防雷設計方案概述

消防系統主要有其主機、感應探測器、執行系統和對講系統四部分組成，探測器與主機之間通過總線方式進行連接，信號通信格式多數采用RS-485的格式；執行系統依靠電磁閥動作來驅動相應機構，主機與執行系統多數采用線纜24V直接驅動。這些電子設備的耐壓水平都相當低，雷電產生的雷電電磁脈沖（LEMP）在這些電子設備上產生的感應過電壓通常都在千伏以上，足以導致消防設備工作異常或損壞。

消防系統的防雷應在做好防直擊雷基礎上進行感應雷防護設計。

防雷設計方案雷電入侵途徑分析

1、雷擊造成危害的五種途徑：

（1）直擊雷：帶電雷云直接對消防設施所在的建筑物或其上的尖端物體發生猛烈放電，雷電高電壓沿消防供給電線纜直接入侵設備。這種情況的雷電能量非常大，嚴重時會導致導線熔化，設備的和元器件燒焦、炸裂。

（2）感應雷。雷擊可通過靜電感應和電磁感應的形式，在各種導線中感生幾千伏到幾萬伏的高電壓，感應高電壓沿線路入侵設備。感應雷是直擊雷的二次效應，所以能量比直擊雷要小得多，往往設備受感應雷襲擊后，其元器件外觀無明顯損壞痕跡，而用儀表測量才發現內部擊穿。這種情況表現最突出的是一些脆弱的集成器件、晶體管。

（3）雷電電磁脈沖：在發生云地或云內放電時，強大而瞬變的電流會在周圍空間感應出巨大的電磁場，架空導線或室內的環路線路會因此而感生雷電波和過電壓，沿線路傳入室內的信息設備，從而造成損害。

（4）操作過電壓：因帶負載而進行斷路器或者電力中負荷以及感性負荷的投入和切除，突發性的帶負載切斷電源而產生的內部過電壓，即暫態過電壓會最終以波的形式侵入電子設備，造成損害。

（5）地電位反擊：由于建筑物避雷針接閃，在強大的雷電流通過地網入地的瞬間，引起建筑物附近地電位急劇變化，通過各種分立接地線引入高電位，對設備造成反擊而損壞。這種情況相對前兩種雷擊發生較少，但對設備損害最為嚴重。

2、雷電過電壓（浪涌）對消防系統設備造成損害的主要途徑：

（1）網絡數據線路在遠端遭受直擊雷或感應雷，沿網絡線路進入設備；

（2）有線通信線路在遠端遭受直擊雷或感應雷，沿通信線路進入設備；

（3）建筑物內的各種線路，通過感應雷擊電磁脈沖輻射，進入設備；

（4）電源供電線路在遠端遭受直擊雷或感應雷擊，沿供電線路進入設備；

（5）地電壓過高，反擊進入設備；

（6）天線遭受直接雷擊或感應雷擊；

（7）避雷針引下線，在避雷針接閃泄放雷電流時，產生LEMP電磁脈沖輻射；

（8）臨近建筑物或附近地面、樹木等遭受雷擊，同時帶來LEMP和附近地面的跨步電壓（地電位反擊）。

防雷設計方案具體設計

1、設計依據

①IEC《建筑物防雷》

②IEC《雷電電磁脈沖的防護》

③GB《建筑物電子信息系統防雷技術規范》

④GB《建筑物防雷設計規范.

⑤GB《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》

⑥GB《計算機機房設計規范》

⑦GB《計算機場地技術條件》

⑧GB/T《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》

⑨XQ《氣象信息系統雷擊電磁脈沖防護規范》

⑩《防雷減災管理辦法》

2、防雷設計原則

現代智能建筑中越來越多的電子設備都要求必須有一個完整、可靠、有效的接地系統。火災自動報警系統及聯動控制設備需要設置直流工作接地，按照《火災自動報警系統設計規范》的要求，可采用專用接地或共用接地裝置，一般盡量采用專用接地為好，但因為難以滿足間距的要求，建筑物中各種用電設備往往采用的是共用接地。接地是避雷技術非常重要的環節之一，無論是直擊雷或感應雷，最終都是把雷電流引入大地。因此，對于敏感的數據（信號）通信設備而言，沒有合理而良好的接地系統是不能可靠避雷的。因此，對接地電阻>1Ω的大樓地網，需按照規范要求整改，以提高機房接地系統的可靠性。根據具體情況，通過沿機房大樓建立不同形式的接地網（包括水平接地體、垂直接地體）來擴大接地網的有效面積和改善地網的結構。

基本要求如下：

（1）在大樓周圍做接地網，用較少的材料和較低的安裝成本，完成最有效的接地裝置；

（1）接地電阻值要求R≤1Ω；

（2）接地體應離機房所在主建筑物3~5m左右設置；

（3）水平和垂直接地體應埋入地下0.8m左右，垂直接地體長2.5m，每隔3~5m設置一個垂直接接地體，垂直接地體采用50×50×5mm的熱鍍鋅角鋼，水平接地體則選50×5mm的熱鍍鋅扁鋼；（4）在地網焊接時，焊接面積應≥6倍接觸點，且焊點做防腐蝕防銹處理；

（5）各地網應在地面下0.6~0.8m處與多根建筑立柱鋼筋焊接，并作防腐蝕、防銹處理；

（6）土壤導電性能差時采用敷設降阻劑法，使接地電阻≤1Ω；

（7）回填土必須是導電狀態較好的新粘土；

（8）與大樓基礎地網多點焊接，并預留接地測試點。

以上是防雷設計方案中的一種傳統的廉價實用的接地方式，根據實際情況，接地網材料也可以選用新型技術接地裝置，如免維護電解離子接地系統、低電阻接地模塊、長效銅包鋼接地棒等等。采用共用接地裝置時，共用接地電阻值不應大于1Ω；采用專用接地裝置時，其接地電阻值不應大于4Ω。由S型網格的基準點（ERP）處，采用專用接地干線，其線芯截面不應小于25mm2的銅芯絕緣線，應穿硬質塑料管埋設接至本層的等電位接地端子板。采用共用接地