中国医学科学院血液学研究所（医院）综合防雷方案-千家论坛

winkeyspd 发表于 2008-8-28 17:06:00

中国医学科学院血液学研究所（医院）综合防雷方案

中国医学科学院血液学研究所（医院）综合防雷方案  <img alt="发帖心情" src="http://www.winkeyspd.com/bbs/skins/Default/topicface/face1.gif"/> Post By：2008-8-25 12:44:42    Post IP：<a title="点击查看用户来源及管理" href="http://www.winkeyspd.com/bbs/TopicOther.asp?t=1&boardid=2&userid=1&ip=116.215.28.241&action=lookip">116.215.28.241</a>
 <table cellspacing="0" cellpadding="0"><tbody><tr><td><div id="textstyle_1" style="FONT-SIZE: 9pt; OVERFLOW: hidden; WORD-BREAK: break-all; TEXT-INDENT: 24px; WORD-WRAP: break-word;">中国医学科学院血液学研究所（医院）综合防雷方案   一、前言        雷电灾害是世界上十大严重自然灾害之一，我国雷电灾害频发，对国民经济发展、社会和谐稳定，尤其是对人民生命财产安全构成了严重威胁。我国每年因雷电造成人员伤亡达三四千人，财产损失约50～60亿元人民币截至７月２６日，雷击已造成全国４０３人死亡，与去年全年雷击死亡人数持平。         今年雷电灾害发生偏多，据中国气象局不完全统计，２００７年上半年全国共发生雷电灾害事故２５２５起，其中，因雷击引起的火灾事故５２起。上半年的雷电灾害还造成了大量建筑物、电力设施和电子设备损坏，直接经济损失超过８０００万元（新华社报道）。而5月24日发生在重庆开县兴业村小学的雷击事故，共造成四、六年级共四十六名学生被雷电击中，酿成其中7人当场身亡、39人不同程度受伤的惨剧。此外对电力、石化、航空、通信、交通等行业也造成重大危害。二、雷电概述 1、雷击造成危害的五种途径： （1）直击雷：即带电雷云直接对建筑物或其上的尖端物体发生猛烈放电的现象。它的破坏力十分巨大。直接对建筑物和人构成严重的迫害和损害。 （2）雷电电磁脉冲：在发生云地或云内放电时，强大而瞬变的电流会在周围空间感应出巨大的电磁场，架空导线或室内的环路线路会因此而感生雷电波和过电压，沿线路传入室内的信息设备，从而造成损害。 （3）雷电感应：发生闪电前，带电云层会在金属导线等金属物体上感应出与带电云层带相反的电荷。如果金属导线等金属物体没有可靠的接地，一旦发生放电，感应电荷将无处泄放，而沿着线路向两边扩散，形成过电压波，侵入用电设备，进而损坏设备。 （4）操作过电压：因带负载而进行断路器或者电力中负荷以及感性负荷的投入和切除，突发性的带负载切断电源而产生的内部过电压，即暂态过电压会最终以波的形式侵入电子设备，造成损害。 （5）地电位反击：雷电流通过外部防雷装置引入地时，会沿着接地体流向其周围弱电系统的或者另外的供电系统，从而发生反击，对电子设备造成损坏。2、雷电过电压（浪涌）对机房电子设备造成损害的主要途径： （1）网络数据线路在远端遭受直击雷或感应雷，沿网络线路进入设备； （2）有线通信线路在远端遭受直击雷或感应雷，沿通信线路进入设备； （3）建筑物内的各种线路，通过感应雷击电磁脉冲辐射，进入设备； （4）电源供电线路在远端遭受直击雷或感应雷击，沿供电线路进入设备； （5）地电压过高，反击进入设备； （6）天线遭受直接雷击或感应雷击； （7）避雷针引下线，在避雷针接闪泄放雷电流时，产生LEMP电磁脉冲辐射； （8）临近建筑物或附近地面、树木等遭受雷击，同时带来LEMP和附近地面的跨步电压（地电位反击）。        感应雷对微电子设备、特别是通讯设备和电子计算机网络系统的危害最大据资料显示，微电子设备遭受雷击损害，80％以上是由感应雷引起的。 感应雷击所造成的破坏性后果一般体现在： （1）传输或储存的信号或数据，不论数字或模拟的都会受到骚扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作或暂时瘫痪。 （2）由于重复受到较小幅度的雷击冲击，元期间虽不马上烧毁，但却已降低其性能及寿命。 （3）若情况较严重者，电子设备的线路板及元件便当即烧毁。 