9.14某工程的弱电系统的接地与防雷设计

弱电系统防雷方案设计
针对水厂、加压泵站、高水位池的多项弱电系统，根据设备的不同耐压值，进行弱电系统防雷设计，确保各系统电子设备运行正常，以保护设备与人身安全。

弱电系统防雷电过电压与雷电电磁脉冲，电气安全技术指标：
1、供电方式，采用TN或TN-C-S系统电源电压：380V/220波动不大于±5%电源频率：50Hz波动不大于±0.5%波形失真率：应小于±5%电压漂移：（N-PE）应小于1V
2、电气安全供电系统与设备的漏电流、短路电流和弧光飞溅a．Ⅱ类设备≤0.25mAb．Ⅰ类手持设备≤0.75mAc．Ⅰ类移动、驻立、永久连接、可插式设备≤3.5mAd.短路电流不应小于保护线路的熔体额定电流的5倍，或自动开关瞬时或短延时过电流脱机器整定电流的1.5倍。

e.危险区电器不允许在故障时，有弧光飞溅和火花产生。

3、电气设备耐压等级a、I级电气设备耐压值≤1500Vb、II级电气设备耐压值≤2500Vc、III级电气设备耐压值≤4000Vd、IV级电气设备耐压值≤6000V
4、机房内静电不大于1KV
5、机房内噪音干扰应小于70dB
6、500MHz＜126dB¾6、机房内无线电干扰场强0.15
7、机房内磁场干扰场强应小于800A/m
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弱电系统接地及防雷设计南方地区地处东南沿海气候潮湿，而且是雷暴多发地区，因此在本次监控系统建设的过程中必须考虑监控室设备的防静电和防雷问题，鉴于此我们针对实际情况来特别说明如何做到防雷和防静电。

1.接地方案现代建筑物往往有许多不同性质的电气设备，需要多个接地装置，如避雷接地、电气安全接地、交流电源工作接地、通信及计算机系统接地（也叫直流接地，在数字逻辑系统中叫逻辑接地）。

独立接地是指需要接地的系统分别独立地建立接地网，它的好处是各系统之间不会造成互相干扰。

共用接地是把需要接地的各系统统一接到一个地网上，或把各系统原来的接地网通过地下或地上用金属连接起来，使它们之间成为电气相同的统一接地网。

接地是为了获得一个零电位点，如果各系统分别接地，当发生雷击的时候各系统的接地点的电位可能相差很大，假定雷电冲击波从交流电源进来，由于雷电的瞬时电压往往高达几万乃至几十万伏，那么在一台设备电路板上分别与电源、通信和外壳相接的各部分就承担各地网之间的高电压而被击穿。

近年发现这种独立接地方式在计算机通信网络和有线电视网络中特别容易被雷击。

故除在特别危险的有防爆炸要求的环境必须要采用独立避雷针（线、网）的地方外，一般不主张采用独立接地方式。

其次，在一座楼房要分别做几个互相没有电气联系的地网是很困难的，因为要求各地网之间最小要有几米乃至20米的距离，同时又要与各种地下金属管道、电缆金属屏蔽层、各大金属构件都要有足够的距离就不易做到。

所以独立接地已被共用接地所取代。

根据本次监控系统的实际情况，我们建议在用公用接地的方式对监控室设备进行接地保护。

监控室内所有设备统一接入到地网上。

具体接地方式如下图所示：接地汇集线地网在监控室内安装防静电地板，在地板下围绕机房敷设闭合的环形接地线，作为地板金属支架的接地引线排，其材料为铜导线或镀锌扁钢，截面积不小于50mm²。

