第一篇:防雷工程安全施工小结
作者简介: 胡琪,汉族,从事雷电防护工作。文章编号:1006-4354(2009)
防雷工程安全施工和操作小结
胡 琪1 杨东亮2 刘兴元1
(1 宝鸡市气象局,宝鸡市,721006;2 邳州市气象局,邳州市,221300)
摘 要:近年来,随着《气象法》、《防雷减灾管理办法》等法律法规相继出台,防雷工作得到了各级政府和社会各界的认可和重视,防雷工程也如雨后春笋般发展起来,为防雷减灾、保护人民群众生命财产安全做出了巨大贡献。由于经验不足、安全管理意识淡薄及一些企业追求经济利益最大化等问题导致防雷工程施工过程中出现各种安全事故,造成了人身伤亡、火灾等惨剧,给社会带来了很大损失,产生了非常严重的负面影响。笔者就防雷工程施工过程中常见的安全操作问题进行粗略的分析,探讨防雷安全施工的措施和办法。
关键词:防雷工程 安全 施工 操作 提高安全意识,加强安全管理和人员培训,保证施工人员带证作业
防雷工程是一个安全防护工程,在具体施工中更应提高安全意识,加强安全管理,严抓安全操作。施工人员上岗前须经相关安全培训,持证上岗,除防雷工程施工资格证外,涉及用电、高处作业等其他特殊专业操作的还应具备相应资质,工程要有安全施工管理计划和方案,有现场安全负责人,施工过程要有安全操作监督管理员,使安全管理渗透到施工过程工程的每个环节。2 防雷工程安全操作注意事项 2.1 施工现场用电安全措施
防雷施工设备大多都是电气设备,各种防护对象都与电有着密切关系,操作不当不仅会造成电击人身伤亡、被防护设备和系统的损坏或瘫痪等事故,也会造成一些次生灾害。如在易燃易爆场所电火花造成的火灾爆炸等灾害。防雷施工现场用电安全几项注意事项和防护措施:
2.1.1 安装、巡检、维修或拆除临时用电设施和线路须由专业电工操作完成。
2.1.2 临时用电引自正常用电配电箱内时,应悬挂“禁止合闸”或“禁止断电”等断警示牌,必要时有专人守护。
2.1.3 临时用电采用三相五线制系统,用电设备较多、功率大、时间长的场所应采用三级配电、两级漏电保护防护措施,每台电气设备须实行“一机、一闸、一漏、一箱”制,开关箱与其控制的用电设备间的距离不宜超过3 m,与二级配电柜的距离不宜超过30 m,漏电保护器应与所控制的设备容量匹配。
2.1.4 临时用电线路布线应整齐、合理,绕开路面、塔吊等有水平、垂直运动物体的场所,确实避不开的应铠装穿管并采取防牵带、防止破坏绝缘等措施,不宜拴在金属脚手架、龙门架等金属架上,更不应拴在爬梯上,防止人员被拉到、触电等事故。
2.1.5 使用电气设备前应根据具体场所和环境按规定穿戴绝缘手套、绝缘鞋等防护用品,检查电气装置和防护设施,严禁设备带缺陷运转。
2.1.6 安装电源系统浪涌保护器时应理清线路走向,许多配电箱线路经多次改动或增减,线路复杂,布线紊乱、有些线路较隐藏,可能存在线路倒置、分闸不归总闸管等不规范、不合理的情况,因此在未弄清线路的走向前绝不施工。即便是断电情况下也必须使用电笔逐个测试,确认需要安装的线路及手能触及的地方断电后,方可施工。安装时,要有人值守,监督操作环节确保安全,在发生意外时能及时反应和处理事故,防止事故扩大。无法断电作业时,严格执行电工操作规程,接线时应按照地线、零线、相线的顺序进行,拆线时先拆相线,后拆零线、地线,安装完工后须再顺一遍线路,最好是第二人检查,确认无误后方可送电,并用电笔和万用表检测浪涌保护器火线是否带电,电压是否正常,确认零、地线不带电。最后彻底清理现场。
2.2 防雷施工现场的高处作业安全防护措施
高处作业是指在坠落高度基准面2 m以上(含2 m),有可能坠落的高处进行的作业。防雷施工很多都属高处作业,楼顶屋面上安装避雷针、布设避雷带、改造工程的引下线布设及监控系统摄像头端监控栏杆上安装信号避雷器等均属高处作业。高处作业直接关系施工人员的人身安全,掌握高处作业安全操作规程已经成为防雷工程安全施工的重中之重。2.2.1 雷电防护工程中涉及高处作业的施工现场,须设置必要的安全防护标志以及配备必要的劳动保障用品,施工前须检查安全标志、工具、仪表、电气设施和各种设备完好,方可使用。焊工高处作业必须使用标准防火安全带,高处作业人员须定期体检,严禁高血压、心脏病等患者登高作业。
