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白山市实验小学防雷系统方案

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2013/8/18

 

白山市实验小学防雷设施
现场勘察及整改设计方案
 
    2013625日白山市天泰防雷工程中心受白山市实验小学委托,对学校建筑物防护系统、电源防护系统、微机房、监控机房、旗杆等设施的防雷措施进行了现场勘察并结合《GB500572010》、《GB503432012》相关规范要求提出整改意见及整改措施,情况如下。
一、勘察情况综述:
1、自然环境:白山市地处长白山西南麓,迎风坡,上升气流抬升区,对流活动较强烈。属半湿润寒温带气候区,年雷暴日36天,集中于6-8月份。
白山市实验小学位于浑江区健民街,学校占地2.5万平方米、建筑面积8千平方米。西南北三侧为街道,北侧隔公路为浑江堤坝,东侧为住宅区,居民楼高22米。校区土壤以沙壤土为主,土壤电阻率较高约350400Ω。由于沙壤土不易存水,春秋两季电阻率变化较大。
 
2、建筑物情况:白山实验小学主要建筑一栋,呈L形,框架结构,平顶,顶部安装有金属架装饰。主楼长约120米,宽16.5米,高22米。裙楼三层,框架结构,平顶,位于主楼东侧。旗杆位于教学楼南侧,已做接地处理。
直击雷防护系统:教学楼为框架式结构,安装有避雷网,网格尺寸为24*16米。从现场勘察看由于修补防水层,避雷网出现破损。引下线暗敷与教学楼主筋相连。
接地系统:共用接地系统,建筑物接地系统、电源重复接地系统、旗杆接地系统共用。
教学楼年预计雷击次数:N0.119
GB50057要求属三类建筑物,本楼按三类防雷建筑物要求设计施工。
 
3、弱电子设备情况:微机房两处,位于教学楼西侧,2楼和3楼各一处;
 监控机房一处,位于教学楼2楼东侧广播室内。
 网络中心一处,位于教学楼5楼东侧。
4、电源系统:市实验小学主教学楼电源线路为AC380铠装电缆埋地入户,由位于东侧的箱式变压器引入教学楼西侧独立配电室内。由独立配电室向教学楼内供电,供电制式为TN-C-S系统,教学楼配电盘两处,电源重复接地系统与建筑物防雷系统共用。
存在问题:主配电柜内未安装防雷SPD,各独立配电盘未安装SPD,各弱电设备电源系统未安装三级SPD。景观灯回路由5楼配电盘供电,未安装SPD
5、信号系统:市实验小学有2类信号线,1为光纤组成网络通讯信号线,2为监控信号电缆。监控信号电缆由室外引入二楼监控机房;网络线路由北侧架空引入主教学楼楼顶后引入5楼网络中心。
主要问题:光纤架空引入5楼,且架空线穿越楼顶并由避雷网固定。电话线路及内网线路架空线较多且存在多处利用避雷网进行固定现象。广播室信号线及电源线沿楼顶避雷网敷设且由避雷网进行固定。
 二、设计方案
(一)设计依据
    1、IEC61024《建筑物防雷》
    2、GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
    3、GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》
    4、GB50200-94《有线电视系统工程技术规范》
    5、GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》
    6、GB7450-87《电子设备雷击保护导则》
 
(二)设计方案
 1、教学楼电源防护系统
三类防雷建筑物首次雷击最大电流100KA,独立箱式变压器,高低压侧安装阀式SPD,主电缆为铠装电缆埋地引入配电室,铠装外皮入户接地,低压侧安装防雷器后最大浪涌电流I=100×0.5/4/2=6.25KA(10/350)=30.25KA(8/20),于0.4KV总配电柜处安装40KA   SPD;一楼主配电盘上安装两组TN-S 20KA SPD,构成办公楼用电的二级防护。各弱电子设备配电盘安装20KA SPD,设备柜内安装10KA插排式SPD,构成弱电子设备三级防护。
教学楼电源SPD安装示意图:

2、广播室及监控中心防护系统
广播室利用教学楼内主梁引出专用接地引下线,并预留接地汇流箱,监控设备柜及柜内设备外壳做保护接地。
监控设备采用供电方式不同,安装的防护设备不同,本楼外有多处室外监控头,最远线路140-200米,线路如果在室内走线,可不做防护,对于室外引入视频矩阵的线路安装专用的视频SPD。建议本处仅对室内视频矩阵处做集中式SPD防护。对于室外视频头不做防护处理,主要考虑室外视频头安装较分散,安装3V式/2V式SPD并就近接地的工程造价较高,经济上并不合适。
 
监控防雷系统示意图:
3、网络中心防护系统
网络中心利用配电盘内PE线为设备接地母线,于网络中心安装紫铜接地母排,规格30*3MM,长度3.6米,室内各设备外壳保护接地及网络设备柜保护接地与接地母排直接连接,不得串接。
本处光纤建议由地埋引入5楼,不能地埋时应将光纤由顶楼处下移,不得在楼顶加固后再引入5楼机房。光纤入户应将光端机外壳做接地处理。
网络中心专用配电盘安装20KA SPD,网络柜安装10KA插排式SPD。超五类双绞线与室外PC连接并通过架空走线的,应安装RJ45口专用SPD,本处安装不易少于4处。
4、微机房防护系统
微机房利用配电盘内PE线为设备接地母线,于设备柜附近安装紫铜接地母排,规格30*3MM,长度0.2米,室内各设备外壳保护接地及网络设备柜保护接地与接地母排直接连接,不得串接
2楼3楼微机房专用配电盘安装20KA SPD,设备柜安装10KA插排式SPD。
5、各类线路走线
建议学校加强线路敷设管理,电话线路、网络线路、光纤、广播信号线路的安装应避开楼顶高处,特别不能利用避雷线进行固定和并行敷设,如建筑物避雷网接闪时形成的强电流和电磁脉冲对监控的线路产生分流和感应,临近避雷网的各类线路将成为引下线并引入室内,易造成人员和设备损失。
 
 
 
设计单位:白山天泰防雷工程中心审核单位:白山防雷办
设计人员:                    审核人员:
设计时间:2013 7 1     审核时间:2013      
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