接地汇集线一般设计成环形或排状，材料为铜材，其截面积应不小于 120mm²，也可采用相同电阻值的镀锌扁钢。

建筑电气系统的接地与防雷范本建筑电气系统的接地和防雷是保证建筑物电气设备正常运行和人身安全的重要环节。

接地是将电气设备的金属外壳和其他导电元件与大地相连，以确保设备的安全使用和运行稳定。

防雷则是通过合理的建筑物避雷装置和接地系统，减少雷击引起的危害。

一、现状分析随着城市建设和电气化水平的不断提高，建筑物电气系统的安全性和可靠性要求也越来越高。

然而，对于一些老旧建筑及设备，存在着接地和防雷系统不完善的情况。

在我国的一些地区，尤其是雷电频发的地区，接地和防雷问题更是受到重视。

因此，建筑电气系统的接地和防雷范本非常必要。

二、接地系统设计原则接地系统设计应遵循以下原则：1.接地电阻低：接地电阻是评价接地系统可靠性的重要指标，低接地电阻能保证电气设备正常运行。

合适的接地电阻一般应保持在5欧姆以下。

2.接地系统分布均匀：接地网的布置应符合规划，能够覆盖整个建筑物的电气设备。

对于大型建筑物，应设计合理的接地分区。

3.接地系统的连通性好：各接地体之间应采用良好的连接方式，确保接地系统的连通性。

特别是在接地电阻测试时，要保证测试电流传输顺畅。

4.接地体材质好：接地体的材质应选用导电性能好、耐腐蚀的材料，如优质铜材或镀铜材料。

5.接地体埋深合适：接地体的埋深应达到一定的标准，一般为1米以上。

在特殊情况下（如土壤电阻率较高），应适当增加接地体的埋深。

三、建筑物防雷系统设计原则建筑物防雷系统设计应遵循以下原则：1.完善的耐雷设计：根据建筑物和设备的特点，确定适当的耐雷标准和等级，进行合理的耐雷设计。

2.合理的避雷装置布置：根据建筑物的高度和结构特点，布置适当的避雷装置。

重要设备应加装单体避雷装置，提高防雷能力。

3.合理的接地系统设计：建筑物防雷系统的接地系统是其重要组成部分。

接地系统的设计应符合相关规范，保证接地电阻低，并与建筑物的电气系统接地系统连接。

4.设备及线路防雷措施：建筑物内部的设备及线路也需要采取一定的防雷措施，如装设过压保护器、采用合适的线缆和绝缘材料等。

建筑物防雷与接地系统设计对于建筑物而言，防雷与接地系统的设计是非常重要的一部分，它能够保障建筑物免受雷击和电磁干扰。

本文将介绍建筑物防雷与接地系统设计的基本原则、步骤以及一些常用的技术和材料。

一、防雷与接地系统设计的基本原则1.综合考虑周边环境在进行防雷与接地系统设计时，需要综合考虑周边环境的因素，包括建筑物所处地理位置、气候条件、土壤情况等。

不同地区的自然环境差异较大，因此需要根据实际情况进行合理的防雷系统设计。

2.合理选择防雷措施根据建筑物的用途和特点，选择适当的防雷措施。

常见的防雷措施包括避雷针、避雷带、接地网等。

不同的防雷措施具有不同的特点和适用范围，需要根据具体情况进行选择。

3.合理布置接地系统接地系统是建筑物防雷设计中至关重要的一部分，它能够将雷击电流传导到地下，保护建筑物和人身安全。

因此，在接地系统的设计中，需要合理布置接地体和接地网，确保接地电阻达到规定的要求。

二、防雷与接地系统设计的步骤1.调查与分析首先，需要对建筑物周围的雷击情况、地质条件以及建筑物的用途进行调查与分析。

通过收集和分析相关数据，可以为后续的设计提供依据。

2.确定防雷措施根据建筑物的用途和特点，选择合适的防雷措施。

比如，在高层建筑中可以采用避雷针作为防雷装置，在工业厂房中可以采用避雷带等。

3.设计接地系统根据实际情况，设计合理的接地系统。

需要考虑接地体的数量、位置以及合理布置接地网等因素，确保接地电阻达到要求。

4.施工与检测根据设计方案进行施工，并在施工完成后进行接地系统的检测。

通过测试接地电阻等参数，验证接地系统的质量和可靠性。

三、常用的技术和材料1.避雷针避雷针是常见的防雷措施之一，它能够吸引和接收雷电，将雷击电流传导到地下。

避雷针通常由导体材料制成，比如铜或铝。

2.避雷带避雷带通常安装在建筑物的周围，能够将雷击电流引导到地下，起到保护建筑物的作用。

避雷带通常由导体材料制成，比如铜带或铝带。

3.接地体接地体是接地系统中的重要组成部分，它能够将雷击电流传导到地下。

防雷和接地设计1.1 引言电气设备在运行中承受的过电压，有来自外部的雷电过电压和由于系统参数发生变化时电磁能产生振荡，积聚而引起的内部过电压两种类型。

按其产生原因，它们又可分为以下几类：雷电过电压分为直击雷过电压、感应雷过电压和侵入雷电波过电压；内部过电压包括工频过电压（长线电容效应、不对称接地故障以及甩负荷）、谐振过电压以及操作过电压（操作电容负荷过电压、操作电感负荷过电压、解裂过电压和间歇电弧过电压）。

