矿山综合防雷工程方案

ts203205

1．直击雷防护
a)建筑物防护
在网络、监控机房房顶（机房附近）和2.5提升机房附近分别安装两支8米高的KBT-UB/1先导避雷针。该对直击雷起合理的引导作用，减少直击雷损坏建筑物；同时减少直击雷击中电源线路和信号线路的可能性，以减少电源线路和信号线路上感应雷强度。为采取其他防雷措施对设备的有效保护提供较好的条件。该避雷针设计针高8米，应在避雷针底部对称方向用4*40mm扁设置两根接地线，分别与地网进行焊接。机房附近的避雷针距机房的距离应大于5米。（2支）
b) 钢绞线防护
对缆车的钢绞线进行直击雷防护。在矿井出口处至提升机房之间的钢绞缆上端，需要架设避雷线，以保护钢绞缆不受直击雷的损害。因其跨距较长，之间需要设置支撑杆，在支撑杆之间架设避雷线，避雷线要高于绞缆2至3米，并且两端制作地网进行良好的接地。该避雷线能较好地防止钢绞线遭受直击雷，如果钢绞线遭受直击雷，数十KA，甚至米百KA的雷电流将沿钢绞线进入机房，损坏机房设备（特别是PLC等自动化程度高的控制操作系统）危及操作人员。
直击雷防雷措施是否采用要根据雷害实际情况。在没有直击雷隐患或直击雷隐患存在的概率非常小的情况下，一般不设置防直击雷装置。
2．地网的制作
a) 机房接地：地网是为防雷提供雷电流的最终去处，地网的好坏直接影响到防雷的效果，机房设备的接地要求接地电阻小于4Ω，在建筑物的自然接地体电阻能够达到要求时应采用自然接地体接地，当自然接地体达不到要求时，应增加人工接地体。如果机房所在大楼为新建建筑，并为钢筋混凝土结构，可利用机房内主承重柱内的靠机房内侧的钢筋作为机房设施防感应雷接地的引下线（分别在两个柱子中各取一根并进行有效的连接）。
b)摄像机地网：应制作人工接地体。要求接地电阻小于10Ω，土壤条件差（电阻率高）条件下可放宽。
c) 避雷针、避雷线地网：应制作人工接地体。要求接地电阻小于10Ω。d) 地网制作方法：制作的地网距建筑物出入口或人行道小于3m时，应将水平接地体局部深埋不小于0.8m以上。垂直接地体采用5×50×2000热镀锌角钢,土壤电阻率高的情况下可适当采用我公司研制、生产的KBT-DF非金属接地模块，水平接地体采用4×40热镀锌扁钢，垂直接地体与水平接地体的连接采用双面焊接，水平接地体与水平接地体的搭接采用双面焊接，焊接面积不小于10mm2，焊接处刷红丹等做防腐处理。接地线用4×40的热镀锌扁钢，汇接点用规格的扁铜，扁铜与扁钢连接处采用气焊，在扁铜上预留φ8连接孔两个，配备相应规格的不锈钢螺丝或铜螺丝。如果地网的工频接地电阻达不到要求，应根据实际需要增加地网，但增加的地网必须与建筑地网、直击雷防护地网相连。在土壤条件差的地方使用适量的KBT-DF非金属接地模块及KBT-DF长效防腐降阻剂可以节约成本，增加防雷效果。
c)共用地网：在同一个地网上直击雷接地点与感应雷接地点应保持10米以上的距离，要求接地电阻小于4Ω。
3．感应雷防护
设备的线路防雷，采用湖南普天科比特防雷技术有限公司的防雷器。
电源部分
a) 提升机房电源防雷
在2.5提升机房电源的总配电盘处安装一台KBT-380AJ/100KA三相电源防雷箱，作为电源第一级防护。（1台）
在2.5提升机房电源的分配电盘处安装一台KBT-380BJ/60KA三相电源防雷箱，作为电源第二级防护。（1台）
在2.5提升机房电源的操作系统电源进入处安装一台KBT-D380/20KA三相电源防模块，作为电源第三级防护。（1套）
b) 网络机房电源防雷
在计算机网络机房的所在大楼总配电盘安装一台KBT-380BJ/100KA三相电源防雷箱，作为电源一级防护；（1台）
在机房的UPS电源进线端（没有UPS，则在设备电源进入机房处）安装一个KBT-P5000串联式单相电源防雷箱，作为网络机房第二、三级电源防护。（1台）
在交换机和服务器等设备处采用电源防雷插座KBT-220E。（2个）
c)监控机房电源防雷
在监控机房的所在大楼总配电盘安装一台KBT-380BJ/100KA三相电源防雷箱，作为电源一级防护；（1台）如果计算机机房与监控机房在同一栋楼内，这项可取消。
在机房的UPS电源进线端（没有UPS，则在设备电源进入机房处）安装一个KBT-P5000串联式单相电源防雷箱，作为监控机房第二、三级电源防护。（1台）
在视频矩阵和显示屏等设备处采用电源防雷插座KBT-220E。（2个）
信号部分
a) 网络机房信号防雷
在网络交换机机柜内安装4台集中式计算机网络防雷器KBT-C100C/24（同时保护24条网线）和1台集中式计算机网络防雷器KBT-C100C/8（同时保护8条网线），作为网络交换机的信号防雷。（KBT-C100C/24，4台；KBT-C100C/8，1台）
b)监控机房信号防雷
在监控矩阵机柜内安装1台集中式视频线路防雷器KBT-V40A/16，作为视频矩阵和显示屏的视频信号防雷。同时安装5只控制线路防雷器KBT-C485/4P（每只可保护两对线），作为控制线路防雷。（KBT-V40A/16，1台；KBT-C485/4P，5只）
4．摄像机的线路防雷
在各快球摄像机处分别安装一台监控多功能防雷箱KBT-V/3对摄像机的电源线路、视频线路和控制线路进行防雷。（10台）
5．线路的屏蔽
进入摄像机、机房的电源线路、视频线路、控制线路、局域网线路均应采取屏蔽措施，即线路穿金属管并埋地，其长度不小于30米（对于经常发生雷击的矿山尽可能采取全屏蔽），两端接地。郊外及多雷区必须采取屏蔽措施，屏蔽金属管两端要接地。
对城郊、农村，特别是山地中的矿区，线路的屏蔽措施非常重要，在防雷工程中该措施通常是最重要的。如果进出机房、摄像机的电源线路、视频线路、控制线路、局域网线路的各种线路均已采取较好的屏蔽措施，本方案不需要考虑。如果进出机房、摄像机的电源线路、视频线路、控制线路、局域网线路的各种线路均没有采取较好的屏蔽措施，特别是架空线路。
6．等电位连接  
在各机房内的静电地板下用3×30的等电位连接接地铜排，机房内所有防雷接地、设备外壳接地、防静电地板接地等等都必须以最短的距离接到等电位连接接地铜排上，通过等电位连接接地铜排统一与地网连接。

