婁底市污水處理廠防雷工程設(shè)計(jì)

分類號(hào)：TM862UDC：D10621-408-（2013）0629-0密級(jí)：公開編號(hào)：2009024066成都信息工程學(xué)院學(xué)位論文婁底市污水處理廠綜合防雷設(shè)計(jì)論文作者姓名：周陳棟仁申請(qǐng)學(xué)位專業(yè)：雷電防護(hù)科學(xué)與技術(shù)申請(qǐng)學(xué)位類別：工學(xué)學(xué)士牛海順（高級(jí)工程師）論文提交日期：2013年06月14日獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得成都信息工程學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。簽名：日期：2013年06月01日關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本學(xué)位論文作者完全了解成都信息工程學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)成都信息工程學(xué)院可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）簽名：日期：2013年06月01婁底市污水處理廠綜合防雷設(shè)計(jì)摘要隨著城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，人口不斷增長(zhǎng)，城市用水資源日益短缺，需要更加環(huán)保有效的治理。因此污水處理廠在水循環(huán)中起著核心作用。污水處理廠在降低成本的同時(shí)，也要求整個(gè)系統(tǒng)的高效率運(yùn)行，所以近年來(lái)大量電子測(cè)量設(shè)備以及自動(dòng)化控制設(shè)備也大量投入使用。然而與傳統(tǒng)的工藝相比，電子系統(tǒng)對(duì)電涌的抵抗能力很差。敏感電子設(shè)備很難在大的電流沖擊下保持完好。再加上污水處理廠一般都位于露天開闊地段，設(shè)備分布分散，就進(jìn)一步增加由于雷電放電或者電磁脈沖侵襲帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。一旦設(shè)備損壞，對(duì)整個(gè)城市水循環(huán)造成停滯，則會(huì)有更嚴(yán)重的后果。為了有效地應(yīng)對(duì)這種威脅、提高系統(tǒng)地可利用率，必須采取外部和內(nèi)部的綜合防雷措施。因此本設(shè)計(jì)除了采取常規(guī)建筑的內(nèi)部和外部防雷措施，用到了等電位，SPD等方法來(lái)加強(qiáng)防止電磁脈沖以及地電位反擊。關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制，電磁脈沖，綜合防雷，SPD，等電位LightningandSurgeProtectionforSewagePlantsinLoudiABSTRACTWithenlargingofthecityandthegrowthofpopulation,thelackofwaterresourceisbecomingaproblem.Sothatwaterrunningshortrequireamoreefficienttreatment.Therefore,sewageplantsplayacentralroleinthecircleofwater.Nowthereareconsiderablefinancialeffortsforelectronicmeasuringequipmentanddecentralizedelectroniccontrolandautomationsystems.However,thenewelectronicsystemsprovidealowresistanceagainsttransientsurges.Thestructuralconditionsofthespaciousopen-airplantswithwastewatertreatmenttechnologyandspreadmeasuringdevices,soitishighlyprobabletoexpectthatifonlythesystemfailed,therewereundefinablelost.Inordertocomeuptothethreateffectivelyandincreasetheavailabilityofthesystems,externalandinternallightningprotectionmustbeprovided.Keywords:sewageplants,lightningprotection,comprehensiveprotection目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章緒論 11.1雷電危害性 11.1.1直擊雷的危害 21.1.2閃電感應(yīng)的危害 21.1.3閃電電涌的危害 31.1.4雷擊電磁脈沖的危害 4第二章污水處理廠綜合設(shè)計(jì)思想 62.1雷暴日等級(jí)的劃分 62.2雷電防護(hù)區(qū)劃分 62.3雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法 72.3.1計(jì)算年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)確定建筑物的防雷分類 72.3.2計(jì)算防雷裝置的攔截效率確定電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí) 82.4雷電保護(hù)的整體概念 112.4.1現(xiàn)代防雷技術(shù)系統(tǒng) 112.4.2外部防雷 122.4.3內(nèi)部防雷 12第三章婁底市污水處理廠防雷工程設(shè)計(jì)方案 143.1概況 143.2婁底市污水處理廠雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 153.3防雷設(shè)計(jì)依據(jù) 163.4婁底市污水處理廠具體防雷設(shè)計(jì)方案 163.4.1外部防雷設(shè)計(jì) 163.4.2內(nèi)部防雷設(shè)計(jì) 21第四章結(jié)論 304.1展望 304.2總結(jié) 30參考文獻(xiàn) 31致謝 32附錄 33第一章緒論1.1雷電危害性雷電是一種自然放電現(xiàn)象。由于雷電放電電壓高、放電時(shí)間短，它的產(chǎn)生人類目前無(wú)法控制。雷云的生成、移動(dòng)、放電的整個(gè)過(guò)程伴隨多種物理效應(yīng)，如：靜電感應(yīng)、高溫高熱、電磁輻射、光輻射等，這些物理效應(yīng)的共同作用，已嚴(yán)重危害建筑物弱電設(shè)備的安全運(yùn)行，甚至危及人員的安全。雷電災(zāi)害嚴(yán)重性還表現(xiàn)在波及面廣。主要有兩個(gè)方面的因素，首先積聚大量電荷的雷云有較大的活動(dòng)范圍及其放電過(guò)程的輻射范圍可覆蓋達(dá)幾十公里的范圍，其次地面各種網(wǎng)絡(luò)（電力、通信等網(wǎng)絡(luò)）的相互滲透、錯(cuò)綜復(fù)雜。使雷電災(zāi)害的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。根據(jù)氣象站的觀測(cè)情況統(tǒng)計(jì)，婁底市年平均雷暴日為50天，排在全省地級(jí)市第3位，是湖南省雷暴多發(fā)區(qū)域。據(jù)氣象資料分析，每年的5月至9月是雷雨高發(fā)季節(jié)，而從7月到9月是雷擊事故的多發(fā)季節(jié)。雖然這段時(shí)期雷電頻率較前幾年有所下降，但是雷電強(qiáng)度增大，容易造成災(zāi)害事故，如圖1-1所示。圖1-1雷電危害示意圖實(shí)現(xiàn)雷電防護(hù)的基本原理是提供一個(gè)使雷電過(guò)壓過(guò)電流及雷擊電磁脈沖對(duì)地泄放的合理途徑，而不是任其隨機(jī)的選擇放電通道。其含義是控制雷擊能量的泄放與轉(zhuǎn)換。從綜合防護(hù)上講一個(gè)完整的防雷系統(tǒng)應(yīng)該包括三方面：直擊雷的防護(hù)、傳導(dǎo)雷（雷電波侵入）防護(hù)、雷電電磁脈沖的防護(hù)，缺少任何一面都是不完善和有潛在危險(xiǎn)的。