學(xué)校綜合防雷工程設(shè)計方案

一、前言

　  雷擊已成為大自然的嚴(yán)重自然災(zāi)害之一，學(xué)校是教書育人，學(xué)生聚集的地方，防雷設(shè)施尤其重要。近幾年來，隨著教育事業(yè)的快速發(fā)展，學(xué)校高層建筑物不斷增多，電化教育、遠(yuǎn)程教育等信息技術(shù)應(yīng)用日益普及，雷電隱患也隨之增加。2007年5月23日，重慶市開縣興業(yè)小學(xué)遭受雷擊，造成7名學(xué)生死亡、39人受傷的重大雷擊事故,由此可見，學(xué)校做好防雷設(shè)施的預(yù)防是多么的重要?！?/p>

    為了保證電子設(shè)備的正常運行和人員的安全，必須設(shè)計完整有效的防雷方案。

二、現(xiàn)代防雷基本知識  

　  根據(jù)不同的破壞機(jī)理，雷這種特殊的自然放電現(xiàn)象表現(xiàn)為兩種形式：直擊雷和感應(yīng)雷。

　  直擊雷是指帶電云層與大地上某一點之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象。其破壞原理主要是機(jī)械破壞作用，體現(xiàn)在樓房頂角被雷擊落一塊水泥，大樹被雷劈開，屋外的人畜被雷打死等；帶電云層由于靜電感應(yīng)作用，使某一范圍帶上異種電荷，直擊雷發(fā)生以后，云層帶電迅速消失，而地面某些范圍由于散流電阻的存在，以至出現(xiàn)局部高電壓；或者由于直擊雷放電過程中，強(qiáng)大的脈沖電流對周圍的導(dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象，叫做“二次雷”或稱“感應(yīng)雷”，其破壞機(jī)理主要是電子設(shè)備的過壓擊穿，造成設(shè)備故障或損壞，嚴(yán)重者造成設(shè)備整機(jī)報廢。

　  “直擊雷”是在短時間內(nèi)以脈沖的形式通過強(qiáng)大的電流，它的峰值有幾十KA乃至幾百KA，峰值時間很短，以us計的；“感應(yīng)雷”沒有直擊雷那么猛烈，但它發(fā)生的機(jī)率遠(yuǎn)比直擊雷高得多。因為直擊雷只發(fā)生在雷云對地閃擊時才會對地面造成災(zāi)害，而感應(yīng)雷則不論雷云對地閃擊，或者雷云對雷云之間閃擊，都可能發(fā)生并造成災(zāi)害。此外，直擊雷一次只能襲擊一兩個小范圍的目標(biāo)，而一次雷擊可以在比較大范圍內(nèi)多個小局部同時發(fā)生感應(yīng)雷過電壓現(xiàn)象，并且這種感應(yīng)高電壓可以通過電力線、網(wǎng)絡(luò)線等金屬導(dǎo)線傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)，致使雷害范圍擴(kuò)大。特別是隨著大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，防雷已由以前的防直擊雷為主發(fā)展到今天的綜合防雷。

直擊雷的防護(hù)一般采用樓頂安裝避雷帶、避雷針等，配合引下線、地網(wǎng)以保護(hù)建（構(gòu)）筑物及建（構(gòu)）筑物內(nèi)人員的安全；感應(yīng)雷的防護(hù)主要采用線路上安裝雷擊過電壓保護(hù)器，即防雷器，配以線路屏蔽接地、等電位接地處理等綜合運用，以保護(hù)設(shè)備的安全。因此，只是防直擊雷或只防感應(yīng)雷都是不全面的，而應(yīng)進(jìn)行綜合防雷。

三、現(xiàn)場分析

　  該學(xué)校的建筑物主要有一號樓、二號樓、科技樓、體育館、食堂、二棟學(xué)生宿舍樓組成，其中一號樓是機(jī)房所在地，機(jī)房內(nèi)有在較多電子設(shè)備，需要做為一個重點防感應(yīng)雷保護(hù)。另外在場外還有監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備也在重點防感應(yīng)雷保護(hù)之內(nèi)，七棟建筑物不但需要安裝完善的直擊雷防護(hù)設(shè)施，還要做好接地、等電位連接和防感應(yīng)雷保護(hù)措施，從而形成一個完善的綜合防雷系統(tǒng)。

四、設(shè)計依據(jù)

  1、GB50057－94《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》

  2、GB50174－93《電子計算機(jī)房設(shè)計規(guī)范》

  3、JGJ／T16－92《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》

  4、GB9361-88  《計算機(jī)場站安全要求》

  5、GB7450-87  《電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則》

  6、GB2887-89  《計算站場地技術(shù)文件》

  7、GB9361-88  《計算站場站安全要求》

  8、GB50169-92 《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》

  9、JGJ/T16-92  《民用建筑電氣執(zhí)行規(guī)范》

  10、IEC1312    《雷電電磁脈沖的防護(hù)》

  11、XQ3-2000   《氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護(hù)規(guī)范》

五、防雷設(shè)計思路

  由于學(xué)校供電、信號系統(tǒng)防護(hù)點多、面廣，因此，為了保護(hù)建筑物和建筑物內(nèi)各向電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不受雷電損害或使雷擊損害降低到最低程度，應(yīng)從整體防雷的角度來進(jìn)行防雷方案的設(shè)計?，F(xiàn)在都采取綜合防雷，綜合防雷設(shè)計方案應(yīng)至少包括5個方面：直擊雷的防護(hù)、感應(yīng)雷的防護(hù)、屏蔽、等電位聯(lián)結(jié)、防雷接地，缺少任何一方面都是不完整的，有缺陷的和有潛在危險的。

   （一）、直擊雷的防護(hù) 　　

如果無直擊雷防護(hù)，按IEC1312的估算幾乎所有雷電流都流經(jīng)進(jìn)出建筑物的導(dǎo)體型線路（如電源線、信號線等）侵入設(shè)備，這樣的損害就非常之嚴(yán)重，因此做好直接雷擊防護(hù)是做感應(yīng)雷擊防護(hù)的前提；直擊雷防護(hù)按照國標(biāo)GB50057《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》設(shè)計和施工，主要使用避雷針、避雷網(wǎng)、避雷線、避雷帶及良好的接地系統(tǒng)，其目的是保護(hù)建筑外部不受雷擊的破壞，給建筑物內(nèi)的人或設(shè)備提供一個相對安全的環(huán)境。 　

   （二）、感應(yīng)雷的防護(hù) 　

1、主供電源系統(tǒng)的防護(hù)

統(tǒng)計數(shù)據(jù)資料表明，微電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)80%以上的雷害事故都是因為與系統(tǒng)相連的電源線路上感應(yīng)的雷電沖擊過電壓造成的。因此，做好電源線的防護(hù)是整體防雷中不容忽視的一環(huán)。 　　

    2、信號系統(tǒng)的防護(hù) 　　

    盡管在電源外接引入線路上安裝了防雷保護(hù)裝置，由于雷擊發(fā)生時，在各種信號線路（如雙絞線）感應(yīng)到的過電壓，仍然會影響電子設(shè)備