天然气调压柜防雷直击设计方案

防

直

击

雷

设

计

方

案

四川兰电防雷有限公司广安分公司

一、设计依据及相关标准

■参考规范：

GB50057-94(2000年版) 《建筑物防雷设计规范》

GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000版）

GB 50343-2004 《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》

EIA/TIA 568 《综合布线》

IEC 61024 《建筑物防雷》

IEC 61312《雷电电磁脉冲的防护》

GJB 900-90《系统安全性通用大纲》

99（03）D501-1《建筑物防雷设施安装》

GB 50169-92 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

……

■设计目的：最大限度地减少危险品仓库因雷击而造成的损失

■数据提供：现场勘测、咨询

二、雷击方式概论

雷电灾害是最严重的自然灾害之一。全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数；雷电导致的火灾、爆炸、建筑物损毁等事故频繁发生；从卫星、通信、导航、计算机网络直到每个家庭的家用电器都遭到雷电灾害的严重威胁。我国每年因雷击造成的人员伤亡估计为3000—4000人，财产损失估计在50—100亿元左右，而广安市每年因雷击造成的直接损失达到3000万元以上。

自然界的雷击主要有直击雷和感应雷两类。

直接雷击声光并发，电闪雷鸣，老少皆知。它以强大的电流、炽热的高温、猛烈的冲击形式，击坏放电通道上的建筑物、构筑物以及人、畜等。

而感应雷击则悄然发生，不易察觉，后果严重。它是由于雷雨云的静电感应或放电通道周围产生的电磁感应作用，使建（构）筑物上的金属物件感应出相反的电荷，造成放电所引起，主要通过电源线、信号线、天馈线（即三线）和地电位反击等引入室内破坏电子设备。

根据雷击的方式和入侵途径的不同，因而防护措施也截然不同。直击雷只需要采用避雷针、避雷带（网）等传统的避雷装置，只要设计规范、安装合格、符合国标，他们都能对直击雷进行有效的防御。

但是无论多么完美的直击雷装置，对感应雷的防御却是束手无策，因为感应雷的侵入又是通过电子、电器的“三线”等招引而致，加上很多系统无

任何屏蔽和等电位连接措施、综合布线不合理、接地不规范，造成地电位反击等，感应雷很容易破坏电气设备。当初富兰克林发明避雷针时并无多少电子设备，感应雷不明显，所以当时只需安装避雷针的思想观念在现代防雷体系中应该进一步的更改。由于电子计算机以及通信技术的日益发展，从历年的雷击灾害的统计数据来看，感应雷已经成为现代电子、电气设备的主要杀手。

感应雷击和雷电电磁脉冲的防护，均需在设备的外围，也就是“三线”上做拦截，使雷击过电压和电磁脉冲泻放入地，从而达到保护设备的目的。其主要方法是：分流、传导、隔离、钳位、均压、滤波、屏蔽等方法。

防雷工程是一个系统工程，它包括直击雷的防护、等电位联结措施、屏蔽措施、规范的综合布线、感应雷击及雷电电磁脉冲（LEMP）的防护、完善合理的接地及地网系统六个组成部分。在一个完整的防雷系统工程中特别是微电子设备的防雷工程缺一不可。如果一个环节考虑不周，不但起不到防雷作用，还有可能引雷入室而损坏设备。

三、具体方案设计

（一）产品选型

针对防雷场所的特殊性和重要性，考虑危险品仓库的安全，通过对产品性能、耐久性、价格、售后服务、维护等方面的比较，及长期对避雷针产品的使用和客户反馈，对于本次防雷工程的设计与施工选择了具有国内外先进水平的避雷器生产厂商提供的防雷专用产品。

（二）方案设计

据相关统计资料显示，每年世界各地因雷击造成人员伤亡的事故屡屡发生，其中绝大部分是由于直击雷所致。它不仅损坏建筑物，更为重要的是造成人员的伤亡等等，直接和间接损失不可估量。因此防雷措施的安装和维护极为重要。根据现场勘查结果显示，需对观塘八里村撬桩进行防直击雷保护。依据GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第三章、建筑物防雷设施防雷的要求计算，防护系统应符合一类建筑物雷电防雷要求。依据GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第三章、建筑物防雷设施防雷的要求，在撬桩外三米处安装防直击雷措施及接地保护措施。

接地：地网分为直击雷保护接地（其接地电阻要求≤10Ω）、电源工作接地（其接地电阻要求≤4Ω）、信号线路直流工作接地（其接地电阻要求≤4Ω）三个部分。依据GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第三章的要求：避雷针的接地、所有金属构筑物金属构件及接地网连接。除此外电源接地

系统PE线及电力电缆外皮、信息系统的通信电缆外皮等均应与接地系统做可靠的电气连接，其接地电阻按各系统所需要的最低接地电阻要求计算。依据GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的要求：其接地电阻应≤4Ω。首先要将所有建筑物基础钢筋用40×4mm镀锌扁钢做两点连接，组成联合地网；其次要将所有外露电力设备的保护接地，建筑物金属物的等电位接地与主地网进行连接。独立架设的避雷针铁塔的铁塔接地等不与主地网进行连接。考虑到地网使用的长期性和耐腐蚀性，建议使用AG系列非金属接地模块制作地网。地网布置依据地形设计。水平接地体使用40×4mm镀锌扁钢，埋深0.6米；垂直接地体使用50×1000mm镀锌钢管；垂直接地体间使用AG-I平板型非金属接地模块，垂直接地体间距为4米。地网引出地网测试极到地面上，以便以后检测地网情况。

AG系列非金属接地模块

非金属接地模块是一种以非金属材料为主体的接地体。它由导电性、稳定性较好的非金属矿物和电解物质组成,它的诞生开创了接地材料和接

地技术的新时代。通常的接地体多为金属导体，最常见的有角钢、圆钢、钢管、铜棒、铜板等。其缺点是:用料多、耗资大、寿命短、稳定性差、不宜在高土壤电阻率区使用。而非金属接地模块则用料少、耗资小、寿命长、稳定性好,特别适合于高电阻率土壤地区使用。若接地点周围为砂石或岩地层,可用它制作地网来解决一些接地工作中的疑难问题,而且本产品无污染、无毒害、抗腐蚀，使用十分方便。非金属接地模块能获得低接地电阻的基本原因是在相同的外形尺寸下，它比金属材料可成倍地增大接地体和土壤