1.1.1直擊雷的危害1、雷電流的電效應(yīng)由安培定律可知兩平行導(dǎo)體間作用力公式（1-1）由此可知，對(duì)于平行導(dǎo)線，此力足以導(dǎo)致其產(chǎn)生位移；對(duì)于彎曲導(dǎo)線，此力有可能造成其折斷。此外，雷（雨）云迅速放電造成放電通道周圍空氣突然收縮或膨脹會(huì)產(chǎn)生0.1至10Hz的次聲波，對(duì)人、畜也會(huì)有傷害作用。2、雷電流的機(jī)械力由于瞬間產(chǎn)生大量的熱量，致使物體內(nèi)部的水分劇烈蒸發(fā)變成氣體，氣體膨脹形成的機(jī)械作用可使樹木劈裂、房屋倒塌、器物爆裂、爆炸。3、雷電流的熱效應(yīng)如果雷電流通過(guò)金屬體的截面較小溫升達(dá)到熔點(diǎn)可導(dǎo)致金屬物體熔化或非金屬易燃物體燃燒。1.1.2閃電感應(yīng)的危害1、靜電感應(yīng)當(dāng)金屬物體或架空線處于雷云和大地所形成的電場(chǎng)中時(shí)，導(dǎo)體上就會(huì)感應(yīng)出與雷云相反的電荷。當(dāng)雷云對(duì)線路附件的地而發(fā)生主放電時(shí)，先導(dǎo)通道中的電荷自下而上迅速中和，導(dǎo)體上的束縛電荷成為自由電荷，向線路兩側(cè)傳播形成雷電電磁脈沖電壓沖擊波，這個(gè)感應(yīng)電壓的幅值與雷電流的幅值成正比，與雷擊點(diǎn)到導(dǎo)線的距離成反比。2、電磁感應(yīng)接閃器發(fā)生接閃時(shí)，巨大的能量會(huì)在瞬間流過(guò)防雷引下線對(duì)地泄放，在防雷引下線的周圍會(huì)感應(yīng)出強(qiáng)大的瞬變的電磁場(chǎng)，處在這個(gè)電磁場(chǎng)中的。導(dǎo)體就會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)。如果在附近存在閉合的回路，回路上就會(huì)感應(yīng)出感應(yīng)電流，當(dāng)自控系統(tǒng)的信號(hào)線近距離經(jīng)過(guò)，就會(huì)在信號(hào)線回路中感應(yīng)出強(qiáng)電流浪涌，可能擊穿控制模塊和變送器，損壞設(shè)備。1.1.3閃電電涌的危害直擊雷雷電的不到50%的能量將會(huì)從引下線等外部避雷設(shè)施泄放到大地，其中接近40%的能量將通過(guò)建筑物的供電系統(tǒng)分流，其中5%左右的能量通過(guò)建筑物的通信網(wǎng)絡(luò)線纜分流，其余的雷擊能量通建筑物的其他金屬管道、纜線分流。這里的能量分配比例會(huì)隨著建筑物內(nèi)的布線狀況和管線結(jié)構(gòu)而變化。雷電接閃后，雷電流在泄放過(guò)程中在導(dǎo)體上產(chǎn)生的高電壓或電位差對(duì)其它物體產(chǎn)生的電擊現(xiàn)象為電流反擊。一般分為“擊穿反擊”和“傳導(dǎo)反擊”，其中“傳導(dǎo)反擊”中的“地電位反擊”對(duì)信息系統(tǒng)的影響最人。所謂“傳導(dǎo)反擊”是指雷電被接閃后，雷電流在泄放過(guò)程中，在流經(jīng)的接地體、引下線以及與之相連的導(dǎo)體上形成的電位差，此電位差通過(guò)線纜、連接導(dǎo)體(包括SPD)傳導(dǎo)耦合到儀表、電氣設(shè)備的線路接口上而擊壞儀表和電氣設(shè)備，如圖1-2（a-b）所示。圖1-2(a)地電位反擊圖1-2(b)雷電波隨信號(hào)線入侵1.1.4雷擊電磁脈沖的危害雷擊電磁脈沖是指雷電流經(jīng)電阻、電感、電容耦合產(chǎn)生的電磁效應(yīng)，包含閃電電涌和輻射電磁場(chǎng)。電磁干擾的傳輸途徑可分為兩大類：傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。傳導(dǎo)干擾是通過(guò)干擾源和被干擾設(shè)備之間的公共阻抗進(jìn)行傳播的，輻射干擾是通過(guò)電磁波進(jìn)行傳播的。兩者之間會(huì)相互轉(zhuǎn)換，輻射干擾經(jīng)過(guò)導(dǎo)線可轉(zhuǎn)換成傳導(dǎo)干擾，傳導(dǎo)干擾又可通過(guò)導(dǎo)線形成輻射干擾。例如雷電泄放即為這一相互轉(zhuǎn)換的典型過(guò)程，如圖1-3所示。圖1-3雷電通過(guò)耦合侵入導(dǎo)線回路電磁干擾信號(hào)按其出現(xiàn)的方式，可分成兩種模式：差模干擾和共模干擾。以串聯(lián)的方式出現(xiàn)在信號(hào)源回路之中的干擾信號(hào)稱為差模干擾，主要是由長(zhǎng)線路傳輸?shù)幕ジ旭詈纤?。而共模干擾則是由網(wǎng)絡(luò)對(duì)地電位發(fā)生變化而引起的干擾，共模干擾有時(shí)也稱為對(duì)地干擾，它是造成自動(dòng)化裝置不能正常工作的主要原因。在遠(yuǎn)處雷擊情況下，行波電涌沿信號(hào)線路傳播，產(chǎn)生的感應(yīng)或傳導(dǎo)的浪涌電壓和浪涌電流影響可達(dá)2km外的電子設(shè)備。分雷電流在信號(hào)電纜中流動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生縱向與橫向電壓。芯線和電纜的金屬屏蔽層之間產(chǎn)生的縱向電壓，施加在所連接的電子設(shè)備的輸入端與接地外殼之間的絕緣層上。芯線之間產(chǎn)生的橫向電壓，施加在所連接電子設(shè)備的輸入端。浪涌電流在信號(hào)線上主要通過(guò)電阻性耦合、電感性耦合、電容性耦合損傷線路上和所連接的電子設(shè)備，目前的電子設(shè)備通常只能耐受數(shù)千伏的擊穿電壓，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于浪涌產(chǎn)生的數(shù)萬(wàn)伏或者數(shù)十萬(wàn)伏過(guò)電壓的威脅，LEMP干擾如圖1-4所示。圖1-4雷電電磁脈沖干擾

第二章污水處理廠綜合設(shè)計(jì)思想2.1雷暴日等級(jí)的劃分根據(jù)年平均雷暴日數(shù)將雷暴發(fā)生的地區(qū)劃分為：少雷區(qū)、中雷區(qū)、多雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)。少雷區(qū)：年平均雷暴日在25d及以下的地區(qū)；中雷區(qū)：年平均雷暴日大于25d，不超過(guò)40d的地區(qū)；多雷區(qū)：年平均雷暴日大于40d，不超過(guò)90d的地區(qū)；強(qiáng)雷區(qū)：年平均雷暴日超過(guò)90d的地區(qū)。婁底市年平均雷暴日為50天，屬于多雷區(qū)。2.2雷電防護(hù)區(qū)劃分雷電防護(hù)區(qū)的劃分應(yīng)根據(jù)需要保護(hù)和控制雷電電磁脈沖環(huán)境的建筑物，從外部到內(nèi)部劃分為不同的雷電防護(hù)區(qū)（LPZ），如圖2-1所示。圖2-1雷電防護(hù)區(qū)劃分對(duì)雷電電磁脈沖（LEMP）的防護(hù)是基于雷電防護(hù)區(qū)（LPZ）概念：包含被保護(hù)系統(tǒng)的空間可劃分成LPZ這些區(qū)域是理論上指定的空間，某空間的LEMP嚴(yán)重程度和該空間內(nèi)的內(nèi)部電子信息系統(tǒng)的耐受水平相匹配。根據(jù)LEMP強(qiáng)度的顯著變化劃分連貫的區(qū)域，如表2-1所示。表2-1防雷保護(hù)區(qū)防雷分區(qū)分區(qū)概念LPZ0A本區(qū)內(nèi)的各類物體完全暴露在外部防雷裝置的保護(hù)范圍之外，都可能遭到直接雷擊；本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)未得到任何屏蔽衰減，屬完全暴露的不設(shè)防區(qū)。LPZ0B本區(qū)內(nèi)的各類物體處在外部防雷裝置保護(hù)范圍之內(nèi)，應(yīng)不可能遭到大于所選滾球半徑雷電流直接雷擊；但本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)未得到任何屏蔽衰減，屬充分暴露的直擊雷防護(hù)區(qū)。LPZ1本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各類導(dǎo)體的電流比LPZ0B區(qū)進(jìn)一步減小；且由于建筑物的屏蔽措施，本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度也已得到了初步的衰減。