军械库弹药库系统防雷设计方案模版
1、 计依据及相关标准
GB 50057-94 《建筑物防雷设计规范》(2000版) GB 50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GB 50054-95 《低压配电设计规范》 EIA/TIA 568 《综合布线》 IEC 61024 《建筑物防雷》
IEC 61312 《雷电电磁脉冲的防护》
GJB 151-86 《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》 GJB 900-90 《系统安全性通用大纲》
GJB 511-88 《军用微型计算机通用技术条件》 99(03)D501-1 《建筑物防雷设施安装》
GB 50169-92 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
2、防雷等级的确认
建筑物年预计雷击次数按下式计算: N = kNgAe ;Ng = 0.024Td 式中 N 建筑物预计雷击次数(次/a); k 雷击次数校正系数;
Ng 建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/(km·a)]; Ae 与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km);
Td 该地区的年平均雷电日数;
在下列情况下k取相应数值:a、位于旷野孤立的建筑物取2;b、金属屋面的砖木结构建筑物取1.7;c、位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物,以及特别潮湿的建筑物取1.5;
根据以上年预计雷击次数参数,此弹药库的预计年雷击次数 N大于0.3次/年。依据以上计算,按照GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第2.0.3条的要求,其属于标准规定的二类防雷建筑物范围。 3、外部防护设计 A、外部防护设计
避雷针:弹药库区是一个重要的区域,一旦遭受雷击损坏起后果不堪设想,因此需要做重点的防护。此区域已经设立四只绝对高度25米,的独立避雷针,按保护区域近似按区域对角线布置,对此区域进行直击类雷保护。依据GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第三章、建筑物防雷设施防雷的要求计算,防护系统应符合一类建筑物雷电防雷要求。
依据GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第三章、建筑物防雷设施防雷的要求,在弹药库区安装四
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1.3
只绝对高度25米的独立避雷针铁塔进行保护,铁塔顶部安装一只高度2米,保护半径85米的独立避雷针,对弹药库区进行直击雷保护。 Satelit+卫星避雷针的保护半径列表
第二类防雷建筑物 保护半径(米) 安装高度 Satelit ESE-25OO Satelit ESE-4000 Satelit ESE-6000 2 23 34 40 3 34 48 59 4 46 64 78 5 57 81 97 6 58 81 97 10 61 83 99 15 63 85 101 20 65 86 102 45 70 90 105 60 70 90 105
接地:库区的地网分为直击雷保护接地(其接地电阻要求≤10Ω)、电源工作接地(其接地电阻要求≤10Ω)、信号线路直流工作接地(其接地电阻要求≤4Ω)四个部分。
依据GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第三章、建筑物防雷设施防雷的要求和国家军用标准GJB 511-88《军用微型计算机通用技术条件》的要求:避雷针铁塔的接地已符合标准要求。库区的电源信号系统接地及等电位连接的接地不符合标准要求,需要整改。既所有金属构筑物金属构件、库区防潮金属密闭门、金属密闭窗需要和建筑物基础钢筋及接地网连接。除此外电源接地系统PE线及电力电缆外皮、信息系统的通信电缆外皮等均应与接地系统做可靠的电气连接,其接地电阻按各系统所需要的最低接地电阻要求计算。依据GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》和国家军用标准GJB 511-88《军用微型计算机通用技术条件》的要求:其接地电阻应≤4Ω。
首先要将所有建筑物基础钢筋用40×4mm镀锌扁钢做两点连接,组成联合地网;其次要将所有外露电力设备的保护接地,建筑物金属物的等电位接地与主地网进行连接。独立架设的避雷针铁塔的铁塔接地等不与主地网进行连接。最后,对信息控制系统的信号线路直流工作接地,在控制机房内部设置均压带和等电位汇流排做单独接地处理。
