第一章 防雷重要性及雷电防护

第二章 设计依据

第三章 方案设计

第一章 防雷重要性及雷电防护

引言

雷电是一种极具破坏力的自然现象，其电压可高达数百万伏，瞬间电流更可高达数十万安培。千百年来，雷电所造成的破坏可谓不计其数。落雷后在雷击中心1.5-2Km半径的范围内都可能产生危险过电压损害线路上的设备。雷电灾害如同暴雨、飓风一样都属于气象（自然）灾害，它与水、旱、刑事犯罪、交通事故统称为影响社会安全和经济发展的六大灾害。

一般而言，雷电灾害具有突发性、多样性、复杂性、破坏性和选择性等特点。雷电侵害的途径很多，主要包括直击雷、感应雷、高电压反击、雷电波侵入及电磁波辐射等途径。

按照《建筑物防雷设计规范》（GB50050-2010）和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》相关规定，建筑物应该有防直击雷措施，电源系统应有防浪涌保护装置。电子信息系统设备由TN交流配电系统供电时配电线路必须采用TN-S系统的接地方式，计算机网络系统、监控系统、通信系统等信息系统应有雷电防护措施，接地系统应采用公共接地系统，接地系统不大于其中最小值。

完整系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面: 

      1、外部防雷包括接闪器（避雷针、带、线）、引下线（建筑物钢筋、人工引下线）、接地装置（接地体、地网）等等，其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭，将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线、接地体等，泄放入大地。 

2、内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。在需要保护设备的前端安装合适的避雷器，使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。将可能进入的雷电流阻拦在外，将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地，确保后接设备的安全。

第二章 设计依据

（1）《建筑物防雷设计规范》（2010版）            GB50057-2010

（2）《建筑物电子信息系统防雷技术规范》           GB50343-2012

（3）《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》         GB50601-2010

（4）《建筑物防雷装置检测技术规范》               GB/T21431-2015

（4）《防雷装置检测服务规范》                     GB/T 32938-2016

（5）《爆炸和火灾危险场所防雷装置检测技术规范》   GB/T 32937-2016

（6）其它现行国家规范、规程及标准；

第三章 设计方案

一、现场环境分析

移动方舱一般放置于周围开旷的地方，当雷雨天气到来，容易对其信号天线等竖立的金属杆造成引雷现象，由于方舱未做避雷防护，则不仅会对其内部设备造成损坏，还会对方舱里人员造成危害。加强方舱的雷电防护尤其显的重要。

该区域有两套方舱设备，两台设备长宽高分别为为：6058mm×5280mm×2438mm；6058mm×2638mm×2438mm；

方舱一侧有12米高度的电动升降杆，杆上部有高度2.5米超短波天线。

二、方案设计

根据设备勘查情况，本着经济合理、安全可靠的原则。在不增加升降避雷针和防电磁干扰的情况下，在原升降杆顶部增加一支3米高的防侧闪型符合绝缘避雷针。升降杆顶部加设横杆，避雷针固定在横杆一侧，避雷针和天线间距不大于1米。

为了保护方舱内部设备不受雷击，每台方舱防雷设备设置如下：

1.内部电源处加装一套WJA220-40KA的防雷器。

2.现场有一台12路网络设备（交换机等），该设备处加装两台8路或者一台16路网络防雷设备。

3.网络信号设备端口处加两台485防雷器。

4.天馈信号设备端加装两台天馈信号防雷器。

5.避雷针独立接地电阻不大于10欧姆，电源设备独立接地装置接地电阻不大于4Ω。如果采用联合接地，则接地电阻不大于4欧姆。

6.避雷针引线下线采用绝缘铜软线引下。

三、避雷塔高度设计

依据《建筑物防雷设计规范》（2010版）GB50057-2010规范要求，该类建筑物防雷类别为二类建筑。避雷针滚球半径hr取45m。 

当针高度h小于或等于hr时：  

①距地面hr处作一平行于地面的平行线；

②以针尖为圆心，hr为半径，作弧线交于平行线的A,B两点；

③ 以A、B为圆心，hr为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切。从此弧线起到地面止就是保护范围。保护范围是一个对称的锥体； 

④ 避雷针在hr高度的xx1平面上和地面上的保护半径，按下列计算式确定：      

     rx=√h(2hr–h)–√hx(2hr–hx)  

ro=√h(2hr–h) 

式中：rx 避雷针在hr高度的xx/平面上的保护半径   

      hr 滚球半径，根据相关规范要求二类防雷建筑取45m。       

hx 被保护物的高度 2.5米；

ro  避雷针在地面上的保护半径取45m 

单支避雷针的保护半径计算公式为： rx=√h(2hr–h)–√hx(2hr–hx) 

通过公式可得，超微波天线在高度hx=2.5米时，避雷针高度3米时，在2.5米

处保护半径在1.36米。由于原升降杆高度为12米，当加装3米高的避雷针后，总高度为15米。此时保护半径为33米，可覆盖整个方舱。

四、接地装置设置：（当接地电阻不满足规范要求时选择此项）

材料计划一材料采购一(材料构配件、设备进场使用报验单)→现场材料分类一接地网开挖一接地装置制作一接地沟回填恢复一接地线缆敷设一接地电阻测试下一清场

1、接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.6m，宜埋设在冻土层以下。水平接地体应挖沟埋设，钢质或铜质垂直接地体宜直接打入地沟内，其间距不宜小于其长度的2倍并均匀布置。

2、垂直接地体坑内、水平接地体沟内宜用低电阻率上回填并分层夯实。

3、接地装置宜采用热镀锌钢质材料。在高土电阻率地区，宣采用换土法、降阻剂法或其他新技术、新材料降低接地装置的接地电阻。

4.水平接地体可采用40*4热镀锌扁铁和石墨降阻模块，垂直接地体可采用5.*5热镀锌角铁或铜包钢接地棒。

5、钢质接地装置宜采用焊接连接，其搭接长度应符合下列规定:

1)扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍，不少于三面施焊。

2)圆钢与圆钢搭接秋圆钢直径的6倍，双面施焊。

3)圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊。

6、焊接部位应做防腐处理。

7、接地装置的垂直接地极、水平连接带材料、沥青防腐(绝缘)处理要求、接地装置制作参数符合设计要求。

8、接地装置施工完毕后进行实地测量，测量接地电阻。

9、接地装置制作过程施工中做到节点尺寸到位、物料不偷工减料、按照设计规范标准和甲方要求为施工原则。