LPZ2為進(jìn)一步減小所導(dǎo)引的電流或電磁場(chǎng)而增設(shè)的后續(xù)防護(hù)區(qū)。2.3雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法2.3.1計(jì)算年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)確定建筑物的防雷分類在可能發(fā)生對(duì)地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時(shí)，應(yīng)劃為第三類防雷建筑物：1、省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級(jí)檔案館。2、預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.01次/a，且小于或等于0.05次/a的部、省級(jí)辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物，以及火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所。3、預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.05次/a，且小于或等于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物。4、在平均雷暴日大于15d/a的地區(qū)，高度在15m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地區(qū)，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。2.3.2計(jì)算防雷裝置的攔截效率確定電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)按防雷裝置的攔截效率確定雷電防護(hù)等級(jí)1、建筑物及入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N值可按下式確定：（2-1）N1——建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)（次/a），N2——建筑物入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)（次/a），2、建筑物電子信息系統(tǒng)設(shè)備因直接雷擊和雷電電磁脈沖可能造成損壞，可接受的年平均最大雷擊次數(shù)NC可按下式計(jì)算：（2-2）式中：C——各類因子，3、確定電子信息系統(tǒng)設(shè)備是否需要安裝雷電防護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)將N和Nc進(jìn)行比較：當(dāng)N小于或等于Nc時(shí)，可不安裝雷電防護(hù)裝置；當(dāng)N大于Nc時(shí)，應(yīng)安裝雷電防護(hù)裝置。4、安裝雷電防護(hù)裝置時(shí)，可按下式計(jì)算防雷裝置攔截效率E:（2-3）5、電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)應(yīng)按防雷裝置攔截效率E確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)E大于0.98時(shí)，定為A級(jí)；當(dāng)E大于0.90小于或等于0.98時(shí)，定為B級(jí)；當(dāng)E大于0.80小于或等于0.90時(shí)，定為C級(jí)；當(dāng)E小于或等于0.80時(shí)，定為D級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的N和Nc的計(jì)算方法建筑物及入戶服務(wù)設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N的計(jì)算建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N1可按下式確定：（次/a）（2-4）式中：K——校正系數(shù)，在一般情況下取1，在下列情況下取相應(yīng)數(shù)值：位于曠野孤立的建筑物取2；金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)的建筑物取1.7；位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處，地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的建筑物，以及特別潮濕地帶的建筑物取1.5；Ng——建筑物所處地區(qū)雷擊大地密度（次/km2·a）；Ae——建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積（km2）。建筑物所處地區(qū)雷擊大地密度Ng可按下式確定：（次/km2·a） （2-5）式中：Td——年平均雷暴日（d/a），根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站資料確定。建筑物的等效面積Ae的計(jì)算方法應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）當(dāng)建筑物的高度H小于100m時(shí)，其每邊的擴(kuò)大寬度D和等效面積Ae應(yīng)按下列公式計(jì)算確定：（m） （2-6）（km2） （2-7）式中：L、W、H——分別為建筑物的長(zhǎng)、寬、高（m）。（2）當(dāng)建筑物的高H大于或等于100m時(shí)，其每邊的擴(kuò)大寬度應(yīng)按等于建筑物的高H計(jì)算。建筑物的等效面積應(yīng)按下式確定:（km2） （2-8）（3）當(dāng)建筑物各部位的高不同時(shí)，應(yīng)沿建筑物周邊逐點(diǎn)計(jì)算出最大的擴(kuò)大寬度，其等效面積Ae應(yīng)按各最大擴(kuò)大寬度外端的連線所包圍的面積計(jì)算。建筑物擴(kuò)大后的面積如圖2-2中周邊虛線所包圍的面積。LL擴(kuò)大寬度擴(kuò)大寬度W圖2-2建筑物的等效面積入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N2按下式確定：（次/a） （2-9）式中：Ng——建筑物所處地區(qū)雷擊大地密度（次/km2·a）；Td——年平均雷暴日（d/a），根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站資料確定；A′e1——電源線纜入戶設(shè)施的截收面積（km2），按表2-2的規(guī)定確定；A′e2——信號(hào)線纜入戶設(shè)施的截收面積（km2），按表2-2的規(guī)定確定。表2-2入戶設(shè)施的截收面積線路類型有效截收面積A′e（km2）低壓架空電源電纜2000×L×10-6高壓架空電源電纜（至現(xiàn)場(chǎng)變電所）500×L×10-6低壓埋地電源電纜2×ds×L×10-6高壓埋地電源電纜（至現(xiàn)場(chǎng)變電所）0.1×ds×L×10-6架空信號(hào)線2000×L×10-6埋地信號(hào)線2×ds×L×10-6無(wú)金屬鎧裝和金屬芯線的光纖電纜0注：L是線路從所考慮建筑物至網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)分支點(diǎn)或相鄰建筑物的長(zhǎng)度，單位為m，最大值為1000m，當(dāng)L未知時(shí)，應(yīng)取L=1000m。ds表示埋地引入線纜計(jì)算截面積時(shí)的等效寬度，單位為m，其數(shù)值等于土壤電阻率的值，最大值取500。