防雷工程設(shè)計(jì)課件

1、防雷工程設(shè)計(jì)防雷工程設(shè)計(jì)電子工程學(xué)院雷電教研室電子工程學(xué)院雷電教研室 牟翔永牟翔永一、雷電基礎(chǔ)概述一、雷電基礎(chǔ)概述1 1、雷電現(xiàn)象、雷電現(xiàn)象 雷電是伴有閃電和雷鳴的一種放電現(xiàn)象。放電過程中，由于閃電通道中溫度驟增，使空氣體積急劇膨脹，從而產(chǎn)生沖擊波，導(dǎo)致強(qiáng)烈的雷鳴。帶有電荷的雷云與地面的突起物接近時(shí)，它們之間就發(fā)生激烈的放電。在雷電放電地點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的閃光和爆炸的轟鳴聲。 閃電的平均電流約30KA，最大電流可達(dá)300KA。閃電的最高電壓可達(dá)10萬KV。一個(gè)中等強(qiáng)度雷暴的功率可達(dá)1萬KW，相當(dāng)于一座小型核電站的輸出功率。2 2、雷電災(zāi)害、雷電災(zāi)害 雷電災(zāi)害是聯(lián)合國(guó)公布的10種最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一

2、，也是目前中國(guó)十大自然災(zāi)害之一。 據(jù)估計(jì)，全球每年有幾千人死于雷擊，全球每年的雷擊受傷人數(shù)可能是雷擊死亡人數(shù)的5到10倍，雷電所導(dǎo)致的火災(zāi)、爆炸等時(shí)有發(fā)生。 據(jù)觀測(cè)，當(dāng)今全球每一秒鐘平均發(fā)生46次閃電，而我國(guó)平均每一分鐘發(fā)生77次閃電。 具有大電流、高電壓、強(qiáng)電磁輻射特征的閃電對(duì)人類社會(huì)的威脅性在日益加大。 我國(guó)地處溫帶和亞熱帶地區(qū)，雷暴活動(dòng)十分頻繁，全國(guó)有21個(gè)省會(huì)城市的年最多雷暴日均在50天以上，最多的達(dá)到了134天。中國(guó)每年因雷電災(zāi)害造成財(cái)產(chǎn)損失50至100億元。3 3、雷電的防護(hù)、雷電的防護(hù) 盡管防雷裝置不可能100%地保證人、財(cái)、物不受雷擊而造成損害，但實(shí)踐證明，在符合科學(xué)原則的前提

3、下，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)和耐用可靠的原則制定的雷電防護(hù)方案，的確能大大減小人、財(cái)、物遭受雷電損害的危險(xiǎn)性，或?qū)⒗纂姙?zāi)害造成的損失減少到最低程度。 雷電危害形式：直擊雷（熱效應(yīng)、電動(dòng)力效應(yīng)、沖擊波）、雷電感應(yīng)（靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)）、雷電電磁脈沖、雷電過電壓侵入、暫態(tài)電位升高（雷電反擊、跨步電壓、接觸電壓）等。 雷電防護(hù)裝置/器件：避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷器（電涌保護(hù)器）、接地極、接地線（含引下線）、等電位連接帶（均壓環(huán)）等。 雷電防護(hù)措施：接閃、分流、屏蔽、等電位連接、接地、合理布線等技術(shù)措施以及躲避。二、防雷工程勘察二、防雷工程勘察1 1、準(zhǔn)備工作、準(zhǔn)備工作 接地電阻測(cè)試儀、土壤電阻率測(cè)試

4、儀、皮尺、游標(biāo)卡尺、相機(jī)等儀表器材； 勘察表等紙質(zhì)文檔資料； 安全措施（安全帽、絕緣鞋等）。2 2、勘察目的、勘察目的 防雷工程勘察是為了防雷工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等，對(duì)施工地點(diǎn)的地形、地質(zhì)、氣象要素、電磁環(huán)境等進(jìn)行測(cè)繪、勘探、測(cè)試及綜合評(píng)定，并提供可行性評(píng)價(jià)與建設(shè)所需要的勘察資料。一份高質(zhì)量的防雷工程勘察報(bào)告在滿足相應(yīng)規(guī)范的基礎(chǔ)上，不僅要真實(shí)客觀地反映以上問題，更重要的是應(yīng)該進(jìn)行正確合理的防雷工程分析評(píng)價(jià)，提供合理可信的防雷工程參數(shù)和建議。 3 3、防雷勘察的內(nèi)容、防雷勘察的內(nèi)容 地形：被保護(hù)對(duì)象所處的位置（平原、丘陵、山區(qū)、海邊、河邊、水庫邊等等）。 交通：交通條件的好壞和遠(yuǎn)近將直接影響到

