田德寶 牛 萍 樊 榮 羅 霞 謝大勇

（1.嘉興市氣象局，浙江 嘉興 314050；2.湖州市氣象局，浙江 湖州 313000）

各種電子設(shè)備和大規(guī)模集成電路被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑，由于其工作電壓低，過電壓耐受能力有限，雷擊產(chǎn)生的過電壓波沿輸電線路傳播往往會引起電子設(shè)備誤操作，造成電子設(shè)備損壞，甚至威脅人身安全。因此，低壓配電系統(tǒng)的防雷保護已成為現(xiàn)代建筑綜合防雷的重要組成部分。低壓配電系統(tǒng)的防雷設(shè)計是一個系統(tǒng)工程，其必須由具備相應(yīng)防雷工程設(shè)計資質(zhì)的單位予以實施。目前，由于社會防雷公司參差不齊，防雷設(shè)計出現(xiàn)不專業(yè)、不規(guī)范、不成系統(tǒng)等問題，存在諸多安全隱患。低壓配電系統(tǒng)的防雷設(shè)計，除嚴格執(zhí)行現(xiàn)行有效的國家和行業(yè)標準外，還應(yīng)綜合考慮被保護設(shè)備的特點，切實做到安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的設(shè)計原則。

1 設(shè)計中存在的問題分析

通過對嘉興市本級2010－2011年度低壓配電系統(tǒng)防雷設(shè)計的技術(shù)評價統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，設(shè)計中存在的主要問題及其所占百分比見表1。

表1 2010－2011年度低壓配電系統(tǒng) 防雷設(shè)計技術(shù)評價統(tǒng)計表

1）依據(jù)引用不規(guī)范

針對不同的保護對象，設(shè)計依據(jù)的引用應(yīng)與之相匹配，但是在實際操作中，仍有部分設(shè)計人員沿用與設(shè)計內(nèi)容不相關(guān)或已廢止的規(guī)范性文件。

2）考慮因素不周全

有設(shè)計者僅僅從建筑物自身出發(fā)，對建筑物所在地的周邊環(huán)境、地理地貌、地質(zhì)情況、氣候和災(zāi)害性天氣、雷電活動規(guī)律以及被保護設(shè)備的特點等不加考慮，甚至有設(shè)計者僅根據(jù)建筑物內(nèi)配電箱（柜）的布置直接判定雷電防護等級及SPD 的配置。

3）因子取值不嚴謹

現(xiàn)場勘測不到位，資料的收集不夠完整，出現(xiàn)諸如建筑尺寸與設(shè)計藍圖不一致、入戶服務(wù)設(shè)施長度取值偏離實際、土壤電阻率取值無來源、相關(guān)參數(shù)取值不符合實際等問題，以上任何一項都會導(dǎo)致雷電防護等級的劃分嚴重失真。

4）SPD 配置不科學(xué)

SPD 的選型不合理，級別配置達不到防護要求，甚至有防雷公司為了追求更高的經(jīng)濟效益，出現(xiàn)了有箱（柜）必裝的境地，從未考慮分級保護中的能量配合等問題，嚴重違背了防雷設(shè)計經(jīng)濟合理之原則，也影響了這個防雷系統(tǒng)的可靠性。

5）設(shè)計圖紙不齊全

設(shè)計方案中無設(shè)計、施工圖紙，或者圖紙不齊全、標注不清晰，部分圖紙中所反映的內(nèi)容與現(xiàn)實相違背，甚至出現(xiàn)電氣系統(tǒng)圖和干線圖相矛盾，導(dǎo)致SPD 設(shè)置有誤，施工圖紙中標注的SPD 型號與所選SPD 不一致等問題，以上給評價工作和后期施工都帶來了很大的負面影響。

6）服務(wù)保障不到位

體系的防雷工程不單單是從設(shè)計到施工的過程，而且還得包括工程質(zhì)量管理、系統(tǒng)運行與維護等措施，部分設(shè)計人員往往忽略或回避上述內(nèi)容，將防雷設(shè)計簡單視為一次性事件，無法保障防雷系統(tǒng)持續(xù)可靠運行。