C——各類因子C1、C2、C3、C4、C5、C6之和；C1——為信息系統(tǒng)所在建筑物材料結(jié)構(gòu)因子，當(dāng)建筑物屋頂和主體結(jié)構(gòu)均為金屬材料時(shí)，C1取0.5；當(dāng)建筑物屋頂和主體結(jié)構(gòu)均為鋼筋混凝土材料時(shí)，C1取1.0；當(dāng)建筑物為磚混結(jié)構(gòu)時(shí)，C1取1.5；當(dāng)建筑物為磚木結(jié)構(gòu)時(shí)，C1取2.0；當(dāng)建筑物為木結(jié)構(gòu)時(shí)，C1取2.5；C2——信息系統(tǒng)重要程度因子，表4.3.1中的C、D類電子信息系統(tǒng)C2取0.5；B類電子信息系統(tǒng)C2取1.0；A類電子信息系統(tǒng)C2取3.0；C3——電子信息系統(tǒng)設(shè)備耐沖擊類型和抗沖擊過(guò)電壓能力因子，一般，C3取0.5；較弱，C3取1.0；相當(dāng)弱，C3取3.0；注：“一般”指現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合第1部分：原理、要求和試驗(yàn)》GB/T16935.1中所指的I類安裝位置的設(shè)備，且采取了較完善的等電位連接、接地、線纜屏蔽措施；“較弱”指現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合第1部分：原理、要求和試驗(yàn)》GB/T16935.1中所指的I類安裝位置的設(shè)備，但使用架空線纜，因而風(fēng)險(xiǎn)大；“相當(dāng)弱”指集成化程度很高的計(jì)算機(jī)、通信或控制等設(shè)備。C4——電子信息系統(tǒng)設(shè)備所在雷電防護(hù)區(qū)（LPZ）的因子，設(shè)備在LPZ2等后續(xù)雷電防護(hù)區(qū)內(nèi)時(shí)，C4取0.5；設(shè)備在LPZ1區(qū)內(nèi)時(shí)，C4取1.0；設(shè)備在LPZ0B區(qū)內(nèi)時(shí)，C4取1.5～2.0；C5——為電子信息系統(tǒng)發(fā)生雷擊事故的后果因子，信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)中斷不會(huì)產(chǎn)生不良后果時(shí)，C5取0.5；信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)原則上不允許中斷，但在中斷后無(wú)嚴(yán)重后果時(shí)，C5取1.0；信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)不允許中斷，中斷后會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果時(shí)，C5取1.5～2.0；C6——表示區(qū)域雷暴等級(jí)因子，少雷區(qū)C6取0.8；中雷區(qū)C6取1；多雷區(qū)C6取1.2；強(qiáng)雷區(qū)C6取1.4。2.4雷電保護(hù)的整體概念2.4.1現(xiàn)代防雷技術(shù)系統(tǒng)接閃器、引下線（建筑物鋼筋）和接地等構(gòu)成的外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護(hù)建筑物本體免受雷擊引起的火災(zāi)事故及人身安全事故，而內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止雷電電磁脈沖和其他形式的過(guò)電壓侵入設(shè)備造成損壞，這是外部防雷系統(tǒng)無(wú)法保證的?，F(xiàn)代防雷技術(shù)主要有“ABCDEGS”七點(diǎn)：1、A-Avoid躲避2、B-Bonding等電位連接3、C-Conducting傳導(dǎo)4、D-Dividing分流5、E-Elimilating消雷6、G-Gounding接地7、S-Shileding屏蔽2.4.2外部防雷外部防雷包括接閃針、接閃帶、引下線、接地極等，其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過(guò)接閃器（帶）、引下線等泄放入大地。如果無(wú)直擊雷防護(hù)，幾乎所有雷電流都流經(jīng)進(jìn)出建筑物的導(dǎo)體型線路（如電源線、信號(hào)線等）侵入設(shè)備，這樣的損害就非常之嚴(yán)重，因此做好直接雷擊防護(hù)是做雷電電磁脈沖防護(hù)的前提；直擊雷防護(hù)按照國(guó)標(biāo)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)和施工，主要使用接閃針、避雷網(wǎng)、避雷線、接閃帶及良好的接地系統(tǒng)，其目的是保護(hù)建筑外部不受雷擊的破壞，給建筑物內(nèi)的人或設(shè)備提供一個(gè)相對(duì)安全的環(huán)境。在接地裝置參數(shù)中，對(duì)于接地線，主要考慮它的電感，而忽略它的電阻;對(duì)于接地，則主要考慮它的接地電阻，而忽略它的電感。通常的單根鋼筋接地引下線，其電感可按每米1微亨(1μH/m)計(jì)算。而接地網(wǎng)的接地電阻國(guó)標(biāo)中已有要求，如果實(shí)測(cè)接地電阻比國(guó)標(biāo)的要求小，計(jì)算時(shí)按國(guó)標(biāo)的要求進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，如果實(shí)測(cè)接地電阻比國(guó)標(biāo)的要求大，就按實(shí)測(cè)的接地電阻進(jìn)行計(jì)算。2.4.3內(nèi)部防雷內(nèi)部防雷系統(tǒng)是為保護(hù)建筑物內(nèi)部的設(shè)備以及人員的安全而設(shè)置的。通過(guò)在需要保護(hù)設(shè)備的前端安裝合適的電涌保護(hù)器，使設(shè)備、線路與大地形成一個(gè)有條件的等電位體，將可能進(jìn)入的雷電流阻攔在外，將因雷擊而使內(nèi)部設(shè)施所感應(yīng)到的雷電流得以安全泄放入地，確保后接設(shè)備的安全。1、等電位連接將進(jìn)出機(jī)房線路的金屬屏蔽管、金屬橋架、配電盤的外殼、進(jìn)入室內(nèi)的水管、機(jī)房的金屬屏蔽、金屬隔斷、金屬門窗以及靜電地板的金屬支架連接在等電位連接環(huán)(或網(wǎng))上，同時(shí)還應(yīng)將電氣保護(hù)的PE地也接至等電位連接體上。等電位連接在建筑的共用接地的方式，最好的方法是通過(guò)建筑的主筋來(lái)接地。2、電氣系統(tǒng)的防護(hù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料表明，微電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)80%以上的雷害事故都是因?yàn)榕c系統(tǒng)相連的電源線路上感應(yīng)的雷電沖擊過(guò)電壓造成的。因此，做好電源線的防護(hù)是整體防雷中不容忽視的一環(huán)。3、電子系統(tǒng)的防護(hù)盡管在電源外接引入線路上安裝了防雷保護(hù)裝置，由于雷擊發(fā)生時(shí)，在各種信號(hào)線路（如雙絞線）感應(yīng)到的過(guò)電壓，仍然會(huì)影響電子設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至徹底破壞電子設(shè)備系統(tǒng)。雷擊時(shí)產(chǎn)生巨大的瞬變磁場(chǎng)，在1公里范圍內(nèi)的金屬線路，如網(wǎng)絡(luò)金屬連線等都會(huì)感應(yīng)到極強(qiáng)的感應(yīng)雷擊；另外，當(dāng)電源線或信號(hào)線路傳輸過(guò)來(lái)雷擊電壓時(shí)，或建筑物的地線系統(tǒng)在瀉放雷擊時(shí)，所產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬變電流，對(duì)于信號(hào)傳輸線路來(lái)說(shuō)，所感應(yīng)的過(guò)電壓已經(jīng)足以一次性破壞電子設(shè)備。即使不是特別高的過(guò)電壓，不能夠一次性破壞設(shè)備，但是每一次的過(guò)電壓沖擊都加速了設(shè)備的老化，影響數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)，甚至死機(jī)，直至徹底損壞。所以對(duì)信號(hào)線的防雷對(duì)于系統(tǒng)的整體防雷來(lái)說(shuō)，是非常重要的環(huán)節(jié)。