1.2 防雷设计1.2.1变电站的直击雷保护为了避免变电站的电气设备及其他建筑物遭受直接雷击，需要装设避雷针或避雷线，使被保护物体处于避雷针或避雷线的保护范围之内；同时还要求雷击避雷针或避雷线时，不应对被保护物发生反击。

（一）变电站应装设直击雷保护装置的设施1．屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道；2．油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、装设油台、大型变压器修理间、易燃材料仓库等建筑物；3．雷电活动特殊强烈地区的主厂房、主控制室和高压屋内配电装置室。

（二）直击雷保护的措施1.对主厂房需装设的直击雷保护，或为了保护其他设备而在主厂房上装设的避雷针，应采取如下措施：（1）加强分流：用扁钢将所有避雷针水平连接起来，并与主厂房内钢筋焊接成一体。

在适当地方接引下线，一般应每隔10~20m引一根。

引下线数目尽可能多些；（2）防止反击：设备的接地点尽量远离避雷针接地引下线的入地点，避雷针接地引下线尽量远离电气设备；（3）装设集中接地装置：上述接地应与总接地网连接，并在连接处加装集中接地装置，其工频接地电阻应不大于10Ω。

2.主控制室及屋内配电装置直击雷的保护措施：（1）若有金属屋顶或屋顶上有金属结构时，将金属部分接地；（2）屋顶为钢筋混泥土结构，将其钢筋焊接成网接地。

综上，对变电所必须进行防雷保护的对象和措施，可见下表：本设计中采用220KV、110KV配电装置构架上装设避雷针，10KV屋内配电装置上装设独立避雷针进行直接保护，钢筋混泥土结构焊接成网并接地，为了防止反击，主变构架上不设置避雷针。

弱电系统防雷与接地（一）高压雷电的危害及其防护原理随着计算机技术、通信技术、信息技术的发展，微电子设备应用普及率也得到了迅猛提高。

众所周知，微电子设备普遍采用了中、大规模集成电路（LSI、VLSI芯片），从而导致耐过压、耐过流水平的下降，即抗电浪涌能力下降。

被国际电工委员会IEC称之为电子时代的—大公害——雷电灾害也频频袭击我国要害部门，轻者造成一定数量的经济损失，重者则造成要害部门的工作瘫痪，雷电的危害已越来越受到人们的重视，尤其是在金融、邮电通信、交通、航空、电力等行业的计算机房、电脑调度中心等部门的工作人员已认识到防雷的必要性。

雷电产生的高压可达几千万伏，雷电流的产生时间是微秒级，上升的陡度很大。

根据理论公式，可得出如图所示的遭直击雷击的N点电压：UN =LO Hdi/dt+iR+ir其中LO 为单位长度的电感H为高度R为接地电阻R为接闪器、引下线电阻di/dt为雷电流陡度当LO= 1.67μh/m i =100KAdi/dt=100KA/2.6μs R=10Ω r=0Ω则UN =1641KV感应电压：UP=UQ C1/（C1+C2）若导体P与地面垂直，则感应电压Ui=0.2(ln100/a-1/2) di/dt当a=5m di/dt=100KA/2.6μs时ui=36.9kv通过以上的计算可知直接雷电压和感应雷电压的厉害程度。

雷电成灾可以分为直接雷击和间接雷击。

直接雷击是雷电直接击在物体上，产生电效应、热效应和机械力，直接雷的高压和强电流对地面物体造成巨大的破坏；间接雷击主要是指雷电感应和雷电波侵入。

雷电感应是雷电在放电时，在附近物体上产生的静电感应和电磁感应并可能使金属部件之间产生电火花；雷电侵入是雷电放电时强烈电磁脉R雷电反击以及雷电过电压波可沿着架空线路和各种信号的进出线路及金属导管进入屋内，危及人体和设备。

