地税局综合防雷解决方案

一、概况

   地税局位置于市中心，海拨54米，周围东面有中国通信大楼，西面有中国银行大楼，楼顶均有较高（比该单位铁塔要高几十米）的通信铁塔，铁塔高为51米，实测当地土壤电阻率ρ为20欧姆，配电室接地电阻为1.4欧姆，避雷针接地电阻为1.8欧姆，机房两组地线在工作楼南北两面，南地线0.9欧姆, 北地线3.8欧姆。六层有程控电话机房（未设置任何防雷设施被雷击）。四层设置通讯机房，微波天线，置于楼顶38米的铁塔上部，天馈线设有天馈避雷器，微波通信设备完好，工作正常没有受到雷害，机房设有电源避雷器，机房数据通信设有信号避雷器，2000年7月23日20时，被雷击坏，并损坏其通信终端设备，工作楼所有线路均为明线设置，到处是“飞线”，特别是信号线从工作楼南面七八米的水泥电杆直接斜飞至四层窗口进入机房，楼南面设置有10KA高压线，多条架空光缆，通信线电话线，感应雷沿通信线路进入机房。（本应把通信线路穿金属管道入地埋设进入机房，防雷严禁飞线进入机房），工作楼墙外到处都是电源线，电话线等。工作楼配电室设在一层，末设置电源避雷器。10KV 380KW变压器在工作楼25米左右，380V为架空电缆进入配电室。

     工作楼高20米，楼顶四周有避雷带，避雷带设有两根ф10元钢，引下线，（分别从工作楼东、两端引下入地），楼顶38M高铁塔顶部有一避雷针，铁塔为四边形自立铁塔，有三根3×30镀锌扁钢直接焊在楼顶四周避雷带上。（避雷带锈蚀严重）。距工作楼50米远临街办公楼10门程控电话总机也被雷击，损坏部分接口。（有电源避雷器，10对中继电缆，100对输出（电话）。机壳末接地，通信接地电阻为1.1欧姆，配线架设有信号避雷器（单片氧化锌压敏电阻），但没有接地线。电梯控制部分被雷击坏。

     1．地理环境：为雷击高发区，据气象资料统计，该地区年雷暴日为32天/年，该处落雷概率极高。

     2．防雷级别： 

     建筑物性质：重要设施。 

     设备特性：低工作电压的微电子设备。

     根据以上确定为第一类防雷建筑物。对雷电综合防治原则是“综合治理、整体防御、多重保护、层层设防”。运用消散、疏导、隔离、均压的方法，根据特定的保护空间的实际情况，由相应的防雷器件构成的工程网络来保证其防雷安全，治理雷电灾害。由电子避雷器件，接地装置等构成的工程网络称为综合防雷工程。

二、防直击雷方案

     从遭受雷击，现状分析，为了人身安全，通信设施安全，及正常工作虽采取部分防雷措施，但很多不符合综合防雷要求，存在很多受到雷击的隐患、弊端。有些做法不符合防雷安全要求，均压等电位的原理，对直击雷，感应雷的防护缺乏应有的必须的安全措施（分流，搭接，屏蔽，接地，保护措施）。

    1、铁塔防直击雷

     总高约51米的铁塔，顶部虽有一个尖形园钢制避雷针，距顶端设有几个平台，架有几付微波天线，避雷针引入体为铁塔本身，铁塔底部四脚有三脚为3×30镀锌扁钢直接焊在锈蚀的中心园钢上，铁塔是靠螺栓连接。

     根据地税局四周建筑物情况及城市每年32雷日，地税局铁塔有可能受到直击雷的袭击，如受到直击雷的袭击，将造成重大的损失，因此建议根据建筑物特征宜采用混合接闪的方式，即提前放电避雷针与避雷带相结合的方式。

     2、工作楼铁塔四周需改用5×50镀锌扁钢与避雷带焊接，楼面避雷带换用ф12镀锌园钢，原ф10锈蚀严重，需更换。避雷带需设置6根引下线（间距15米一根）与地网连接，工作楼东西各一根，南北各二根。所有电焊处均需加防锈蚀，防腐处理，焊接处刷锌粉涂料。