2.2.2 不得随手放置工具袋或工具,余料或废料应及时清运,不得乱置或向下丢弃物件,禁止施工人员在高处相互抛掷工具物件等。
2.2.3 临边及洞口作业首先应采取设防护栏杆、挂安全网等措施,使用直、爬梯进行攀登作业时攀登高度以5 m为宜,超过2 m宜架设护笼,超过8 m须设置梯间平台,上下爬梯时须面对梯子,不得手持器物。
2.2.4 悬空作业时应有牢靠的立足处,悬挂点须牢固,视具体情况配置护栏网、栏杆等安全措施,悬空作业所用安全带、索具、脚手板、吊篮、吊笼、平台等设施须经技术鉴定或检证方可使用,严禁工作人员站在门窗外墙的樘子、阳台栏板上操作,严禁用手拉门窗进行攀登,在进行上、下立体交叉作业时,或上下方向有多个悬空作业平台是必须保证两侧一定的安全间隔距离,不能保证的应设置挡板等防护层防止上方物体伤害下方人员。
2.2.5 垂直运输时材料应绑扎牢靠、防止滑落,检查确认下方附近无其他工种施工及其他闲杂人员后方可运输。
2.2.6 4级以上大风、雷电、浓雾、雨雪等天气条件下禁止高处作业。2.3 化工危险及易燃易爆场所防雷安全施工措施
化工危险及易燃易爆场所是重点防雷对象,此类场所因其特殊性和危险性,给防雷工程的安全施工带来较大困难,为了避免减灾工程变成灾害工程,必须在充分了解危险场所的具体环境和要求的前提下,有针对性地制定施工安全措施和管理制度。
2.3.1 认真学习危险场所安全防护常识,进入施工现场前明确甲方(防雷工程投资方)的安全管理制度和要求,制定安全防范措施,办理检修施工安全作业证、动火安全作业证等,配备消防通信报警等设备。
2.3.2 禁止在易燃易爆场所进行焊接、切割、磨光等产生火花、火焰和热源作业,等电位连接尽量采用螺栓压接等其他连接方式,特殊情况需动火作业的,应征得甲方同意并办理动火证等手续,严格按照安全操作程序和规程施工。
2.3.3 在易燃易爆场所施工应配备防爆设备和器材,安装的浪涌保护器也应使用防爆型,施工人员应配备防火鞋、防火面罩等防火防爆装置或设备,严禁穿钉子鞋、高跟鞋,禁带烟火。2.4 保护施工现场环境和设施
防雷工程是在已有的建筑物、系统或设备上加装防雷设备、采取防雷措施,免不了影响甚至破坏防雷对象,因此防雷工程施工中既要做好防雷措施,又要不对防护对象造成过多过重的影响和破坏,且完工后恢复其原有状态。
2.4.1 在建筑物的屋面加装避雷针或布设避雷带时,可能要破坏屋面钢筋混凝土或防水隔热层,安装施工完毕后须对破坏的地方进行相应的处理,尤其是防水隔热的修复。安装在承重钢筋框架上的避雷针及其支撑的质量不得超过承重框架的限额,严禁焊断承重框架、拆除部分框架等严重破坏承重框架的行为。
2.4.2 改造工程中安装明敷引下线时,应避开人行通道,保持3~5 m的安全防护距离。固定引下线不得破坏承重柱,并做好绝缘、防机械损坏、防腐、防水、美观协调等处理。2.4.3 接地体施工过程中注意保护埋地的高、低压电缆、通信光纤等线缆,完工后修复破坏的路面、绿化带、草坪等。
2.4.4 安装信息系统、监控系统等的浪涌保护器时注意保护被防护系统的设备安全和系统正常运转,安装前全面了解被保护系统或设备,最好甲方的技术人员能在一旁协助配合,系统停电或断开线路时必须征得甲方同意,重要的信息、数据备份后方可进行,以免造成不必要的损失;信号线及其接口较脆弱,弱电系统的抗干扰能力差等,因此对信息系统的施工更应小心,移动设备、插拔接口应轻拿轻放,接线确保正确规范,防止断路、短路、错接、反置等造成的无法启动、无信号、系统瘫痪等事故。施工安装造成的信号干扰、系统不稳定、无信号等情况应在甲方技术人员的配合下及时排查原因,尽快恢复正常。
2.4.5 敏感单位和对象,如军事、科研、金融、证券等,应避开工作日,安排在双休日、夜间或闭市后进行施工。3 小结
防雷施工涉及电工、焊工、高处作业等多个工种,建筑物、配电系统、通信系统等不同对象,是一项系统而复杂的工作,必须做到细致、稳妥、谨慎、全面,才能使防雷工程成为真正的安全工程。
参考文献:
[1] JGJ462005施工现场临时用电安全技术规范.[2] JGJ8091建筑施工高处作业安全技术规范.