2 設(shè)計思路與實現(xiàn)方法

1）目的要明確

首先要明確擬保護對象的空間和范圍，了解其結(jié)構(gòu)和功能，全面掌握安裝在該建筑物內(nèi)電氣設(shè)備的重要性及抗擾能力，按照需要保護的程度確定防雷設(shè)計。

2）思路要清晰

為確保防雷設(shè)計思路清晰，設(shè)計方案的編制可參考以下步驟進行。

（1）項目概述

簡要闡述雷電災(zāi)害機制及其防護措施，分析工程進行雷電防護建設(shè)的必要性。

（2）設(shè)計依據(jù)

應(yīng)以現(xiàn)行有效的國家標準和行業(yè)標準為依據(jù)，也可采用ΙEC 標準，在設(shè)計方案中對所采取的技術(shù)措施及施工工藝等，都應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范要求，不要刻意引用與設(shè)計內(nèi)容不相干的規(guī)范性文件。

（3）現(xiàn)場勘測

除了考察工程所在地的周邊環(huán)境、地理地貌、地質(zhì)情況、氣候和災(zāi)害性天氣特點以及雷電活動規(guī)律等因素外，還應(yīng)掌握建筑布置情況，列表說明各建筑物的結(jié)構(gòu)尺寸、層數(shù)、建筑面積等信息，描述建設(shè)工程現(xiàn)有防直擊雷和等電位連接等措施，詳細說明工程低壓配電系統(tǒng)及弱電系統(tǒng)情況，列表說明各建筑單體入戶服務(wù)設(shè)施敷設(shè)方式及線纜長度，詳述土壤電阻率的測試環(huán)境及測試方法并提供測試結(jié)果，分析各電氣設(shè)備的耐壓能力等。

（4）具體防雷設(shè)計

①雷電防護等級劃分

根據(jù)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2012 之規(guī)定，建筑物電子信息系統(tǒng)的雷電防護等級可按以下三種方法確定：一是按防雷裝置的攔截效率確定雷電防護等級；二是按電子信息系統(tǒng)的重要性、使用性質(zhì)和價值確定雷電防護等級；三是按風(fēng)險管理要求進行雷擊風(fēng)險評估。對于重要的建筑物電子信息系統(tǒng)，宜分別采用第一和第二兩種方法進行評估，按其中較高防護等級確定，對于重點工程或用戶提出要求時，可按第三種方法確定雷電防護措施。

②SPD 選型與配置

設(shè)計中使用的SPD，必須是經(jīng)過具備檢測資質(zhì)機構(gòu)檢驗合格的產(chǎn)品，且有備案。SPD 的選型與配置應(yīng)根據(jù)雷電防護等級的劃分結(jié)果以及被保護設(shè)備的特點予以實施。

在低壓配電系統(tǒng)中，從電力變壓器低壓側(cè)開始至設(shè)備機房用電設(shè)備的整個配電線路上，各級設(shè)備的絕緣強度及耐沖擊電壓強度是逐級降低的，正確選擇各類配電線路設(shè)備處安裝什么類別、什么規(guī)格、什么性能的電源SPD，并充分考慮其能量配合問題，才能取得良好的防護效果。建筑物內(nèi)220/380V 配電系統(tǒng)中設(shè)備絕緣耐沖擊電壓額定值如表2所示。

按防雷裝置的攔截效率或按電子信息系統(tǒng)的重要性、使用性質(zhì)和價值來確定雷電防護等級時，用于電源線路的SPD 沖擊電流和標稱放電電流參數(shù)推薦值如表3所示。

表2 建筑物內(nèi)220/380V 配電系統(tǒng)中設(shè)備絕緣耐沖擊電壓額定值

表3 電源線路SPD 沖擊電流和標稱放電電流參數(shù)推薦值

確定了雷電防護等級、SPD 的設(shè)置級數(shù)、SPD性能參數(shù)之后，還應(yīng)綜合考慮SPD 的有效保護水平、連接導(dǎo)線材料規(guī)格及長度、多級SPD 間能量配合等因素。同時，還應(yīng)出具SPD 配置表，內(nèi)容應(yīng)包含防護級別、對應(yīng)的配電箱（柜）名稱及編號、配電箱（柜）用途、SPD 的安裝數(shù)量等詳細信息。