考虑到地网使用的长期性和耐腐蚀性,建议使用非金属接地模块制作地网。地网布置依据地形设计为L型。水平接地体使用40×4mm镀锌扁钢,埋深0.6米;垂直接地体使用L50×50×5×2000mm镀锌角钢;垂直接地体间使用非金属接地模块,垂直接地体间距为4米。地网引出地网测试极到地面上,以便以后检测地网情况。
B、库区等电位连接
依据GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第六章:雷击电磁脉冲,第三节:屏蔽、接地和等电位连接的要求及GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷设计规范》第五章:防雷设计,第三节:等电位连接及共用接地系统设计中关于等电位连接的要求,参考IEC 61312《雷电电磁脉冲的防护》标准第一部分:通则,第三章第四节:等电位连接的要求;第二部分:建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地中关于等电位连接的要求,在满足客户所提技术需求的情况下,按照GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷设计规范》第六章:防雷施工中关于等电位连接的要求进行施工。
实施方案
在地面库和地下库口金属门内的等电位汇流排处引出30×3mm铜带到金属防潮密闭门外,并与金属防潮密闭门用两枚M8螺钉可靠铆接。在金属防潮密闭门内用30×3mm铜带引到1~11库金属防潮密闭门外,并与金属防潮密闭门用两枚M8螺钉可靠铆接。
在1~11库金属防潮密闭门内,用两枚M8螺钉铆接引出30×3mm铜带制作均压带到金属密闭窗下,
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使用35mm铜线,穿PVC管后,用M8螺钉与金属密闭窗可靠铆接。将探头保护用的防雷设备的接地与均压带连接。
5、电源配电系统防护的总设计
外来导体包括:金属水管、通讯电缆线及电力电缆铠装外皮或电缆金属管等。
所有的水管和电缆应埋地进入机房,水管和电缆铠装外皮和保护金属管应在进入机房时接地,电缆应选用铠装电缆或穿金属管埋地进入机房电缆相线和中线应通过电涌保护器接地。
根据IEC 61312《雷电电磁脉冲的防护》、GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》、GB 50054-95《低压配电设计规范》、GB 50074-2002《石油库设计规范》及GB 50058-92《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》中防雷及过电压规范有关防雷分区的划分和各级电源系统雷电及过电压保护要求,针对本配电系统的特点,将其分为三个防雷区分别加以考虑。由于如前所述单级防雷可能会带来因雷电流过大而导致的泄流后残压过大或者保护能力不足引起的设备损坏。因此选用电源系统多级保护,可防范从直击雷到操作浪涌的各级过电压的侵袭。
A、电源一级防雷[LPZOA-LPZ1区]:
依据《建筑物防雷设计规范》第六章:防雷击电磁脉冲 第三节 屏蔽、接地和等电位连接的要求:第6.3.4条及第四节 对电涌保护器和其他的要求:第6.4.7条规定,在LPZOA或LPZ0B区与LPZ1区交界处,从室外引来的线路上安装SPD当线路有屏蔽时,每个SPD的雷电流按雷电流的幅值的30%考虑,本建筑物为二类防雷建筑物,首次雷电流幅值为150KA,电源线路为铠装埋地,TN-S配电模式,因此首次直击雷在低压配电线路上每线的分配电流为:在建筑物已安装合格的防直击雷措施后,有50%的雷电流通过引下线流入接地装置,因此每线分配电流为:In =[150 KA×30%]÷4 =11.25KA,按《建筑物防雷设计规范》第六章:第四节:第6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA。同时,依据《建筑物防雷设计规范》第六章:第四节 第6.4.4条及IE C61312《雷电电磁脉冲的防护》第三部分:浪涌保护器的要求,浪涌保护器可以将数万伏的感应雷击过电压限制到4KV以下。
具体措施:
在值班室380V低压总配电箱处安装1套 MB UP/3L-100B电源防雷器箱,用于配电回路所有用电设备的第一级电源防护。
B、电源二级防雷[LPZ1-LPZ2区]:
根据《建筑物防雷设计规范》第六章:防雷击电磁脉冲;第四节,第6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器(SPD)的要求及GB 50054-95《低压配电设计规范》第四章的有关规定,依据雷电分流理论,需使用8/20μs波形,通流容量20KA。对于如本案的特殊区域需要做重点防护的配电电源需使用通流容量40KA的电涌保护器进行加强保护。《建筑物防雷设计规范》第六章对于配电盘、断路器、固定安装的电机等第Ⅲ类耐冲击过压,其耐压为4KV。为防止浪涌保护器遭受雷击后损坏后,电源对地短路,需要在浪涌保护器前安装空气开关作为短路保护装置。