,这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难时,可在电缆进入终端和终端设备前穿金属管埋地引入,但埋地长度不得小于15米,在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。
4、施工工艺
4.1 接地装置及等电位连接施工工艺要求
4.1.1钢质接地装置宜采用焊接连接,其搭接长度应符合下列规定
4.1.2:扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍,不少于三面施焊; 圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊;圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊;扁钢和圆钢与钢管、角钢互相焊接时,除应在接触部位两侧施焊外,还应增加圆钢搭接件;焊接部位应做防腐处理。铜质接地装置应采用焊接或熔接,钢质和铜质接地装置之间连接应采用 熔接或采用搪锡后螺栓连接,连接部位应做防腐处理。
4.1.3接地装置连接应可靠,连接处不应松动、脱焊、接触不良。
- 1.4接地装置施工完工后,测试接地电阻值必须符合设计要求,隐蔽工程部分应有检查验收合格记录。
- 1.5接地线与接地体的连接应采用焊接。保护地线(PE)与接地端子板的连接应可靠,连接处应有防松动或防腐蚀措施。
- 1.6接地线与金属管道等自然接地体的连接,应采用焊接。如焊接有困难时,可采用卡箍连接,但应有良好的导电性和防腐措施。
4.2 电源线路电涌保护器(SPD)的安装应符合下列规定:
4.2.1电源线路的各级电涌保护器(SPD)应分别安装在被保护设备电源线路的前端,电涌保护器各接线端应分别与配电箱内线路的同名端相线连接。电涌保护器的接地端与配电箱的保护接地线(PE)接地端子板连接,配电箱接地端子板应与所处防雷区的等电位接地端子板连接。各级电涌保护器(SPD)连接导线应平直,其长度不宜超过0.5m。
4.2.2带有接线端子的电源线路电涌保护器应采用压接;带有接线柱的电涌保护器宜采用线铜鼻子与接线柱连接。
4.2.3电涌保护器SPD应安装牢固,其位置及布线正确。
4.2.4 电源电涌保护器(SPD)的连接导线最小截面积宜符合下表的规定。
4.3信号线路电涌保护器(SPD)的安装应符合下列规定:
4.3.1线路电涌保护器SPD应连接在被保护设备的信号端口上。电涌保护器SPD输出端与被保护设备的端口相连。电涌保护器SPD也可以安装在机柜内,固定在设备机架上或附近支撑物上。
4.3.2信号线路电涌保护器SPD接地端宜采用截面积不小于1.5mm2的铜芯导线与设备机房内局部等电位接地端子板连接,接地线应平直。
4.3.3电涌保护器SPD应安装牢固,其位置及布线正确。
4.3.4信号电涌保护器(SPD)的连接导线最小截面积宜符合下表的规定。
4.4 线缆敷设施工工艺要求
4.4.1接地线在穿越墙壁、楼板和地坪处应套钢管,钢管应与接地线做电气连通。
4.4.2线槽或线架上的线缆,其绑扎间距应均匀合理,绑扎线扣应整齐,松紧适宜;绑扎线头宜隐藏而不外露。
4.4.3接地线的敷设应平直、整齐。
十、 工程施工细则
10.1 施工准则
根据中国气象局制定的《防雷工程专业施工资质管理办法》中的若干规定及我公司《防雷工程施工质量手册》相关标准,结合工程施工具体实际,特制定本实施细则。
10.2 施工方案
10.2.1电源部分:
第一步骤:SPD的定位,根据SPD安装规范,SPD距配电设施越近越好,距离不宜超过5,10米,最好装在电源配电箱内或加装在电源箱旁。 第二步骤:SPD的连接,SPD的连接螺丝要拧紧,导线接口施工规范,施工时要断电操作,以保证安全。
10.2.2信号部分
保证线路安全畅通、不间断,安装时要特别注意线不能接反、接错。
10.2.3地网
在不影响正常工作的情况下进行,先在建筑物外施工,而后进行与建筑物内均压环连接。
10.2.4等电位
在不影响正常工作的情况下进行等电位连接。
技术支持及售后服务
天地华成防雷公司专业、专注高品质、智能型防雷设备。为了不断满足顾客的需求,达到优质服务的目的。坚持“质量第一,用户至上为客户提供专业、及时、优质、令您满意”的服务宗旨,特制定以下售后服务细则:
1 、我公司确保其提供的货物是全新的、未使用过的,采用的是最佳材料和第一流的工艺,并在各个方面符合招标文件规定的质量、规格和性能要求。我公司保证其货物经过正确安装、合理操作和维护保养,在货物寿命期内运转良好。
2、 我公司按每台或每套设备给甲方提供至少一套完整的技术资料随货物包装发运,其中包括设备的中文使用说明书、操作手册或产品彩页等内容。
3、质量保证期为防雷接地系统工程竣工验收合格交付使用,工程质量保证五年内免费保修、更换, 系统终身维护。交付使用后,我公司每年巡查一次,除人为破坏或不可抗拒力,属生产、安装及材料质量问题所造成的一切责任和损失由我公司负责。
4、维修响应时间:收到业主维修要求后及时响应,按照双方约定时间内到达设备安装现场。
5、 为确保公司的服务质量,防雷公司可以提供以下增值服务;提供防雷工程代买保险、协调每年防雷检测、提供更加优质的智能防雷方案等。
6、五年跟踪维护,定期电话回访,必要时现场检查,终身免费咨询
7、根据甲方需要,防雷公司可免费为客户培训3~5名该防雷系统的技术人员,培训地点在乙方专用培训办公室或甲方项目办公室培训日期在1日。
8、培训内容为:
①防雷设备的工作原理; ②接地系统的检查和维护;
③智能防雷的发展及应用; ④雷雨季节注意事项。
山西天地华成防雷科技有限公司
联系人:王力
联系电话:151104100233

监控机房综合防雷设计方案
一、防雷重要性
在当今人类科学技术的发展已进入了高信息化的发展阶段。基于近些年来电子技术的飞速发展,各种先进的测量、保护监控、电信和计算机等电子产品正日益广泛的应用于各行各业中。这些微电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低,过电压耐受能力差等致命弱点,一旦遭受雷击过压的冲击,轻则造成这些电子系统的运行中断,设备永久性损坏;重要的是这些系统所承负的那些须实时运行的后续工作的中断瘫痪所造成的不可估量的直接与间接的巨大经济损失和影响。
为此在机房内弱电系统有大量的信息设备,大楼供电系统的正常与否直接关系到各系统中的工作顺利进行、网络系统的稳定性和数据存储的安全性,以及通讯系统的正常工作,系统的防雷有着很重要的作用。因此在明确防雷区划分的基础上,结合我们拟进行保护的区域来分析.
二、机房综合防雷主要由以下几部分构成:

三、设计依据包括有:
(1)《建筑物防雷设计规范》(2010版) GB50057-2010
(2)《电子计算机机房设计规范》 GB50174-93
(3)《雷电电磁脉冲的防护》 IEC 6I312
(4)《过电压保护器》 IEC 61643
(5)《SPD 通讯网络防雷器》 IEC 61644
(6)《低压配电设计规范》 GB 50054-95
(7)《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》 GBJ 64-83
(8)《电子设备雷击保护导则》 GB 7450-87
(9)《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 GB 50169-92
(10)《建筑物防雷》 IEC 61024
(11)《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GB50343-2012
四、方案设计

1、外部直击雷防雷
设计内容:
所谓雷击防护:就是由避雷针(或避雷带、避雷网、避雷针塔)、引下线和接地系统构成外部防雷系统,主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故;在0级保护区即外部作无源保护,主要有避雷针(网、线、带)和接地装置(接地线、地极)。
具体实施方法:
本学校属于属第三类建筑物,我们在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由其混合组成的接闪器,宜优先采用避雷网(带)。避雷网(带)应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,并应在整个屋面组成不大于20m×20m或24m×16m的网格。雷击多发地区宜在易受雷击的部位增设避雷短针。避雷针保护范围应按60m滚球半径计算。屋面上突出装设的广告牌、装饰照明灯等所有金属构件应就近与屋面避雷带(网)作多点可靠电气连接;屋面上的非金属物及各种收发天线应在接闪器有效保护范围内,如不在保护范围内应增设避雷针,并与屋面防雷装置做可靠电气连接。引下线利用建筑物外侧构造柱内对角的两根主筋作为防雷接地引下线,引下线应上下电气贯通,每根引下线的接地电阻值不应大于10Ω,并与接地体(网)作可靠电气连接。引下线平均间距不应大于25m。
机房内部的感应防雷防护
雷电侵害主要是通过线路侵入。高压部分电力局有专用高压避雷装置,电力传输线把对地的电力限制到小于6000(IEC62.41),而线对线则无法控制。所以,对380V低压线路应进行过电压保护,按国家规范应分三部分:建议在高压变压器后端到楼宇总配电盘间的电缆内芯线两端应对地加避雷器,作一级保护;在楼层机房总配电箱间电缆内芯线两端应对地加装避雷器,作二级保护;在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端应对地加装避雷器,作为三级保护。
具体实施方法:
电源一级防雷的具体措施办法:
在楼层总电源上并联安装一套开关型TD-HC-25B/4P电源一级防雷器于动力机房配电设备的电源第一级的防雷保护。
电源二级具体措施办法:
在机房总电源和UPS输入端各并联安装一套开关型TD-HC380-40用于电源二级防雷。
第三级防雷系统具体措施:

