长源实业有限公司办公楼防雷工程设计方案

摘要：智能建筑物是计算机技术、通信技术及信息技术系统集成的现代化建筑；它最大的特点是建筑物内安置了大量的微电子设备，，由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性，这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。

关键词：防雷工程;设计方案

Abstract: intelligent building is computer technology, communication technology and information technology system integration of the modernization construction; It is the biggest characteristic is placed within the building a large amount of microelectronics equipment,, because microelectronics equipment has high density, high speed, low voltage and low power consumption features, this makes it to all sorts of such as lightning overvoltage, electric power system operating over-voltage, electrostatic discharge, electromagnetic radiation electromagnetic interference is very sensitive.

Keywords: lightning protection engineering; Design scheme

中图分类号： [TJ417] 文献标识码：A文章编号：

引言：雷电灾害是“联合国国籍减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害，是全球十大自然灾害之一。在我国，雷灾，已经上升到自然灾害的第三位，仅次于台风和洪水。 每年，我国遭雷击人数超过 1 万，伤亡人数超过 3000 人，财产损失在 50 亿到 100 亿人民币。近年来，随着社会经济和科学技术的飞速发展，现代建筑越来越智能化。长源实业有限公司办公楼位于茂名市茂港区，根据历年气象资料，该地区的年平均雷暴日接近94d，属于强雷暴地区，为确保办公楼现有设备、计算机和网络系统的安全可靠运行，因此在设计此办公楼综合防雷时，按国家二类防雷标准来考虑，建立一个完善的防雷系统。

一、办公楼现场勘查情况

1、长源实业有限公司办公楼位于茂名市茂港区，据对该办公楼查看，此大楼为高8.0米所有，层次为2.5层的框架结构建筑物，办公楼楼顶未有安装防直击雷措施。

1.1、大楼供电制式：TN-S制，中心机房采用专线供电，大楼各层交换机由墙插供电，附楼计算机机房由总配电房专线供电。电源供电情况：

A、总配电房位于大楼一层，整栋大楼由总配电房供电，没有防雷保护措施。

B、计算机中心机房位于办公楼3层，计算机中心机房从总配电房引入1条三相电源专线，分别为机房空调机供电、UPS供电，未作防雷。

C、在办公楼的第一层销售中心，第2层的三个办公室各有十六换机房一台，交换机直接由墙插供电，未作防雷。

1.2网络系统情况：

A.计算机机房有数据专线、内部局域网服务器端口，现未作防雷防护。

B.办公楼各个办公室都有自己网络交换机和从计算机中心机房来的网络线，现未作防雷防护。

1.3、地网状况：该办公大楼本身建有建筑地网。

2、大楼内防雷保护对象概况

计算机中心机房有服务器，十六换机，空调，UPS，Adsl Modem。另外从中心机房出来网线分别通向各个办公室，接到各个办公室的十六换机（换机由墙插供电），再通向各个终端。

本方案包括天面直击雷防护、电源防雷保护、信号防雷保护、机房等电位接地和地网改造等部分,是一个完备的整体保护方案。

二、防雷设计方案

1、接地系统的设计

本方案设计地网时，采用联合接地的方式设计，应将多根接地体连接成地网，地网的布置应优先采用环型地网，这样有利于雷电流的散流和内部电位的均衡。具体为采用5*50*2000镀锌角钢做地桩,等距离埋设于地下1-1.5米深处, 地极间隔4.5-5米。用4*40镀锌扁钢或Ф12镀锌圆钢将地桩焊接连通,焊接处作防腐处理，并与大楼立柱内主筋焊接连通。用35mm²铜芯塑胶软线做接地干线,将地网与机房等电位汇接排连接。

