别墅雷电防护方案设计.docx

别墅综合防雷方案

防雷有限公司
2010-11

一、概述
当人类社会进入电子信息时代后，雷灾出现的特点与以往有极大的不同，雷电灾害对各种类型建筑均有不同的后果，可以概括为：
1、受灾面大大扩大。从电子、建筑这两个传统领域扩展到几乎到所有行业，尤其是与高新技术关系密切的领域，如航天航空、国防、邮电通信、计算机、电子工业、石油化工、金融证券等。通信设施和电子设备遭雷击的事故呈直线上升；屡屡造成通讯中断、电视停播、空中航路和机场关闭，损失远远超过雷击火灾事故。
2、从二维空间入侵变为三维空间入侵。从闪电直击和过电压波沿线传输变为闪电的脉冲电磁场从三维空间入侵到任何角落，造成灾害，因而防雷工程已从防直击雷、雷电感应直到防雷电电磁脉冲（LEMP）等雷电灾害。
3、雷灾的经济损失和危害程度大大增加了，受袭击对象本身的直接经济损失有时并不太大，而由此产生的间接经济损失和影响却是难以估计。
产生上述特点的根本原因，也就是关键性的问题是雷灾的主要对象已集中在微电子器件设备上。雷电的本身并没有变，而是科学技术的发展，使得人类社会的生产状况和生活方式发生了改变。微电子技术的应用已渗透到各种生产和生活的各个领域，微电子器件极端灵敏这一特点很容易受到无孔不入的LEMP（雷电电磁脉冲）的作用，造成微电子设备的失控或者损坏。因此，当今时代的防雷工作的重要性、迫切性、复杂性大大增加了，雷电的防御已从直击雷防护到系统防护，我们必须站在时代的新高度来认识和研究现代防雷技术，提高人类对雷灾防御的综合能力
二、雷击途径分析
根据空调室外机、太阳能热水器的结构、使用材料及安装位置分析，它遭雷击的途径可分两种，一是直击雷击，二是雷电感应雷击。
1.1直击雷击
太阳能热水器绝大多数都安装在建筑物的制高点位置上，其接闪器一般也都低于太阳能热水器，太阳能热水器暴露在接闪器保护范围之外，一旦云地放电，太阳能热水器首当其冲，成了接闪器，雷电可以直接击在太阳能热水器上，直接击坏太阳能热水器或造成正在使用太阳能热水器人员的伤亡。
1.2雷电感应雷击
随着太阳能热水器智能化的不断提高，辅助加热、水位、水温自动显示，补水、断水自动控制功能都应用于太阳能热水器中，而这些功能都是通过专用电脑控制芯片、传感装置等电子装置来实现的。电子装置在室内，辅助加热、传感装置在室外太阳能热水器水箱中，为这些电子装置供电的电源线，显示及控制用的信号线、控制线，都是雷电电磁脉冲的侵害的途径。
三、防雷原则
防雷设计应考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度，分别
采取相应的防护措施。
1、在进行综合防雷设计时，应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则，进行综合设计及维护。
2、防雷系统的防雷设计应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、专用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。必须坚持预防为主，安全第一的指导方针。
3、雷击电磁脉冲（LEMP）所产生的感应电动势通过侵入通道叠加在电源、信号线路上产生瞬间高电压，击毁各类用电设备和微电子芯片，因此在实施防雷工程时当具备外部防雷措施时，也必须对感应雷进行有效的防御。在设计综合防雷时，应从雷电通道进行重点防护，同时做好等电位连接和接地系统。
需要指出的是，大气变化是大规模的，雷云的发生也是大规模的，而且雷云的移动受很多可变因素支配，很多条件是随机的，因此认为有了避雷装置就万无一失的想法是错误的，避雷装置只能大大减少被雷击的可能性。
四、方案设计依据
《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
五、综合防护措施
1．太阳能热水器及空调风机的直击雷防护
太阳能热水器和空调风机在建筑物的制高点，高于建筑物原有避雷短针，首先要对它进行直击雷防护，防护类别同建筑物。
1.1在屋顶平台中间设置一根避雷针，按防护类别的滚球半径计算，针长应为3.5米。
1.2用φ12热镀锌圆钢做一圈避雷带，并把避雷带与避雷针焊接在一起。
1.3太阳能热水器和风机金属支架用φ12热镀锌圆钢作等电位连接并且与避雷针引下线焊接。
如图所示。
1.4引下线为屋顶原避雷针引下线。
2．感应雷防护
太阳能热水器从楼顶到卫生间的线路有辅助加热、测控仪电源线，水位、水温显示及控制信号线。电源线、控制信号线在出楼顶到太阳能热水器水箱部分又处在LPZ0B区到LPZ1区，必须进行雷电感应过电压的防护。
2.1电源线路的感应雷防护
（1）为了防止雷电波从电源输入端侵入,在一楼总配电箱市电进线处安装一套三相交流电源避雷器,型号为REP-D380B7B（箱式）。产品特点：最大放电电流Imax：60KA，标称放电电流In：40KA，电压保护水