在监控主机、网路交换机、通讯系统、视频会议主机、视频传输主机、机房电源、服务器、闭路系统及重要计算机设备加装与之对应的信号防雷器对其各种视频传输设备免受来自信号传输线的感应雷击和电涌电压带来的危害 ,以实现多级保护,在机房设备前端安装六个防雷插座型号TD-HC-Z10-6/PDU或TD-HC-BNC/24/或TD-HC-2/TV用于电路设备的电源末级防雷保护。
3、机房等电位
1.等电位概述
等电位连接的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差。在一个防雷区内部的金属部件和系统都应在防雷区交界处,采用等电位连接线做等电位连接”;国家标准GB50057-2010局部修订条文中指出:“穿过各防雷区界面的金属物和系统,以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应在界面处做等电位连接”。

4、防雷接地系统
接地是防雷的重要组成部分是防雷装置的基础,本次接地系统我们要求接地值为4欧姆,为了使雷电流更好的泻入大地,为保证机房或系统的接地阻值,还应尽量减小引下线的电阻值。依据防雷规范要求,此次设计我们接地体的具体位置和引下线的具体路由,在施工时以尽可能的减少引下线的长度。通过增大导线载面和减小引下线长度的措施,来尽量减小接地引线的电阻值。

1、垂直接地体材料
垂直接地体可采用烧制型TDHC-01M非金属接地体、铜包钢接地棒、铜材、热镀锌钢材(钢管、圆钢、角钢、扁钢)、离子接地棒、锌包钢或其它新型接地材料。
2、水平接地体材料
水平接地体一般采用纯铜线、镀铜线、热镀锌扁钢、锌包钢等。
4、地网施工布置
地网布置依据地形设计为 L型、口型、一字、H型或圆型。
5、地网挖掘
接地地网挖掘深度大于0.8米,根据土壤如:石头、沙土、建筑垃圾、黄土等情况,北方城市一定要达到冻土层以下。

输电线路避雷针安装方案
一、概述
架空输电线路是电力系统的重要组成部分,由于其分布范围广,极易遭受雷击。从国内外目前运行情况看,雷击仍然是造成输电线路事故的主要原因。在我国高压输电线路的总跳闸次数中,由雷击引起的线路跳闸事故约占40%-70%,尤其在雷电活动强烈、土壤电阻率高、地形复杂的地区,雷击输电线路而引起的事故率更高。
目前国际普遍采取的额防雷措施有:
(1)架设避雷线
架设避雷线是屏蔽直击雷最简单有效的方法,国内外设计标准中均对架空输电线路安装避雷线做了明确的规定。
(2)减小杆塔避雷线保护角
此方法通过增强避雷线对导线的屏蔽,从而减小线路的绕击闪络率。但对于已建成的输电线路,进行避雷线的调整是很困难的。所以,在输电线路设计阶段,应根据线路塔型、杆塔高度、地形、路径、沿线雷电活动等情况,选择合理的避雷线保护角很小甚至负保护角,也有可能屏蔽失效发生绕击。
(3)降低杆塔冲击接地电阻
降低杆塔接地电阻能降低雷击杆塔时的塔顶电位,提高线路的耐雷水平,有效地防止反击,是基本的防雷措施。可采用外接地装置或连续伸长接地线来实现。但在土壤电阻率高的某些地区,特别是山区,降低接地电阻实施起来相当困难且话费巨大。
(4)增强线路绝缘
可通过适当增加绝缘子片数提高线路绝缘水平,从而提高线路耐雷水平。但这使得杆塔增高和塔头加大,增加建设投资,且不能有效改善线路的绕击耐雷性能。另外,对已建成投运的线路,若进行增强线路绝缘的改造,还会受杆塔头部绝缘间隙及导致对地安全距离的限制。
二、架空线路直击雷防护
塔高出地面二、三十米,并暴露在旷野或高山地带,所以遭受雷击的机会很多,必须采取可靠的防雷保护措施。架空线路装设避雷针,有效地对杆塔进行屏蔽,从而保证线路的安全供电。这种新型的可控放电避雷针是经长期防雷研究和大量的高压试验取得的最新研究成果,其保护范围大、绕击率低、放电电流小、感应过电压低。该针以变化缓慢的小电流上行雷闪放电形式释放雷云电荷,避免强烈的下行雷闪放电危害为设计基础。通过数千次高压放电试验证实它引发的上行雷,具有保护可靠性能高、范围大,且不受保护物高度影响等特点。特别适合高压输电线路的防雷。更好地保证了电网安全可靠运行。
可控放电避雷针以变化缓慢的小电流上行雷闪放电形式释放雷云电荷,避免强烈的下行雷闪放电危害为设计基础。通过数千次高压放电试验证实其引发的上行先导具有保护可靠性能高、范围大,且不受保护物高度影响等特点。
避雷针功能特点:
●当可控放电避雷针安装高度≤200M时,其保护角为65°,即在被保护物高度Hx(M)水平面上保护半径Rx=2.14(H-Hx),式中h为可控放电避雷针的安装高度(M)。
●上行雷闪主放电电流的平均幅值7kA。
●上行雷闪主放电电流的陡度≤5kA/μS,针高H≤200M时,保护角65°。
●基本消除了雷闪时产生的感应过电压。
●绕击概率不大于十万分之一时的保护角为55°。
●接地电阻≤10Ω(一般地区);≤30Ω(在高阻区及无人区)。
●抗风能力≥风速50M/S。
●安装方便,使用期内免维护。
可控放电避雷针的保护原理
雷云对地面物体放电不外乎以下两种方式:上行雷闪和下行雷闪。
一般来说,下行雷闪时,先导自上而下发展,主放电过程发生在地面附近,所以电荷供应充分,放电过程来的迅猛,造成雷电流副值大,陡度高;上行雷闪,一般没有自上相下的主放电,它的放电电流由不断向上发展的先导过程产生,即使有主放电因雷云向主放电通道供应的电荷困难,所以放电电流副值小,且陡度低。 请登陆:输配电设备网 浏览更多信息
系统特色
根据尾部带金属线的火箭比高层建筑更容易引发上行雷的经验分析得出,要成功地引发上行雷,针头需要达到以下要求:在引发的上行雷发生之前,针头附近的空间电荷应尽量少,以便于自主针针尖向上发展放电脉冲。当需要引发上行雷时,针尖处的电场强度应足够高,以迅速产生放电脉冲。
保护特性
为了验证可控放电避雷针是否达到设计目的,我们用正极性操作波和直流分别进行了一系列试验。
在等同条件下用正极性操作波放电获得的可控放电避雷针与富兰克林避雷针的保护曲线。试验时模拟雷云电极离地面高度为8.5m为了严格的考核可控避雷针的保护性能,操作波试验时没有附加直流电场,可控放电避雷针的保护特性明显优于富兰克林避雷针,就主要参数绕击概率和保护范围而言,是令人满意的。
1、绕击方面
可控放电避雷针有一个相当大的几乎不遭受绕击的保护区域。例如当绕击概率不大于0.001%时(显然在这样的绕击概率下,被保护对象遭绕击的可能性时相当相当小的)保护角高达55°,相比之下富兰克林避雷针实际上几乎没有不受绕击的区域。
2、保护范围
当被保护对象遭受绕击概率允许达到0.1%(目前规程规定的允许值)时,可控放电避雷针的保护角达到66.4°,而富兰克林避雷针保护的保护角远远低于此值(因此,在雷电活动强的地方沿用富兰克林避雷针保护是笔经济的,被保护物遭雷击的可能性也还存在)
实验表明:
1)可控放电避雷针的放电时间比富兰克林避雷针平均提前13.3us。
2)在模拟电场比较低时,可控放电避雷针的电晕电流比富兰克林避雷针低的多,几乎处于完全抑制状态。
3)在模拟电场增加盗能够启动可控放电避雷针时,可控放电避雷针产生的脉冲式电晕放电电流,其电晕电流幅值比富兰克林避雷针大好几十倍,但电晕电流的平均值比后者小,这有利于从电晕向先导电弧的转化。
三、避雷针安装说明
⑴可控放电避雷针可做为独立系统立于各类建筑物上,安装地点的选择应满足既要经济又要保证安全的要求。用于保护输电线路时,直接装在杆塔顶部。
⑵在安装可控放电避雷针的针头时,要求动态环保持水平,主针处在铅垂方向。自针头顶部至被保护物顶部的高度大于3m。禁止在结构支柱上悬挂电话线、广播线、电视天线及电力架空线。
⑶一般情况下,可控放电避雷针应设两根专用的接地引下线(对于直接装在铁塔上的可控放电避雷针,不另设接地引下线,直接与铁塔连接牢固就可以了)。引下线一般采用园钢或扁钢,其尺寸不应小于下列值:
园钢直径10mm,扁钢为4×25mm
⑷引下线沿建筑物或构筑物外墙敷设,并经最短路径接地。建筑艺术要求较高者,也可以暗敷,但截面应加大一倍。
⑸在易受机械磨损的地方,地面上约1.7m至地面下0.3m的一段接地引下线应穿铁管保护。
⑹可控放电避雷针系统的接地电阻应符合相应场所的要。
⑺一般采用复合地装置。垂直埋设的接地体可采用角钢、钢管;
水平埋设的接地体采用扁钢、园钢。它们的尺寸不应小于下列标准:
角钢4×40×40mm,钢管壁厚3.5mmφ35mm,扁钢4×25mm,园钢φ12mm。
⑻接地装置处于行人过道的地下时,应考虑采取降低跨步电压的措施。
⑼针头组装
①当针头以整体出厂时,组装前只需进行外观检查和螺栓连接检查,拧紧连接螺栓。如果因运输原因造成变形,可参照下面的针头组装步骤及要求进行调整。
②针头出厂是散件时,组装前应检查零部件是否齐全和完整;然后按以下顺序组装:
将带主针的底座垂直放到地面上,然后将四根斜杆固定到底座的四个螺孔上。将动态环与四根斜杆对称连接好。
将四根水平拉杆对称布置且将它们与斜杆和套在主针上的盘形法兰连接起来,注意调整端在斜杆的一侧
调整动态环与地面平行,四根斜杆等分布置,盘形法兰固定在主针标定的位置上。
拧紧全部连接螺栓。
可控放电避雷针本体安装步骤
(1)检查部件是否齐全
包括:主针、动态环、斜支撑杆(X1 、X2 型为4 根,X3 型为3 根)、4 个水
平拉杆(X1 、X2 型为4 根,X3 型为3 根)。
(2)可控放电避雷针组装(以X1 、X2 型为例)
1.垂直放置主针,先将底座4 个固定斜支撑杆的螺杆旋紧,再分别将4 根斜支撑杆对称旋入底座的螺杆上.每根斜支撑杆先旋入底座的螺杆螺纹2圈左右,能够稳定不倒为宜2.分别将4 个水平拉杆球头部件套装入4 个斜支撑杆中(注意球头部件套装的方向并检查水平拉杆与球头部件的螺杆结构旋入到位)
3.上动态环时,先将动态环上的4 个球头部件摆放在斜支撑杆上对应位置,将动态环水平放在斜支撑杆上,以对称的方式分别将4 个斜支撑杆各旋入螺2—3 圈(注意此时斜支撑杆上下螺纹同时旋进)
4.将4 个水平拉杆以对称的方式装入主针上的十字法兰.
5.以对称的方式,用扳手以顺时针方向旋紧4 根斜支撑杆,将斜支撑旋紧固定.
6.以对称方式,用扳手以顺时针方向旋紧水平拉杆,再紧固螺母.水平拉杆旋入十字法兰螺纹内5—2cm 为宜.
7.紧固所有螺母.包括斜支撑杆及水平拉杆上各部位的螺母(注意动态环球头与水平拉杆处的连接螺母要向动态环球头方向紧固不能留缝隙).
8.用平口螺丝刀紧固所有的固定螺栓及主针十字法兰上的上,下定位环.
9.组装完毕要保证主针垂直时,动态环水平平整.组装所需工具:14mm,24mm 叉子扳手:4—5mm 平口螺丝刀.