第三章婁底市污水處理廠防雷工程設(shè)計(jì)方案3.1概況1、工程土木概況婁底市污水處理廠（北緯27.43°，東經(jīng)111.58°，海拔高度約180m左右）位于婁底市婁星區(qū)大科街道，廠區(qū)占地54.85畝，概算總投資1.72億元，設(shè)計(jì)規(guī)模為日處理污水5萬(wàn)噸，污水處理工藝采用改良型氧化溝加紫外線消毒工藝。婁底市污水處理廠周圍四面環(huán)山，電源進(jìn)出線路采用架空引入，處于山區(qū)，易遭到雷電侵襲，污水處理廠平面布置如圖3-1所示。圖3-1婁底市污水處理廠平面布置圖2、工藝流程水資源的循環(huán)利用在城市的可持續(xù)發(fā)展以及節(jié)能減排起著核心作用。污水處理廠在減少成本的同時(shí)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)高效率的要求下，需要高效率的運(yùn)行。因此近些年來(lái)大量電子測(cè)量、控制以及自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越廣，投資也越來(lái)越大。然后與傳統(tǒng)技術(shù)相比，電子設(shè)備對(duì)雷電電磁脈沖的抵抗能力很弱。所以為了有效地應(yīng)對(duì)雷電帶來(lái)的威脅和可能的損失，要提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，必須采取內(nèi)部和外部防雷措施，污水廠拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3-2所示。圖3-2婁底市污水處理廠拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖3.2婁底市污水處理廠雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，結(jié)合環(huán)境因素、設(shè)備的重要性和發(fā)生雷擊事故的后果嚴(yán)重程度等因素進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并采用相應(yīng)的防護(hù)措施。1、綜合辦公大樓防雷分類的劃分綜合辦公樓建筑物長(zhǎng)度L=65m，寬度W=50m，高度H=20m=0.028354根據(jù)計(jì)算，婁底市污水處理廠綜合辦公大樓應(yīng)該劃分為第三類防雷建筑物。綜合辦公大樓電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)劃分K=1.5Td=50Ng=0.1Td=5.0N1=1.5×5.0×0.028354=0.212655N2=0.5×（2.0+0.5+1+0.05+2.0+1.0）=3.275N=N1+N2=3.487655C=C1+C2+C3+C4+C5+C6=1.0+1.0+1.0+1.0+1.0+1.2=6.2Nc=5.8×10-1/C=0.0935484E=1-Nc/N=1-0.0935484/3.487655=0.9731773所以，綜合辦公大樓的電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)確定為:B級(jí)3.3防雷設(shè)計(jì)依據(jù)1、《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-20102、《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-20123、《雷電防護(hù)第1、2、3、4部分》GB/T21714.1、2、3、4-20083.4婁底市污水處理廠具體防雷設(shè)計(jì)方案3.4.1外部防雷設(shè)計(jì)1、接閃器婁底市污水處理廠綜合辦公樓建筑物長(zhǎng)度65m，寬度50m，高度20m。在樓頂安裝接閃帶進(jìn)行保護(hù)，沿墻一周布設(shè)墻頂接閃帶帶及支架，Φ10鍍鋅圓鋼支架全長(zhǎng)0.2m，埋深0.1m。水平間距1m，轉(zhuǎn)彎處0.3m，并通過(guò)Φ10鍍鋅圓鋼下引下線可靠焊接連接，接閃帶安裝如圖3-3所示。圖3-3接閃帶安裝示意圖由于辦公大樓的面積較大，則需要在樓面布設(shè)18*18的金屬網(wǎng)格，與接閃帶一起，形成整體的接閃系統(tǒng)。敷設(shè)避雷網(wǎng)格采用Φ12鍍鋅圓鋼。對(duì)超出接閃帶保護(hù)范圍的天線、水塔、監(jiān)控?cái)z像頭等安裝接閃針。在室外每個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭的支撐桿頂安裝一套高300mm，Φ10不銹鋼接閃針，以保護(hù)攝像頭等設(shè)備免遭直擊雷危害。天線等較高設(shè)備用4.5m接閃針，經(jīng)計(jì)算所有設(shè)備均在保護(hù)范圍內(nèi)，接閃針安裝如圖3-4（a、b）所示。圖3-4（a）接閃針安裝示意圖圖3-4（b）接閃針安裝圖引下線接閃針的引下線利用鋼結(jié)構(gòu)柱做泄流線，從接閃針尖直接以最短路徑入地，以減少泄流時(shí)的雷擊電磁脈沖輻射而損壞微電子設(shè)備系統(tǒng)。辦公大樓設(shè)置4根引下線，用直徑15mm的鍍鋅圓鋼。接閃帶引下線對(duì)稱布置，四根引下線要做成"工"字形，引下線間平均距離不應(yīng)大于25m，距離地面1.2m處裝設(shè)斷接卡。室外單桿視頻監(jiān)控的雷電流引下線就利用支撐金屬桿。設(shè)置于屋頂?shù)谋O(jiān)控設(shè)備引下線與房屋的引下線焊接共用。3、接地根據(jù)辦公大樓實(shí)際情況，在大樓四周離外墻3米遠(yuǎn)處設(shè)置閉合人工地網(wǎng)，水平接地體采用熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用熱鍍鋅角鋼和非金屬低電阻接地模塊相結(jié)合的方式。地網(wǎng)的埋深，不得小于0.5m，垂直接地體之間的間隔，為垂直接地體的深度的兩倍。人工地網(wǎng)，預(yù)留接地端，作為系統(tǒng)接地點(diǎn)及測(cè)試點(diǎn)使用。接地體（地網(wǎng)）埋設(shè)位置在距建筑物3m以外。地網(wǎng)設(shè)計(jì)在各樓的一側(cè)或四周，距建筑物出入口或人行道不小于3m。所有接地引線與地線排的連接使用銅鼻子，用螺栓加裝梅花墊片擰緊，以確保接觸可靠。接地引線與地網(wǎng)的連接宜焊接。水平接地體采用40mm×4mm的鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用50mm×50mm×5mm的鍍鋅角鋼。垂直接地體每隔5打入一根，接地體離地面不小于0.5米。垂直接地體與水平接地體的連接采用雙面焊接，水平接地體與水平接地體的搭接采用雙面焊接，凡焊接點(diǎn)均投瀝青防腐，焊接面積不小于10mm2。由接地體引出40×4mm的鍍鋅扁鋼與引下線通過(guò)焊接連接（扁鋼與接地體的連接通過(guò)熱熔焊）。焊接處需平滑，不出現(xiàn)點(diǎn)焊、虛焊現(xiàn)象。焊接長(zhǎng)度為12mm。焊接處做防銹處理。在每支室外攝像槍支撐桿周圍及所有信號(hào)機(jī)柜周圍，加做簡(jiǎn)易輔助地網(wǎng)。輔助接地網(wǎng)，如圖3-5（a、b）所示。圖3-5（a）輔助接地網(wǎng)圖3-5（b）輔助接地網(wǎng)每個(gè)簡(jiǎn)易地網(wǎng)就近與建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)鋼筋聯(lián)接，連接材料為Φ12鍍鋅圓鋼。3.4.2內(nèi)部防雷設(shè)計(jì)1、等電位連接（1）常規(guī)金屬部件等電位連接：等電位均壓環(huán)是網(wǎng)絡(luò)機(jī)房?jī)?nèi)部防雷接地的一個(gè)重要組成部分：為了實(shí)現(xiàn)均壓和就近接地的原則，一般我們?cè)陟o電地板下采用銅排做均壓網(wǎng)格（設(shè)在屋內(nèi)）為了更好的內(nèi)部防雷而安裝的圍繞設(shè)備四周的扁銅排。機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備上所有需要進(jìn)行的接地，都必須先接到等電位均壓環(huán)上，等電位均壓環(huán)通過(guò)接地線再連接到地網(wǎng)上。婁底市污水處理廠電纜溝、窗戶等金屬物就近與避雷設(shè)施作等電位連接。連接方式是焊接，焊接處需平滑，不出現(xiàn)點(diǎn)焊、虛焊現(xiàn)象。