5、運(yùn)輸?shù)某杀尽?地物狀況：周圍建筑物或較高的自然物的高度、距離、相對(duì)位置等。 氣象條件：雷暴日數(shù)、雷暴強(qiáng)度、最大凍土深度、最大風(fēng)速等。 獲取資料方法：目測(cè)、向相關(guān)部門查詢資料等。 土壤特征： 了解施工地點(diǎn)的巖石、土壤等成分比例。 測(cè)量施工區(qū)域的土壤電阻率，范圍主要集中在被保護(hù)物周圍50100米之內(nèi)，如果測(cè)量的數(shù)值偏大，可以考慮向外擴(kuò)展測(cè)量范圍，在測(cè)量結(jié)束后基本上能對(duì)被保護(hù)物周圍的土壤導(dǎo)電能力有大體的了解。 對(duì)于使用年限較長(zhǎng)、接地穩(wěn)定性要求高的工程還應(yīng)測(cè)量土壤酸堿性。 在選定的接地網(wǎng)施工地點(diǎn)挖多個(gè)點(diǎn)的探井，主要是直接觀察地表以下2米5米深土層和巖石的分布情況（具體的深度可根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖畲髢鐾辽疃群凸?/p>

6、程大小及工程的重要性來選擇，在符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于接地極最淺敷設(shè)要求的基礎(chǔ)上可適當(dāng)加深）。獲得準(zhǔn)確的土質(zhì)條件、土層狀況、地下水位深淺分布等資料。探井尺寸一般為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)約2m、寬約1m。 了解建（構(gòu)）筑物的用途，如果是作為生產(chǎn)和存儲(chǔ)的功用，還應(yīng)了解具體生產(chǎn)和存儲(chǔ)物品的內(nèi)容和性質(zhì)，初步的劃分該項(xiàng)目的防雷等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)測(cè)量被保護(hù)建（構(gòu)）筑物（或建筑物群體）的長(zhǎng)、寬、高度以及位置分布，對(duì)于沒有開工建設(shè)的建（構(gòu)）筑物可以從圖紙上取得需要的數(shù)據(jù)。查看相鄰建（構(gòu)）筑物的高度。這些資料對(duì)于建筑物按滾球法設(shè)計(jì)防直擊雷裝置非常重要，因此測(cè)量的數(shù)據(jù)一定要準(zhǔn)確。 了解建筑物內(nèi)各樓層及樓頂被保護(hù)的電子信息系統(tǒng)設(shè)備的分布

7、狀況、重要程度、綜合布線的情況以及供、配電情況及其配電系統(tǒng)接地形式。建筑物內(nèi)部各樓層被保護(hù)的電子信息系統(tǒng)設(shè)備的分布狀況是雷電電磁脈沖防護(hù)設(shè)計(jì)最重要的資料，它可以確定SPD的數(shù)量、種類及安裝位置。確定樓頂被保護(hù)設(shè)備的分布狀況，主要用于設(shè)計(jì)使用避雷針、帶的數(shù)量及安裝高度。 準(zhǔn)確了解施工現(xiàn)場(chǎng)范圍內(nèi)，地下各種管道、通信線纜、電力線路埋設(shè)情況。 對(duì)改造工程還應(yīng)了解建（構(gòu)）筑物前期是否做過防雷設(shè)施，是否受到過雷擊，以及雷擊事故發(fā)生的原因等。 4 4、撰寫勘察報(bào)告、撰寫勘察報(bào)告 防雷工程勘察報(bào)告是防雷工程勘察的最終成果，是建筑物防雷設(shè)計(jì)和施工的重要依據(jù)。在保證測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)上，報(bào)告要充分搜集利用相關(guān)