油库防雷工程设计方案
摘要:本文通过对汽车油库所处环境特点、系统特点中雷电灾害各因素的分析,根据其特点对加油棚、油罐及附属建筑的直击雷防护和接地,油库电源、信号系统的雷电防护等,依据 GB 50057-2010 、 IEC 61312 标准对雷电防护的要求,提出了系统的解决方案。
1、引言
随着我国经济的快速发展,城市的综合灾害防御规划与城市的建设规划共同进行已成为各地政府规划城市建设的主要内容之一。伴随地方经济的发展和人民生活水平的提高,各地的机动车辆也在迅速增加,城市机动车公共油库这一为之提供能源的配套服务设施也在的速度的增加。油库在城市交通建设中起着重要的作用,也是城市灾害救助中的重要能源基地,但是近年来油库的雷电灾害事故频繁发生,直接威胁到油库周围人群和建筑物的安全,削弱了油库作为城市能源枢纽的功能,因此对油库的雷电综合防护是非常重要的。
2、雷电概述
2.1、雷电介绍
伴有雷声和闪电现象的天气,气象上称为雷暴。雷暴天气时,当云层与地面之间的电位差达到一定强度时,就会发生放电现象,闪电击到地面或击中目标就造成雷击。据研究,雷击的电流强度通常可达几万安培,温度可达2万摄氏度,产生的强大电流和高温,严重影响人们的生命和财产安全,也会对人们的日常生活带来诸多不便。雷电的危害形式有以下几种:
1、直击雷
直接雷击是指雷电直接击到物体上,其特点是能量大。直击雷当中的雷电流具有强大的电效应、热效应、冲击波、机械力效应等破坏作用。建筑物、铁塔、架空电力线及信号传输线都有可能遭受直接雷击。建筑物、铁塔遭受直接雷击,产生的强大电磁场对系统造成破坏。电力线发生直接雷击,容易产生火花放电导致系统短路引起火灾。当电力线遭受雷击时,雷电流沿电力线进入机房,电源及用电设备常难逃被击厄运。当传输线遭受直接雷击,与其相连的中继线路板会发生损坏、导致中继线焦化、线对之间发生短路,致使传输中断。
2、雷电感应
雷电感应即雷电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花从而损害设备。
电磁感应是由于雷电流迅速变化在其周围产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出很高的电动势。依据电磁感应原理,在雷电入地瞬间,距雷击中心1.5-2KM范围内都可能产生危险的过电压。当建筑物附近发生雷击或接闪器接闪时,建筑物及内部的设备都处在这个危险的电磁环境中。依据电磁感应原理,如果瞬变磁场中的导体是一个开环,则会产生感生电压;如果是一个闭合回路则要产生感生电流,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,便造成瘫痪的原因
3、雷电电磁脉冲
雷电电磁脉冲是作为干扰源的雷电流及雷电电磁场产生的电磁场效应,它能够耦合到电气和电子系统中,产生破坏性的暂态过电压和过电流。
4、地电位反击
地电位反击是雷电流入地的瞬间,由于各系统接地装置间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,造成的后果是有可能使设备的外壳、电力线的中性线、直流地的基准零电位点瞬间抬高数千伏直至数万伏,危及人身和设备的安全
3、设计原则、依据与指导思想
3.1、设计原则
安全可靠、技术先进、经济合理
3.2、设计依据
1)、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
2)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012
3)、《雷电电磁脉冲的防护》IEC 61312
4)、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB 50169-2006
5)、《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156-2002(2006版)
6)、《石油库设计规范》GB 50074-2002
7)、《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》GB 50058-92
8)、《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T21431-2008
3.3、设计指导思想
防雷工程是一个系统工程,必须综合考虑,将外部防雷措施和内部防雷措施(接闪功能、分流影响、均衡电位、屏敝作用、合理布线、加装过电压保护器等多项重要因素)作为整体来统一考虑防雷措施。遵循“整体防御、综合治理、多重保护、层层设防”的方针,依据以上防雷规范,力求最大限度地避免由于雷击造成重要设备损害。
4、油库概况
4.1、油库的环境特点
1)、地理位置:油库通常设在城区开阔地带或郊区、山区、乡村、高速公路等道路边的开阔地带;
2)、实施条件:无论在城区还是乡村,这些油库建筑往往都不具备符合要求的防雷实施(包括外部防雷、内部防雷和地网等等)。此外,油库营业建筑的面积一般都很小,不便于多级防雷方案的实施;
3)、电源系统:一般油库的 380V 交流供电线路是架空明线接入至站区附近再地埋引入建筑的,部分油库是由10KV电力线架空接入,经变压器后再地埋引入建筑的。在乡村和山区有时根本没有地埋措施,因此非常容易感应雷电电磁脉冲;
4)、通信网络系统:引入油库的ISDN等通信线路通常也是由户外架空明线引入的,并且通常未安装专用电涌保护器(SPD)做雷电防护措施。
从以上几个特点不难发现,从雷电防护角度来看,油库一般都运行于“高风险”环境下,即对于雷害风险的“暴露程度”很高,因此需要采取强有力的防护措施。根据 GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》、 GB 15599-95《石油与石油设施雷电安全规范》、 GB 50074-2002 《石油库设计规范》等国家标准及 IEC 61312《雷电电磁脉冲的防护》标准,其电源线路至少应采取两级雷电防护,信号线路至少应采取一级雷电防护才能达到雷电防护的要求。但目前的情况是,大多数油库都没有进行电源线路和信号线路的雷电过电压防护。
鉴于油库的上述特点和要求,一般认为对于中等以上雷暴强度地区(年均雷暴日40 天以上),应选用最大标称放电电流大于 15KA(10/350μS)的电涌保护器作为电源系统的第一级雷电防护,其保护水平应小于 2000V,同时满足这两个方面的要求才能保证油库设备用电电源的可靠运行。通信信号线路由于多是由外部进线,因此同样会受到雷击的威胁,因此也需要采用专用通信信号系列电涌保护器进行雷电防护。
5.1、油罐区的防雷接地设计
接地是防雷系统重要的组成部分,只有将雷电流的能量泄放到大地,才能可以保证电子设备免遭雷击灾害;等电位连接的目的,在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差,防止雷电反击。因此必须建立完善的接地系统及等电位连接。
依据 GB50074-2002《石油库设计规范》第 14.2 章、防雷的要求:金属油罐必须作环形接地,其接地点不应少于两处,其间弧形距离不宜>30m ,接地体距罐壁应不小于3m 。钢油罐顶板厚度<4mm 时,应装防直击雷设施,当顶板厚度≥4mm ,可不装防直击雷设施。
具体实施方法:
根油库库区实际情况,在油罐区四周离外墙3米远处设置闭合人工地网,水平接地体采用热镀锌扁钢,垂直接地体采用热镀锌角钢和非金属低电阻接地模块(YBD-01T)相结合的方式。
地网需要接地模块(YBD-01T)16 根,镀锌扁钢120 米,挖土方32立方米,降阻剂1吨,35mm2引线12 米。
① 地网由水平接地体(40×4mm热镀锌扁钢),接地模块(YBD-01T)构成,如果土质条件差,比如土壤电阻率大于300Ω•m的情况下,应该增加长效降阻剂,或在周围和回坑泥土中加入一定比例的食盐、铁屑、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等。避雷线弯曲处不得小于90°,弯曲半径不得小于圆钢直径的10倍。
② 地网的埋深,不得小于0.5m,垂直接地体之间的间隔,一般为垂直接地体的深度的两倍。人工地网,一定要预留接地端,作为系统接地点及测试点使用
考虑到地网使用的长期性和耐腐蚀性,建议使用非金属接地模块来制作地网。地网布置依据地形进行设计。水平接地体使用 40×4mm 镀锌扁钢,埋深 0.6 米;垂直接地体使用 L50×50×5×2000mm 镀锌角钢;垂直接地体间使用非金属接地模块。地网引出地网测试极到地面上,以便以后检测地网情况。铁塔的应通过四个脚与地网相连,机房和变电房的基础内的钢筋应在四角处与地网相连。
5.2、电源配电系统雷电防护设计
5.2.1、外来导体的布置
外来导体包括:金属水管、通讯电缆线及电力电缆铠装外皮或电缆金属管等。所有的管和电缆应埋地进入机房,水管和电缆铠装外皮和保护金属管应在进入机房时接地,电缆应选用铠装电缆或穿金属管埋地进入机房电缆相线和中线应通过电涌保护器接地。
根据《雷电电磁脉冲的防护》IEC 61312、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010、 《石油库设计规范》GB 50074-2002及《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》GB 50058-92中防雷及过电压规范有关防雷分区的划分和各级电源系统雷电及过电压保护要求,针对汽车油库配电系统的特点,可将其分为三个防雷区分别加以考虑。由于如前所述单级防雷可能会带来因雷电流过大而导致的泄流后残压过大或者保护能力不足引起的设备损坏。因此选用电源系统多级保护,可防范从直击雷到操作浪涌的各级过电压的侵袭。
A、电源一级防雷
在油库380V低压总配电箱内,总断路器(熔断器)后,漏电保护器前安装通流量在100KA,三相开关型模块式电源电涌保护器,用于整个油库所有用电设备的第一级电源防护。
B、电源二级防雷
在办公机房电源配电箱内或办公机房电源配电箱外的附加配电箱内安装通流量在40KA三相电源电涌保护器,用于办公机房内所有IT设备用电的第二级电源防护。
C、电源三级防雷
第三级防雷即用电设备的末级防雷,这也是系统防雷中最容易被忽视的地方,现代的电子设备都使用很多的集成电路和精密的元件,如服务器、交换机等 , 这些器件的击穿电压往往只是几十伏,最大允许工作电源也只是mA级的,若不做第三级的防雷,由经过一级防雷而进入设备的雷击残压仍将有千伏之上,这将对后接设备造成很大的冲击,并导致设备的损坏。应在网络交换机或服务器,处安装电源防雷插座作为第三级室内设备的末级防雷保护,保护楼机房内电子设备的单向供电设备。供电设备安全保护要求有20KA以上的通流容量。
在机房设备前端安装防雷插座LDY-CZ/06用于电路设备的电源三级防雷保护。
5.3、油库信号系统及电话线雷电防护设计
5.3.1、油库信号系统防护设计
在每组加油机内数据采集器加油机控制总线处安装通讯信号信息系统电涌保护器,将通讯信号电涌保护器安装于防爆箱中,用于每组加油机内数据采集器和中控主板信号线路的防雷保护。
5.3.2、电话线防雷
油库大多建在开阔地带的公路两旁,电话线很多是架空引入的,雷电波很容易通过电话线输入而击毁电话机。因此有必要做好电话线的防雷。最好的办法是在电话线进入室内前,穿金属管埋地(埋地长度不宜小于2ρ),金属管首尾接到地极上引入。并安装专用的电话避雷器。
在办公机房ADSL网络通讯线、ISND网络通讯线、PSTN拨号网络通讯线的MODEN前,即网络通讯线路的进线端,安装网络信号信息系统电涌保护器,用于各设备网卡及网络通信线路的防雷保护。
在视频监控房设备机柜由建筑外加油坪进入的摄像机视频传输线路上安装视频信息系统电涌保护器,用于监控设备信号线路的防雷保护。
在视频监控房的摄像机的电源及视频传输线路上安装监控摄像机多功能电涌保护器,用于户外监控摄像机的防雷保护。
大楼智能雷电防护系统安装设计