第二篇:防雷安全施工措施
防雷安全施工措施
高空作业安全措施对施工安全极为重要,应逐级进行安全技术教育及交底,落实所有安全技术措施和人身防护用品,未经落实不得进行施工。高空作业所需料具、设备等根据施工进度随用随运,禁止超负载乱堆乱放。高空作业人员必须经过专业技术培训及专业考试合格,持上岗证并须体检合格。高空作业人员所用的工具应随时放入工具袋内,严禁高空相互抛掷传递。遇四级以上大风或雷雨、浓雾、雨季施工和冬季下霜时禁止高空作业。在进行上、下立体交叉作业时首先必须具有一定左、右方向的安全间隔距离,不能确实保证此距离,应设置能防止下落物伤害下方人员的防护层。
特制定以下施工措施,施工人员必须严格遵守:
一、施工人员进入现场前,负责工程的项目经理必须对其进行安全教育,并宣讲甲方要求的各种注意事项。分组施工时,每组施工人员必须保证四人以上,且分工明确,并设专职安全员看护、监督。
二、所有施工人员持证上岗,统一着装,并配备胸卡,进入现场必须戴安全帽,屋面作业时必须系好安全带,并检查安全带是否安全有效,有无破损,必须使用合格安全带。
三、安全带必须固定在牢固的建筑物上,并且有专人看护。
四、施工队安全负责人必须在现场监护,严禁违章作业或损害甲方利益。
五、施工现场材料堆放整齐、分类、分规格标识清楚,不占用施工道路和作业区。必须按平面布置搭设临设,布置电焊机具,堆放扁钢,角钢以及各种材料,使之井然有序。
六、管网保护措施。对施工现场内已安装到位的各种管道,主动向建设单位了解管道位置及标高,掌握管道走向,分析是否与本工程相互交叉。查清管道位置后,在距管道中心两侧各500mm距离,各钉一排木桩,并油漆标记,作为管道保护边线,施工时尽量不要在保护线内开挖、通行载重汽车。沟槽开挖时,在管道附近轻挖慢进,并挖空一段、支撑一段,确保管道安全。当施工管网与已有管网存在相交时,协调设计方,更改管道走向或坡度。现场内的所有市政管网、管线等采取围、盖、挡等措施加以保护。
七、避雷网(带)施工前应检查工作面是否平整,脚手架是否牢固,有无探头板,并绑牢后方可施工。
八、避雷网(带)钢筋用大绳由地面运至屋顶,必须先检查大绳有无破损,必须有可靠拉力,方可使用,并且工人拉动时不能有勒手的感觉。
九、垂直运输时,大绳与圆钢必须绑扎牢固,检查是否有其它工种在附近施工,必须在无其他工种施工和无闲杂人员时,才可施工。垂直运输前应先清理现场保证有效工作面,并设防护栏,设专人看护防止闲杂人员进入运输场地。看护人必须高度警惕观察四周情况。
夏季施工安全技术措施
一、组织落实
1、成立由项目经理为首的雨、夏季施工领导小组,制定一系列的安全、质量、工期保证措施,做到加强管理、周密计划、措施到位、责任落实、奖罚分明。
2、设专人定时收听天气预报,并充分利用无线对讲系统的灵活性,如遇雷阵雨、台风等恶劣天气,及时向领导汇报,并通知各个系统负责人,采取相应对策,将灾害造成的损失尽量减少,直至零损失。
3、适当调整作息时间,尽量避开中午高温时间作业,必要时按排凌晨和晚间气温降低时施工,并备好防暑降温用品,防止中暑事故的发生。
二、材料准备
1、雨季来临之前,备足、备齐防雨、防洪物资,如外加剂(减水剂、早强剂等)、彩条布、水泵等。
2、易损及易耗物资应备足、备齐,防止雨天脱货,造成停工。
三、施工措施
1、雨季施工时,应保证现场运输道路的畅通。经常打扫路面,清除积水。
2、雨季施工现场应有可靠的排水设施,雨季来临前,应对原有的排水系统进行检查,疏浚、修补、加固,必要时增加排水设施。
3、雨季土方开挖时,应及时挖好排水沟、积水井,随时把积水用水泵抽出。土方开挖要求速度要快,工作面不宜过大,应逐段、分期完成,挖好一个及时验槽、隐蔽,如基槽、坑挖好后不能立即进行下道工序,可在基底预留300mm厚土层,待垫层施工时再予以挖除。雨期应加强边坡稳定观测,作业指导书编写时护坡措施可采取放大边坡或加设固壁支撑的方法,且下雨时并用彩条布覆盖边坡,实际施工时严格按作业指导书内容进行。
4、土方回填前,要及时排除基坑内积水,回填土要严格控制含水率,且分层回填并夯实,夯填要连续完成。把安全工程师站点加入收藏夹