3、现代雷电防护措施 现代综合防雷系统分为外部防护和内部防护，即外部：接闪器，引下线，屏蔽，接地装置，公共接地系统。内部：公共接地系统，屏蔽（隔离），等电位连接，合理布线，安装浪涌保护器（SPD）。坚持预防为主，安全第一的原则。三、项目概述 1、应用需求         本工程中国医学科学院血液学研究所血液病医院位于天津市和平区。原住院楼为框架剪力墙结构，主体十一层，属于人员密集型较高建筑。住院楼内设强电系统,包括低压配电,消防动力,普通动力,消防照明,普通照明,空调配电,医疗配电等;弱点系统包括卫星电视,电话,网络,保安监控,医用对讲,火灾自动报警及广播系统等。为保证住院楼内各种电气设备、医务人员和病人的安全，防止雷电波通过种线路侵入各个系统及住院楼免遭直击雷，根据甲方要求，现对住院楼内强电系统和弱点系统，和住院楼建筑物设计防雷方案。2、现场勘测 （1）强电系统电源由教学楼地下变电室引自本住院楼强电间，配电电压为380/220V.要求此双路电源当一路电源停电时, 另一路电源不会同时停电.对于特别重要的地方,如手术室,抢救室还配有UPS应急电源。低压配电系统采用TN-S系统,由变电室开始中性线与地线分开形成五线制。 （2）弱电系统控制室设在一层弱电间，电话总机房设在一层,网络总机房设在十层。电话部分各分配间采用大对数与总机房相连.网络部分,各分配线间采用六芯多模光纤与主机房相连。各主机房的大对数或外接光纤由新楼三层连廊引来。弱电机房，网络机房设UPS电源，配备配电箱。 四、雷击风险评估 防雷装置拦截效率：E=1-NC/N 其中：N=N1+N2 NC=5.8×10-1.5/C 1、建筑物年预计雷击次数N1 N1=kNgAe 其中Ng＝0.024Td1.3天津地区的年平均雷暴日29.3d/a N—建筑物年预计雷击次数 K—校正系数，在一般情况下取1，位于旷野孤立的建筑物取2，金属屋面的砖木结构取1.7，位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处，特别潮湿的建筑物取1.5。 Ng—建筑物所处地区雷击大地的年平均密度（km2a） Ae —与建筑物截收相同雷击次数的等效面积H=35m L=67.7m W=17.7m 经计算，N1＝0.06 根据规范要求及实际情况，该楼划分为二类防雷建筑。 2、入户设施年预计雷击次数N2 N2=Ng*Ae‘= 0.024×29.31.3（A’e1+A‘e2） A’e1=2?ds?L?10-6 A‘e2=2?ds?L?10-6 式中 A’e1——电源线缆入户设施的截收面积（KA2） A‘e2——信号线缆入户设施的截收面积 ds——埋地引入线缆计算截收面积时的等效宽度，其数值等于土壤电阻率，取100m L——线路从所考虑建筑物至网络的第一个分支点或相邻建筑物的长度。取100m 经计算得：N2=0.08 3、建筑物及入户设施年预计雷击次数（N）的计算 N=N1+N2 N=0.14 4、因直击雷和雷电电磁脉冲引起电子信息系统设备损坏的可接受的最大年平均雷击次数NC  NC=5.8×10-1.5/C 式中C——各类因子C=C1+C2+C3+C4+C5+C6 C1：为信息系统所在建筑物材料结构因子。取1.0 C2：为信息系统重要程度因子。取3.0 C3：为电子信息系统设备耐冲击类型和抗冲击过电压能力因子。取1.0 C4：为电子信息系统设备所在雷电防护区，取1.0 C5：为电子信息系统发生雷击事故的后果因子。取2.0 C6：表示区域雷暴等级因子。取1.0 经计算得NC=0.02 防雷装置拦截效率：E=1-NC/N＝0.854 根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》---GB50343-2004相关条款要求，该住院楼的雷电防护等级为C级。 五、方案设计 1、设计依据： 《建筑物防雷设计规范》---GB50057-94 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》---GB50343-2004 《民用建筑电气设计规范》—JGJ/T16-92 《防雷减灾管理办法》 《天津市气象条例》2、住院楼直击雷防护措施        该住院楼划分为二类防雷建筑物，因此根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94中相关条款规定：第二类防雷建筑物防直击雷的措施，宜采用装设在建筑物上的避雷带或针或由其混合组成的接闪器，整个屋面组成不大于10×10m或12×8m的网格，所有避雷针应采用避雷带相互连接。 