8、的工程地質(zhì)資料，做到內(nèi)容齊全，論據(jù)充足，重點(diǎn)突出，正確評(píng)價(jià)建筑場(chǎng)地條件、接地條件和特殊問題，為工程設(shè)計(jì)和施工提供合理適用的建議。 三、防雷工程設(shè)計(jì)三、防雷工程設(shè)計(jì)防雷工程設(shè)計(jì)方案：防雷工程設(shè)計(jì)方案：封面、目錄方案主體部分 企業(yè)簡(jiǎn)介、雷電危害概述、雷電防護(hù)原理、勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和原則、設(shè)計(jì)依據(jù)、防雷工程設(shè)計(jì)方案等。工程設(shè)計(jì)圖工程預(yù)算書1 1、企業(yè)簡(jiǎn)介、企業(yè)簡(jiǎn)介注冊(cè)資本；資質(zhì)（設(shè)計(jì)資質(zhì)、施工資質(zhì)）；內(nèi)部機(jī)構(gòu)設(shè)置；員工人數(shù)、職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)歷水平等；近幾年承擔(dān)防雷工程設(shè)計(jì)、施工的情況；其他。2 2、雷電災(zāi)害概述、雷電災(zāi)害概述雷電現(xiàn)象放電現(xiàn)象、大電流、高電壓、強(qiáng)電磁脈沖等。雷電災(zāi)害（傷亡、損失等）l

9、人畜傷亡（如2006年，全國(guó)雷災(zāi)近兩萬起，傷亡事故759起，造成717人死亡，640人受傷）。l財(cái)物損失（中國(guó)每年因雷電災(zāi)害造成財(cái)產(chǎn)損失50至100億元，造成火災(zāi)、爆炸數(shù)百起）。l其他（如雷災(zāi)出現(xiàn)的一些新特點(diǎn)）。3 3、雷電防護(hù)原理、雷電防護(hù)原理雷電主要危害形式直擊雷（熱效應(yīng)、電動(dòng)力效應(yīng)、沖擊波）雷電感應(yīng)（靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)）雷電電磁脈沖LEMP雷電波侵入雷電高電壓反擊雷電防護(hù)系統(tǒng)（LPS）主要包括接閃分流屏蔽等電位連接接地合理布線其他（如躲避）LEMP防護(hù)措施系統(tǒng)（LPMS）防雷區(qū)（LPZ）LPMS主要包括l接地（引導(dǎo)和泄放雷電流入大地）l等電位連接（最小化電位差、消弱雷擊磁場(chǎng)強(qiáng)度）l屏蔽（

10、衰減直接雷擊或鄰近雷擊在LPZ中產(chǎn)生的磁場(chǎng)、減小電涌）l合理布線（減小環(huán)路感應(yīng)、降低內(nèi)部電涌）lSPD分流/限壓（限制內(nèi)部/外部電涌、過電壓限制）4 4、勘察報(bào)告、勘察報(bào)告 勘察報(bào)告是防雷工程設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)，勘察的結(jié)果、數(shù)據(jù)等應(yīng)該詳實(shí)地反應(yīng)在勘察報(bào)告里面。重點(diǎn)突出保護(hù)對(duì)象自身特點(diǎn)與其所處環(huán)境，有無雷電防護(hù)裝置及合理的防護(hù)措施等等。 5 5、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和原則、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和原則l指導(dǎo)思想： 嚴(yán)格按照國(guó)家防雷標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，同時(shí)參考和引入IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）的有關(guān)防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 堅(jiān)持“綜合治理，整體防御，多重保護(hù)，層層設(shè)防” 的雷電防護(hù)基本原則，進(jìn)行綜合雷電防護(hù)系統(tǒng)設(shè)

11、計(jì)。l設(shè)計(jì)原則： 嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué) 技術(shù)先進(jìn) 安全可靠 經(jīng)濟(jì)實(shí)用6 6、設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)依據(jù).建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50057-94）.建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范 （GB 50343-2004）.電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB 50174-93）.民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范 （JGJ/T 16-2008）.有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范 （GB 50200-94）.移動(dòng)通信基站防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范 （YD 5068-98）.氣象臺(tái)（站）防雷技術(shù)規(guī)范 （QX 4-2000）.石油與石油設(shè)施雷電安全規(guī)范 （GB 15599-1995）.鐵路電力設(shè)計(jì)規(guī)范（TB 10008-99）.交流電氣裝置的接地 （DL/T 6