用35mm²铜芯塑胶软线做接地干线引至楼顶中心交换机房，将干线与交换机房等电位连接带相连。用6mm²多股铜线将设备接地以最短的距离与等电位连接带连接。

2、直击雷防护设施设计

本方案设计直击雷防护措施采用针带式结构进行设计，在办公楼屋顶女儿墙上敷设避雷网带，同时在檐角、屋角等易受雷击的部位安装避雷短针，同时避雷针与避雷带连接，同时并在屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格；在两个梯屋上分别安装一支六米高的不锈钢高针。具体采用Ф10镀锌圆钢组成避雷网带和避雷网格，短针采用Ф16镀锌圆钢。

2、感应雷击防护方案

统计数据资料表明，微电子网络系统80%以上的雷害事故都是因为与系统相连的线路上感应的雷电冲击过电压造成的。因此，对雷电的防护，尤其是对感应雷击的防护更为重要。做好感应雷击的防护是整体防雷中不容忽视的一环。

根据长源实业办公楼和机房的现状和需求，其感应雷防护包括机房防雷、各个办公室的交换机防雷等。而从防雷对象而言，又包括电源防雷、通信线路防雷和室内屏蔽等。

（1）、电源系统的防护

为了确保防雷效果，我们认为电源系统应采用三级防雷。

A.在大楼低压配电屏的三相入线处及办公楼计算机房专线安装第一级避雷器，该避雷器放电电流很大，可防止直击雷损坏后续设备，本级保护为粗级保护。

B.分别在中心机房电源入线处、交换机所在第二层楼电源入线处和一楼销售中心安装第二级避雷器，本级为精细保护，它能将通过电源线路感应的雷电脉冲抑制在设备承受的安全电压之内。

C.分别在中心机房的UPS出线端与办公楼第二层楼的三个办公室电源入线处、交换机墙插处安装第三级避雷器。其中三个办公室每个办公室安装单相避雷器，并联安装，3台，每个办公室的交换机墙插处安装避雷器插板，共三个，一楼供销中心的交换机墙插处安装避雷器插板，共一个；中心机房三个墙插分别安装三个避雷器插板，中心机房UPS处安装避雷器一个，本级防护是作为计算机系统设备的重点保护。

（2）、通信系统的防雷

计算机机房进出办公楼信号线均是雷电引入的途径，应安装相应的信号避雷器。具体为：机房宽带入线Adsl Modem安装Adsl避雷器，服务器与16换机连接间安装信号避雷器，十六换机安装一个十六口网络信号避雷器；同时针对四个办公室的四台十六换机分别安装四台十六口网络信号避雷器

（3）、机房等电位接地

机房内所有设备的金属外壳都应接地，金属走线架、水管等金属物也必须接地。机房内金属物良好的接地不但是用电安全的要求，也是屏蔽雷电感应、均衡设备电位的重要措施。

接地有单点接地、多点接地和混合接地三种方式。从抗干扰的角度讲：低频通信设备宜用单点接地，高频通信宜用多点接地，高、低频混合通信设备宜采用混合接地，接地线的要求是粗、短、直，要兼顾到泄放设备短路电流和泄放雷电流的能力。具体为：用3*40的接地排铺设于机房的内,与户外接地干线相连,将所有设备的机壳、防静电地板、金属门窗、避雷器的接地极等,分别以最短的距离就近连接到汇流接地排上,以确保设备地与地网等电位。同时将接地汇流排多点与机房内主筋电气连通，即采用网型等电位连接。

结束语：防雷设计本身就是一个系统工程，建筑物的防雷必须从外部防雷和内部防雷两方面进行考虑和设计，从外部防雷的防直击雷设施，地网的设计整改，内部防雷的等电位连接，共用接地系统，安装电涌保护器等方面进行了系统的设计，只有从外部防雷和内部防雷两个方面综合考虑设计，防雷才能取得很好的效果。

参考文献:

[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010.

[2]《雷电与避雷工程》 苏邦礼等中山大学出版社.

[3]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343―2004.

作者简介：梁宏文（1975--），男，汉，广东省高州市人，专科学历，助工，从事防雷检测、防雷工程设计、安装工作。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。