根据该住院楼的实际情况，在住院楼天面女儿墙上敷设避雷带。在天面中部突出的位置安装避雷针，与避雷带结合进行针带保护。 技术要求如下：         每隔不大于18米的距离应做一条引下线，引下线对称布置，当受条件限制时，距离可做适当调整，但平均距离不应大于18m。每组引下线接一组人工接地体。在各引下线上据地面0.3m～1.8m之间装设断接卡。并在接地处设接地标志拍。避雷带、避雷带支架、引下线宜采用圆钢或扁钢，宜优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm，扁钢截面不应小于48mm2，其厚度不应小于4mm。材料均为热镀锌。支架间距1000mm，拐角处支架间距500mm，支架高度120mm～180mm，引下线每隔1500mm固定一次，并穿管敷设。避雷带和引下线圆钢连接处焊接长度100mm，双面饱满焊接，焊接处刷防腐银粉。         人工垂直接地体长度宜为2.5米，人工垂直接地体间的距离和人工水平接地体间的距离宜为5米，当受地方限制时可适当减小。（人工接地体可采用高分子材料的接地模块，该类模块使用寿命长，不易腐蚀，可二次利用） 人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5米。 应预留感应雷接地装置，并和防直击雷接地装置保持20米以上的距离，当无法实现时，应在感应雷和直击雷接地间装设地电位均衡器。         每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。整个住院楼的接地装电阻不宜大于1Ω。 防直击雷的人工接地体距离建筑物入口处或人行道不应小于3米。当小于三米时应采取下列措施之一： l 水平接地体局部深埋不应小于1米。 l 水平接地体局部应包绝缘物，可采用50～80mm厚的沥青层。 l 采用沥青碎石地面或在接地体上面敷设50～80mm厚的沥青层，其宽度应超过接地体2m。 天面出屋顶机房和出屋面楼梯间顶部应敷设避雷带，并和女儿墙上的避雷带连接。 天面的其他金属物体如广告牌、排风机、金属屋面等应和天面避雷带做多点可靠焊接。焊接质量应符合防雷规范要求。 根据规范要求，该住院楼高度没超过45米，因此可不做防侧击雷措施。 3、住院楼强电防护措施： ①电源一级防护 在AP-A、AP-C、AP-E、AP-G、AL-A配电柜里安装一级电源电涌保护器。数量5台，型号：JA-100/4P ②电源二级防护 1) 在1ALO～11 ALO、9`ALO照明配电箱内安装二级电源电涌保护器，型号JA-C40/4P。数量12台。 2) 在ALPD、1ALEO～11ALEO、9`ALE0应急配电箱内安装二级电源电涌保护器，型号JA-C40/4P。数量12台。 3) 在1APO～11APO、9`APO空调配电箱内安装二级电源电涌保护器，型号JA-C40/4P。数量12台。 4) 在11APDTE2 、2APEO～112APEO医用配电箱内安装装二级电源电涌保护器，型号JA-C40/4P。数量11台。 5) 在二～十层洁净区2APEG、3APEG、5APEG、9APEG、10APEG配电箱内安装装二级电源电涌保护器，型号JA-C40/4P。数量5台。 6) 在设备层9`APKT、9APKT配电箱内安装二级电源电涌保护器，型号JA-C40/4P，数量2台。 7) 在一层APYQ、APRD、APBF、APDH医用配电箱内安装二级电源电涌保护器，型号JA-C40/4P，数量4台。 8) 在11APDTE1、9`APPE、APGW消防负荷配电箱内安装二级电源电涌保护器，型号JA-C40/4P，数量3台。 9) 在APFS配电箱内安装二级电源电涌保护器，型号JA-C40/4P，数量1台。 10) 在APCT、APLD配电箱内安装二级电源电涌保护器，型号JA-C40/4P，数量2台。二级电涌保护器相线的连接导线采用不小于10mm2多股铜线，接地连接线采用不小于16mm2双色多股绝缘铜地线。 ③电源三级防护 1) 在APCT、APXG配电箱内安装三级电源电涌保护器，型号JA-D25/4P,数量2台 2) 其余三级电源电涌保护器在配电工程改造完成后，根据楼内设备的重要性，应分别在重要医疗设备前端、网络机房UPS前端、消防控制柜前端、监控系统设备柜前端、可是对讲系统设备前端、门禁系统设备前端都应安装三级电源电涌保护器，用以保护后面的弱电设备。 三级电涌保护器相线的连接导线采用不小于6mm2多股铜线，接地连接线采用不小于10mm2双色多股绝缘铜地线。 