雷电的破坏主要表现在：强大的电流、灼热的高温、猛烈的冲击波、剧变的电磁场及强烈的电磁辐射，从而造成火灾爆炸，仪器损坏等财产损失以及人员伤亡等事故。

建筑电气系统的接地与防雷是保证建筑物电气系统正常运行和人身安全的重要措施。

正常的电气接地能有效地保护设备和人员免受触电伤害，而良好的防雷系统能保护建筑物免受雷击的危害。

本文将详细介绍建筑电气系统的接地与防雷措施。

一、建筑物电气系统的接地1. 接地原理接地是将建筑物电气系统的金属构成部分与地之间建立电气连接的措施，以实现电荷平衡和电流回流。

接地的原理主要包括以下几点：（1）安全接地：将设备和电气线路的导体通过良好的接地系统与大地连接，以确保设备在正常工作和故障情况下的人身安全。

（2）保护接地：将建筑物的金属构成部分通过接地系统与大地连接，以实现对闪电和静电的保护，减少雷击和静电放电对建筑物及人员的危害。

2. 接地方式建筑物的接地方式主要有以下几种：（1）直接接地：将设备和电气线路的金属导体直接通过接地电极与大地连接。

（2）间接接地：将设备和电气线路的金属导体通过接地电极与阻抗低的设备或金属结构连接，再通过这些结构与大地相连。

（3）混合接地：直接接地和间接接地的结合使用，根据具体情况选用。

3. 接地电极的选择选择接地电极时应考虑以下几个因素：（1）电阻：接地电极的电阻要尽可能低，一般不应大于10欧姆。

（2）耐腐蚀性：接地电极应具有良好的耐腐蚀性，以保证长期可靠运行。

（3）防雷性能：接地电极应能有效地耗散雷击电流，减少雷击对建筑物和设备的危害。

二、建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施主要包括室外和室内两个方面。

1. 室外防雷措施（1）接闪装置：安装接闪装置可以在雷电活动频繁的地区提供有效的防雷保护。

接闪装置能够吸收和分散雷电过电压，避免雷电直接打击建筑物。

（2）避雷带：避雷带是一种金属导体，铺设在建筑物周围的屋顶上。

它能有效阻断雷电的侵入，减少雷击危害。

（3）接地系统：在建筑物周围和顶部安装良好的接地电极，确保雷电能够通过地下导体回流到大地，减少雷电的危害。

2. 室内防雷措施（1）引下线：引下线是将接闪装置或避雷带与接地电极连接，将雷电引入地下导体。

弱电机房工程防雷接地系统设计方案防雷接地系统1. 防雷方案主要应用于楼宇机房，整个配电系统在楼宇的配电系统中只是个子系统，电源系统的Class I SPD（surge protection device）由楼宇低压总配电房/柜提供。

防雷系统示意标配 C 级防雷器，前端配置防雷保护空开为32A。

智能温控产品室外机的供电电缆如需上楼顶，建议采用穿铁管或金属线槽敷设，铁管或金属线槽应保持电气连续并两端接地。

SPD 的连接导线应尽可能短、直，长度不宜超过0.15m，SPD 的电源连接导线采用最小截面积10mm2 的铜线，SPD 的接地线采用不小于16mm2 的铜线。

2. 接地方案模块各机柜等电位接地DC 基础设施一体柜中设置主接地排，模块内其它各机柜接地端子通过不小于16mm2 的接地线缆连接到该接地排；主接地排连接到机房的楼层接地排（FEB）或接地汇集带（机房内沿走线架或墙体敷设的25mm×3mm 的铜带），该接地线线径不小于35mm2。

机柜系统等电位连接示意图（1）模块主接地排机柜接地机柜体的各金属组件/零件之间实现良好搭接。

结构搭接面在搭接前进行喷涂保护（或不喷涂）并进行抗氧化处理，喷涂保护的表面区域确保实现两个搭接部件的搭接面完全的金属电接触。

搭接质量采用直流阻抗来衡量，任意两个有搭接要求的零件之间的搭接直流阻抗不大于0.1Ω。

不能良好连接的金属部件之间，采用接地电缆连接（如机柜门与机柜之间），连接电缆截面积建议不小于6mm2。

各柜体内部设计有一个接地排或主接地点供设备接地用，接地排不需要绝缘安装。

接地端子不小于M8，机柜总接地端子旁设置有黄底的接地标签如。

模块内部不带电的金属部件（如金属门窗、走线架、防静电地板支架）做等电位处理，等电位连线不小于6mm2。

弱电系统防雷接地的技术措施1、建筑物金属屋顶、立面金属表面、钢柱、钢梁、混凝土内钢筋和金属门窗框架等大尺寸金属件，应作等电位联结并与防雷装置相连；2、弱电系统的防雷接地宜与建筑物其他的接地共用接地系统。