山西捷力通防雷科技有限公司
2016年3月25日
一、前言
雷电是由于大气运动而产生的云间或云地之间迅猛放电的一种可怕而雄伟壮观的自然现象。雷电是在积雨云强烈发展阶段,当云层之间、云地之间、云与空气之间的电位差达到一定程度的放电现象。雷电具有1亿伏的高电压和2万℃到3万℃的温度及冲击波,破坏力极大,1987年联合国确定的“国际减灾十年”中,雷电为对人类危害最大的十种灾害之一。我国每年有上万人因雷击事故造成伤亡。
随着科技日新月异的进步,大规模集成电路的集成度越来越高,各种微电子设备应用越来越广泛,特别是电子产品普遍绝缘强度低、过电压耐受力差、容易遭受雷电侵袭,其中电脑网络、通讯指挥系统、和公共天线都是重灾区,从某种意义上讲,科技越发达,雷电对人们的威胁越大,据统计,在各种灾害造成的损害中,雷电造成的灾害高居榜首,占全部灾害的31%。
雷电灾害还体现在通过各种途径侵害地面物,除了直接雷击外,还有雷电的静电感应、电磁感应作用,放电时产生的强烈电磁脉冲,地电位反击,以及雷电波入侵可能沿各种架空电力线、信号输出线、天线、电缆和金属管线进入设备。
二、防雷装置的检测方法和存在的问题
1、检测周期
1.1、对安装在爆炸和火灾危险环境、重点保护文物古迹、通信和广
播电视设备的防雷装置,应每半年检测一次。
1.2、对其它场所防雷装置应每年检测一次。
2、检测的方法及内容
2.1、检查建筑物维修或改建后的变形,是否使防雷装置的保护情况发生改变。
2.2、检查有无因挖土方、敷设其他管线或种植树木而挖断接地装置。
2.3、检查各处明装导体有无开焊、锈蚀后截面积减小过大、机械损
伤折断的情况。
2.4、检查接闪器有无因接受雷击而熔化或折断情况。
2.5、检查避雷器有无裂纹、碰伤、污染、烧伤痕迹。
2.6、检查引下线距地2m一段的绝缘保护处理有无破坏情况。
2.7、检查支持物是否牢固,有无歪斜、松动。引下线与支持物固定
是否可靠。
2.8、检查断接卡子有无接触不良情况。
2.9、检查木结构接闪器支柱或支架有无腐朽现象。
2.10、检查接地装置周围的土壤有无沉陷情况。
2.11、如发现接地装置的电阻有很大变化时,应将接地装置挖开
检查。
3、存在的问题
3.1、检测次数:因检测成本所限,检测单位每半年检测一次或每年检测一次。避雷针、引下线、接地体、SPD等防雷装置如有损毁,无法及时发现或发现不及时。在这种情况下,只有在第二年人工检测时或出现雷电灾害事故时才能发现。用户单位在日常的维护过程中也会因为不专业而疏忽检测或由于日常的目测检测不规律,从而造成雷击灾害事故的发生。
3.2、人工现场测试:因缺少相关技术,现有测试方法都是人工现场进行测试,容易造成人为误判或测试结果不准确。
3.3、隐患难以发现:一般情况下,由于避雷针、引下线、接地装置、SPD安装位置特殊,在雷击情况下,不知损毁程度或不易发觉隐患处的焊接或连接损毁情况,极易造成雷电的二次闪击或多次闪击,从而造成更大的财产损失或造成人员伤亡。
三、机房防雷体系概况
根据IEC1312防雷及过电压规范中有关防雷分区的划分,针对重要系统的防雷应分为三个区,分别加以考虑。只做单级防雷可能会带来因雷电流过大,而导致的泄流后残压过高而破坏设备,或者因保护能力不足引起的设备损坏。电源系统多级保护,可防范从直击雷到工业浪涌的各级过电压的侵袭。
根据国家有关低压防雷的有关规定,外接金属供电线路进入建筑物之前,必须埋地穿金属管槽15米以上的距离进入建筑物,且要在建筑物的线路进入端加装低压避雷器。必须做到在电源的进入端安装低压端的总电源防雷器,将由外部线路可能引入的雷击过电压、过电流引至大地泄放,以确保后接设备的安全。
根据GB 50054-95《低压配电设计规范》和GB 50174-93《电子计算机机房设计规范》有关低压防雷的有关规定,外接金属线路进入建筑物之前必须埋地穿金属管槽15米以上的距离进入建筑物,且要在建筑物的线路进入端加装低压避雷器。必须做到在电源的进入瑞安装低压端的总电源防雷器,将由外部线路可能引入的雷击高电压引至大地泄放,以确保后接设备的安全。
四、弱电系统雷害成因
直击雷:雷云对地放电,雷电直接击在露天的电子设备上造成设备损坏。
雷电波侵入:电源线、信号传输线遭到直接雷击或临近地区遭受雷击时,在金属导线上产生过电压沿金属导线侵入室内设备,造成设备损坏。有时供电系统发生故障产生的过电压电涌也会使设备损坏。
雷电感应和地电位反击:当建筑物遭到雷击,雷电流瞬时流过建筑物导体入地泻放过程中,会对临近金属导线产生磁感应,引起过电压灾害。雷电流泻入大地时,地电位明显升高,会对附近的金属管线或分置的接地装置形成反击,使与这些分置的接地装置连接的设备损坏。
五、防雷设计方案
1、设计依据及相关标准:
GB 50057-2010 《建筑物防雷设计规范》(2010版)
GB 50054-95 《低压配电设计规范》
GB 50174-93 《电子计算机机房设计规范》
GB 50169-92 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
IEC 61024 《建筑物防雷》
IEC 61312 《雷电电磁脉冲的防护》
GB/T50311-2010 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》
D 562 《建筑物、构筑物防雷设施安装》
- 机房智能雷电防护设计原则:
为了有效提高防雷设施的安全性、稳定性和可靠性,方便管理人员对机房的防雷设施的日常管理及维护,提升工作人员的管理水平,我司自主创新研发出一个安全、科学、高效、一体化、主动式的雷电防护在线监测系统。实时了解各处防雷设施的工作状态及参数,并且对于设备产生的各种故障,通过雷电防护在线监测系统,能迅速通知维护部门并使之能够快速响应并处理,杜绝安全隐患,同时可通过信息定期归档,记录管理,为上级主管部门的日常查看、管理、监管、决策提供一个可靠的依据。
雷电防护在线监测管理系统结合现有的雷击测试平台方案,创新的使用和借鉴云物联、传感器、智能算法技术、大数据、移动互联等技术手段实现了该系统的技术突破。导入“管理”+“软件”的设计思想,可实现浪涌保护器、雷电流的实时监测、地网接地体阻值的智能管理、傻瓜式设计等功能。
3、机房智能雷电防护目标:
1)大楼外部直击雷防护、内部电源三级防雷安装,当有雷电或高电压电流时显示功能,防雷设备坏时可以报警,接地电阻值定期预知,达到真正智能雷电防护。
2)实时监测:远程在线实时检测,发现故障秒级上报,即时完成报警、短信、分析等功能;
3)智能管理:物联网、传感器技术植入,逻辑算法及自身防雷设计,实现各类分析判断自动智能;
4)傻瓜化设计:无需专业人士、专业器材的检测,故障自动报警。
4、系统结构
本系统物理连接是通过TCP/IP有(无)线网络把服务器及采集终端有机的组合在一起。C/S程序组成一个完整的信息化管理系统,系统包涵数据采集、数据分析、保存、实时报警。
系统主要由以下四部分组成:
系统服务端:主要是进行设备管理、协议管理、通讯管理、数据管理、数据服务、自动报警等功能。
系统客户端:主要是为用户提供友好的人机交换界面,实现对设备进行远程集中监控、远程数据访问、远程数据维护等功能。
监控系统硬件:主要由网络传输设备、通信管理单元、监控电脑、通讯媒介、等组成。
系统可以广泛应用于多个领域和多种网络环境,既可应用于对单个站点的防雷状态进行集中监控,也可应用于对多个站点联网实现集中监控,尤其可以实现对于分散在几十、几百公里、甚至几千公里地域的多个无人站点等场合的站点进行联网集中监控,集中管理。
5、系统功能
功能1:远程访问技术:系统的客户端,服务器可以布局在全球任何角落,摆脱原局域网的局限性。
功能2:远程参数设置:所有采集终端上的参数,可以在全球任何位置进行设置,无需工作人员到现场进行参数调整。
功能3:报警功能:系统提供了非常优秀的报警处理机制和多种有效的报警方式,灵活的报警参数设置及完善的报警记录,帮助用户对各种浪涌保护器进行管理,及时了解到浪涌保护器运行情况及事后分析。报警记录内容有:报警站点、报警内容、报警时间及报警信息是否成功发送,如短信报警是否成功 发送出去等。
1)、报警级别:系统具有强大的报警级别报警,可区分多级报警,告警信息可自定义级别,每级别可设置告警方式告警信息、告警设备、维护人员可相关联实现及时通知相关维护人员进行处理。
2)、报警方式:
- 屏幕报警,当出现任何报警事件时,将所报警的画面自动弹出,并显示在最上方,还伴随着画面闪烁、文字提示,通知在线的操作人员。
- 短信报警,短信报警是现在比较方便和实惠的方式之一,当出现报警事件时,监控主机将通过GPRS短信模块,对已经设置好的手机号码发送报警信息,管理人员看到的报警信息将是具体是报警事件的中文提示。
3)、事件日志:系统会自动记录每一条报警的详细信息,信息包括产生报警的站点及报警的信息,报警的事件编号,报警的内容、报警的时间、报警级别等。所有报警事件日志都储存在数据库服务器中,以便进行查询、打印,任何操作权限的人不能对其进行任何修改。用户可以在服务端,也可以在客户端远程查询报警记录,用户可以自由选定查询的时间段。
4)、报警记录:短信报警记录包括以下内容:触发短信报警的事件ID、接收短信的手机号码、时间、及短信是否发送成功。
5)、报警参数设置:所有报警条件、报警限值、报警等级只能由具有权限的系统管理员才能进行配置和修改。系统具有自动分析报警事件的功能,对因线路、设备或系统故障等原因引起的误报和不需要进行报警的事件会加以屏蔽,而确保报警事件的正确率和高效率。系统还备具自检功能,当出现系统运行故障或通信故障时,系统会以不同的报警方式通知系统管理员、值班人员,以便及时对故障进行排除,确保系统稳定性。
功能4:实时监控功能:对每个监测点进行远程监控,达到实时监测其工作状态。