單面焊接長(zhǎng)度為圓鋼直徑的12倍，雙面焊接長(zhǎng)度為圓鋼直徑的6倍，焊接處需做防銹處理。污水處理廠各個(gè)管道也應(yīng)做等電位連接，如圖3-6所示。圖3-6管道等電位連接（2）監(jiān)控機(jī)房等電位處理：在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)等電位均壓網(wǎng)格，材料為40mm×4mm的的紫扁銅，距地面高約50～80mm，距墻四周約900mm，并每隔300mm在銅排上鉆一個(gè)Ф10的孔，以方便設(shè)備接地；環(huán)形接地母排組成1.0m×1.0m的均壓網(wǎng)格，母排之間采用搭接；且每隔1000mm用絕緣子與地面實(shí)現(xiàn)可靠絕緣；均壓網(wǎng)格引下線采用40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼或95平方毫米的多股銅導(dǎo)線，對(duì)稱連接到機(jī)房接地網(wǎng)上或建筑物主鋼筋上，連接點(diǎn)不少于2點(diǎn)，機(jī)房等電位接地如圖3-7所示。圖3-7機(jī)房等電位接地大樣圖各類設(shè)備保護(hù)接地線采用多股銅芯線BVR25平方毫米的黃綠線，就近連接到等電位均壓網(wǎng)上；屏蔽處理：機(jī)房?jī)?nèi)的動(dòng)力電纜(線)、二次設(shè)備電纜(線)采用屏蔽電纜，屏蔽層兩端就近接地。2、電源部分的雷電防護(hù)措施，如圖3-8所示。圖3-8污水處理廠自控系統(tǒng)配電防雷示意圖在LPZ0與LPZ1邊界處選用SP-B-100作為電源SPD（三相火線及零線分別對(duì)地保護(hù)）裝于建筑物的總配電箱內(nèi)。與供給機(jī)房電力回路總開關(guān)輸出端除PE線外并接。此款SPD為密閉式火花間隙，動(dòng)作時(shí)不會(huì)噴出氣體火花，不會(huì)對(duì)周圍的物體和人身造成危害。在SPD前安裝熔斷器，以便在電涌保護(hù)器發(fā)生故障時(shí)及時(shí)將保護(hù)線路從主線路中斷開，防止因SPD老化出現(xiàn)續(xù)流過(guò)大，絕緣損壞，而引起的線路短路和起火現(xiàn)象。在熔斷器的選擇上應(yīng)當(dāng)參照電涌保護(hù)器說(shuō)明書中的規(guī)定值。主要參數(shù)如表3-1所示表3-1電源SPDSP-B-100主要參數(shù)：序號(hào)內(nèi)容過(guò)電壓保護(hù)參數(shù)1最大持續(xù)工作電壓Uc440V/50Hz2最大放電電流100kA3標(biāo)稱放電電流60kA4電壓保護(hù)水平Up≤1.8kV在LPZ1與LPZ2邊界處選用SP-C-40作為電源SPD，安裝在綜合樓的分配電箱處。因?yàn)樵摴こ讨泄╇娤到y(tǒng)采用TN-C-S制式，所以該級(jí)SPD選用三相對(duì)地保護(hù)模式。由于過(guò)電壓在前端已經(jīng)得到大部分的釋放，這一級(jí)防護(hù)是對(duì)前一級(jí)的SPD過(guò)濾后剩余的雷電流威脅以及電力網(wǎng)自身的波動(dòng)浪涌和人為操作等引起的過(guò)電壓沿電力線侵入機(jī)房進(jìn)行保護(hù)。這時(shí)對(duì)SPD的要求關(guān)鍵在于反應(yīng)時(shí)間，通流容量可以適當(dāng)?shù)臏p少。因此選用SPD的核心元件是壓敏電阻，要求靈敏度很高，而且殘壓要低。主要參數(shù)如表3-2所示。表3-2電源SPDSP-C-40主要參數(shù)：序號(hào)內(nèi)容過(guò)電壓保護(hù)參數(shù)1最大持續(xù)工作電壓Uc440V/50Hz2最大放電電流40kA3標(biāo)稱放電電流20kA4電壓保護(hù)水平Up≤1.5kV在LPZ2與LPZ3的邊界處選用SP-C-20安裝在整個(gè)保護(hù)線路的最末端同時(shí)也是被保護(hù)設(shè)備的前端。對(duì)該級(jí)SPD的選擇要求在于電壓保護(hù)水平和反應(yīng)時(shí)間，其要將殘余浪涌電壓的值降低到設(shè)備最高耐壓值以下，使浪涌的能量不至于損害到設(shè)備。由于此級(jí)選用的SPD帶有熔斷器，故在線路中就不必再安裝空氣開關(guān)了。主要參數(shù)如表3-3所示表3-3電源SPDSP-C-20主要參數(shù)：序號(hào)內(nèi)容過(guò)電壓保護(hù)參數(shù)1最大持續(xù)工作電壓Uc440V/50Hz2最大放電電流20kA3標(biāo)稱放電電流10kA4電壓保護(hù)水平Up≤1.25kV在前兩級(jí)安裝時(shí)在SPD前串聯(lián)一個(gè)與之匹配的空氣開關(guān)進(jìn)行過(guò)電流保護(hù),為了避免因?yàn)檫B接導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng)影響SPD的保護(hù)效果，同時(shí)解決SPD安裝空間問(wèn)題，采用凱文接法。配電系統(tǒng)SPD安裝如圖3-9所示。圖3-9TN-C-S系統(tǒng)SPD的安裝原理圖(3)接線標(biāo)準(zhǔn)：A、采用6平方毫米的BVR銅線作為機(jī)房?jī)?nèi)正常工作不帶電的金屬外殼（如機(jī)房的金屬門窗、金屬吊頂、防靜電地板支撐架、設(shè)備外殼等）的接地線。接到接地匯集排上，具體數(shù)量由施工現(xiàn)場(chǎng)而定。B、電源防雷器安裝標(biāo)準(zhǔn)：1）在LPZ0與LPZ1界面處安裝SPD連接采用16平方毫米的BVR銅線2）在LPZ1與LPZ2界面處安裝SPD連接采用10平方毫米的BVR銅線3）在LPZ2與LPZ3界面處安裝SPD連接采用6平方毫米的BVR銅線4）信號(hào)SPD連接采用6平方毫米或4平方毫米的BVR銅線C、電源防雷器接地標(biāo)準(zhǔn)：1）在LPZ0與LPZ1界面處安裝SPD接地采用25平方毫米的BVR銅線2）在LPZ1與LPZ2界面處安裝SPD接地采用16平方毫米的BVR銅線3）在LPZ2與LPZ3界面處安裝SPD接地采用10平方毫米的BVR銅線4）信號(hào)SPD連接采用10平方毫米或6平方毫米的BVR銅線D、建筑接地端子與均壓環(huán)或匯流排的連接采用35平方毫米的BVR銅線，匯流排或均壓環(huán)與機(jī)柜和控制臺(tái)連接采用6平方毫米的BVR銅線。SPD接地線≤0.5米。E、每個(gè)電源機(jī)柜地線及外殼用16平方毫米多股銅芯線與地網(wǎng)聯(lián)接導(dǎo)通。F、機(jī)房?jī)?nèi)信號(hào)機(jī)柜外殼及信號(hào)線屏蔽層用10平方毫米多股銅芯線接地。電源防雷保護(hù)SPD具體施工圖見(jiàn)附錄，下同。3、信號(hào)傳輸線路的雷電防護(hù)措施：（1）安裝視頻信號(hào)SPD,如圖3-10及表3-4所示。圖3-10信號(hào)SPD安裝示意圖表3-4視頻信號(hào)配備SP-S75-BNC的主要技術(shù)參數(shù)1最大通流量In（8/20）μs5KA2響應(yīng)時(shí)間ta≤1ns3傳輸速率10Mbps4接口BNC接口（2）監(jiān)控控制系統(tǒng)SPD安裝如圖3-11及表3-5所示。圖3-11視頻控制系統(tǒng)spd安裝示意圖表3-5攝像機(jī)控制信號(hào)配備SP-X-12的主要技術(shù)參數(shù)1最大通流量Imax（8/20）μs10KA2響應(yīng)時(shí)間ta≤1ns3保護(hù)電平15V4接口接線端子報(bào)警信號(hào)系統(tǒng)spd安裝如圖3-12及表3-6所示。圖3-12報(bào)警系統(tǒng)spd安裝示意圖表3-6報(bào)警探測(cè)信號(hào)配備SP-X-24的主要技術(shù)參數(shù)1最大通流量In（8/20）μs5KA2響應(yīng)時(shí)間ta≤1ns3保護(hù)電平24V4接口接線端子廣播信號(hào)系統(tǒng)防雷SPD安裝如圖3-13及表3-7所示。圖3-13廣播信號(hào)系統(tǒng)SPD安裝示意圖表3-7廣播線路配備SP-DC110的主要技術(shù)參數(shù)1最大通流量In（8/20）μs10KA2響應(yīng)時(shí)間ta≤25ns3保護(hù)電平110V4接口接線端子