5、混凝土浇筑应尽量避开雨天,如确需施工时,应搭设防雨棚,防止雨水对混凝土的冲刷。另外混凝土搅拌站要定期测定砂、石的含水率,及时调整混凝土配合比。高温天气对混凝土用湿草包覆盖养护,浇水次数适当增加,以草包保持湿润为度。夏季施工要加强混凝土的养护,砌筑砂浆在规定时间用完。
6、雨季砌体施工时,应严格控制砂浆稠度,在保证墙体稳定性的前提下,适当降低砌体的砌筑高度,砌筑砂浆浸雨后,应增加干水泥和水重新搅拌后使用。每天收工后或雨停后,砌体竖缝应填满砂浆,砌体顶面应摆干砖一皮或覆盖防雨材料,以防雨水冲刷。有大风、大雨等异常天气,应检查砌体的垂直度的变化,及时调整。晴天高温时,墙体砌筑前,砖或砌块应充分湿润,这时砂浆的稠度可适当增加。
7、焊接用电焊条受潮后,应烘干后再使用,雨天室外无遮蔽设施应停止施焊。
8、预制构件进场后,要集中堆放在指定地点,堆放地点应夯压密实,构件下垫枕木,四周设排水沟。
9.设备堆场、建筑加工场旷地太大,应增加防雷接地装置,并在雷雨季节前,组织对现场所有的防雷接地装置进行安全测试。
10.有关物资存放仓库要有防潮、吸湿、加热等设施。
11.构件联结(螺栓联结或焊接联结)时,如遇突变天气要采取必要措施坚持干完最低限度联结量,并与吊具脱钩;
12.做好已到设备的维保工作,露天放置的设备应做好防雨措施,随设备供应的仪表以及其他精密设备应入库保存,设备裸露的接口应可靠封闭;
13.特别要加强对电缆线及接头的绝缘性能进行检查,如发现破损现象应及时进行绝缘处理,以防发生触电事故;
14.在潮湿的环境里从事焊接作业,应采取防触电措施;
四、现场实施措施
1、雨季来临前,应组织一次电气设备接零、接地的检查,塔吊、门吊、等高空作业机械应安装避雷装置,雨天施工机械的电动机应进行覆盖防雨;电源开关箱要防雨,露天照明灯具设防雨罩,如有大风警报,行走式起重机械应提前系好风缆绳,固定好夹轨器。
2、雨季施工现场应有值班电工巡检,对用电设备进行检查维护,防止绝缘破坏,造成触电事故。
3、雨后应对门吊轨道的沉降情况进行一次检查,如有问题及时处理。
第三篇:电气动力、防雷工程小结
电气动力、备用及不间断电源、防雷接地安装工程
施工小结
一、工程概况
本工程位于深圳市龙岗区平湖街道,该工程由深圳市味来物流有限公司兴建,由广东三穗建筑工程有限公司施工电气动力、备用及不间断电源、防雷接地安装。
二、系统概况
电气动力:本工程选用一台柴油发电机,主用功率为 600KW,作为应急电源。污水泵采用液位传感就地控制,水位超高报警,水位显示及泵故障由 BA 系统完成。
设备安装:各层照明配电箱、动力箱、控制箱除竖井、防火分区隔墙上明装。建筑物防雷:
1、本工程建筑防雷装置满足防直击雷、侧击雷、防雷电感应及电波的侵入,并设置总等位联结。
2、接闪器在屋顶采用φ12 镀锌圆钢作避雷带,屋顶避雷连接线网格不大于 10m×10m 或 12m×8m。
3、引下线得用建筑钢筋混凝土柱子或剪力墙内两根φ16 以上主筋通长焊接作为引下线,间距不大于 18m,引下线上端与避雷带焊接,下端与建筑基础底梁及基础底板轴线上的上下两层钢筋内的两根主筋焊接。
4、二类防雷建筑各层均设防雷均压环,建筑外围结构底梁钢筋(上下两根)通长焊接形 成闭合环路,并与各引下线钢筋焊接联络。各层沿外围圈梁面(靠 外侧)加设一条 40×4 镀锌扁钢焊接成闭合环路,与该层外墙上的所有金属窗、构件、引下线连接:玻璃幕墙预埋件及龙骨的上下端均与防雷引下线焊接。
5、接地极为建筑物桩基、基础底板轴线上的上下两层主筋中的两根通长焊接成的基础接 地网组成。
6、建筑物适当位置的外墙距室外地面上 0.5m 处设测试卡子。
7、凡突出屋面的所有金属构件均与避雷带可靠焊接。
三、工程特点及对策
本工程的特点主要是边设计、边施工、边修改且同时施工面积大、工程量大、施工配合和技术要求复杂、施工质量要求高等,具体体现在以下几点:
1.工程量大、配合面广: 由于本工程的安装工程量大、工期比较紧凑,所以常常发生土建、装修及机电安装同期施工的现象,出现大面积、多专业、多人数同时进行施工的场面。针对此种状况,我们在做好详尽而周密的施工计划和组织安排的同时组织足够的人力与物力,并且认 真做好内部统筹,积极加强外部协调,为确保工程顺利实施奠定了坚实的基础。