12、21-1997）. IEC 1024建筑物防雷. IEC 61312防雷電電磁脈沖（LEMP）. IEC 62305雷電防護(hù).建筑物、構(gòu)筑物防雷設(shè)施安裝（D562）.防雷與接地裝置圖集（92DQ13）7 7、設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方案一、直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)二、供配電系統(tǒng)雷電防護(hù)設(shè)計(jì)三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)雷電防護(hù)設(shè)計(jì)四、通信系統(tǒng)雷電防護(hù)設(shè)計(jì)五、有線電視系統(tǒng)雷電防護(hù)設(shè)計(jì)六、天線饋線系統(tǒng)雷電防護(hù)設(shè)計(jì)七、監(jiān)控系統(tǒng)雷電防護(hù)設(shè)計(jì)八、等電位連接設(shè)計(jì)九、接地網(wǎng)設(shè)計(jì)十、設(shè)計(jì)的依據(jù)設(shè)計(jì)的具體措施設(shè)計(jì)的參數(shù)、型號(hào)設(shè)計(jì)的示意圖設(shè)計(jì)要達(dá)到的功能8 8、工程設(shè)計(jì)圖、施工圖、工程設(shè)計(jì)圖、施工圖設(shè)計(jì)圖： 可泛指一切用圖形方式表達(dá)的設(shè)計(jì)文件。

13、按照設(shè)計(jì)階段可分為建筑方案設(shè)計(jì)圖、規(guī)劃設(shè)計(jì)圖、初步設(shè)計(jì)圖、施工圖等；按照表現(xiàn)手法可分為工程圖、效果圖、草圖等；按照專業(yè)可分為建筑圖、結(jié)構(gòu)圖、電氣圖、給排水圖等。施工圖： 施工圖屬于設(shè)計(jì)圖的一種，用來指導(dǎo)具體施工的詳細(xì)設(shè)計(jì)文件，包含施工的每一個(gè)細(xì)節(jié)，如施工說明、具體尺寸、注意事項(xiàng)等。通常包括建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖、給排水施工圖、電氣施工圖、暖通施工圖等等。 防雷與接地施工歸于電氣施工圖。 一套完整的設(shè)計(jì)圖紙包含施工圖。設(shè)計(jì)圖/施工圖制作： 通常用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。需要的硬件主要有：計(jì)算機(jī)主機(jī)、圖形顯示終端、打印機(jī)或繪圖儀等。 防雷工程設(shè)計(jì)常用AutoCAD進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。

14、AutoCAD是美國(guó)Autodesk公司于1982年推出的自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，用于二維繪圖、三維繪圖等，已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、電子、電氣、航空航天等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域。9 9、工程預(yù)算書、工程預(yù)算書 工程預(yù)算是對(duì)工程項(xiàng)目在未來一定時(shí)期內(nèi)的收入和支出情況所做的計(jì)劃。 工程預(yù)算書的編制： 課程雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)算已講授。四、工程招投標(biāo)文件四、工程招投標(biāo)文件 招標(biāo)書、投標(biāo)書招標(biāo)書、投標(biāo)書 1、招標(biāo)文件 招標(biāo)文件是招標(biāo)人向投標(biāo)人提供的為進(jìn)行投標(biāo)工作所必須的文件。一般包括： 投標(biāo)須知，包括工程概況、招標(biāo)范圍、資格審查條件、工程資金來源或者落實(shí)情況、標(biāo)段劃分、工期要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、招標(biāo)有效期、開標(biāo)日期地點(diǎn)、評(píng)標(biāo)辦法等等。 招標(biāo)工程的技術(shù)要求和設(shè)計(jì)文件。 采用工程量清單招標(biāo)的，應(yīng)當(dāng)提供工程量清單。 投標(biāo)函的格式及附錄。 擬簽訂合同的主要條款。 要求投標(biāo)人提交的其他材料。 招標(biāo)文件一般是由招標(biāo)人在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行公開發(fā)售。2、投標(biāo)文件 投標(biāo)人根據(jù)招標(biāo)文件的要求編制投標(biāo)文件，投標(biāo)文件應(yīng)當(dāng)對(duì)招標(biāo)文件提出的實(shí)質(zhì)性要求和條件作出響應(yīng)。 投標(biāo)人參與招標(biāo)，投標(biāo)人中標(biāo)后，招標(biāo)文件是招標(biāo)人與中標(biāo)人雙方所簽訂合同的重要組成部分。五、工程合同書五、工程合同書 投標(biāo)人參與招標(biāo)中標(biāo)后，需與招標(biāo)人簽訂工程承建合同書。 工程合同是指一方依約定完成建設(shè)工程，另一方按約定驗(yàn)收工程