第四章結(jié)論4.1展望目前，國(guó)內(nèi)很多污水廠內(nèi)建筑還是按照廠房規(guī)模，地面上的建筑偏多?？梢源竽憣?duì)以后污水處理廠的建筑方式進(jìn)行假設(shè)?？梢詷?gòu)造一種半地下式的控制室。既可以減少鋼筋混凝土等建筑材料的使用，又可以降低雷擊風(fēng)險(xiǎn)，減輕企業(yè)防雷工程施工壓力。當(dāng)然這只是一個(gè)初步設(shè)想，還有很多實(shí)際工程問(wèn)題未考慮進(jìn)去，所以希望以后能夠繼續(xù)完善。4.2總結(jié)在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課程中不僅培養(yǎng)了我的動(dòng)手能力，也使我學(xué)到了很多的知識(shí)，使我進(jìn)一步了解綜合防雷工程設(shè)計(jì)的基本知識(shí)。經(jīng)過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)，我將書本上學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，這次課程中培養(yǎng)自己的獨(dú)立思考能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力、勇于去克服困難。這次工程設(shè)計(jì)主要工作量是用于設(shè)計(jì)圖紙繪制。在學(xué)習(xí)繪制工程設(shè)計(jì)以及施工圖紙的過(guò)程中，不斷摸索，不斷嘗試新的方法。在制作前期，一個(gè)模塊的設(shè)計(jì)要花不少時(shí)間，后來(lái)再通過(guò)視頻的教學(xué)以及師長(zhǎng)同學(xué)們的幫助，制圖效率大有提高。在制圖的過(guò)程中力求精準(zhǔn)，完善的要求也鍛煉了自己的工程素養(yǎng)。防雷設(shè)計(jì)施工圖紙制作的過(guò)程中我也發(fā)現(xiàn)可以在以AutoCAD軟件平臺(tái)開發(fā)出更多的插件。譬如電氣模塊，五金模塊，接閃針保護(hù)范圍，工程預(yù)算軟件等等都可以通過(guò)以后的學(xué)習(xí)和改進(jìn)集成到AutoCAD軟件中，提高設(shè)計(jì)的效率。

參考文獻(xiàn)[1].魏明.雷電電磁脈沖及其防護(hù)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2012[2].陳渭民.雷電學(xué)原理[M].北京:氣象出版社,2009[3]中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.D501-1~4.國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2003[4]《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010[5]《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2012[6]《雷電防護(hù)第1、2、3、4部分》GB/T21714.1、2、3、4-2008

致謝感謝在本次論文的撰寫中，我得到了牛海順老師的精心指導(dǎo)，不管是從開始定方向還是在查資料準(zhǔn)備的過(guò)程中，一直都耐心地給予我指導(dǎo)和意見(jiàn)，使我在總結(jié)學(xué)業(yè)及撰寫論文方面都有了較大提高。讓我不斷思考總結(jié)，從而對(duì)防雷工程設(shè)計(jì)的流程以及施工工藝更加熟悉，使我對(duì)雷電防護(hù)科技的進(jìn)一步學(xué)習(xí)有更加濃厚的興趣，也為我參加防雷方面的工作奠定基礎(chǔ)。四年大學(xué)生活即將結(jié)束，回顧幾年的歷程，雷電教研室的各位老師給了我很多指導(dǎo)和幫助。老師們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)，優(yōu)良的作風(fēng)和敬業(yè)的態(tài)度，為我們樹立了為人師表的典范。在此，我對(duì)所有的雷電教研室及電子工程學(xué)院的老師表示感謝，祝你們身體健康，工作順利！附錄

附錄資料：不需要的可以自行刪除田園臨時(shí)用電施工組織設(shè)計(jì)一、工程概況工程名稱：高青銀嶺世家19#住宅樓建筑面積：10529.7平方米層數(shù)：11層結(jié)構(gòu)形式：框架剪力墻結(jié)構(gòu)建設(shè)單位：xx開發(fā)有限責(zé)任公司施工單位：xx建工有限公司編制依據(jù)1、根據(jù)施工規(guī)模，按照J(rèn)GJ46-2005《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》本工程臨時(shí)用電系統(tǒng)采用1個(gè)總箱，2個(gè)分箱，11個(gè)設(shè)備箱，1個(gè)照明箱，1個(gè)移動(dòng)箱。2、施工現(xiàn)場(chǎng)的配電箱采用標(biāo)準(zhǔn)配電箱，均為省備案產(chǎn)品，整個(gè)系統(tǒng)采用“三級(jí)配電，二級(jí)保護(hù)”實(shí)行TN—S接地系統(tǒng)，電纜埋地敷設(shè)，總配電箱，分配電箱，設(shè)備箱均進(jìn)行可靠的接地，開關(guān)箱實(shí)行一機(jī)一閘一保護(hù)。三、電源進(jìn)線位置1、采用3×50+1四芯電纜，由配電室引至總箱，再由總箱引至1#、2#分箱，根據(jù)工程實(shí)際情況，能滿足工程施工需要，并且能保證工程安全施工。2、總箱以在工程北側(cè)，1號(hào)分箱控制塔吊、物料提升機(jī)、攪拌機(jī)、潛水泵、移動(dòng)箱；2號(hào)分箱控制彎曲機(jī)、切斷機(jī)、電焊機(jī)、電鋸、現(xiàn)場(chǎng)照明、臨舍照明。施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)以上分布情況進(jìn)行線路走向布置。四、用電設(shè)備參數(shù)表用電設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量功率（KW）塔機(jī)QTZ311臺(tái)25物料提升機(jī)1臺(tái)18.7振動(dòng)棒1臺(tái)2.2圓盤鋸1臺(tái)7.5切斷機(jī)1臺(tái)5.5電焊機(jī)BX1-2501臺(tái)7潛水泵1臺(tái)2.5照明1臺(tái)5攪拌機(jī)JZC3501臺(tái)7.5彎曲機(jī)1臺(tái)5五、用電負(fù)荷計(jì)算及導(dǎo)線截面選擇根據(jù)用電設(shè)備參數(shù)表：電動(dòng)機(jī)的合計(jì)功率：ΣP1=25+18.7+2.2+7.5+5.5+2.5+5+7.5+5=78.9KW施工現(xiàn)場(chǎng)的電焊機(jī)為兩臺(tái)折合功率為：ΣP2=7KW總用電量為：S=K1×K2×(K3×ΣP1÷cosω+K4×ΣP2)=1.05×1.1（0.7×78.9÷0.75+0.6×7）=89.9KVA總電流I=S/Ucosω=89.9×1000/(1.732×380×0.75)=182A根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果建設(shè)單位提供變壓器符合現(xiàn)場(chǎng)施工用電要求。總導(dǎo)線可選用3×16+1×10凱裝電纜從配電室引至總箱。2、分箱導(dǎo)線選擇①1#分箱設(shè)備功率為：S1=25+18.7+7.5+2.5+2.2=55.9KWI1=S1/Ucosω=55.9×1000/380×0.75=110根據(jù)計(jì)算結(jié)果可選用YC3×10+2×6mm2的五芯銅芯電纜從總箱引至1#分箱?，F(xiàn)場(chǎng)擬使用3×25+2×16的五芯銅芯電纜。②2#分箱設(shè)備功率為：S2=5+5.5+7.5+1.5+10=36.5KWI2=S2/Ucosω=36.5×1000/380×0.75=72根據(jù)電流計(jì)算結(jié)果可選用YC3×10+2×6mm2的五芯電纜從總箱引至2#分箱?，F(xiàn)場(chǎng)擬使用3×25+2×16的銅芯五芯電纜。