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很好，很强大

贵州防雷

雷电是由天空中云层间的相互高速运动、剧烈磨擦，使高端云层和低端云层带上相反电荷。此时，低端云层在其下面的大地上也感应出大量的异种电荷，形成一个极大的电容，当其场强达到一定强度时，就会产生对地放电，这就是雷电现象。 雷电灾害是客观存在的自然灾害，有史以来雷电给人类的生活、工作带来很大的影响。雷电成灾可以分为直接雷击和间接雷击两种。直击雷是雷电直接击在物体上，产生电效应、热效应和机械力，直接雷的高电压和强电流对地面物体造成巨大的破坏。间接雷主要是雷电感应和雷电波侵入。雷电感应是雷电在放电时，在附近导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火花。雷电波侵入是雷电放电时产生的强烈电磁脉冲，在金属管道的导线上感应出强大的电磁脉冲，雷电过电压波可能沿着架空线路或金属管道侵入屋内，危及人身安全或损坏仪器设备。雷击释放的强大的瞬间脉冲电流产生巨大的热能、机械能并诱发脉冲过电压、过电流，造成建筑物倒塌、起火，人员伤亡，电力、电子设备的工作失灵或损坏，通信中断，系统瘫痪等严重后果，甚至会危及人生的安全，对于生命和财产构成威胁。国家有关部门颁布的《煤矿安全规程》中涉及防雷安全的规定多达20多条。《安全生产行业标准AQ1048-2007》对煤矿防雷也作出了严格的规定,国家把煤矿安全生产中防御雷电灾害提上了重要日程。

