含山县交通指挥中心防雷措施完善方案

奚立信 王鹏

（含山县气象局，安徽含山 238100）

0.引言

含山县122交通指挥中心位于含山县城郊，地上6层，地下1层，长54.8m，宽21.3m,高27.75m。

工程完成后，又在大楼顶部加装19.8m的通信塔，使大楼的防雷现状有所改变。为此根据（GB 50057-2010）《建筑物防雷设计规范》、（GB 50343-2012）《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等要求，对大楼防雷设施进行完善，形成综合防雷系统[1-2]。

1.防直接雷完善方案

原直接雷防护装置经过计算、测量、对比符合规范要求[3]，但在加装通信塔后，防雷类别及接闪器、引下线、接地装置等需要重新确认。

1.1 雷电防护原则

含山县雷暴活动频繁，年平均雷暴日为34d，最多年份高达65d，属多雷地区[4]。为此因地制宜地采取措施，做到安全可靠、枝术先进、经济合理。

1.2 建筑物防雷类别划分

在楼顶无通讯铁塔时，计算得N=0.1208次/年，为第三类防雷。安装通讯铁塔后标高达47.55m，经计算N=0.1668次/年，按其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，应划分为第二类防雷[5]。

1.3 完善措施

接闪器：前期防雷按三类防雷标准设计。楼顶增设高通信塔后，大楼接闪频率增多，接收的雷电流强度增强，防雷计算结果属于二类，对于上人屋面（2.5m活动空间）其保护范围：，r2.5m=22.49197m（见图1）。可见，通信塔对楼面四角未能保护，因此在四角设置4根接闪杆（YLBZ-120不锈钢高效避雷针）。

图1 含山县122指挥中心直击雷防护

引下线：间距是按三类标准设计不大于25m，共安装11根；但审查接地装置平面图上引线是12根，所以在A-⑦部位增设1根，这样引下线平均间距小于18m，符合二类防雷标准。

接地装置：通信塔接闪后，雷闪频率和雷电流强度会增大，由4根40mm×4mm热镀锌扁钢与引上线连接，保证雷电流能够快速泄入大地。

接地电阻：本工程接地保护采用TN-C-S系统，防雷接地、电气设备的保护接地等共用一组接地极。通过预留接地极，补打接地装置的办法使联合接地电阻R≤1Ω。

2.防感应雷完善方案

2.1 室内工程概况

122指挥中心办公网络设置内、外网两套系统，监控室机房及科目一考试室设在2楼，面积分别为8.5m×7.1m和8m×7.1m。指挥大厅设在6楼，面积8m×21.3m。

原设计有总等电位，及强、弱电室内布线分别走金属桥架，但桥架首尾连通及与总等电位连接不完整。为此需要从等电位连接与接地、综合布线及屏蔽、防闪电电涌侵入等方面提出完善方案。

2.2 电子信息系统防雷等级的划分

根据统计该地区平均雷闪密度Ng=6.5次/km2·a，平均雷闪强度I=35kA。为防止雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应，以及闪电电涌和辐射电磁场的的危害，按其重要性、使用性质、价格等综合分析，应划为C级防雷。见表1。

表1 GB 50343-2012第5.4.3-3浪涌保护器冲击电流和标称放电电流参数推荐值

2.3 远程监控室、科目一考试室、指挥大厅完善措施

等电位连接与接地：为防低频和杂散分布电流及减小需要防雷的空间内各金属物与各系统之间的电位差，采用混合型等电位连结，并共用接地系统，各组件具备耐1.2/50us冲击电压10kV的绝缘保护层。各室内地板敷设防静电地板，支架之间做好跨接连通，就近等电位均压环连接。

综合布线及屏蔽：楼内电源线敷设强电井金属线槽内，信号线敷设在弱电井内金属线槽进行屏蔽，所有线槽首尾相连接地电阻要符合规范要求。

监控线采用屏蔽线缆穿金属管埋地进入室内，线缆金属外护层进、出大楼均作等电位连接并接地。光纤在入户端将金属护层、金属加强芯作等电位连接并接地。

防闪电电涌侵入：电源总配设置一级防雷保护，楼层分配设置二级保护，监控室、科目一考试室、指挥大厅分别设置三级防雷保护。一级防护选用Ⅰ级分类试验用冲击电流的SPD（10/350us）；响应时间≤100ns，保护水平不应大于4kA。二级防护标称放电电流≥40kA的SPD（8/20us）；三级防护安装在UPS或设备的前端，标称放电电流≥10kA的SPD（8/20us），SPD应有过电流保护器件和劣化显示功能，连接导线应合理美观。SPD3要求带声光报警功能。通信塔信号线前端安装通信类电涌保护器。网络传输信号线安装适配的信号电涌保护器。外部设备采用自带的雷电过电压隔离装置。

2.4 弱电井（-1层～顶层）等电位连接与接地

采用TMY-40×4铜排，从-1层连接到顶层。在-1层设置总等电位连接带（MEB），在每一层设置局部等电位连接排（LEB）（见图2），垂直接地干线铜带最小截面积50mm²。

图2 弱电井（-1～8层）S型等电位连接网络

2.5 交换机雷电防护

交换机安装在三楼，地面有防静电专用地板并接地。强电设置二级SPD防护。进入大楼内的数据线路在引入终端箱处，安装D1类高能量试验类型的SPD,其开路电压不小于1.0kV，其短路电流不小于1.5kA。

2.6 电梯机房雷电防护

楼顶二部电梯机房内有电源和信号控制系统，易遭雷击，采用C级雷电防护措施。

3.总结

含山县122交通指挥中心是集各交通路口信号控制、道路实时监控、数据采集储存等重要场所。楼顶加装通信塔后通过防雷类别的确定，完善了防直接雷设施。通过对此地雷闪密度及雷电流强度分析，重点在等电位连接及接地、综合布线及屏蔽、防闪电电涌侵入等方面做好完善处理，并做好弱电井等电位连接网络建设及交换机雷电防护等内部防雷措施，形成了比较完备的综合防雷系统，防护效果有待实际检验。