3、現(xiàn)場(chǎng)照明導(dǎo)線的選擇：現(xiàn)場(chǎng)照明功率為5KW選用YC3×4+1三芯電纜從分箱引至照明箱；六、安全用電技術(shù)措施：（一）、1、接地與接地裝置：本工程臨時(shí)用電線路采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，總配電箱、分配電箱和設(shè)備箱均作重復(fù)接地，電器設(shè)備的金屬外殼必須與專用保護(hù)零線連接，保護(hù)零線由第一級(jí)漏電保護(hù)器電源側(cè)引出，施工現(xiàn)場(chǎng)全部采用保護(hù)接零。2、保護(hù)零線單獨(dú)敷設(shè)不作他用，重復(fù)接地與保護(hù)零線相連接。保護(hù)零線截面與工作零線截面相同，采用10mm2的絕緣銅芯線。塔吊、攪拌機(jī)、電鋸等設(shè)備均設(shè)保護(hù)零線，保護(hù)零線采用統(tǒng)一標(biāo)志的黃/3、重復(fù)接地裝置的接地電阻均小于10Ω，當(dāng)接地電阻達(dá)不到要求時(shí)，須增設(shè)接地體。4、每一個(gè)接地裝置的接地線采用二根以上導(dǎo)體，在不同點(diǎn)與接地裝置做電氣連接。5、電氣設(shè)備采用專用芯線做保護(hù)接零，此芯線決不通過(guò)工作電流。6、手持式用電設(shè)備的保護(hù)零線，設(shè)在絕緣良好的多股銅線橡皮電纜內(nèi)，其截面1.5mm2，其芯線顏色為黃/綠雙色。I類手持式用電設(shè)備的觸頭上具備專用的保護(hù)零線觸頭。所用插頭應(yīng)能避免將導(dǎo)電觸頭誤作接地觸頭使用。7、本工程采用人工接地體，接地體長(zhǎng)2.5m，當(dāng)一根接地體接地電阻達(dá)不到要求時(shí)，增設(shè)接地極，水平敷設(shè)，相互間距5m。接地體的頂面高出地面5cm,并用接地符號(hào)標(biāo)明。盡量放在配電箱附近，防止機(jī)軋物碰，本工程接地體采用鍍鋅鋼管直徑25長(zhǎng)度為2.5m。8、接地體與接地體的連接采用焊接，接觸楞邊全部焊接，接地線與接地設(shè)備及接地體的連接采用螺栓連接，連接時(shí)應(yīng)設(shè)防松螺栓帽或防松墊片。9、接地裝置各部分之間均應(yīng)保證電氣連接，位于潮濕場(chǎng)所的連接處，應(yīng)采取可靠的防潮、防腐措施。10、接地裝置應(yīng)滿足短路情況下的熱穩(wěn)定要求。（二）、防雷設(shè)計(jì)1、本工程在塔吊頂裝設(shè)避雷針，用于防止雷擊。避雷針采用直徑為12mm的圓鋼，其長(zhǎng)度為1m的避雷針裝設(shè)于塔吊的最頂端。其保護(hù)范圍按滾球法計(jì)算，能夠保護(hù)其它設(shè)備，且最后退場(chǎng)，則其它設(shè)備可不設(shè)防雷裝置。2、塔吊防雷裝置以塔身為引下線，各部連接緊密，確保電氣連接。塔吊所用的動(dòng)力、照明燈線路采用五芯電纜，沿塔身敷設(shè)在塔吊內(nèi)，每隔1米3、施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)所有防雷裝置沖擊接地電阻值不得大于30Ω，防雷接地可與重復(fù)接地使用一個(gè)接地極，此時(shí)接地電阻應(yīng)符合重復(fù)接地要求要小于10Ω。4、接地裝置與重復(fù)接地相同，接地線為10mm2黃/（三）、配電線路敷設(shè)：1、所有電纜線路均采用埋地敷設(shè)，避免機(jī)械損傷和介質(zhì)腐蝕，電纜埋地深度0.7米，在電纜上下各均勻鋪設(shè)50mm2、電纜穿越建筑物及引出地面從高度2米，至地下0.23、埋地敷設(shè)的電纜接頭應(yīng)設(shè)在地面上的接線盒內(nèi)，接線盒應(yīng)能防水防塵，防機(jī)械損傷，并遠(yuǎn)離易燃易爆等腐蝕場(chǎng)所。4、電纜接頭應(yīng)牢固可靠，并作絕緣爆炸，保持絕緣強(qiáng)度并能承受張力。5、室內(nèi)配線采用瓷瓶固定，距地面高度2.5米。進(jìn)戶線過(guò)墻穿管保護(hù)，距地面2.5（四）、配電箱及開關(guān)箱設(shè)置：1、動(dòng)力和照明設(shè)在同一配電箱內(nèi)，動(dòng)力和照明線路分路設(shè)置。2、總配電箱設(shè)在靠近電源的地方，分配電箱設(shè)在用電設(shè)備或負(fù)荷相對(duì)集中的地方，分配電箱與開關(guān)箱的距離不超過(guò)30米。開關(guān)箱與其控制的固定設(shè)備的水平距離不超過(guò)33、配電箱設(shè)在樓北，干燥、通風(fēng)，配電箱上設(shè)防雨防砸棚，50×5角鋼焊接成，棚寬2.5米，長(zhǎng)4米，高3米，棚上鉚接白鐵皮板，護(hù)欄空腹方鋼焊成，高1.54、配電箱使用省備案產(chǎn)品，，裝設(shè)端正，牢固，移動(dòng)箱裝設(shè)在堅(jiān)固的支架上。固定配電箱中心與地面垂直距離1.5米，移動(dòng)箱與地面的垂直距離5、配電箱內(nèi)的開關(guān)電器位置正確，固定牢固，不歪斜和松動(dòng)，工作零線和保護(hù)零線通過(guò)接線端子板連接，并與保護(hù)零線接線端子分設(shè)。箱內(nèi)的連接線采用絕緣導(dǎo)線，不得有外露導(dǎo)電部分。配電箱的箱體、安裝板、及箱內(nèi)電器不應(yīng)有帶電的金屬底座，外殼等必須作保護(hù)接零。保護(hù)接零通過(guò)接線端子板連接。6、配電箱內(nèi)電器確保可靠完好，無(wú)破損和不合格電器，總配電箱內(nèi)裝設(shè)總隔離開關(guān)和分路隔離開關(guān)、總自動(dòng)開關(guān)和分路自動(dòng)開關(guān)以及漏電保護(hù)器?？傞_關(guān)電器的額定值、動(dòng)作額定值與分路開關(guān)電器的額定值、動(dòng)作額定值相適應(yīng)。設(shè)有電壓表、總電流表、總電度表及其他儀表。7、分配電箱內(nèi)裝設(shè)總隔離開關(guān)和分路隔離開關(guān)、總自動(dòng)開關(guān)和分路自動(dòng)開關(guān)，總開關(guān)電器的額定值、動(dòng)作額定值應(yīng)與分路開關(guān)電器的額定值、動(dòng)作額定值相適應(yīng)。8、每臺(tái)用電設(shè)備有自己專用的開關(guān)箱，實(shí)行一機(jī)一閘制，決不用同一電器開關(guān)控制二臺(tái)及二臺(tái)以上的用電設(shè)備。9、開關(guān)箱內(nèi)在設(shè)備負(fù)荷線的首端處設(shè)置漏電保護(hù)器，在任何情況下都可以使用電設(shè)備實(shí)行電源隔離。10、漏電保護(hù)器使用省推薦產(chǎn)品。開關(guān)箱內(nèi)漏電保護(hù)器其額定漏電動(dòng)作電流不大于30mA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間小于0.1S。11、總配電箱和開關(guān)箱中兩級(jí)漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流和額定漏電動(dòng)作時(shí)間做合理配合，使之具有分級(jí)分段保護(hù)的功能。漏電保護(hù)器按說(shuō)明書安裝、使用。對(duì)擱置已久重新和連續(xù)使用一個(gè)月的漏電保護(hù)器，認(rèn)真檢查其特性，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修理和更換。12、各電器開關(guān)的額定值應(yīng)與其控制用電設(shè)備的額定值相適應(yīng)。13、配電箱、開關(guān)箱中導(dǎo)線的進(jìn)線口和出線口設(shè)在箱體的下底面，進(jìn)出線加護(hù)套分路成束并做存水彎。做好線路標(biāo)記。14、所有配電箱均表明其名稱、用途，并做好線路標(biāo)記。所有配電箱均配鎖，由專人負(fù)責(zé)。每月進(jìn)行檢查和維修一次，維修時(shí)必須將前一級(jí)相應(yīng)的電源開關(guān)分閘斷電，并懸掛停電標(biāo)志牌，嚴(yán)禁帶電作業(yè)。15、所有配電箱、開關(guān)箱在使用過(guò)程中必須按照下述操作順序，①送電操作順序?yàn)椋嚎偱潆娤洹峙潆娤洹_關(guān)箱；②停電操作順序?yàn)椋洪_關(guān)箱→分配電箱→總配電箱16、施工現(xiàn)場(chǎng)停止作業(yè)一小時(shí)以上時(shí)，將動(dòng)力開關(guān)箱斷電上鎖。配電箱、開關(guān)箱內(nèi)不得存放任何雜物，并經(jīng)常保持清潔。17、配電箱開關(guān)箱內(nèi)不得掛接其他臨時(shí)用電設(shè)備