第一章 概述

一、雷电防护的基本理论 

1、雷击侵入设备的途径

2、雷击防护的基本原理

雷击防护：就是通过合理、有效的手段将雷电流的能量尽可能的引入到大地，是疏导，而不是堵雷或消雷。一个完整的防雷系统包括两个方面：直接雷击的防护和感应雷击的防护。缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潜在危险的。一般我们将其分为外部避雷和内部避雷两部分。由避雷针（或避雷带、避雷网）、引下线和接地系统构成外部防雷系统，主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故；而内部防雷系统则是防止雷电和其它形式的过电压侵入设备中造成损坏，这是外部防雷系统无法保证的，为了实现内部避雷，需对建筑物进出各保护区的电缆、金属管道等安装过电压保护器进行保护并良好接地。

（1）、多级分级（类）保护原则：即根据电气、微电子设备的不同功能及不同受保护程序和所属保护层确定防护要点作分类保护；根据雷电和操作瞬间过城市危害的可能通道从电源线到数据通信线路都应做多级层保护。 

（2）、外部无源保护：在0级保护区即外部作无源保护，主要有避雷针（网、线、带）和接地装置（接地线、地极）。

 保护原理：当雷云放电接近地面时，它使地面电场发生畸变。在避雷针（线）

顶部，形成局部电场强度畸变，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针（线）放电，再通过接地引下线，接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效的防直击雷的方法。然而，以往一般认为用避雷针架空得越高越好（一般只按45度角考虑），且使用被动放电式避雷针，其反应速度差，保护的范围小以及导通量小。

根据现代化发展的要求，避雷针应选择提前放电主动式的防雷装置，并且应该从30度、45度、60度等不同角度考虑，安装，以做到对各种雷击的防护，增大保护范围以及增加导通量。建筑物的所有外露金属构件（管道），都应与防雷网（带，线）良好连接。

（3）、内部防护 

a、电源部分防护：雷电侵害主要是通过线路侵入。高压部分电力局有专用高压避雷装置，电力传输线把对地的电力限制到小于6000伏（IEC62.41），而线对线则无法控制。所以，对380v低压线路应进行过电压保护，按国家规范应分三部分：建议在高压变压器后端到楼宇总配电盘间的电缆内芯线两端应对地加避雷器，作一级保护；在楼宇总配电盘至楼层配电箱间电缆内芯线两端应对地加装避雷器，作二级保护；在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端应对地加装避雷器，作为三级保护。目的是用分流（限幅）技术即采用高吸收能量的分流设备（避雷器）将雷电过电压（脉冲）能量分流泄入大地，达到保护目的，所以，分流（限幅）技术中采用防护器的品质、性能的好坏是直接关系网络防护的关键，因此，选择合格优良的避雷器至关重要。 

b、信号部分保护：

对于信息系统，应分为粗保护和精细保护。粗保护量级根据所属保护区的级别确定，精细保护要根据电子设备的敏感度来进行确定。其主要考虑的如：卫星接收系统、电话系统、网络专线系统、监控系统等。建议在所有信息系统进入楼宇的电缆内芯线端，应对地加装避雷器，电缆中的空线对应接地，并做好屏蔽接地，其中应注意系统设备的在线电压、传输速率、按口类型等，以确保系统正常的工作。 

（4）、接地处理 

一般整个建筑物的接地系统有：建筑物地网（与法拉第网相接）、电源地（要求地阻小于10欧）、逻辑地（也称信号地）、防雷地等，有的（如IBM）公司要求另设专用独立地，要求地阻小于4欧（根据实际情况可能也会要求小于1欧）。然而，各地必须独立时，如果相互之间距离达不到规范要求的话，则容易出现地电位反击事故，因此，各接地系统之间的距离达不到规范的要求时，应尽可能连接在一起，如实际情况不允许直接连接的，可通过地电位均衡器实现等到电位连接。为确保系统正常工作，应每年定期用精密地阻仪，检测地阻值。接地装置由接地极及一些附件、辅助材料组成。接地装置的选材和施工主要决定于土质结构，即土壤的地阻率ρ。不同层土质结构不同，因而地阻率ρ不同，为增加接地装置使用效率，应使用长效降阻剂。 

5、雷电的选择性

A、易遭雷击的地点： 

1、土壤电阻率较小的地方，如有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处、湖沼、低洼地区和地下水位高的地方； 

2、山坡与稻田接壤处； 

3、具有不同电阻率土壤的交界地段。 

B、易遭受雷击的建（构）筑物： 

1、高耸突出的建筑物，如水塔、电视塔、高楼等； 

2、排出导电尘埃、废气热气柱的厂房、管道等； 

3、内部有大量金属设备的厂房； 

4、地下水位高或有金属矿床等地区的建（构）筑物； 

5、孤立、突出在旷野的建（构）筑物。

第二章 、防雷设计方案

一、设计依据及相关标准 

GB 50057-2010    《建筑物防雷设计规范》（2000版）

GB 50343—2012《 建筑物电子信息系统防雷技术规范》

GB 50054-95    《低压配电设计规范》

GB 50174-93    《电子计算机机房设计规范》

GB/T50311-2000 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范

二、建筑物概况

需要进行避雷防护的建筑物为，墙体为金属框架，屋顶为沥青瓦。

三、设计内容

1、外部直击雷、感应雷防护

A、在屋顶设置直径Φ10避雷网或者高度不小于1米的避雷针

B、做单独引下线连接接地体。

C、接地网接地电阻不大于10欧姆。

2、建筑金属框架连接接地网，接地网不与避雷带、避雷针引下线共用。

3、内部防雷

A、电源总配电处安装380V一级浪涌保护器。

B、对于较为重要的设备还需安装二级浪涌防护。

C、浪涌保护器接地线不与避雷带、避雷针引下线共用。

D、浪涌保护器接地排测试不大于4欧姆。