xx铜矿酸性水综合处理工程
防 雷 设 计 方 案
目 录
? 概述
? 客户需求分析
? 厂区主要需要保护的对象 ? 雷电防护系统总体分析 ? 设计依据 ? 分项防雷设计 ? 工程的维护与管理 ? 工程造价 1、概述
雷电是积雨云之间或云地之间的放电现象，其直观的物理现象就是声、光、电的产生，而雷雨云是产生雷电的先决条件。积雨云的产生又有水滴破裂效应、水滴冰冻效应、温差起电假说、感应起电假说和对流起电假说等等解释。我们通常所说的雷电就是由云云电场或云地电场的场强达到击穿大气层的强度后产生的放电现象。1987年联合国确定的“国际减灾十年”公布的对人类造成最为严重危害的十大自然灾害中，雷暴由于其对人类生命财产的巨大侵害，被列在显著的地位。近年来，伴随着高新技术的发展，尤其是电子技术的飞速发展，计算机系统的网络化程度越来越高，人类对电子产品尤其是计算机设备的依赖越来越严重。而电子元件的微型化、集成化程度越来越高，各类电子设备的耐过电压能力
下降，造成雷电和过电压破坏的比例呈上升的趋势。有资料表明，由于雷电活动，当磁感应强度B＝0.07GS时，无屏蔽的计算机会发生误动作，而B＝2.4GS时，集成电路就会永久性损坏。电子设备的抗雷击过电压能力80年代与50年代相比，由于集成度的大幅度提高降低了近106～108倍。计算机网络和通信设备内部结构的高度集成化造成设备耐过电压、过电流能力下降，极易遭受雷电损坏，轻者可造成计算机终端和通信设备的接口损坏、通信中断，大量信息丢失或无法传输；重者使网络主机损坏，导致网络瘫痪，工作无法进行，由此造成较大的经济损失和较严重的社会影响。在我国,每年发生的雷击事件数以万计,计算机机房遭雷击的事件也频频发生。据报道：1998年6月22日20时至21时，北京地区的一次雷击，使中国气象局中心计算机室的四楼、五楼、六楼的大型计算机的主机、微机和各终端及出口遭受了严重损毁，导致次日中央电视台新闻联播之后的气象预报成了空白，其影响之大远远超过雷击造成的设备损坏。
江西省为雷击多发区，每年有7个月处于雷暴主要发生期，平均雷暴日为45.7～67.2天，最高年份达93天。近年来，因无防雷设施或设施不完备我省的计算机、中控等信息系统遭受雷害的恶性事故时有发生，给国家和人民生命财产带来重大损失。江西省有关部门对防雷工作给予高度重视，要求各单位、各部门切实加强建筑物抵御雷电危害的能力。
2、客户需求分析
(1)建筑物环境介绍
江西省铜业股份有限公司德兴铜矿位于德兴市中部。因德兴属多山区砂砾地质，厂房为钢结构厂房，浓密池、沉淀池等为露天设备，很多工业机械设备容易遭受直击雷击。四周环山且空旷，容易遭到雷击。建筑物主要功能是应用硫化技术回收废水中同项目以及酸性水处理厂，很多设备暴露在外，所以需重点防护，以保证人员生命安全、财产以及工业设备的安全。 (2)建筑物雷电防护分级
a)建筑物雷电防护分类
由建筑物本身的特点可根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》中2.0.3条第四款、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。第五款、具有1区爆炸危险环境的建筑物，且电火
花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。第七款、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。还根据第3.5.1条第二款规定，该工程为第二类防雷建筑物。
b)建筑物雷电防护分级
根据GB50343中4.1.2第二条规定，按建筑物电子信息系统所处环境进行雷击风险评估确定雷电防护等级，同时参照4.3.1款规定综合起来可得该厂房内信息防护为D级雷电防护系统。
3、厂区主要需要保护的对象
综合楼、厂房、除铁浓密池、除铁反应池、沉铜沉淀池、电石渣制乳池、接触反应池、硫化氢钠储存池及相互之间的走道直击雷防护。电源系统、中控系统、 大量机械设备直击雷和感应雷的防护。
4、雷电防护系统总体分析
(1)雷电的破坏作用
雷电是雷云对地或雷云之间剧烈放电现象，它具有电流的一切效应，其高电压可达500KV，大电流可达100～300KA，电流变化率高一次放电约为40μS。雷电流对电气设备的影响，主要由以下四个方面造成： ①直击雷
直击雷蕴含极大的能量，电压峰值可达500KV，具有极大的破坏力。如建筑物直接被雷电击中，巨大的雷电流沿引下线入地，会造成以下三种影响：
a：巨大的雷电流在数微秒时间内流下地，使地电位迅速抬高，造成反击事故， 危害人身和设备安全。
b：雷电流产生强大的电磁波，在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压。 C：雷电流流经电气设备产生极高的热量，造成火灾或爆炸事故。 ②传导雷
远处的雷电击中线路或因电磁感应产生的极高电压，由室外电源线路和通信线路传至建筑物内，损坏电气设备。 ③感应雷
云层之间的频繁放电产生强大的电磁波，在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压，峰值可达50KV。 ④开关过电压
供电系统中的电感性和电容性负载开启或断开、地极短路、电源线路短路等，都能在电源线路上产生高压脉冲，其脉冲电压可达到线电压的3.5倍，从而损坏设备。破坏效果与雷击类似。
由此产生的雷电过电压对电子设备的破坏主要有以下几个方面： a、过高的过电压击穿半导体结，造成永久性损坏；
b、较低而更为频繁的过电压虽在元器件的耐压范围之内，亦使器件的工作寿命大大缩短；
c、电能转化为热能，毁坏触点、导线及印刷电路板，甚至造成火灾； 因此，应该根据实际情况具体分析，采取相应的防雷保护措施，确保计算机系统的安全工作 (2)防雷区的划分
为实施等电位连接和浪涌（过电压）保护器的安装，根据IEC1312-1雷电电磁脉冲的防护标准，将需要保护的空间划分为不同的防雷保护区，各区交界处应作相应的防雷处理。各区划分如下：
LPZ0A区：直击雷作用区，处于建筑物避雷针系统保护区以外的区域，由于本区内所有物体均有可能遭受直接雷击，并可能导走全部雷电流；另外本区能所有物体均处于雷电电磁场最强处，故对于雷电的感应最强。
LPZ0B区：感应雷主作用区，处于建筑物避雷针系统保护区内，但未经空间电磁屏蔽，雷电作用电磁场并不衰减，处于此空间的所用可导电物体均可感应较强雷电流的区域。
LPZ1区：建筑物屏蔽区，本区内各物体不可能遭受直击雷，流往各导体的雷电流比0B区进一步减小，本区内电磁场也可能会衰减，取决于建筑物的屏蔽措施。
LPZ2区：房间屏蔽区，对于计算机主机房所处空间，应采用屏蔽措施，以进一步减小空间电磁场的干扰。
当金属导线（电源线、信号线等）穿越不同的保护分区时，因电磁感应的作用，会产生较高的过电压，影响室内设备的安全。因此，需安装相应的过电压保护器，对设备进行保护。在不同的保护分区，所采用的防雷器级别是不同的。同时，需要作相应的等电位处理。防雷保护分区和防雷器的分级应用如下图所示：
铜矿酸性水综合处理工程防雷设计案例
