辰溪县环境空气自动监测站防雷工程

设计方案

一、前言

雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一，我省每年因雷电灾害造成的直接损失近亿元人民币。辰溪县地处我国雷电活动频繁的地区，每年平均雷暴日为50天，最多的年份雷暴日高达70天，属于多雷区。特别是近几年来，随着全球气温不断升高，各种极端天气所造成的自然灾害频发，更容易引发雷击灾害。

二、辰溪县环境空气自动监测站防雷情况简介

根据辰溪县环境保护局的请求，辰溪县气象局对辰溪县环境空气自动监测站防雷安全进行检查，发现存在以下问题。

1、辰溪县环境空气自动监测站位于辰溪县人民政府办公大楼楼顶，相对位置较高，容易遭受雷击。

2、防直击雷的避雷带严重锈蚀且多处断裂，雷电流不能有效释放，起不到任何保护作用，需重新建设防雷接地体、避雷带和引下线。

3、一级和二级电源防雷器已损坏，不能起到保护电源的作用，需更换电源防雷器。

鉴于防雷设施存在安全隐患，影响到辰溪县环境空气自动监测站仪器设备及人员安全，做好防雷工程能有效的保证环保监测设备正常运行，同时给监测站工作人员人身安全带来保证。

三、设计原则

1、应考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度，分别采取相应的防护措施。

2、根据国家有关标准及行业有关要求，为做到安全可靠、经济合理、技术先进，避免或减少建筑物遭受雷击所发生的人身伤亡和财产损失，对环境空气自动监测站雷电防护措施设计应考虑：直击雷的防护、感应雷的防护、防雷接地等。

3、国家防雷设计规范为了经济合理的目的,是按照一般统计规律制定的,所以按照国家规范装设防雷装置后将会防止或极大地减少雷灾损失,但不能保证绝对的安全。同时应对建筑的防雷装置每年要进行定期专业检测、维护，以保证防雷装置工作在正常状态。

四、设计依据

本设计方案严格执行国家相关技术标准规范，主要依据下列标准：

1、国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012

2、国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

五、防雷工程设计方案

1、直击雷防护

直击雷的防护原理是用接闪器将雷电经引下导体及埋地体导入大地，直击雷击防护装置主要包括接闪器、引下导体及埋地体等三部分；其中接闪器通常用避雷针或避雷带，引下导体用一定截面积的钢筋或钢管，埋地体则是指埋在地下用来泄放雷电的金属体。

根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的要求，办公楼按第三类建筑物设计防雷。

根据办公楼楼顶实际情况，考虑楼顶防雷采用沿女儿墙敷设避雷带和安装避雷针相结合的方式。避雷带材料为Φ12镀锌圆钢，以焊接方式确保连接牢固可靠，搭接长度不得小于圆钢直径的6倍，且应多边焊接，焊接处作防腐处理，楼顶安装1根3m高的避雷针。由于办公楼楼顶的避雷带处于无效状态，不能利用其引雷，需单独做引下线。

2、电源系统的防护

由于有70％雷电冲击过电压是从电源线侵入的，为保证设备安全，对入侵电源线路的雷电流实施分级泄流，级与级之间实现能量配合，逐步降低残压，将雷电过电压箝位在较低的水平，达到保护设备的目的。根据现代防雷理论与防雷规范要求，为了确保防雷效果，保证设备免受浪涌过电压的破坏，电源系统应采用二级防雷。

①低压配电间总电源输出端安装第一级防雷器1台，使电源第一级的避雷器的保护能力（放电流）达到80KA，用于电源系统的总体保护，该防雷器放电电流很大，可防止直击雷损坏后续设备，并联对地安装（共1台）。

②机房等设备电源输出端安装第二级防雷器，防雷器的保护能力达到40KA，本级保护是精保护，主要作用是控制残压及泄流（共1台），电源防雷器需做好接地。

3、接地系统

一个良好的接地系统是保护人身、设备安全、系统稳定工作的重要保证，也是防雷系统的重要基础。特别是在强雷区，一个合理的接地系统能更快地泄放雷电流，降低残压，防止地电位反击事故，有效地降低雷电灾害威胁。

在办公楼后面设置人工地网，水平接地体采用40*4mm热镀锌扁钢，垂直接地体采用50*50*5mm热镀锌角钢。在办公楼后面开挖0.5m深的地沟，在地沟中敷设垂直接地体，垂直接地体用40*4mm热镀锌扁钢焊接在一起，所有焊接需牢固可靠，焊接处需采取防锈措施，焊接长度不得小于扁钢宽度的两倍，人工地网引下线可靠连接，考虑到周边土质电阻率高，为有效降低地网接地电阻，需在地网中接入防雷接地模块。

长沙科盛雷防雷技术有限公司

2018年11月20日