3、机房内部信号感应雷防护
在雷击发生时,产生巨大瞬变电磁场,在1KM范围内的金属环路,如网络、信号及通讯金属连线等都会感应到雷击,将会影响网络、信号及通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。对于网络、信号及通讯方面的防雷工作是较易被忽视的,往往是当系统受到巨大破坏、资料损失惨重时才想到应该做预先的防范。本方案中网络设备防护方面,依据GB 50174-93《电子计算机机房设计规范》、YD/T5098 《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》信号系统雷电及过电压防护要
求,考虑到机房设备的重要性,针对网络进线端做重点防护。
具体安装措施:现场有网络交换机两台,为24路百兆网络交换机,电脑服务器两台,现场根据设备安装相对应的网络防雷设备:TKS-4/RJ45/24,设备通流为10KA,接地电阻小于4欧姆!
4、机房等电位防护
IEC61312中指出:“等电位连接的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差。在一个防雷区内部的金属部件和系统都应在防雷区交界处,采用等电位连接线做等电位连接”;国家标准GB50057-94局部修订条文中指出:“穿过各防雷区界面的金属物和系统,以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应在界面处做等电位连接”
机房等电位采用30mm*3mm铜排,在机房防静电地板下做连接,然后连接机房内所有用电设备及金属物体。
5、防雷接地系统
依据 GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》 第六章:雷击电磁脉冲,第三节:屏蔽、接地和等电位连接的要求及GB 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷设计规范》第五章:防雷设计,第三节:等电位连接及共用接地系统设计中关于等电位连接的要求,参考 《雷电电磁脉冲的防护》 标准 第一部分:通则, 第三章 第四节:等电位连接的 要求;第二部分:建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地中 关于等电位连接 的要求, 在满足客户所提 技术需求的情况下, 按照 GB 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷设计规范》第六章:防雷施工中关于等电位连接的要求进行施工。
机房设有四种接地形式,即:交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地。接地是防雷的重要组成部分,是防雷装置的基础,是使雷电流更好的泻入大地。为保证计算机系统的接地阻值,还应尽量减小上引线的电阻值。此次设计接地选用:烧制接地模块加高纯降阻剂结合使用,如一处点达不到接地阻值要求则另加一处如上方式与第一处接点联合使用,并做好防腐处理。引线采用高绝缘地线。接地体的具体位置和上引线的具体路由,在施工时以尽可能的情况下,减少上引线的长度。通过增大导线载面和减小导线长度的措施,来尽量减小接地引线的电阻值,达到接地要求1欧姆以下。