2.技术要求高、交叉作业多: 本工程在施工过程中多次出现大面积、多人员同时赶工、交叉施工,在抢抓工期、确保安全的前提下,针对不同的施工作业面,面对交错复杂的各种专业管道、数目众多的设备,我司项目部施工管理人员深入现场实地查看,仔细研究科学统筹,做到了布局美观、走向合理,体现了较高的统筹管理水平和专业技术以及施工班组过硬的技术 素质和丰富的施工经验。
四、施工管理
设备安装工程中从施工队伍、材料、机械设备、技术管理、资料管理等方面进行重点控制,建立健全三级质量保证体系,完善施工方案和管理制度。各专业管道设备施工统一安排,质量、技术、标准要求一致。抓好科学管理、综合平衡工作,对重点部位、对影响功能安全的关键部位和质量通病难以克服的工艺制定具体和明确合理的有效措施。做好技术交底工作,使施工工人对施工的有关内容、方法、措施要求和要达到的目标做到心中有数,以便于科学、合理地组织施工,按既定的施工程序和工艺要求进行操作,进而确保工程质量、进度、安全、成本等目标的实现。质量控制过程实现自检、互检、专检相结合,班组长、工长、质检人员相结合,层层进行目标分解,把责任落实到人。
五、施工进度计划的实施及控制
根据进度计划制定详尽的相应配套计划,包括施工进度控制计划、劳动力计划、施工机具及检测设备计划、设备及材料的供货计划等,并在实施过程中进行细化,根据总体计划制订阶段计划和月计划,由阶段和月计划制订周计划,再由周计划制订日计划,确保工程按期完成。
六、质量控制措施
建立完善的质量责任制,分解质量目标,根据创优具体质量要求按单位工程、分部工程、分项工程、施工工序进行层层分解,把质量责任落实到施工班组。在组织施工和质量检验中,严格执行国家的有关规范和标准,所有施工人员必须根据规范、标准、施工组织设计、施工方案组织施工,保证和提高各道工序的安装质量,以工序质量来保证工程质量,在施工中分工序加以控制,起到事前控制的作用,监督线上的质检人员必须以质量标准为依据,对材料、配件、加工件设备及各施工工序、分项工程、分部工程进行质量检验,不合格项目一票否决,起到真正质量把关作用。
在整个电气动力、备用及不间断电源、防雷接地安装施工过程中,我们与设计、建设单位密切配合,工程施工符合设计及规范要求,施工单位自评该分部工程为合格工程。
广东三穗建筑工程有限公司
项目经理:
年
日
月
第四篇:防雷网施工协议书
防雷网施工协议书
甲方:乙方:
甲方委托乙方进行防雷网施工,双方经友好协商,达成协议如下:一,乙方按防雷技术要求,为甲方进行防雷网安装施工,施工
结果达到防雷技术要求,并保证验收合格。工程施工地址:二,施工造价:材料元/米;安装费元/米;安全管理费元/米;运输费元/米;合计元/米;总计元。大写:;开工预付总工程款的50%,余款在安装完毕,并检验合格后天内一次性付清。
三,施工过程原则不得损坏甲方工程及设施,乙方自带设备,并负责安全工作。甲方提供必要的方便(包括运输设备、电力、水泥、砂浆等),乙方安装完毕立即移交甲方,以签字为准。
四,施工期限为:天(雨雪天及特殊情况顺延)。五,补充说明:六,本协议一式两份,甲乙双方各持一份。双方签字后生效。未尽事宜双方协商解决,协商不成,则移交天长市人民法院仲裁。甲方签字:乙方签字:
年月日年月日
第五篇:防雷接地施工
1.第一节、雷电概述
雷击是年复一年的严重自然灾害之一。随着我国现代化建设的不断提高,通信、控制等弱电设备越来越多,规模越来越大。一方面大型电子计算机网络,程控交换机组等系统设备耐过电流、耐雷电压的水平越来越低,另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波的侵入,致使雷电灾害频频发生。我国防雷界情况与国际电工委员会同步,1994年1月1日起执行的强制国标GB50057-94,2004年又实施GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等一系列制度标准,目的在于加强和提高我国各行业系统对于防雷减灾的意识和相关措施。
根据防雷中心的统计,近年来雷电与过电压损坏在电子设备的损害事故原因中已占绝对的因素,而且还有逐年上升的趋势。并且由于雷电过电压损坏造成的系统停顿、业务停顿、重要资料丢失、甚至系统崩溃,给用户造成的间接经济损失远远超过直接的硬件损失。因此对弱电设备的避雷、过电压防护已成为具有时代特点的一项迫切要求。根据不同的破坏机理,雷这种特殊的自然放电现象表现为两种形式:直击雷和感应雷。
