山西智能防雷|山西雷电预警|长治避雷针

一，环境分析

古建筑一般是指古人遗留下来的具有较长历史年代的寺、庙、殿、楼、塔等建筑或者现代人员通过古人描述，通过现代技术恢复的复古建筑。它是研究古代社会政治经济、文化艺术、宗教信仰的历史资料，也是人类文化遗产的瑰宝。由于古建筑多为木结构，火灾荷载较大，一旦遭雷击起火，火势易蔓延，可能造成难以挽回的损失。

古建筑易遭雷击的原因和规律

1. 古建筑易遭雷击的原因 

    一般雷击类型可分为直击雷、感应雷、雷电波侵入和球雷四种。对古建筑危害较大的主要是直击雷和球雷。而要产生雷击，首先必须有足够的电量积累，达到一定的强度，击穿绝缘空气，形成电流通道；其次要有**的物体造成其周围电场突变，感应出异号电荷。古建筑多为木结构，木材经过千**变得十分干燥，在雨天潮湿，电阻率变小，并且内部年久积满灰尘，易积蓄净电，带有电荷*引来雷电流。还有很多古建筑建于高山上，本身地势较高，且位置**，更*遭受雷击；同时有些古建筑内高大树木较多，也*引雷殃及古建筑。所以古建筑物除了安装避雷针以外绝缘引下线也是关键。 

2. 古建筑的雷击规律 

    雷击规律的影响因素。大量雷害事故统计资料和试验研究证明，雷击的地点和建筑物遭受雷击的部位是有一定规律的，这些规律称为雷击规律。地面上建筑物的性质、形状，以及建筑物的结构、内部设备情况对雷击的选择都会产生影响。当雷电**发展到离地面不远的空中时，地面上的电场不断增强，在高大建筑物的尖**和边缘上场强较大，构成雷电发展的良好条件。雷电**就自然被吸引到这些地方，因此高大建筑物就*遭雷击。 

A、地点上的规律。雷害事故表明，多数雷击发生在靠近河湖池沼和潮湿地区，其次是大树、旗杆、杉槁。

B、雷击部位上的规律。古建筑易受雷击的部位多为屋角兽头、房脊和梁柱以及丰宝铜**。故此在防雷时应加以防范。

二，环境分析

   2.1外部防雷设计根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）要求以及按照《古建筑物防雷工程技术》 GB51017-2014

，按二类防雷建筑物的要求进行设计。

2.2 首先外部做雷电预警系统，防止游客数量过多时，发生意外情况，预先发出警告，疏散人群，限制游客量。

    外部防雷采用避雷带加避雷针的方式，全面覆盖古建筑，防止雷击发生意外的险情，同时外部防雷通过引下线连接接地系统。

    内部防雷，主要是以供电系统和监控系统为主，供电系统采用智能防雷设备，**雷雨天气，设备的正常运转，监控系统采用网络二合一防雷器，**监控系统的正常运转。

2.3设计原则

先进性：防雷系统将采用国际上先进的技术和设备。

    实用性：防雷系统建成后，将把被保护物遭受雷击的概率和雷击

            损失降至较低水平，以体现建立该系统的价值。

    可靠性：防雷设备运行稳定、可靠，不影响系统设备运行。

    经济性：在保证先进、实用、可靠的前提下，选择性价比较高的

            防雷设备以节省工程费用。

    美观性：防雷设备安装、布局合理，与内、外整体布局相配套，

            不影响整体美观。

三，依据规范

3.1《建筑物防雷设计规范》（2010年版）GB50057-2010

3.2《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012

3.3《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》QX3-2000

3.4《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000

3.5《雷电防护》IEC62305系列标准

3.6《建筑物防雷设施安装》99D501-1防雷与接地安装

3.7《文物建筑防雷工程勘测设计与施工技术规范》 2010【6】号

3.8《古建筑物防雷工程技术》 GB51017-2014

3.9《文物建筑防雷技术规范》 QX189-2013

3.10《旅游景区雷电灾害防御技术规范》 QXT264-2015

四，方案内容

1. 智能雷电预警监控系统

智能防雷环境预警监控系统简称防雷预警系统，主要用来预警景区周边的雷电，对景区进行智能化管理，防止发生意外情况。建立可追溯的智能化监控平台并可实现远程控制及统计等多元管理任务，将被动性的防雷保护提升为可视化、主动性的智能防雷网络。

 

通过雷电预警系统实现实时显示各区各点设备的运行情况及相关数据。雷电数据（次数，强度，能量，雷击发生时间）；电网环境数据（电源电压，工作电流，温湿度，接地电阻值）；防雷器数据（防雷器的劣化，全生命周期状态和SPD后备保护器的合分闸）。

防雷预警系统的组成

 

根据预警设置参数，实时报警，提醒人工介入，及时排除隐患。对可能发生故障进行提醒预警，对发生的故障状态进行故障报警，并同时对相关信息进行存储，生成相应报表。

2. 外部防雷系统

为了保持古建筑物的原貌和艺术特点，本方案采用避雷针和避雷带作为接闪器。将避雷针置于主干**部，用于保护建筑物。避雷带将沿建筑物的正脊，吻兽，屋顶檐部，斜脊、垂兽和高出建筑物的饰物等*遭受雷击的部位数设。为减小雷电产生的点动力危害，在敷设接闪带时应避免出现直、锐角弯曲，应采用圆弧形弯曲，其引下弯曲的弦长应大于对应弧长的十分之一。

