称通流量为:
I4?I3?50%
IEC61024-1-2(1998.5)认为:用于内部电气设施的SPD标称放电电流值In?10kA(8/20?s)是适宜的。
从安全可靠的角度考虑,同时考虑到由感应环路产生的感应电流,可将上述各级SPD的通流量加上约20%的安全裕量,则各级SPD的通流量应分别为:
附表一
项 目雷电流强度安全裕量i0/kA102.3301.21.2SPD1调整I1(10/350)kA2.23未调整已调整(不小于)2.6812.5I1(8/20)kA9.3411.2150SPD2I2/kA4.675.6010SPD3I3/kA2.332.803SPD4I4/kA1.171.402棚户区改造一期工程102.33102.33 1.2 忽略其余金属管道分流雷电流分析
假定总雷电流i0的50%流入建筑物的LPS的接地装置中,而其余的50%的i0即is进入电流系统。
则SPD1的通流量I1为:
I1?io?50%?即为SPD1的Iimp(10/350?s);
1(KA)
(mRS?RC)当使用(8/20?s)波形时,可通过单位能量推算知:
I1(20)?I1(350)?T2(350)T2(20)
雷电流经过SPD1后,会有50%~30%的残余施加于SPD2上,这里考虑较坏的情况,假定有50%的残余雷电流施加于SPD2上,则SPD2的标称通流量为:
I2?I1?50%
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同样,雷电流经过SPD2后,会有50%~30%的残余施加于SPD3上,这里考虑较坏的情况,假定有50%的残余雷电流施加于SPD3上,则SPD3的标称通流量为:
I3?I2?50%
同样,雷电流经过SPD3后,会有50%~30%的残余施加于SPD4上,这里考虑较坏的情况,假定有50%的残余雷电流施加于SPD4上,则SPD4的标称通流量为:
I4?I3?50%
从安全可靠的角度考虑,同时考虑到由感应环路产生的感应电流,可将上述各级SPD的通流量加上约20%的安全裕量,则各级SPD的通流量应分别为:
附表二
项 目雷电流强度安全裕量i0kA102.3301.21.2SPD1调整I1(10/350)/kA6.70未调整已调整(不小于)8.0412.5I1(8/20)/kA28.0233.6250SPD2I2/kA14.0116.8117SPD3I3/kA7.008.409SPD4I4/kA3.504.205棚户区改造一期工程102.33102.33 1.3 电源系统SPD设计参数指导意见
通过对电源系统雷击过电流两种情况的总体全面分析,即考虑雷电流在接地装置、电力系统和其它金属管道间分配以及忽略金属管道、只考虑雷电流在接地装置和电力系统间的分配情况,则与之对应的,电源系统各级SPD的通流量分别如附表一、附表二所示。
经对比发现当考虑1.1节所述情况时,与此对应的附表一中电源系统各级SPD的通流量值在未调整时未超过电子信息系统D级防护对SPD通流量的要求,而当考虑1.2节所述情况时,与之相对应的附表二中电源系统各级SPD的通流量值在未调整时部分超出《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
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中规定的对本项目建筑所采用的电子信息系统D级防护各级SPD通流量的要求。
综上所述,建议采用1.1节所述的含有金属管道的电源各级通量值作为选择SPD标称放电电流的依据。
2 内部磁场强度的估算
2.1邻近雷击时内部磁场强度的估算
邻近雷击情况下,入射磁场可近似看作一个平面波。LPZ0B区入射磁场强度H0可按下列公式估算:
H0?i0/?2???Sa? (A/m)
i0——雷电流强度(A)
Sa——雷击点至所考虑的被屏蔽空间的水平距离(m)
雷击所致的磁场强度最大值由首次雷击产生,因此雷电流选择i0=102.33kA。下表中分别列出了雷击点与建筑物距离为100m,200m,500m,1000m,1000m,1800m,2000m,3000m时,建筑物处无衰减的磁场强度H0。