垂直接地体可采用烧制石墨接地体、铜包钢、铜材、热镀锌钢材(钢管、圆钢、角钢、扁钢)或其它新型接地材料,水平接地体一般采用热镀锌扁钢。
a、采用热镀锌钢管时,钢管壁厚不小于3.5m;
b、采用热镀锌角钢管,角钢不小于50mm*50mm*5mm;
c、采用热镀锌扁钢时,扁钢不小于40mm*4mm;
d、采用热镀锌圆钢时,圆钢直径不小于8m;
接地电阻难以达到要求时,可采取埋接地体,设置外延接地体,在接地体周围添加经环保部门认可的降阻剂或其他新技术,新材料等措施。接地体难以避开污水排放和土壤腐蚀性强的地点时,垂直接地体应有要用石墨接地体,水平接地体应选用耐腐蚀性材料,采用热镀锌扁钢时,镀层不宜小于80um.地网布置依据地形设计为 L型。水平接地体使用40×4mm热镀锌扁钢,垂直接地体采用长效物理型非金属接地模块YBD-02M或垂直接地体使用 YBD-01B铜包钢接地棒;
6、机房接地的制作方法:
人工接地体在土壤中的埋设深度为0.8米,(冻土层除外)埋在土壤中的接地装置,其连接应采用焊接,并在焊接处作防腐处理。垂直接地体宜直接打入地网沟内,其间距不宜小于其长度的2 倍并均匀布置。垂直接地体坑内、水平接地体沟内宜用低电阻率土壤回填并分层夯实。在高土壤电阻率地区,宜采用换土法、降阻剂法或其它新技术、新材料降低接地装置的接地电阻。钢质接地装置应采用焊接连接。其搭接长度应符合下列规定:
①扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2 倍,不少于三面施焊;
②圆钢与圆钢的搭接为圆钢直径的6 倍,双面施焊;
③圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6 倍,双面施焊;
④ 扁钢和圆钢与钢管、角钢、互相焊接时,除应在接触部位两侧施焊外,还应增加圆钢搭接件;
⑤焊接部位应作防腐处理
接地装置连接应可靠,连接处不应松动、脱焊、接触不良。
接地装置施工完工后,测试接地电阻值必须符合设计要求,隐蔽工程部分应有检查验收合格记录。
7、非金属接地模块使用方法
1、低电阻接地模块可选有垂直埋置或水平埋置。埋置深度不宜小于0.6米,一般为0.8~1.0米
2、采用多个模块埋置时,模块音距不宜小于4.0米.如条件不允许,或适当减小,与此同时就减小计算模块用量时模块系数的取值.
3、把模块包裹上高效防腐降阻剂.
4、回填上时应多灌水,分层夯实,回填完毕后再次浇水湿润.等模块充分吸湿(72小时)以后测量接地电阻.
8、物理性降阻剂施工
物理性降阻剂浆料调制:在现场待接地体铺设焊接好后视其土壤干湿程度, 物理性降阻剂与水通常按 2 : 1 (重量比)。在斗车或其他容器内搅拌均匀成浆料即用。
接地施工
(1)垂直接地体:对于一般土壤深度在 2.5~ 3m 的浅井,可人工挖掘直径较大的坑,达深度后放入直径为 10~ 15cm 的模具,逐步回填细土,逐层洒水夯实并逐步拔模成型,再将金属接地电极居中放入,灌浆成垂直接地体; (2)对深井或岩石硬质土壤,必须用钻井机成型后放备好的接地金属电极居中灌浆。
(3)灌浆:为防止灌浆时井内空气对浆料阻力而“架桥”形成断层,在下端2m算起向上相距0.2m的管壁上交错不同方位处钻直径10-15mm的孔。工人将浆料从管口灌入直至井口为止,也可用浆料泵压入。对于浅井不钻孔可直接灌入。
(4)各接地极间交接处按设计要求焊接、严防虚焊。
(5)水平接地体:按设计长度和方位挖0.8-1m深的沟,在沟底部中间再挖横截面为0.1-02m同向接地小沟。将接地极放于小沟按设计要求焊接后,用小石块对金属极不同部位支撑使其处于浆料之中。按每米降阻剂用量,将其拌好的浆料均匀地灌入小沟槽内包裹金属极,待初凝后用细土回填逐层洒水夯实成水平接地体。
(6)接地引线要求:从地面下0.8m与接地体连接略高于地面的线称为引线。一般采用水泥沙浆浇灌包裹直径0.2-0.3m地下段,这样有利于防止空气中氧的渗透腐蚀,并可防止意外损害。地面上引线与设施连接线按常规保护即可。
五、设备参数
1、KV4301智能雷电分析仪

产品特点
1、 基于罗氏线圈传感器技术精确还原雷击的峰值、极性、能量
2、 采集终端的自身防雷能力
3、 雷击波形还原技术(近似)
4、 采用uA级电流传感器技术,监测SPD劣化状态
5、 SPD劣化的预警、报警
6、 支持有线和无线传输
7、 雷击发生后,秒级报警,雷击信息及发成时间以短信方式发到维护人员手机
8、 可连接到后台服务器,在网络范围内,电脑、智能手机可与远程监控任意一个雷电采集终端
性能参数
KV4301智能雷电分析仪 |
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采集1路雷电流峰值、极性、能量、时间、次数,8路SPD遥信端口状态,4路空气开关状态, 三相电压采集,2路温度湿度采集,3路SPD劣化程度(漏流)检测,1路RS485通讯, AC220V或DC24V供电 |
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适 适应电网: 220V/380V |
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防雷能力: Imax(8/20μs) 100kA Up<1.5kV |
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雷电流检测: 1路 |
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雷击强度: 1kA-100kA 精度 ±10% |
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雷击极性: 正/负极 |
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雷击能量: 0-35AS |
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雷击次数: 999次 |
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雷击时间: 年/月/日 时/分/秒 |
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SPD遥信检测: 8路 |
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空开状态检测: 4路 |
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SPD劣化程度检测: 3路 劣化程度 |
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电压检测: 单相220V电网、三相380V电网 0-440V |
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温度湿度检测: 2路,-40℃~80℃,0-99.9%RH |
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通讯方式:: 有线(RS-485) 无线(GPRS,Zigbee) |
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显示模块: 128×64点阵式液晶显示(带背光) |
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工作温度: -20℃~+60℃ |
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储存温度: -30℃~+70℃ |
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相对湿度: 10%~90%(40℃) |
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输入电源: AC220V或 DC24V |
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功耗: 10W |
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安装方式: 壁挂式安装,台式安装 |
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安装尺寸: 280mm*186mm*55mm |
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产品重量: 1.5kg |
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IP等 级: IP20 |
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报警功能 电压过/欠压报警,温度湿度报警, SPD劣化报警, SPD遥信报警,空开跳闸报警
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选装模块 |
模块型号 |
关键参数 |
无线模块 |
W |
远距离数据传输模块,具备最大22dBm输出功率, 视距传输距离可达2500米(@5dbi天线),工作 频段2.380GHz~2.500Ghz,可以有效避开WIFI、蓝 牙等其他2.4G信号干扰。 |
GPRS模块 |
G |
基于GSM/GPRS网络的嵌入式无线数传模块 ,工作频率:850/900/1800/1900MHz,可适 用于全球所有国家,温度(-40℃~+85℃)。
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温湿度模块 |
P |
温度-40℃-+80℃, 湿度0—99.9%。 |
2、KV4312雷电流监测仪

产品特点
1、 基于罗氏线圈传感器技术精确还原雷击的峰值、极性、能量
2、 采集终端的自身防雷能力
3、 雷击波形还原技术(近似)
4、 支持有线和无线传输
5、 雷击发生后,秒级报警,雷击信息及发成时间以短信方式发到维护人员手机
6、 可连接到后台服务器,在网络范围内,电脑、智能手机可与远程监控任意一个雷电采集终端
性能参数
KV4312 雷电流监测仪 |
雷电流监测仪可以采集到1路的雷电波峰值、极性、能量、时间、次数,1路RS485通讯,供电 AC 220V
适应电网系统: 220V/380V
防雷能力: Imax(8/20μs) 100kA Up<1.5kV
雷电流检测: 1路
雷击强度: 1kA-100kA 精度 ±10%
雷击极性: 正/负极
雷击能量: 0-35AS
雷击次数: 999次
雷击时间: 年/月/日 时/分/秒
显示模块: 128×64点阵式液晶显示(带背光)
通讯方式:: 有线(RS-485) 无线(GPRS,Zigbee)
工作温度: -20℃~+60℃
储存温度: -30℃~+70℃
相对湿度: 10%~90%(40℃)
输入电源: AC220V
功耗: <5W
安装方式: 壁挂式安装,台式安装
安装尺寸: 251*192*92mm
产品重量: 2.15kg
IP等 级: IP54
报警功能
雷击报警
产品名称 产品型号 关键参数
20kA雷电流监测仪 KV4312L20 采集200A-20kA雷电流
50kA雷电流监测仪 KV4312L50 采集500A-50kA雷电流
100kA雷电流监测仪 KV4312L100 采集1kA-100kA雷电流
200kA雷电流监测仪 KV4312L200 采集2kA-200kA雷电流
3:KV4301V智能雷电分析仪V2