现代过电压防护技术强调全方位防护,为了预防雷电灾害所造成的巨大损失,用户用电系统、网络系统、中控系统、有线电视系统、通讯系统等用电设备系统须做好防雷措施,以系统设计,全方位保护以防止雷击灾害的原则,综合治理,建立一套完整过电压防护系统,并把过电压防护看做一个系统工程。除建筑过电压防护要符合规范外,并且对电源系统、信号系统、地电位反击等各个方面,要求严格作好雷电防护工作;并且,确保安装LEO过电压防护器件后对供电、监控及通信设备的正常使用没有任何影响。因此,合理进行过电压防护设计,提供高质量完整的防护设备,通过有效措施防止雷电波侵入设备,形成层层保护结构,确保设备的安全,使其在雷电环境中能安全可靠运行。2.2 第二节 雷电的危害及电子设备遭受雷电的途径和防雷原理
雷电是一种大气中放电现象,产生于积雨中,积雨云在形成过程中,某些云团带正电荷,某些云团带负电荷。它们对大地的静电感应,使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般为25-30KV/cm),游离放电,我们称之为“先导放电”。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面时(地面上的建筑物,架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中和,会出现很大的雷电流(一般为几十千安至几百千安),并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成雷电。
带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象,称之为“直击雷”,其破坏机理主要是机械破坏作用;带电云层由于静电感应作用,使地面某一范围带上异种电荷,直击雷发生以后,云层带电迅速消失,而地面某些范围由于散流电阻的存在,以至出现局部高电压。直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象,叫做“二次雷击”或称“感应雷”,其破坏机理主要是雷电高压以波的形式沿电源线、电话线等侵入室内,危害设备和人身的安全。
近些年来由于高新技术的发展,尤其是电子技术的飞速发展,推动了电子用电设备的普及和应用,其中借助计算机系统进行信息处理、数据处理、自动化控制、网络通讯、设计开发等,大大提高了人们的工作质量和效率。但先进的电子设备包括电子计算机耐受过电压、过电流的能力相对较低,同时也缺乏必要的雷害防护技术措施,另外,在现代高新技术电子产品的生产中大量采用了大规模及超大规模的电子集成电路制造技术,当今电子设备、计算机系统的网络化程度越来越高,一方面大型电子计算机网络、程控交换机组等系统设备富含大量的CMOS半导体集成模块,而耐过电流、耐雷电压的水平反而随之降低,另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波的侵入,如通讯系统、视频、信号、工业自动化控制网络、计算机网络系统等,它们的传输线路,特别是暴露在室外的长距离输送线,以及动力电源输送线路等,都有可能遭受雷击,产生雷击过电压,并侵入设备,将设备击毁。
计算机、通信和仪表控制系统(以下统称“微电子系统”)在工业化社会得到了广泛的应用,随着科学技术的快速发展,这些系统的微电子器件的集成化和微型化程度愈来愈高,而其元器件的抗电气冲击水平却都很低,因此,防雷问题和元器件间、系统间的电磁兼容问题日显突出。
一、雷击的分类:
直击雷击——是指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上,由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用,直接摧毁建筑物,构筑物以及引起人员伤亡等,由于直击雷的电效应,有可能使己方微电子设备遭受浪涌过电压的危害。
