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浅论都江堰某建筑防雷改造设计

发表时间：2021/4/14 来源：《城市建设》2021年2月作者：杨蓉

[导读] 都江堰某建筑直击雷防护、感应雷防护、接地系统防雷解决方案，并充分考虑其系统的先进性、可靠性、实用性、经济性和安全性，并优化防雷设备装置，使整个防雷系统应用得以实现。

都江堰市气象局杨蓉 611830

摘要：都江堰某建筑直击雷防护、感应雷防护、接地系统防雷解决方案，并充分考虑其系统的先进性、可靠性、实用性、经济性和安全性，并优化防雷设备装置，使整个防雷系统应用得以实现。
关键词：某建筑；防雷改造；设计
        引言
        雷暴是大气中的放电现象，当积雨云与云之间，云与地之间的电位差增大到一定数值时，就可产生放电和雷声，形成雷暴。雷暴能产生的强大闪电电流和雷电电磁辐射等对人员及建筑物、电气设备、通讯设施、信息系统等带来危害，尤其是信息系统等电子敏感电子设备受雷电冲击损坏的事故发生率大幅上升，造成难以估算的间接经济损失。
        1.工程基本概况
        都江堰某建筑修建于2012年，位于都江堰地震灾区，紧邻青城山。处于平原地区，周围地势空旷，无高层建筑，属于易雷击地区，年平均雷暴日34。最高建筑为综合楼、公寓楼、宿舍楼均为五层建筑，其余建筑均为四层，除门卫室外，均已安装避雷带属于直击雷防护装置，建筑物电源的配电系统已安装感应雷防雷装置，部分已安装浪涌保护器雷电通流量不符合标准要求、部分浪涌保护器接线方式及线径大小均不符合要求，机房静电地板下发均未做等电位连接及均压保护，需增设等电位连接，经检测原有2#、3#、第二疗养楼、监控机房等防雷接地地阻均不符合要求，需增设地网及防雷检测点。并确保接地电阻达到直击雷地网的接地电阻达到≤10Ω，感应雷地网的接地电阻达到≤4Ω,并保证设备防雷接地连接良好。
        2设计方案及措施
        2.1监控室防雷系统设计
        根据对监控室现场踏勘，监控室无直击雷防护，无感应雷防雷、无等电位连接、无均压环、无接地测试盒、接地电阻经检测为1491Ω，属于严重不合格，需增设感应雷防护、等电位连接及人工地网。如果发生雷击监控室显示器、监控主机、消防主机、控制柜等系统及其他设备均会造成损坏甚至整个系统瘫痪，良好的接地对设备损坏几率降低以保证系统设备正常运行十分重要。按国家标准属于三类防雷项目，完善防雷设施非常重要。
        2.1.1均压环
        为了减小电位差，避免发生雷电反击。在机房静电地板下方安装均压环一圈，采用DHTC303紫铜排做均压环，并采,8#绝缘子以及地膨固定，将金属物体（如：机柜与需要接地设备连接至均压环），使其形成平均电位。（规格为30*3，材质为无氧电解铜），数量为40米。
        2.1.2等电位连接
        在中心机房安装等电位连接与机房消防主机柜、监控机柜、显示器机柜等设备可靠连接。并将等电位连接装置与地网进行有效的电气连接。
        2.2体检楼
        2.2.1电源第三级浪涌吸收保护器
        对控制室、DR(3)配电柜、楼层配电柜等重点设备，应使用经过第三级保护的电源供电，以避免电压波动和前级防雷器输出的残压对重要设备的影响，在进一步降低残压的基础上滤除杂波，我们在控制室、DR(3)配电柜、楼层配电柜等重点设备前端加装DHPA40M（三相五线制，防雷强度8/20s，最大放电流40KA，响应时间25ns）过压保护器组合模块作电源精细浪涌电压防护。
        2.3洗衣服
        2.3.1电源第三级浪涌吸收保护器
        经现场勘测、洗衣房配电房无感应雷防护、对洗衣房配电房等重点设备，应使用经过第三级保护的电源供电，以避免电压波动和前级防雷器输出的残压对重要设备的影响，在进一步降低残压的基础上滤除杂波，我们在照明配电柜、备用配电房、洗衣房配电房等重点设备前端加装DHPA40M（三相五线制，防雷强度8/20s，最大放电流40KA，响应时间25ns）过压保护器组合模块作电源精细浪涌电压防护。数量6只。