4、住院楼弱点防护措施 （1）消防系统         消防电子设备采用交流供电时，在交流电源系统中应设置SPD保护，由消防控制室引出的信号线联动控制线等，应根据建筑物的重要性，装设适配的SPD 消防控制室与本地区或城市119报警指挥中心之间联网的进出线路端口应装设信号浪涌保护器。 消防控制室内，应设置S型等电位接地网格，室内所有设备主机、联动控制盘等设备的机架（壳）配线槽、设备保护接地、电源系统保护接地、SPD接地端均应做等电位连接。 在集中火灾报警及联动控制柜处分别加装控制，电源，信号浪涌保护器。型号：JA-S/BNC JA-s-485 JA-DC24 （2）保安监控系统         安防监控系统主控机、分控机的信号控制线、通信线、电源线、各检测监控器的报警信号线，在穿过不同防雷分区时，应在防雷分区界面处装设适配的SPD。 由于顶层位于防雷区域的一区，且离防直击雷的避雷带较近，一旦避雷带发生接闪，强大的雷电电磁脉冲将会对位顶层的电子设备造成永久性破坏或使电子信息设备产生误动作。因此必须做好顶层电子信息设备的雷电防护。在顶层的4台摄像头处分别安装信号3合1电涌保护器。在一楼监控机房视频阵距切换控制器前端安装信号浪涌保护器。型号：JA－S/BNC＋2 在视频矩阵切换控制器处的各个视频线进线处安装视频、控制、电源浪涌保护器。 （3）有线电视         出入建筑物的有线电视信号传输线，均装设SPD电涌保护器。有线电视放大器的输入、输出端分别安装适配的两个浪涌保护器，在两个。在六层和十二层的放大器处安装两个浪涌保护器。型号：JA-S/BNC。有线电视进线端放大器电源加装三级电源浪涌保护器。型号：JA-D25KA/2P。 （4）计算机网络系统         网络系统中各类集线器的输入、输出端口应分别装设数据线SPD，当终端设备与集线器之间的距离超过30m时，重要终端设备的信息插座也要装设一个SPD。网络系统中各类调制解调器的输入和输出端口应分别装设数据线路SPD。 在服务器前端和网络层交换机处分别信号浪涌保护器。JA-RJ45 JA-SH24网络系统中路油器的输出端应装设SPD。 （5）程控交换系统        各楼层程控交换配线架、程控交换总配线架加装信号浪涌保护器。型号：JA-S-10TEL 5、等电位措施         在计算机机房、监控机房、消防机房、程控交换机房等防静电地板下面沿墙四周分别加装等电位铜排，规格30mm*3mm。机房内的安全保护接地，信号工作地，屏蔽接地，防静电接地和浪涌保护器接地等均应连接到局部等电位接地端子板上。机房内金属设备、机柜外壳等均连接到等电位铜排上做保护接地，保护接地线用6mm2多股绝缘铜地线。防静电地板支架与等电位铜排的接地采用软铜带。等电位铜排与层接地端子的连接，采用不小于35mm2多股绝缘铜地线。 等电位采用M型等电位连接网络。         各级浪涌保护器（SPD）连接导线应平直，其长度不宜超0.5米。带有接线端子的电源线路应采用压接；带有接线柱的浪涌保护器宜采用线鼻子与接线柱连接。 6、接地系统 （1）火灾自动报警及联动控制系统应采用共用接地系统，其接地装置的接地电阻值不应大于1Ω。采用专用接地装置时，其接地电阻值不应大于4Ω。由S型网格的基准点（ERP）处，采用专用接地干线，其线芯截面不应小于25mm2的铜芯绝缘线，应穿硬质塑料管埋设接至本层的等电位接地端子板。 （2）安防系统的接地应采用共用接地系统，共用接地装置的接地电阻不大于1Ω。系统接地干线应采用截面积不小于16 mm2的多股铜芯绝缘导线。 （3）有线电视系统的接地系统应采用共用接地系统，共用接地装置的接地电阻不应大于1Ω。在前端设备机房内，应设置专用接地端子板，采用单点接地方式采用铜芯绝缘线16 mm2穿管保护，就近接至等电位接地端子板。 （4）计算机房采用的直流工作地、安全保护地、屏蔽接地、防静电接地、SPD接地等为共用接地系统，其接地装置不大于1Ω。 （5）接地系统采用共用接地，接地电阻不大于1Ω，单独接地时，接地电阻不大于4Ω。为弱电系统浪涌保护和电源电涌保护器的接地预留三组地，三组地连为一体，并预留接地端子。 </div></td></tr></tbody></table>

aibing5 发表于 2009-4-3 17:56:00

太长了，没看懂，呵呵。

qazwsx444 发表于 2009-4-4 02:39:00

ding

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