感应雷——(又称二次雷击),是指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线等类似的传导上产生感应电压,该电压通过传导体传送至设备,间接摧毁微电子设备。LEMP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,微电子设备遭雷击损害,80%以上是由但应雷引起的。
操作过电压——是指当电流在导体上流动时,会产生磁场储存能量,电流越大,导线越长,储能越多,所以当负载(特别是电感性大负荷)电器设备开关时,会产生瞬时过电压,操作过电压同LEMP一样,可以间接损害微电子设备。
雷击属于浪涌的一种,浪涌也叫突波,顾名思义超出正常工作电压的瞬间过电压。
二、雷电损害途径: 直接雷击 感应雷击 --静电感应 --电磁感应 由线路引入过电压 地电位反击 操作过电压 地电位反击――
直击雷经过接闪器(如避雷针、避雷带、避雷网等)而直放入地,导致地网地电位上升。高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。
临近建筑物或附近地面、树木等遭受雷击,同时带来感应雷和附近地面的跨步电压(低电压反击)。电磁感应――
雷电流沿引下线入地时,在引下线周围产生磁场,引下线周围的各种金属管(线)上经感应而产生过电压。建筑物内部的各种线路,雷击电磁脉冲辐射,进入设备。经线路引入过电压――
网络数据线路在远端遭受直接或感应雷击,沿网络线路进入设备。有线通讯线路在远端遭受直接或感应雷击,沿通讯线路进入设备。电源供电线路在远端遭受直接或感应雷击,沿供电线路进入设备。天线遭受直接雷击或接受感应雷击。
电子系统设备遭受雷害的途径有直击雷的侵害、反击,由电源线路引入的雷电侵入波、感应雷或雷电电磁脉冲的侵害等。电网系统内部产生的过电压冲击或电磁耦合等也会造成设备损坏。
在电力网内部因系统操作失误或出现异常工况甚至短路等故障,会引起电力网系统出现内部过电压或电压瞬态降低的现象。
三、雷电防护区的划分
按照IEC61312-1及GB50057-94(2000)要求,将要保护的空间划分为不同的防雷区,以规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和指明各区交界处的等电位连接点的位置。各区以在其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。防雷区宜按以下分区:
1、LPZ OA区:直击雷非防护区,本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流;本区内的电磁场没有衰减。
2、LPZ OB区:直击雷防护区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,但本区内的电磁场没有衰减。
3、LPZ 1区:屏蔽防护区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,流经各导体的电流比LPZ OB更小;本区内的电磁场可能衰减,这取决于屏蔽措施。
4、LPZ 2区等:后续防雷区,当需要进一步减小导入的电流和电磁场时,应引入后续雷区,并按照需要保护的系统所要求的环境选择后续防雷区的要求条件。通常,防雷区的数越高,电磁环境的参数越低。
四、雷电防护措施
一个完整的防雷体系,必须包括天空、地面、地下三个层面。也就是说天空有完整的避雷针、避雷带、避雷网等;地面有优良的防雷器件、防电磁脉冲屏蔽、均压汇集环、等电位连接等;地下有完整可靠的地网,给雷电流提供良好的泄放通道。其全面防护参见下图。3.3
1、接闪与引下
大楼通过建筑物主钢筋,上端与接闪器,下端与地网连接,中间与各层均压网或环形均压带连接,对进入建筑物的各种金属管线实施均压等电位连接,具有特殊要求的各种不同地线进行等电位处理。这样就形成一个法拉第笼式接地系统。它是消除地电位反击有效的措施。防直击雷的接地装置应围绕建筑物敷设成环型接地体,每根引下线的冲击接地电阻不应大于10欧姆。
2、均压连接与屏蔽
在机房内设置等电位连接网络,安装均压环,同时通信电缆线槽及地线线槽需用金属屏蔽线槽,且做等电位连接。其布放应尽量远离建筑物立柱或横梁,通信电缆线槽以及地线线槽的设计应尽可能与建筑物立柱或横梁交叉。
3、分流泄流
