某小学防雷设计方案

2019-06-07 17:18:15  

                                           某小学防雷设计方案

本文主要从电源部分的防雷保护和监控系统部分的防雷保护来进行分析探讨:

一、电源部分的防护
1、在三栋教学楼的总配电箱处安装第一级电源防雷箱。
三相电源防雷箱     型号:AX100A   3
2. 在三栋教学楼的分配电箱处安装第二级电源防雷器。
三相电源防雷器     型号:AM40A 数量:12台
3. 在教师楼的总配电箱处安装第一级电源防雷箱。
三相电源防雷箱     型号:AX100A   1
4. 在教师楼的分配电箱处安装第二级电源防雷器。
三相电源防雷器     型号:AM40A 数量:4台
5. 在宿舍楼的总配电箱处安装第一级电源防雷箱。
三相电源防雷箱     型号:AX100A   1
6. 在宿舍楼的分配电箱处安装第二级电源防雷器。
三相电源防雷器     型号:AM40A 数量:5台
7. 在实验楼的总配电箱处安装第一级电源防雷箱。
三相电源防雷箱     型号:AX100A   1
8. 在实验楼的分配电箱处安装第二级电源防雷器。
三相电源防雷器     型号:AM40A 数量:5台
9. 在行政楼的总配电箱处安装第一级电源防雷箱。
三相电源防雷箱     型号:AX100A   1
10. 在行政楼的分配电箱处安装第二级电源防雷器。
三相电源防雷器     型号:AM40A 数量:5台
11. 在体育馆的总配电箱处安装第一级电源防雷箱。
三相电源防雷箱     型号:AX100A   1
12. 在体育馆的分配电箱处安装第二级电源防雷器。
三相电源防雷器     型号:AM40A 数量:1台
 
  
二、监控部分的防护
1. 在外墙的12台中速球机处安装视频监控系统综合防雷器。
 视频监控系统综合防雷器 型号:AJ3-220 数量:12台
2. 在监控机房的电源处安装第二级电源防雷器。
单相电源防雷器     型号:AM40C 数量:1台
3. 在监控机房的视频信号输入处安装视频信号防雷器。
视频信号防雷器     型号:AS12B 数量:48台
4. 在监控机房内配防雷插座
     插排式防雷器       型号:AM10-5 数量:2台
5. 外墙的12台中速球机处,需要做地网。
地网形式采用传统的方式(热镀锌角钢),地网形状可采用环形或一字形地网,如下图所示:
 
                  环形地网
           一字形地网
以下为地网建设的注意事项:
1)地网建设地点应选择在距监控摄像头支撑杆周围较近的潮湿、土壤电阻率较低的地方,同时还应尽量避开干燥、有腐蚀性物质的地方;
2)注意使接地体与埋地金属物体或电缆之间保持一定距离,如果距离不够,应把它们用金属连接成电气通路,以免发生击穿;
3)接地体埋设深度不应小于0.6~0.8m,人工接地时接地极相对接地引线对称摆设接地极(如果条件许可的话),这样符合雷电放电时的对称效应;
4)地网引接线采用多芯铜线,接地体到立杆的接地引线应尽量短;
5)为避免接地网的腐蚀,接地极应采用热镀锌角钢,并在垂直接地极和水平接地极互联处采取防腐措置。
6. 监控机房内需要做均压等电位。
实践证明,防雷效果和接地电阻并无直接关系。这是因为对防雷而言,接地线电感压降对设备的影响远大于接地电阻对设备的影响。这个原因在于只要按照标准设计和施工,接地电阻上的电压降对整个机房设备都是等电位的,而不会在设备间形成大的电位差,但引线电感上的电位差却是直接加在设备间的,如接地电阻的电位抬高则整个机房内电位抬高,设备仍处于等电位中;但如设备至地之间引线较长的话,接地引线上的电位差都可能引起设备损坏。这个电位差,可根据下式算出:
U=Ldi/dt
U    接地线上的压降
L:     引线电感
di/dt:雷电流的变化率
如引线长1m,入侵的雷电流为20kA(8/20ms),则每米导线上的电压降为3.6kV,如接地线长为5m,则电位会抬高至18kV,很多设备则会因这个过压而导致损坏。
正确的概念是:对必须接地的设备,从防雷角度讲,必须进行可靠接地,但地阻值的大小是安规的要求,对防雷效果没有直接影响。对防雷效果影响最大的是机房内系统间的等电位连接,因此为了保证机房内设备安全,设备间必须进行合理有效的均压等电位连接。
 
            机房设备大星形连接产生电位差的示意图
如按照上图所示的方式对机房内设备进行接地,当有雷击时,会在接地引线上产生较大的电位差,其值可根据下式算出:
U=Ldi/dt+IR
每米导线上的电压降为3.6kV, 如接地线长度为5米,地电位抬高为18kV,这个电位差有时足以使设备发生损坏。
 
    机房设备接地达到等电位状态的示意图
为了减小此电位差,可采取上图所示的方法加以改造,这时的电位差,仅仅与大大缩短了的L2线长相关,若将其控制在0.5米以内,则设备A和设备B之间的电位差降为1.8kV,仅为原来的十分之一,大大减小了在互联设备的端口的过电压。
 
监控机房平面图如下所示:
接地改造
在机房防静电地板下方的位置新设一均压环(闭合日字型的等电位连接排),材料采用30×3mm铜排,电气连接和防腐措施可靠。均压环用膨胀螺栓和绝缘子等将其固定在地面上。(30×3mm铜排共需40m)
监控机房内均压环应与建筑物主筋可靠连接,连接点设置两处。(铜铁转换头2个)
机房内各设备就近与均压环用BVR16平方导线进行可靠连接。包括交流电源总配电箱、视频转换机架、光线配线盒、消防操作台、监控操作台、电视墙、防静电地板、气体报警器、电梯控制屏、广播机柜等等。
改造效果如下图所示:
 
 

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