（5）防雷工程預(yù)算

工程預(yù)算應(yīng)包含材料費（主材和輔料）、施工費、工程管理費、設(shè)計費及稅金等。費率比例應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。

（6）服務(wù)保障措施

包含項目設(shè)計、施工及投入運行等各環(huán)節(jié)的保障性措施及服務(wù)承諾，如項目質(zhì)量管理、系統(tǒng)運行維護、技術(shù)咨詢與培訓(xùn)機制等內(nèi)容。

（7）相關(guān)圖紙、資料

設(shè)計方案最后應(yīng)附相關(guān)的圖紙、資料，并確保材料完整、內(nèi)容真實、易于識別。內(nèi)容包括建筑總平面圖、強電總平面圖、弱電總平面圖、配電干線圖、配電系統(tǒng)圖、SPD 電路原理圖、SPD 安裝位置示意圖、SPD 安裝施工圖（備注SPD 連接線材料規(guī)格及長度、SPD 前端過電流保護裝置及其他施工要求）等，另外提供防雷工程項目組人員名單。

3）數(shù)據(jù)要真實

防雷工程設(shè)計所需的各項數(shù)據(jù)及因子必須經(jīng)現(xiàn)場勘測或查閱相關(guān)資料所得，甚至部分數(shù)據(jù)應(yīng)由相關(guān)權(quán)威部門提供，不能隨意捏造、調(diào)整，更不能以一幢建筑的數(shù)據(jù)類同其他建筑，隨意夸大風(fēng)險因子。

4）計算要詳實

在確定雷電防護等級的計算過程中，需提供詳細的計算過程，計算所需的各項數(shù)據(jù)及參數(shù)因子必須與項目勘測結(jié)果相一致，相關(guān)數(shù)據(jù)的處理必須符合規(guī)定要求，尤其是多幢建筑，應(yīng)分別計算，不能以一幢為例類同所有。

5）結(jié)果要理想

低壓配電系統(tǒng)的防雷設(shè)計，是一項將安全性和經(jīng)濟性綜合優(yōu)化的系統(tǒng)工程，尤其是SPD 的配置，要充分利用每一套SPD 的保護范圍，在確保設(shè)備安全的情況下，合理優(yōu)化SPD 的安裝數(shù)量。同時，設(shè)計方案要滿足各方要求，確保防雷工程順利實施、防雷系統(tǒng)可靠運行。

3 結(jié)論

建筑低壓配電系統(tǒng)的防雷設(shè)計宜根據(jù)擬保護對象所處環(huán)境進行雷擊風(fēng)險評估，確定雷電防護等級，并結(jié)合雷電防護分區(qū)和需保護設(shè)備的特點，選擇匹配的SPD 進行防護。設(shè)計要做到目的要明確、思路要清晰、數(shù)據(jù)要真實、計算要詳實、結(jié)果要理想等要求，切實達到安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的設(shè)計原則，確保被保護設(shè)備的防雷安全。

[1] 中國機械工業(yè)聯(lián)合會.建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 GB 50057-2010[S].北京:中國計劃出版社,2011.

[2] 四川省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳.建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范GB 50343-2012[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.

[3] 國家能源局.電子設(shè)備防雷技術(shù)導(dǎo)則DL/381-2010[S].北京:中國電力出版社,2010.

[4] 梅衛(wèi)群，江燕如.建筑防雷工程與設(shè)計[M].2版.北京:氣象出版社,2004:419-438.

[5] 楊仲江.防雷工程檢測審核與驗收[M].北京:氣象出版社,2005:196-201.

[6] 盧衛(wèi)星，程傳軍，周岳建.淺談低壓電源線路電涌保護器的選型與設(shè)置[J].浙江氣象,2011,32(4):43-46.