共用接地电阻1。

当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时，宜将其接地网互相连接，否则，宜作有效隔离。

3、需要保护的电子信息系统必须采取等电位连接与接地保护措施。

电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、建筑外墙上的所有金属门窗框架、信息设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器（SPD）接地端等均应以最短的距离与等电位连接网络的接地端子连接；对不能直接进行等电位连接的带电体，可通过浪涌保护器（SPD）进行等电位连接。

4、对功能性接地有特殊要求需单独设置接地线的电子信息设备，接地线应与其他接地线绝缘；供电线路与接地线宜同路径敷设。

5、除高频外的低频信号弱电系统采用一点接地。

共用接地装置应与总等电位接地端子板连接，通过接地干线引至楼层等电位接地端子板，由此引至设备机房的局部等电位接地端子板。

6、建筑物每一层内的等电位联结网络宜呈封闭环形，其安装位置应便于接线。

7、室外引进的电源线、信号线应采用能承载可预见的雷电流的屏蔽电缆，并宜埋地敷设，如果采用非屏蔽电缆时，应敷设在金属管道内并埋地引入，金属管应电气导通，并且电缆屏蔽层、金属管、光缆金属加强芯等金属物应在雷电防护区交界处做等电位连接并接地。

其埋地长度应符合表达式:L≧21/2（--埋地电缆处土壤电阻率）要求，但不应小于15m；8、在分开的建筑物之间布置的屏蔽电缆的屏蔽层应与各个建筑物的等电位连接带作等电位连接，在需要保护的空间内，屏蔽电缆的屏蔽层应至少在两端作等电位连接。

9、电子信息系统设备机房的信号线缆内芯线相应端口，应安装适配的信号线路浪涌保护器，浪涌保护器的接地端及电缆内芯的空线对应接地。

10、电子信息系统机房电源的进线处，应设置限压型浪涌电压保护器。

弱电智能化防雷与接地系统目录一、设计要求 (3)二、弱电系统接地种类 (3)三、施工方法 (3)3.1防雷接地 (3)3.2屏蔽接地 (3)3.3防静电接地 (3)3.4保护接地 (4)3.5工作接地 (4)一、设计要求本工程接地设计采用总等电位联结，各弱电机房、配线间等的接地采用局部等电位联结。

接地极采用联合接地体，接地电阻不大于1Ω。

二、弱电系统接地种类弱电系统的接地种类有防雷接地、保护接地、工作接地、屏蔽接地和防静电接地等。

三、施工方法3.1防雷接地防雷接地一般由电气设计完成，利用柱头钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋、基础钢筋，形成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。

本工程语音系统采用大对数双绞线作为垂直主干线，需要在机柜中安装计算机网络防雷器，作为计算机网络的二级防雷措施。

在综合布线系统的工作区子系统中，由于语音线路与外线联结，有必要安装信号避雷器，作为末级防雷措施。

3.2屏蔽接地屏蔽管路两端须与PE线可靠连接，室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。

3.3防静电接地对于弱电系统来说，防静电接地非常重要，人的走路、设备的移动、各自摩擦都会产生大量静电，有时会产生很高的静电电压，不仅仅会对电子设备产生干扰，甚至可能导致芯片击穿，所以，所有设备外壳及室内设施必须与PE线多点可靠连接。

3.4保护接地本工程保护接地一般应该采用TN-S接地系统。

PE线可以用裸铜排经总等电位铜排上引出后，延伸到需要保护的地方。

PE线除在总等电位铜排上与防雷接地连接外，应该与防雷接地尽量隔离。

严禁将N线接到PE线上。

3.5工作接地工作接地的N线必须采用铜芯绝缘线，箱柜配电中的辅助等电位接地端子不能外露，更不能与屏蔽接地、防静电接地等混接。

1）接地工程尽量做到：保护接地、工作接地、直流接地以及它们各自的辅助等电位网络互相绝缘隔离，只能在总等电位铜排上连接。

2）配线间中每个配线架均要可靠地接在配线架接地铜排上，其接地导线截面大于2.5mm2，接地电阻要小于1Ω。