辰溪縣環境空氣自動監測站防雷工程

設計方案

一、前言

雷電災害是“聯合國國際減災十年”公布的最嚴重的十種自然災害之一，我省每年因雷電災害造成的直接損失近億元人民幣。辰溪縣地處我國雷電活動頻繁的地區，每年平均雷暴日為50天，最多的年份雷暴日高達70天，屬于多雷區。特別是近幾年來，隨著全球氣溫不斷升高，各種極端天氣所造成的自然災害頻發，更容易引發雷擊災害。

二、辰溪縣環境空氣自動監測站防雷情況簡介

根據辰溪縣環境保護局的請求，辰溪縣氣象局對辰溪縣環境空氣自動監測站防雷安全進行檢查，發現存在以下問題。

1、辰溪縣環境空氣自動監測站位于辰溪縣人民政府辦公大樓樓頂，相對位置較高，容易遭受雷擊。

2、防直擊雷的避雷帶嚴重銹蝕且多處斷裂，雷電流不能有效釋放，起不到任何保護作用，需重新建設防雷接地體、避雷帶和引下線。

3、一級和二級電源防雷器已損壞，不能起到保護電源的作用，需更換電源防雷器。

鑒于防雷設施存在安全隱患，影響到辰溪縣環境空氣自動監測站儀器設備及人員安全，做好防雷工程能有效的保證環保監測設備正常運行，同時給監測站工作人員人身安全帶來保證。

三、設計原則

1、應考慮環境因素、雷電活動規律、系統設備的重要性、發生雷災后果的嚴重程度，分別采取相應的防護措施。

2、根據國家有關標準及行業有關要求，為做到安全可靠、經濟合理、技術先進，避免或減少建筑物遭受雷擊所發生的人身傷亡和財產損失，對環境空氣自動監測站雷電防護措施設計應考慮：直擊雷的防護、感應雷的防護、防雷接地等。

3、國家防雷設計規范為了經濟合理的目的,是按照一般統計規律制定的,所以按照國家規范裝設防雷裝置后將會防止或極大地減少雷災損失,但不能保證絕對的安全。同時應對建筑的防雷裝置每年要進行定期專業檢測、維護，以保證防雷裝置工作在正常狀態。

四、設計依據

本設計方案嚴格執行國家相關技術標準規范，主要依據下列標準：

1、國家標準《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2012

2、國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010

五、防雷工程設計方案

1、直擊雷防護

直擊雷的防護原理是用接閃器將雷電經引下導體及埋地體導入大地，直擊雷擊防護裝置主要包括接閃器、引下導體及埋地體等三部分；其中接閃器通常用避雷針或避雷帶，引下導體用一定截面積的鋼筋或鋼管，埋地體則是指埋在地下用來泄放雷電的金屬體。

根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010的要求，辦公樓按第三類建筑物設計防雷。

根據辦公樓樓頂實際情況，考慮樓頂防雷采用沿女兒墻敷設避雷帶和安裝避雷針相結合的方式。避雷帶材料為Φ12鍍鋅圓鋼，以焊接方式確保連接牢固可靠，搭接長度不得小于圓鋼直徑的6倍，且應多邊焊接，焊接處作防腐處理，樓頂安裝1根3m高的避雷針。由于辦公樓樓頂的避雷帶處于無效狀態，不能利用其引雷，需單獨做引下線。

2、電源系統的防護

由于有70％雷電沖擊過電壓是從電源線侵入的，為保證設備安全，對入侵電源線路的雷電流實施分級泄流，級與級之間實現能量配合，逐步降低殘壓，將雷電過電壓箝位在較低的水平，達到保護設備的目的。根據現代防雷理論與防雷規范要求，為了確保防雷效果，保證設備免受浪涌過電壓的破壞，電源系統應采用二級防雷。

①低壓配電間總電源輸出端安裝第一級防雷器1臺，使電源第一級的避雷器的保護能力（放電流）達到80KA，用于電源系統的總體保護，該防雷器放電電流很大，可防止直擊雷損壞后續設備，并聯對地安裝（共1臺）。

②機房等設備電源輸出端安裝第二級防雷器，防雷器的保護能力達到40KA，本級保護是精保護，主要作用是控制殘壓及泄流（共1臺），電源防雷器需做好接地。

3、接地系統

一個良好的接地系統是保護人身、設備安全、系統穩定工作的重要保證，也是防雷系統的重要基礎。特別是在強雷區，一個合理的接地系統能更快地泄放雷電流，降低殘壓，防止地電位反擊事故，有效地降低雷電災害威脅。

在辦公樓后面設置人工地網，水平接地體采用40*4mm熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用50*50*5mm熱鍍鋅角鋼。在辦公樓后面開挖0.5m深的地溝，在地溝中敷設垂直接地體，垂直接地體用40*4mm熱鍍鋅扁鋼焊接在一起，所有焊接需牢固可靠，焊接處需采取防銹措施，焊接長度不得小于扁鋼寬度的兩倍，人工地網引下線可靠連接，考慮到周邊土質電阻率高，為有效降低地網接地電阻，需在地網中接入防雷接地模塊。

長沙科盛雷防雷技術有限公司

2018年11月20日