    一、雷击的形式
    ①直击雷 ②感应雷 ③球形雷 ④电磁脉冲 ⑤地电位反击 ⑥操作瞬间过电压
    1、直击雷破坏：当雷电直接击在建筑物上，强大的雷电流使建（构）筑物水份受热汽化膨胀， 从而产生很大的机械力，导致建筑物燃烧或爆炸。另外，当雷电击中接闪器，电流沿引下线向大地泻放时 ，这时对地电位升高，有可能向临近的物体跳击，称为雷电“反击”，从而造成火灾或人身伤亡。
    2、感应雷破坏：感应雷破坏也称为二次破坏。它分为静电感应雷和电磁感应雷两种。由于雷电 流变化梯度很大，会产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，这种电流可能向周围物体 放电，如附近有可燃物就会引发火灾和爆炸，而感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。
    3、静电感应雷：带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在金属导线上感应出被电场束缚的正 电荷。当雷云对地放电或云间放电时，云层中的负电荷在一瞬间消失了（严格说是大大减弱），那么在线 路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，这些正电荷将沿着线路 产生大电流冲击。易燃易爆场所、计算机及其场地的防静电问题，应特别重视。
    4、电磁感应雷：雷击发生在供电线路附近，或击在避雷针上会产生强大的交变电磁场，此交变 电磁场的能量将感应于线路并最终作用到设备上。由于避雷针的存在，建筑物上落雷机会反倒增加，内部 设备遭感应雷危害的机会和程度一般来说是增加了，对用电设备造成极大危害。因此，避雷针引下线通体 要有良好的导电性，接地体一定要处于低阻抗状态。
    5、雷电波引入的破坏：当雷电接近架空管线时，高压冲击波会沿架空管线侵入室内，造成高电 流引入，这样可能引起设备损坏或人身伤亡事故。如果附近有可燃物，容易酿成火灾。 怎样进行雷电灾害防护
    二、煤矿防雷范围
    计算机机房网络通信系统、安全监测监控系统、入井线缆、人员定位系统、井下无线通讯系统、抽风机房、瓦斯抽放站、炸药库房、大屏显示系统、计算机网络系统广域网雷电防护、局域网雷电防护、无线通信系统雷电防护、光缆通信雷电防护、监控视频信号雷电防护和机房内部设备之间的串口雷电防护等。
    三、电子信息系统雷电防护分级
    根据电子系统雷电灾害风险评估，将雷电防护分为四级。

    计算防雷装置的拦截效率E，E=1-Nc／N，按E值的大小进行分级
    ⑴ 当E>0.98时 定为A级；
    ⑵ 当0.90<E≤0.98时 定为B级；
    ⑶ 当0.80<E≤0.90时 定为C级；
    ⑷ 当E≤0.80时 定为D级。

    三、雷击防护的基本原理

    1、多级保护原则：即根据电气、微电子设备的不同功能、受保护的程序和所属保护区域确定防护要点作分类保护；根据雷电和操作瞬间过电压危害的可能通道，对电源线和数据、通信线路都应做多级层保护。
    2、外部无源保护：在0 级保护区即外部作无源保护，主要依靠避雷针（网、线、带）和接地装置。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（线）顶部，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，从而使被保护建筑物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效的防直击雷的方法。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、内部防护：
    （1）、电源部分防护：雷电侵害主要是通过线路侵入。对380v低压线路应进行过电压保护，按国家规范应做三级防护。
    （2）、接地处理： 在弱电机房中，一定要有一个良好的接地系统，因所有防雷系统都需要通过接地系统把雷电流泄入大地，从而保护设备和人身安全。如果机房接地系统做得不好，不但会引起设备故障，烧坏元器件，严重的还将危害工作人员的生命安全。另外还有防干扰的屏蔽问题，防静电的问题都需要通过建立良好的接地系统来解决。一般整个建筑物的接地系统有：建筑物地网、电源地网（要求地阻小于10欧）、逻辑地（也称信号接地）、防雷接地等

    四、煤矿防雷设计标准
    1、GB 50057-94 《建筑物防雷设计规范》
    2、GB 50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
    3、GB 50174-2008 《电子信息系统机房设计规范》
    4、GB50169-93 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
    5、IEC 61312 《雷电电磁脉冲的防护》
    6、GB 50054-95 《低压配电设计规范》
    7、GBJ 64-83 《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》
    8、GB 50058-92 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
    9、GB 50055-93 《通用用电设备配电设计规范》
    10、GB/T 50062-2008 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》
    11、GB/T 50063-2008 《电力装置的电测量仪表装置设计规范》
    12、GB 50395-2007 《视频安防监控系统工程设计规范》
    13、GB 14050-2008 《系统接地的型式及安全技术要求》
    14、GB 50417-2007 《煤矿井下供配电设计规范》
    15、GB 50515-2010 《导（防）静电地面设计规范》

    五、雷击对煤矿造成的事故案例：
    1、金沙县一座中小型煤矿发生特大瓦斯爆炸伤亡事故。经金沙县防雷办和有关部门组成的联合调查组现场勘测、取证分析,该煤矿没有任何防雷装置,入井轨道的接地装置也不符合规范要求,酿成这次瓦斯爆炸事故的直接原因是雷电灾害。
    2、2004年4月24日凌晨，仁化县遭遇大雨雷暴天气袭击，5时45分左右，位于董塘镇的某煤矿因遭雷击，造成电路系统停电，使矿井内的通风系统中止工作，井下有害气体不能及时排出，二氧化碳大量积聚，正在采掘工作面作业的4名矿工未及时撤离到安全地带，最终因二氧化碳中毒死亡。
    3、沁源县窑岩某煤矿瓦斯监控系统一年三次遭受雷击
    4、怀仁县一煤矿瓦斯监控系统被雷击，造成两台微机，一台电视被烧坏。
    5、莒山煤矿遭雷击，损坏直流控制柜及电视电话等。

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煤矿应该不用降阻剂吧