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        2.4第二建筑楼
        2.4.1电源系统第一级防雷电过压保护
        第一级的作用是防护直击雷和强感应雷，自然界中98%以上的雷击强度在10/350s，200KA以下，由于外部防雷的分流和磁场损失，约有50%的能量可能直接或耦合在线路上，因此我们第一级选用DHPA15M（I级电源浪涌保护器属于10/350us波形，依据IEC和GB规范标准设计，用于雷电风险较高地区设备系统的电源一级电涌保护，安装于建筑物总配电柜、架空输入的配电柜（箱）。室外的配电柜（箱），额定电压（最大持续运行电压）Uc：275V/50Hz、雷电冲击电流（10/350）：15KA、电压保护水平Up：≤2.5KV。）模块式防雷器3套，并在总配电房进行联合接地，将原电源保护地、避雷器地线用10-16mm2多股软铜线与接地端子连接，进行零线重复接地，接地线尽可能短。数量共3套。
        2.4.2电源第三级浪涌吸收保护器
        对空调冷冻泵、中央空调机房、餐厅等重点设备，应使用经过第三级保护的电源供电，以避免电压波动和前级防雷器输出的残压对电脑和重要设备的影响，在进一步降低残压的基础上滤除杂波，我们在空调冷冻泵、中央空调机房、餐厅配电柜前端加装DHPA40M（三相五线制，防雷强度8/20s，最大放电流40KA，响应时间25ns）过压保护器组合模块；作电源精细浪涌电压防护。数量共7只。
        2.5第一建筑楼接地改造
        经检测，原有防雷接地电阻过高，雷电无法正常泄放至大地，防雷接地是防雷的重点，当防雷雷击，雷电需要迅速泄放至大地。经现场勘测，疗养楼外空地开挖一条人工地网，利用40*4热镀锌扁钢与接地测试盒连接。根据现场能够开挖的土壤情况在现场开挖一条深1米，宽1米，长8米的长方形沟槽，在地网底部铺设水平接地体采用DHJ02低电阻接地模块，垂直接地体采用电铸铜包钢DHER17215，垂直接地极均匀分布在水平接地极之间，将回填料均匀分布在沟槽内。并通过引上线与主地网相连。接地网各交叉点均应可靠焊接，焊接处应采用搭接焊双面焊，水平干线与垂直接地极焊接采用"∟"双面搭接焊。接地网采用电焊焊接，焊缝采用双面缝，焊缝要密实，不允许假焊，焊后清除焊渣，焊缝涂上沥青防腐漆，焊缝搭接长度不小于十厘米。在水平接地极、垂直接地极全部安装完毕后，用长效防腐降阻剂填充至地网周围，并铺上细沙，在地网上方房屋侧面安装防雷接地测试盒，用于后期防雷检测，为了安全可靠连接，地网连接引上线与接地测试盒连接。
        2.6综合楼
        对楼层配电柜等重点设备，应使用经过第三级保护的电源供电，以避免电压波动和前级防雷器输出的残压对电脑和重要设备的影响，在进一步降低残压的基础上滤除杂波，我们在楼层及配电房配电柜前端加装DHPA40M（三相五线制，防雷强度8/20s，最大放电流40KA，响应时间25ns）过压保护器组合模块；作电源精细浪涌电压防护，数量共计15只。
        2.7公寓楼
        经检测，原有防雷接地电阻过高，雷电无法正常泄放至大地，防雷接地是防雷的重点，当防雷雷击，雷电需要迅速泄放至大地。经现场勘测，我们2#和3#公寓楼外空地开挖一条人工地网，利用40*4热镀锌扁钢与接地测试盒连接。根据现场能够开挖的土壤情况在现场开挖一条深1米，宽1米，长8米的长方形沟槽，在地网底部铺设水平接地体采用DHJ02低电阻接地模块，垂直接地体采用电铸铜包钢DHER17215，垂直接地极均匀分布在水平接地极之间。并通过引上线与主地网相连。接地网各交叉点均应可靠焊接，焊接处应采用搭接焊双面焊，水平干线与垂直接地极焊接采用"∟"双面搭接焊。接地网采用电焊焊接，焊缝采用双面缝，焊缝要密实，不允许假焊，焊后清除焊渣，焊缝涂上沥青防腐漆，焊缝搭接长度不小于十厘米。在水平接地极、垂直接地极全部安装完毕后，铺上细沙，在地网上方房屋侧面安装防雷接地测试盒，用于后期防雷检测，为了安全可靠连接，地网连接引上线与接地测试盒连接。
        3结论
        对于内部防雷，由于其内部的高科技设备大量集中，我们应对内部的防雷装置做出一个综合的风险评估，对建筑物内的精确电子设备做出完备的防护措施。因此我们应结合建筑物的性质及其所处的地理位置、环境、重要性等因素来正确设置防雷设施，使这类建筑物的防雷设计更具合理、完善性，力求最大限度的降低雷电灾害所造成的损失。
参考文献
[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]陈其飞. 智能建筑物防雷工程设计施工要点及质量控制[J]. 南方农机, 2020, v.51;No.349(09):252-252.
[4]翁祥奎. 民用建筑防雷工程设计与施工探讨[J]. 今日自动化, 2019, 000(004):P.168-169.
作者简介：杨蓉（1975.08）女，汉族，四川省成都市双流区人，本科学历，高工，从事雷电防护方面工作。