     3、建容性闭合地网。

     原来工作楼设置有防雷地线，地阻为1.8欧姆，电源零线从楼内配电室引出，地阻为1.4欧姆，机房地线楼的南、北两组地阻为3.8欧姆、 0.9欧姆。地线为感性构成，各是未做均压等电位连接。根据工作楼现况，楼的东、西、南三面距院围墙约一米左右，且都为水泥地面，现需沿工作楼四周地面做一下闭合型地网，挖开水泥路面，挖深0.8米，宽0.25米，铺设4×40镀锌扁钢，焊接成一个环路闭合网，同时把原防雷地线，机房地线，配电室地线都可靠的就近与环形地线连接，工作楼北面地网挖沟距墙约四米。 

三、防止感应雷方案 

     (一)：电源系统

     机房配电箱处（现为一个3相空气开关）应由一根三相五线制的电力电缆直接从一层配电室引入四层机房，电力电缆应穿金属管，金属管两端均就近按地。

     在机房配电箱处安装一个防雷保护器

     机房设备用电220V及计算机室UPS前端安装过压保护器，做为第三级电源防雷保护。

     机房设备外壳均需就近与地线汇流环连接，避雷器地线也均与地线汇接环连接，室内金属管线（取暖管，电力电缆金属管，信号线穿管等）防静电电地极，吊顶金属框架，铝合金门窗，室内铝合金框架都应与地线汇流环连接。

     汇流环必须有两根引下线≥35平方毫米的铜线与闭合地网连接。

     微波天馈电缆外层铜壳进机房时必须要蛇皮软铜编辑线与地线汇流环连接。（天馈线已设置了天馈避雷器）。

     天馈线接头也必须可靠与机壳接地（目前悬空，未接地）。进入机房信号线，需串接信号避雷器，换用DK型，现信号线为飞线进入机房，需改为穿金属管，进入机房，严禁飞线进入机房。

     a) 工作楼程控100门总机雷电防护

     中继线输入处配置信号避雷过压保护器，UPS前电源过压保护避雷器一个，地线与工作楼闭合地网连接（现状是信号、电源避雷器均没有，也未接地线）。

     同时室内金属管线，铝合金门窗需接地。

     b) 办公楼程控100门总机雷电防护

     中继线输入处配置信号避雷过压保护器，UPS前电源过压保护避雷器一个，地线与工作楼闭合地网连接（现状是信号、电源避雷器均没有，也未接地线）。

     同时室内金属管线，铝合金门窗需接地。

     c) 办公楼电梯控制室防护

     7月份感应雷击电梯控制室，现需设置电源过电压保护器（选用产品及型号另定），地线需等电位连接在一起，

     d) 配电室雷电防护

     在配电室，设置变电所处安装氧化锌避雷器，为一级防护

    (二)通信系统

     1、通信室程控交换机加装通信中级线路防雷保护器 

     2、通信室直播电话入口加装通信线路防雷保护器 

     3、计算机室UPS前端安装过压保护器

     4、主室UPS进线端安装过压保护器 

     (三)网络系统

     所有网络线超过50米的两端加装过压保护器 

     (四)天馈线浪涌防护

     在雷电电磁脉冲的电磁感应作用下，架空的天馈线上会感生较高的感应过电压，从而造成对设备的直接破坏，因此：必须在设备入口端安装馈线过压保护器，对过电压、过电流旁通入地，以保护设备。 

五、防雷电感应措施 

     1、所有进出楼层的铠装金属外皮两端必须可靠接地。 

     2、将活动地板铁架与铜网格进行电气联接，联接点不少于四点，间距≤3m。 

     3、馈线户外部分应穿铁管进行屏蔽，铁管两端必须接地，馈线屏蔽层两端也应该接地。

六、接地改良措施

     1. 主配电变压器与主配电房作成联合接地，即将主配电房配电柜槽接地与主变压器接地用扁钢40-54mm联接。 

     2. 油机房、配电柜、发电机外壳及中性线均要可靠地用铜线（S=10mm2及以上）与机房接地网联接。要求接地电阻〈4Ω），否则补装接地地极。 

     3. 指挥所的工作地与防雷地应作成联合接地，联接点不少于两点，在其房后补作一平行于房屋的接地网。 

     4. 楼房原有接地网与补装的接地网组成联合接地网，使防雷接地与工作接地形成共地网