进入建筑物大楼的电源线和通讯线应在不同的防雷区交界处,以及终端设备的前端根据IEC61312——雷电电磁脉冲防护标准,安装上不同类别的电源类SPD以及通讯网络类SPD,并将SPD与接地网络有效连接以将各类线路中的过电压通过SPD装置泄流入地(SPD瞬态过电压保护器)。SPD是用以防护电子设备遭受雷电闪击及其它干扰造成的传导电涌过电压的有效手段。
5、接地
根据GB50174-93标准要求,电子计算机机房接地装置应满足下列接地要求: 交流工作地:
在工作或事故情况下,保证电器设备可靠地运行,降低人体接触电压,迅速切除故障设备或线路、降低电器设备和输电线路的绝缘水平,接地电阻不大于4欧姆。安全保护地:
在中性点不接地系统中,如果电器设备没有保护地,当该设备某处绝缘损坏时,外壳将带电,同时由于线路与大地间存在电容,人体触及此绝缘损坏的电器设备外壳,则电流流入人体形成通路,人将遭受触电的危险。设有接地装置后,接地电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过,接地体电阻愈小,流过人体的电流也愈小,接地电阻极微小时,流经人体的电流可不至于造成危害,人体避免触电的危险,接地电阻不大于4欧姆。直流工作地:
计算机以及一切微电子设备,大部分采用中、大规模集成电路,工作于较低的直流电压下,为使同一系统的电脑(计算机)、微电子设备的工作电路具有同一“电位”参考点,将所有设备的“零”电位点接于一接地装置,它可以稳定电路的电位,防止外来干扰,这称为直流工作接地。
同一系统的设备接于同一接地装置后,无论是模拟量或数字量,在进行通信或交换时,才有统一的“电位”参考点,从而给接于同一接地装置的计算机或微电子设备,提供稳定的工作电位,有效地衰减以至消除各种电磁干扰,保证数据处理或信号传递准确无误,接地电阻应按计算机系统具体要求确定。防雷接地: 为使雷电浪涌电流泄入大地,使被保护物免遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害,所有建筑物、电气设备、线路、网络等不带电金属部分,金属护套,避雷器,以及一切水、气管道等均应与防雷接地装置作金属性连接。防雷接地装置包括避雷针、带、线、网接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。接地应接现行国标GB50057-94《建筑物防雷设计规范》执行。
交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值确定;若防雷接地单独设置接地装置时,其余三种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻不大于其中最小值。
4.4 第三节 设计原则和设计依据
1、设计原则
为降低雷电对建筑物设施设备的危害,保护生命和财产安全,保障建筑物供电系统、电子信息系统设备的正常运行。
2、设计标准、规范
参考(GB50057-94/2000年版)《建筑物防雷设计规范》 参考(GB50343-2004)《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
参考(GB50169-2006)《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 参考(GB9361-88)《计算机站场地安全要求》 参考(GB50054-95)《低压配电设计规范》
参考(YD5098-2005)《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》 参考(YDJ26-89)《通信局(站)接地设计规范》
参考(YD.T 1235.1)《通信局(站)低压配电系统用电涌保护器技术要求》 参考(GA173-1998)《计算机信息系统防雷保护器》
参考(GA267-2000)《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》 参考(DL/T621-1997)《交流电器装置的接地》
3、设计范围
──直击雷防护系统
──线路感应过电压的防护措施
──共用接地系统
──机房接地均压环等电位联接系统