表3-4 不同雷击点在建筑物处产生的无衰减磁场强度雷击点距离 (m)10020050010001500180020003000雷电流强度(kA)102.33102.33102.33102.33102.33102.33102.33102.33H0(A/m)162.8681.4332.5716.2910.869.058.145.43 从表3-4中可以看出,邻近雷击时建筑物处无衰减磁场强度H0均小于800(A/m),经过钢筋混凝土屏蔽衰减后,建筑物内部磁场强度对于其机房设备的影响可以忽略,因此邻近雷击在建筑物内引起的磁场强度可以不予考虑。
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第四章 防雷设计指导意见
1 直击雷的防护措施
根据建筑物结构特点,直接利用建筑结构钢筋(或金属板楼面)构成“法拉第笼”,以达到良好防雷效果。
1.1接地装置的设计
宜充分利用桩基础、承台结构主筋构成自然接地装置,在桩基础每桩利用外围结构主筋中对角2根主筋作为垂直接地体。利用结构外圈梁主筋焊接连通作为水平接地体。
要求由上述接地装置构成的接地网冲击接地电阻值不大于1Ω,地网施工完成后采用电压-电流法进行接地电阻的检测,要求测试电流不小于1A。利用建筑物自身钢筋结构作为接地装置,其建筑物都能满足接地电阻值不大于1Ω的要求,因此不必增加人工接地体。
在接地装置主要阳角处应靠近引下线设置接地电阻测试端子,距地高度不宜低于300mm,规格为-50×5mm热镀锌扁钢或60mm×60mm×6mm钢板,并设明显标志。
若附近还有其它建(构)筑物,则其接地装置与本建筑物接地装置之间的水平距离应不小于20m,否则应采取等电位连接措施,形成联合接地网。
1.2引下线的设计
根据建筑物外部为钢筋混凝土构架特性,宜利用柱内直径≥Ф12对角两条主钢筋作为引下线,通长焊接且引下线宜沿建筑物四周对称布置。三类防雷建筑物引下线间距应不大于25m。各建筑物主要阳角位应设引下线。
1.3接闪器的设计
在屋面设置由接闪短针、接闪带和接闪网格组成混合型接闪器。接闪网可由屋面结构主筋组成,三类建筑在整个屋面形成尺寸不大于20m×20m或
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24m×16m的接闪网格,为保持美观,避免生锈更换,接闪短针和接闪带及接闪带支撑架建议均采用不锈钢材质。统一使用的材料规格为:接闪短针为Ф12mm,接闪带为Ф10mm。支撑架截面积不小于45mm2,带高应不低于100mm,接闪带在建筑物外边沿或女儿墙上的投影距外边沿不大于100mm。建筑物设计有铝合金窗,其金属支架应就近连到建筑物自身主钢筋结构上,形成良好的电气通路。
突出屋面的金属物,应与屋面防雷装置可靠连接,露天安装大型设备的金属外壳及基座应就近与防雷接地装置可靠连接,连接点不应少于两处。
突出屋面的非金属物,当其不在接闪器的有效保护范围内时,应加装直击雷防护装置(接闪针或接闪带或混合接闪器)加以保护。
鉴于目前国际和国内均无非常规接闪器(如各种消雷器、提前放电接闪针、电感和电阻型接闪针)的使用标准,也没有权威检测机构出具的能证明该类非常规接闪器具有优于常规接闪器的保护效能的报告,本着安全可靠、经济合理的原则,不宜使用各类非常规接闪器。
2 等电位连接及接地的设计
建筑物采取总等电位连接措施和局部等电位连接措施。在LPZ0A(直击雷非防护区)或LPZ0B(直击雷防护区)与LPZ1(第一防护区)交界处设置总等电位接地端子板,每层楼设置楼层等电位接地端子板;将各局部等电位连接端子板、配电系统PE线、各类金属管道等金属部件连接到总等电位接地端子板上。卫生间等做局部等电位连接;电子信息系统设备应设置局部等电位连接端子板,将配电系统PE线、各类线缆金属屏蔽层、金属线槽(管)、设备金属机壳、金属管道等,连接到局部等电位连接端子板上,通过接地干线引至楼层等电位接地端子板,并与楼层接地端子板等电位连接。
利用内部钢筋混凝土结构钢筋构成各类电气及电子信息系统等电位连接接地系统,该接地系统直接与接地装置和各楼层等电位接地端子板进行可靠连接,并在强电井、弱电井内每层预留电气接地端子,供电井(配线间)内设备、金属线槽(管)、屏蔽电缆金属屏蔽层、光纤(缆)加强芯、光纤(缆)金属屏蔽层、光端设备金属外壳、空线对等进行等电位连接和接地。
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