专设引下线不应少于两根，并沿建筑物四周或庭院四周均匀对称布置，从接闪器下端焊接牢固后沿两侧外墙或后墙角顺直引下，尽量可能对称隐蔽安装。

采用扬博的镀钛避雷针（型号：YB-TZ03）和直径10mm的镀铜圆钢做外部防雷的接闪装置。

样式图一

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样式图二

 

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样式图三

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样式图四

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样式图五

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避雷针的安装

   先将支座钢板的底板固定在预埋的地脚螺栓上，焊上一块助板，再将避雷针立起，找直、找正后，进行点焊，然后加以校正，焊上其它三块肋板。较后将引下线焊在底板上，清除药皮刷防锈漆。  

 

支架安装应符合下列规定： 

角钢支架应有燕尾，其埋注深度不小于100mm，扁钢和圆钢支架埋深不小于80mm。 所有支架必须牢固，灰浆饱满，横平竖直。  

   防雷装置的各种支架**部一般应距建筑物表面100mm；接地干线支架其**部应距墙面20mm。

支架水平间距不大于1m（混凝土支座不大于2m）；垂直间距不大于l.5m。各间距应均匀，允许偏差30mm。转角处两边的支架距转角中心不大于250mm。支架等铁件均应做防腐处理。

埋注支架所用的水泥砂浆，其配合比不应低于1∶2。 

支架安装

应尽可能随结构施工预埋支架或铁件。

根据设计要求进行弹线及分档定位。  

首先埋注一条直线上的两端支架，然后用铅丝拉直线埋注其它支架。

在埋注前应先把洞内用水浇湿。   

如用混凝土支座，将混凝土支座分档摆好。先在两端支架间拉直线，然后将其它支座用砂浆找平找直。 

如果女儿墙预留有预埋铁件，可将支架直接焊在铁件上，支架的找直方法同前。

保护原理

当雷云放电接近地面时，它使地面电场发生畸变。在避雷针（带）**部，形成局部电场强度畸变，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针（线）放电，再通过接地引下线，接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效的防直击雷的方法。根据现代化发展的要求和为了使避雷针和景观一致，应选择钛合金避雷针防雷装置，并且应该从30度、45度、60度等不同角度考虑，安装，以做到对各种雷击的防护，增大保护范围以及增加导通量。建筑物的所有外露金属构件（管道），都应与防雷网（带，线）良好连接。

3. 内部防雷系统

内部防雷系统主要保护电源和信号部分，古建筑物防雷系统中，电源系统的防护安装一，二，三级电源防雷器和SPD后备保护器。

SPD后备保护器是新颖具有**技术的防雷保护装置。与SPD配套使用，串联在SPD回路上，能有效甄别雷电流和工频续流，在雷电大电流冲击下不脱扣，在工频小电流时能及时脱扣，防止SPD在工频小电流状态下起火燃爆。

（1）*二级防雷：值班室电源配电箱电源进线端处安装箱式单相电源防雷器，型号为WJA-220-40KA，作为室内用电设备*二级防护。

（2）*三级防雷：在值班室主机、显示器前端安装防雷插座，对这些设备进行电源线路精细级雷电防护。

信号部分主要保护摄像设备等监控设施，在监控前段安装RJ45网络二合一防雷器。



在安装电源和网络防雷的同时，安装防雷环境预警监控箱YB1-AJX防雷环境预警监控箱-集成了主动能量配合电涌保护器组、雷击环境监测模块、SPD前端智能保护模块，实现对感应雷击的多重保护，是新颖防雷技术组合应用设备。可对雷电、电网环境、防雷器三大类数据集中采集管理。一体化的智能型电源防雷箱应用将较大地简化对配电设施防雷的配置安装，有效地将直击雷和感应雷的雷电数据保留和管控，建立可追溯的防雷环境智能化预警监控平台。

可用于配电系统防雷保护数据的在线监测，对雷电数据（雷击次数、强度、能量、雷击发生的时间）；电网环境数据（电源电压、工作电流、温湿度、接地电阻值）；防雷器数据（防雷器的劣化、全生命周期状态和前端保护器的分闸）等实时数据记录和存储，并组成通讯网络。

 

4. 防雷接地系统

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   接地是防雷的重要组成部分是防雷装置的基础，使雷电流更好的泻入大地，为保证机房或系统的接地阻值，还应尽量减小引下线的电阻值。

接地体的具体位置和引下线的具体路由，在施工时以尽可能的减少引下线的长度。通过增大导线载面和减小引下线长度的措施，来尽量减小接地引线的电阻值。

依据防雷规范要求，引下线扁钢截面不得小于40×4mm；圆钢直径不得小于12mm。（特殊场合可以采用绝缘引下线进行保护）

引下线必须在距地面1.5～1.8m处做断接卡子或测试点（一条引下线者除外）。断接线卡子所用螺栓的直径不得小于10mm，并需加镀锌垫圈和镀锌弹簧垫圈。

引下线应沿建筑的外墙敷设，从接闪器到接地体，引下线的敷设路径，应尽可能短而直。根据建筑物的具体情况不可能直线引下时，也可以弯曲，但应注意弯曲开口处的距离不得等于或小于弯曲都线段实际长度的0.l倍。引下线也可以暗装，但截门应加大一级，暗装时还应注意墙内其它金属构件的距离。 

引下线的固定支点间距离不应大于2m，敷设引下线时应保持一定松紧度。

 引下线应躲开建筑物的出入口和行人较易接触到的地点，以免发生危险。

 

接地系统采用零欧接地体和降阻剂以及铜包钢等接地材料组成，根据

《古建筑物防雷工程技术》GB51017-2014要求，接地系统应该远离

建筑物3米以外。根据现场情况，挖深1.2米以下的深坑。做成如下

长方形或者圆线等接地装置。