葉 浩
廬山氣象局,江西九江 332900
安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。防雷工程是一個(gè)系統(tǒng)工程,必須綜合考慮,將外部防雷措施和內(nèi)部防雷措施(接閃功能、分流影響、均衡電位、屏敝作用、合理布線、加裝過(guò)電壓保護(hù)器等多項(xiàng)重要因素)作為整體來(lái)統(tǒng)一考慮防雷措施。遵循“整體防御、綜合治理、多重保護(hù)、層層設(shè)防”的方針,依據(jù)以上防雷規(guī)范,力求最大限度地避免由于雷擊造成重要設(shè)備損害。
依據(jù)為《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》、《雷電電磁脈沖的防護(hù)》、《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》、《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保護(hù)器》、《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》、《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》、《浙江省防雷裝置檢測(cè)實(shí)施細(xì)則》。
建筑物所處雷電環(huán)境為:該建筑物主體為17層高的營(yíng)業(yè)辦公樓,建筑面積2400m2。建筑物所在地區(qū),年平均雷暴日為40天。
建筑物需要防雷系統(tǒng)有給排水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)(通信網(wǎng)絡(luò)及程控交換機(jī)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)、安保技防系統(tǒng)、共用天線電視接收系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)布線、消防系統(tǒng))等。
依據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50057-2010)附錄建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)按下式計(jì)算:
N=K·Ng·Ae
式中,N為建筑物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)(次/a)。K為校正次數(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)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,以及特別潮濕的建筑物取1.5,文中K取1。Ae為與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積(km2)。該建筑物高H小于100m,D≈87.2(m)。Ng為建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度,單位:次/(km2·a),Ng=0.024Td1.3。Td為年平均雷暴日,根據(jù)當(dāng)?shù)貫?0(d/a),則Ng=0.024×401.3≈2.9(d/a),該建筑物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N=KNgAe≈ 0.127次 /a。
依據(jù)以上計(jì)算,參照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50057-2010第2.0.3條第八款的要求,其屬于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.06次/a的部、省級(jí)辦公建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物?!睉?yīng)劃為第二類防雷建筑物。
1)避雷帶及引下線的設(shè)置。避雷帶用φ12mm的鍍鋅圓鋼,每隔1m用支架進(jìn)行支撐;
2)可變頻的VRV空調(diào)系統(tǒng)的室外機(jī)組的雷電防護(hù);
3)共用電視接收天線的雷電防護(hù);
4)向航空障礙燈及照明用燈的防雷;
5)主樓防側(cè)擊雷措施。
1)接地設(shè)計(jì)。利用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋網(wǎng)絡(luò)作為接地體,共用接地;
2)等電位設(shè)計(jì)。因設(shè)計(jì)采用共用接地形式,故利用基礎(chǔ)地梁內(nèi)的鋼筋作為等電位連接線,各個(gè)總等電位接地端子板(MEB)的端子箱與其相連。
1)供電系統(tǒng)的防雷。從建筑物配電系統(tǒng)的實(shí)際出發(fā),設(shè)計(jì)了多級(jí)SPD:第一級(jí)采用10/350μs波形測(cè)試,安裝在LPZ0A或LPZ0B與LPZ1區(qū)的交界處,Iimp值≥20KA,第二級(jí)采用8/20μs波形測(cè)試,In值≥40KA,第三級(jí)采用8/20μs波形測(cè)試,In值≥20KA,第四級(jí)采用8/20μs波形測(cè)試,In值≥10KA,直流電源采用8/20μs波形測(cè)試,In值≥10KA;
2)弱電系統(tǒng)防雷。10層的計(jì)算機(jī)房、通訊設(shè)備機(jī)房等電位連接設(shè)計(jì)。因?yàn)樵撚?jì)算機(jī)房為一延伸較大的信息系統(tǒng),故設(shè)計(jì)采用M型的等電位連接網(wǎng)絡(luò)。
1)撥號(hào)專線在進(jìn)入建筑物時(shí)應(yīng)穿鋼管,并就近與防雷的接地裝置連接,并加裝信號(hào)線SPD;
2)在撥號(hào)專線插座后安裝APC PENT1型信號(hào)避雷器,并將機(jī)柜,機(jī)架等大金屬構(gòu)件與機(jī)房的局部等電位連接端子相連;
3)DDN專線在進(jìn)入建筑物時(shí)應(yīng)穿鋼管,并應(yīng)就近與局部等電位連接端子板連接,并加裝SPD;
4)在DDN專線插座后安裝APC PENT1型信號(hào)避雷器;
5)天饋線在進(jìn)入建筑物時(shí)應(yīng)穿鋼管,并就近與機(jī)房?jī)?nèi)的局部等電位連接端子相連,在設(shè)備的前端應(yīng)安裝APC PENT1型信號(hào)避雷器。
機(jī)房采用M型等電位連接系統(tǒng)。機(jī)房及各個(gè)房間沿四壁做環(huán)型閉合等電位連接帶,等電位連接帶采用3×30mm扁銅帶,機(jī)房等電位連接帶有兩點(diǎn)用50mm2塑銅線與大樓總接地體和獨(dú)立機(jī)房保護(hù)地接地體連接。在總配電柜中機(jī)房保護(hù)地用35平方毫米銅線與等電位連接帶直接連接,機(jī)房邏輯地與機(jī)房保護(hù)地之間通過(guò)地網(wǎng)均衡器做等電位連接。機(jī)房等電位連接帶有四點(diǎn)與大樓主筋做等電位連接。機(jī)房?jī)?nèi)所有金屬構(gòu)件、機(jī)柜等用6mm2銅線與等電位連接帶連接。天棚中和地板下的各種管線均與等電位連接帶直接連接。墻面的雙面鋁裝飾板每隔5m與等電位連接帶連接。
1)建筑物的初級(jí)屏蔽,即法拉第籠式的金屬屏蔽結(jié)構(gòu),有必要時(shí)應(yīng)對(duì)機(jī)房增加屏蔽措施,如加裝高密度銅網(wǎng)和高密度鋼網(wǎng),并做好門、窗的屏蔽措施;
2)傳輸線路的屏蔽措施,即各種傳輸線,包括外部傳輸線路和內(nèi)部傳輸線路,均應(yīng)穿金屬管進(jìn)行布線;
3)設(shè)備的屏蔽,即設(shè)備本身應(yīng)具備一定的屏蔽措施,設(shè)備的金屬外殼應(yīng)可靠接地。
需要防護(hù)的弱電線路包含:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)線、電話線路、視頻監(jiān)控線路、火災(zāi)報(bào)警線路、建筑物設(shè)備管理自動(dòng)化線路等。所使用的傳輸介質(zhì)通常為雙絞線、同軸電纜和光纖。這些弱電線路的防護(hù)思路是一樣的。
1)要分清過(guò)電壓源。一般有兩種情況,一是過(guò)電壓沿金屬線從室外傳到室內(nèi),二是室內(nèi)的金屬線路在LEMP的作用下感應(yīng)出了過(guò)電壓;2)對(duì)不同的傳輸介質(zhì)所采取的防護(hù)措施不同,對(duì)光纖,只需做好金屬部分的接地即可;3)對(duì)金屬傳輸介質(zhì),防護(hù)方法有兩種,如果過(guò)電壓從室外傳來(lái)進(jìn)來(lái),防護(hù)方法就是在過(guò)電壓傳輸線路的節(jié)點(diǎn)安裝SPD。