产品特点
1、 基于罗氏线圈传感器技术精确还原雷击的峰值、极性、能量
2、 采集终端的自身防雷能力
3、 雷击波形还原技术(近似)
4、 采用uA级电流传感器技术,监测SPD劣化状态
5、 SPD劣化的预警、报警
6、 支持有线和无线传输
7、 雷击发生后,秒级报警,雷击信息及发成时间以短信方式发到维护人员手机
8、 可连接到后台服务器,在网络范围内,电脑、智能手机可与远程监控任意一个雷电采集终端
9、采用35mm滑轨设计,方便安装使用
产品性能参数
KV4301V2智能雷电分析仪 |
采集1路雷电流峰值、极性、能量、时间、次数,1路SPD动作次数,3路SPD劣化程度(漏流)检测,1路SPD遥信端口状态,1路空气开关的状态,三相电压采集、1路温度湿度采集,、1路RS485通讯,AC220V供电 适应电网系统: 220V/380V 防雷能力: Imax(8/20μs) 100kA Up<1.5kV 通讯方式: 有线(RS-485) 无线(GPRS,Zigbee) 雷电流检测: 1路 雷击强度: 1kA-100kA 精度 ±10% 雷击极性: 正/负极 雷击能量: 0-35AS 雷击次数: 999次 SPD劣化程度检测: 3路 劣化程度 SPD遥信检测: 1路 空开状态检测: 1路 雷击计数: 1路 电压检测: 单相220V电网、三相380V电网 0-440V 工作温度: -20℃~+60℃ 储存温度: -30℃~+70℃ 相对湿度: 10%~90%(40℃) 输入电源: AC220V功耗: <5W 安装方式: 35mm滑轨 安装尺寸: 123*91*79 产品重量: 0.82kg IP等级: IP20 |
报警功能
|
3、KV4311 SPD监测模块

产品特点
1、雷击计数功能,当遭遇雷击,秒级报警
2、空气开关异常报警
3、浪涌保护器(SPD)发生异常时,秒级报警,SPD劣化情况及发成时间以短信方式发到维护人员手机
4、可连接到后台服务器,在网络范围内,电脑、智能手机可与远程监控任意一个浪涌
保护器(SPD)的情况
5、采用35mm滑轨设计,方便安装使用
KV4311 SPD监测模块
KV4311采集1个SPD遥信状态,1个空气开关的状态,1路SPD动作次数,1路RS485通讯,AC220V供电
适应电网系统: 220V/380V
防雷能力: Imax(8/20μs) 100kA Up<1.5kV
SPD遥信检测: 1路
空开状态检测: 1路
雷击计数: 1路
通讯方式: 有线(RS-485) 无线(GPRS,Zigbee)
安装方式: 35mm滑轨
安装尺寸: 90*36*66mm
工作温度: -20℃~+60℃
储存温度: -30℃~+70℃
相对湿度: 10%~90%(40℃)
输入电源: AC220V
功耗: <5W
IP等级: IP20
产品重量: 170g
报警功能
SPD遥信报警,空开跳闸报警
4、KV4302接地在线监测系统

产品特点
1:实时在线监测接地电阻,自身防雷达100kA;:
2:分辨率达0.001Ω ,精度达±2%rdg±3dgt(20°C±5°C,70%RH以下);
3、支持有线和无线传输;
4、接地发生异常时,秒级报警,接地阻值及发成时间以短信方式发到维护人员手机
5、 可连接到后台服务器,在网络范围内,电脑、智能手机可与远程监控任意一个地网状况。
产品性能参数
KV4302接地电阻监测仪
KV4302可以采集一路接地电阻值,1路RS485通讯,DC12V供电。
功能:
回路接地电阻在线监测,金属回路联结电阻在线监测、接地状况监测
防雷能力: Imax(8/20μs) 100kA Up<1.5kV
电阻量程: 0.01Ω-200Ω
分辨率: 0.001Ω
精度: ±2%rdg±3dgt(20°C±5°C,70%RH以下)
地线穿孔尺寸: 60mmx30mm,闭口式(可以穿过60mmx4mm扁钢或外径Φ30mm电缆)
通讯方式: 有线(RS-485) 无线(GPRS,Zigbee)
工作温度: -20℃~+60℃
储存温度: -30℃~+70℃
相对湿度: 10%~90%(40℃)
输入电源: DC12V
功耗: 10W
IP等级: IP54
安装方式: 地线穿心通过检测仪中心孔,壁挂式安装,台式安装
安装尺寸: 180x168x68mm
产品重量: 2.1kg
3、KV4303智能监测站

产品特点
- 定时(如5S)采集一次终端数据,采集数据保存在本机
- 支持200个采集终端数据采集
- 支持RJ45 或GPRS通讯与服务器通讯
- 支持RS458或无线与采集终端通讯
- 报警数据、雷击数据立即发送到服务器、实时数据定期发送到服器
- 支持实时数据采集功能,把当前终端采集数据发送到服务器
- 机房智能雷电防护系统及报价:
序号 |
单位名称 |
型号/规格 |
单位 |
数量 |
单价 |
总价(元) |
1 |
提前放电避雷针 |
O.MEX45 |
台 |
1 |
11000 |
11000 |
2 |
四角装饰避雷塔 |
H=12m |
座 |
1 |
150000 |
150000 |
3 |
智能雷电分析仪 |
KV4301 |
套 |
1 |
28000 |
28000 |
4 |
接地电阻智能监测仪 |
KV4302 |
套 |
1 |
9800 |
9800 |
5 |
电源一级防雷器 |
TSPD-A350 |
台 |
2 |
3500 |
7000 |
6 |
电源二级防雷器 |
TSD-B+C/80RM |
台 |
12 |
2800 |
33600 |
7 |
电源三级防雷器 |
TSD-C/60RM |
台 |
26 |
2200 |
57200 |
8 |
电源末级防雷器 |
TKA-PDU |
台 |
32 |
1500 |
48000 |
9 |
三合一SPD监测仪 |
KV4311 |
台 |
2 |
2800 |
5600 |
10 |
网络24路防护 |
TKS-4/RJ45/24 |
台 |
2 |
6400 |
12800 |
11 |
单口网络防护 |
TKS-4/RJ45 |
台 |
48 |
720 |
34560 |
12 |
航空障碍灯 |
THD-B/01 |
台 |
6 |
1500 |
9000 |
13 |
避雷带 |
|
米 |
6 |
200 |
1200 |
14 |
避雷卡 |
|
个 |
1 |
200 |
200 |
15 |
避雷针雷电计数器 |
ZTSPD-IC03 |
台 |
1 |
2200 |
2200 |
16 |
地级保护器 |
TKD |
套 |
1 |
1500 |
1500 |
17 |
钛合金接地棒 |
THD-01T |
根 |
12 |
8600 |
103200 |
18 |
高效降阻剂 |
YBD-Z25 |
袋 |
40 |
780 |
31200 |
19 |
烧制接地模块 |
YBD-001M |
块 |
24 |
2700 |
64800 |
20 |
镀铜扁钢 |
40*40*4 |
米 |
80 |
40 |
3200 |
21 |
雷电计数箱 |
YBOX58 |
台 |
1 |
1900 |
1900 |
22 |
绝缘引下线 |
LTP进口 |
米 |
60 |
2600 |
156000 |
23 |
智能汇流箱 |
YB0X58 |
台 |
1 |
4500 |
4500 |
24 |
接地热熔模具 |
T/一/十接头 |
套 |
5 |
1800 |
9000 |
25 |
热熔配件 |
点火枪、模具夹 |
套 |
5 |
800 |
4000 |
26 |
焊药 |
150g |
袋 |
80 |
150 |
12000 |
27 |
小计 |
大写:捌拾万壹仟肆佰陆拾元整 |
801460 |
|||
28 |
施工费 |
避雷塔安装,接地系统的建设,避雷器的安装 |
70000 |
|||
29 |
挖掘/恢复运输 |
接地网的挖掘、回填、恢复 |
30000 |
|||
30 |
运费 |
材料运输 |
10000 |
|||
31 |
调试费 |
自能防雷系统调试费 |
20000 |
|||
32 |
总计 |
大写:玖拾叁万壹仟肆佰陆拾元整 |
931460 |
- 售后服务:
1、山西捷力通防雷公司郑重承诺壹年内因雷击造成防雷产品的损坏,免费更换。
2、我公司免费为客户培训2~3名该防雷系统的技术人员,培训内容为:
①防雷产品的工作原理; ②接地系统的检查和维护;
③地网的接地电阻的测量;④避雷器的检查和维护。
3、产品的维修或更换:
一年质保期后,我公司提供只收取成本费的维修或更换。并保证在接到任何事件发生通知后及时(48小时内)到达现场,协同有关部门人员分析事故原因,更换其损坏的防雷产品。
4、后期维保服务:可以签订长期维保协议,维保提供:每年一次或两次上门设备检查测试,设备出现问题免费更换,并签订设备被雷电损坏保险服务。
5、维修或更换的周期:
公司接到更换产品的传真通知后,当日即可发货;接到维修产品后,三个工作日内即可维修完毕发回原地。
8、公司设计施工资质



自来水厂防雷设计方案
1、概述
城市供水系统的主体——自来水厂,一般都位于郊外旷野,而且所处的地理位置一般都较高,建筑物和设备等易遭受雷击;取水泵房与自来水厂距离较远,输水管纵横密布,通信方式复杂,既有有线传输,又有无线传输;有线传输的传输线路较长,而无线传输的发射天线一般都处于当地制高点,这些都是自来水供水系统易遭受雷击的重要因数。随着微电子设备在供水系统的普遍应用,以及微电子设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性,这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。防雷的问题就显得越来越重要,如果防护措施不力,随时可能遭受重大损失。
因此,对城市供水系统,特别是自来水厂的雷电防护,必须综合考虑,从整体防雷的角度来进行防雷方案的设计。
2、自来水厂的整体防雷方案对自来水厂的雷电防护分为直击雷防护和感应雷防护,直击雷防护是通过避雷针(带)来对直击雷电流进行接闪泄放,而感应雷防护一般是通过在线路上安装专用防雷器件以及屏蔽、等电位、可靠接地来实现的;如果没有很好的直击雷防护,安装的防雷器件的防护效果会大大的降低。
2.1直击雷的防护
直击雷防护按照国标GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》设计和施工,主要使用避雷针、网、带及良好的接地系统,其目的是保护建筑不受雷击的破坏,给建筑物内的人或设备提供一个相对安全的环境。直击雷的防护主要措施是在各个主要建筑物(包括配电房和控制室、办公楼、净化车间、加药间、鼓风机房、取水泵房)顶部采用 10的圆钢 0银粉漆)构筑避雷带,并用 10的镀锌圆钢或40×4ram的镀锌扁钢作为引下线与地网连接,引下线的间距应不大于25米。一般来说,建筑物外部直击雷的防护设施随着土建工程的建设同步进行,利用建筑物粱、柱钢筋作为引下线,钢筋混凝土基础作为接地装置,既简单可靠,又经济合算。
取水井泵房一般位于地势较空旷区域,在雷电活动频繁、雷电强度大、雷暴日多的江河湖泊旁,当雷击取水井泵房附近的交流供电线路时,为了防止雷电沿电力线路侵入机房,可按(图1)所示方法,对高压电力线以及变压器实施保护。可在距变压器300~500m的架空高压电力线上方,架设避雷线(架空地线)对电力线进线进行保护。该架空地线宜每杆接地一次,而且要单设接地体。这样与变压器高压侧的避雷器相配合,可以阻止雷电波造成损害,使其分流泄人大地。
如果架设避雷线确有困难,可以在电力线终端杆上,为每相线对地各增设一支氧化锌避雷器,尚应增设一组(三套)高压保险丝。各杆接地体宜设计成环形或辐射。
如高压电力线直接引入机房配电室,此时,从变压器高压侧起的一段应采用高压电力电缆进室,其长度至少200m。架空高压线与高压电缆的接头处,应加装一组(每相一支)氧化锌高
压避雷器并且高压电缆两端金属护层、钢带应分别妥善接地。在年雷暴日大于20日,大地电阻率高的地段,还应在电力电缆的上方,架设屏蔽线。

低压线路可采用直埋式低压电力电缆埋地引入泵房,在泵房入1:3处,应将电缆金属外护层、钢带直接与等电位排联接,电缆内芯线分别对地加装避雷器。采用非金属护套电力电缆,应将其穿金属管后,埋地引入泵房,金属管的两端口应分别接地网,且全长保持电气连通。高、低压线路上的避雷器和线路与地的连接点,均应保持良好电气连通,而且要牢靠,以防事故发生。
2.2感应雷的防护
自来水厂设备的电源线和信号线在雷击时极易感应过电压而造成设备损坏,因此,自来水厂内部感应雷防护包括电源系统、中心控制室电源部分和流量计信号部分、取水泵房设施设备等。
净水工艺设备分布,防雷器的安装示意图如图2所示,大体分为配电房和控制室、办公楼、净化水池、加药间、鼓风机房五个区域:
2.2.1电源系统的防护
统计数据资料表明,电子设备系统80%以上的雷害事故都是因为与设备相连的电源线路上感应的雷电冲击过电压造成的,因此,依据IEC61312和GB50057要求,对其电源系统进行多级保护。

电源系统三级防护示意图如图3所示。办公楼及中心控制室部分等:低压配电室设为第一级防护;办公楼各楼层电源箱、中心控制室总电源箱、净化车间控制柜电源、投药间控制柜电源、鼓风机房配电柜设为第二级防护;各重要设施设备用电处和交换机房、中心控制机房设备用电处设为第三级防护。
在第一级处安装TD-HC-B25三相电源防雷器;第二级处安装TD-HC380-60/2P单相电源防雷器;第三级处安装TD-HC220-40单相电源防雷器。所有防雷器应就近可靠接地。
取水泵房:取水井泵房电源除对高、低压线路采取防护外,还应对感应雷进行防护。泵房总配电柜处设为第一级防护;用电设备如水泵电源箱处设为第二级防护;各重要设备如流量计
电源处设为第三级防护。
特别要注意的是:在电源采用TT制供电方式的泵房,三相电源的三级防护一定要采用“3+1”保护模式。即在第一级处安装TD-HC-B25三相电源防雷器;第二级处安装TD-HC380-60单相电源防雷器;第三级处安装TD-HC220-40单相电源防雷器。
办公楼、中心控制室、取水井泵房电源防雷箱(器)安装示意图4如下:

2.2.2 信号系统的防护
尽管在电源等外接引入线路上安装了防雷保护装置,由于雷击发生时网络线、电话感应到过电压,仍然会影响网络的正常运行,甚至彻底破坏网络交换系统。网络传输线主要使用的是光纤和双绞线。其中光纤不需要特别的防雷措施,但若室外的安装光纤是架空的,那么需要将光纤的金属部分接地。而双绞线屏蔽效果较差,因此感应雷击的可能性比较大,应将此类信号线敷设在屏蔽线槽中,屏蔽线槽应良好接地。
在信号线路上安装信号防雷器,对防感应雷是一种行之有效的办法。对于电话交换系统,可在电话线信号线进入到交换机架之前安装TD-HC-RJ11;控制柜的RS232信号入口处安装TD-HC-RS485/2,工作电压为5V;信号防雷器的选型应综合考虑工作电压、传输速率 接口形式等。所有防雷器均应良好接地。
2.2.3机房等电位连接
机房应设置均压环,将机房内所有金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳以及所有进出大楼的金属管道等金属构件进行电气连接,并接至均压环上,以均衡电位。机房均压环示意图如图5所示:

需要注意的是机房均压环一般需设置对称两处与地网可靠连接,如果条件不许可,需相应加大与地网连接线(铜线)的截面积,一般截面积S≥50mm。
2.3接地系统
接地是防雷的重要组成部分是防雷装置的基础,使雷电流更好的泻入大地,为保证机房或系统的接地阻值,还应尽量减小引下线的电阻值。依据防雷规范要求,此次引下线选用载面积为50平的铜芯地线电缆。接地体的具体位置和引下线的具体路由,在施工时以尽可能的减少引下线的长度。通过增大导线载面和减小引下线长度的措施,来尽量减小接地引线的电阻值。
1、垂直接地体材料
垂直接地体可采用烧制型TD-HC-02M非金属接地体、铜包钢接地棒、铜材、热镀锌钢材(钢管、圆钢、角钢、扁钢)、离子接地棒、锌包钢或其它新型接地材料。
2、水平接地体材料
水平接地体一般采用纯铜线、镀铜线、热镀锌扁钢、锌包钢等。
3、接地材料有以下要求:
a、采用热镀锌钢管时,钢管壁厚不小于3.5m;
b、采用热镀锌角钢管,角钢不小于50mm*50mm*5mm;
c、采用热镀锌扁钢时,扁钢不小于40mm*4mm;
d、采用热镀锌圆钢时,圆钢直径不小于8m;
e、非金属接地模块分为烧制型与压制型,常用规600mm*150mm*100mm,
f、铜包钢接地棒,镀铜厚度;≤0.25mm,ф16*1500mm型号:YBD-01B
g、离子接地棒时,YBD-Lф50*1500mm
h、采用物理降阻剂时,电阻率R=0.45,降阻率在60-95%之间,石墨含量70%,型号:TD-HC-Z25与TD-HC-Z10
4、地网施工布置
地网布置依据地形设计为 L型、口型、一字、H型或圆型。
5、地网挖掘
接地地网挖掘深度大于0.8米,根据土壤如:石头、沙土、建筑垃圾、黄土等情况,北方城市一定要达到冻土层以下。
6、焊接与防腐处理
接地体(线)的连接应采用焊接,焊接处焊缝应饱满并有足够的机械强度,常见的焊接分为:电焊与放热焊接。焊接不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷,焊接处的药皮敲净后,刷沥青做防腐处理。采用搭接焊时,其焊接长度如下:1)镀锌扁钢不小于其宽度的2倍,三面施焊。(当扁钢宽度不同时,搭接长度以宽的为准)。敷设前扁钢需调直,煨弯不得过死,直线段上不应有明显弯曲,并应立放。2)、镀锌圆钢焊接长度为其直径的6倍并应双面施焊(当直径不同时,搭接长度以直径大的为准)。3)镀锌圆钢与镀锌扁钢连接时,其长度为圆钢直径的6倍。4 )镀锌扁钢与镀锌钢管焊接时,为了连接可靠,除应在其接触部位两侧进行焊接处,还应直接将扁钢本身弯成弧形与钢管焊接
3、降阻剂与水按1:(0.5~1)比例在容器内搅拌均匀成
浆体状,否则影响降阻效果和防腐蚀效果;
4、将搅拌均匀的降阻剂敷于接地沟或孔内,将金属接地体包裹均匀,6~12小时后封土夯实。在敷设过程中,不得将泥沙等杂物接触金属接地体或混入降阻剂中。
5、对于深井接地,通常井深由找到电阻率低的地层或地下水来决定,一般达数十米。施工时用专用机械钻孔,孔径为100~200mm。金属接地体一般采用φ50×3.5mm的钢管,用压力将调制好的降阻剂注入管内,使降阻剂从内到外两侧包围钢管并充实整个接地深井。有时要配以局部爆破,炸松四周土壤,以填充降阻剂,扩大降阻效果。
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