马岭河大桥方案A

汕昆高速公路马岭河特大桥综合防雷设计与施工方案
编制：曾学敏
复核：
审核：
株洲普天华信防雷技术有限公司
2006年12月18日
目录
一、雷电防护的的原理 (2)
二、现场勘察报告 (3)
三、防雷意识的误导 (5)
四、设计的方案
依据的规范 (6)
方案的组成部分 (6)
方案的具体内容 (7)
防雷箱主要性能和参数 (11)
五、防雷常用名词注释 (12)
六、附图 (14)
七、施工人员配置 (17)
八、施工质量要求 (17)
雷电防护的原理
1、电的危害
自然界的雷击分为直击雷、雷电感应高电压及雷击电磁脉冲辐射（LEMP）两大类；
1）、直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象。

它以强大的冲击电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、强烈的电磁辐射损坏放电通道上的建筑物、输电线、室外设备，击中人畜造成人、畜伤亡。

2）、雷电感应高电压和雷击电磁脉冲（LEMP），是由于雷雨云之间和雷雨云与大地之间放电时，在放电通道周围产生的电磁感应、雷击电磁脉冲辐射以及雷云电场的静电感应，使建筑物上的金属部件，如管道、钢筋、电源线、信号传输线、天馈线等感应出雷电高电压，沿这些线路通过室内的管道、电缆、走线桥架进入各种电子、电气设备，从而放电并损坏这些设备。

3）、因为直击雷和雷电感应高电压及雷击电磁脉冲的侵害渠道不同，其次是由于被保护系统的屏蔽差，没有采取等电位连接措施，综合布线不合理，接地不规范，没有安装浪涌保护器SPD或者安装的浪涌保护器SPD不符合规范的要求等，使雷电感应高电压和雷击电磁脉冲入侵概率很高，损坏电子、电气设备。

全国年因雷电造成的损失高达数十亿元，因此雷电灾害必须防治。

2、雷电灾害防治的基本方法
1）、直击雷和雷电感应高电压及雷击电磁脉冲（LEMP）的侵害渠道不同，防护措施也就不一样。

防直击雷主要采用避雷针、避雷带（网、线）等传统装置，只要设计规范、安装合理，这些设施是能够对直击雷进行有效防御的。

2）、但是无论多么完善的防直击雷装置，对雷电感应和雷击电磁脉冲的防护都无能为力；因为其破坏性是雷电感应和雷击电磁脉冲沿电子、电气设备的电源线、信号线、天馈线和其它金属管道进入所致。

3）、在富兰克林发明避雷针时及以后的270多年间，电子设备并不多，雷击电磁脉冲的危害现象也不明显，人们自然想不到要对它进行防御，只要能防止直击雷就足够了。

然而，当今社会电子设备大量应用，特别是电子计算机技术、通信技术的高速发展和日益普及，雷电感应高电压和雷击电磁脉冲的危害明显增加，仅靠避雷针防雷已远远不能满足电子、通信、微电子设备和航空设施防雷的实际需要。

为了确保电子信息设备正常工作，近年来雷电防护也由富兰克林式避雷针防雷发展到综合防雷工程的新阶段。

4）、综合防雷工程是一个系统工程，它包括直击雷的防护措施、等电位连接措施、屏蔽措施、规范的综合布线、设计安装SPD和完善合理的接地系统六个组成部分。

在一个完善的
防雷系统工程中，特别是微电子设备的防雷工程中缺一不可。

如果某一个环节考虑不周，即使进行了防雷方面的工作也起不到很好的防雷作用，还有可能引雷入室而造成电子设备失灵或永久性损坏。

5）、雷电感应高电压以及雷击电磁脉冲的防护是在入侵通道上将雷电过电压、过电流泄放入地，从而达到保护电子设备的目的。

其主要方法是采用隔离、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压与过流保护、接地等方法将雷电过电压、过电流和雷击电磁脉冲消除在设备外围从而达到保护各类设备的目的。

6）、目前防雷器件主要由压敏电阻、气体放电管、空气间隙、高频二极管、瞬态二极管、晶闸管、高低通滤波器等元件根据不同频率、功率、传输速率、阻抗、驻波、插损、带宽、电压、电流等要求组合成电源线、信号线、天馈线系列浪涌保护器（SPD）并安装在微电子设备的外连线路中，将雷电过电压、过电流泄放入地，从而真正起到保护设备的目的。

只要设计合理、采取综合措施、安装合格浪涌保护器就能对雷电进行有效的防护。

我们既要防止直击雷，依靠合格的避雷针、避雷带、避雷网、避雷线系统；也要防止雷电感应高电压及雷击电磁脉冲。

二者有机结合，相互补充，构成一个完整的现代综合防雷体系，才能有效的防止雷击事故，减少雷击灾害，保护建筑物、设备和人身安全。

现场勘察报告
1.汕昆公路马岭河特大桥基本情况
汕昆公路马岭河特大桥位于贵州省兴义市附近的大山之中，其海拔高度在1000米以上，该地区属于多雷区。

大桥全长1000多米，而且8号、9号斜拉塔柱高出桥面88.5多米比周围的山顶都要高，大桥使用的近万吨钢材和其相对的高度使其成为直击雷电闪击的主要目标，同时其周围较强的电磁辐射将在桥上的各种电气线路上产生几十万伏，甚至上百万伏的浪涌电压，对电气线路上的设备产生破坏。

所以，该大桥加强防雷设施建设，防止大桥建筑物、大桥上的设备、车辆、人员免遭雷击事故发生很有必要。

2.汕昆公路马岭河特大桥对防雷的要求
防直击雷部分：8号、9号斜拉塔柱顶部安装提前放电避雷针、避雷带，同时利用斜拉索系统、金属路灯杆作为接闪器，以桥体、桥面设施、车辆、人员进行直击雷防护。

防雷电感应部分：在电力线路上安装防雷器防止雷击浪涌电流对电气设备产生破坏，如损坏航空灯系统、路灯系统等。

防雷意识的误导
1、建筑物已有防雷器（避雷塔、避雷针、避雷带），电脑、通讯设备等不用再保护。

建筑物的防雷器只是对直击雷接闪，保护建筑物不被直击雷损坏，而不能保护建筑物内部的电子电器设备免遭感应雷损坏。

2、电源已安装地线，防雷没有问题。

建筑物内部电源装有地线是电源本身应具有的接线要求，它能起到在遭受雷击时，雷电通过防雷装置泄放到大地的通道作用，而不能起到保护作用。

要能起保护作用，则必须安装防雷装置。

3、建筑物内的电源无地线，无法用防雷设备。

为了保护建筑物内的电子电器设备不被雷击所损坏，电源布线时必须连接地线。

要清醒的认识到，电源无地线是十分不安全的。

4、机房有保护地线，不用再安装防雷设备。

保护地线的作用：
①保证工作人员的人身安全，预防设备外箱及操作台架带电，而影响工作人员的安全。

②保护与工作地连接的设备不被损坏，预防工作地电位的升高而对设备及设备的正常运行产生影响。

保护地线只是一条泄放能量的渠道，而不能真正防雷。

防雷器安装在线路上，不影响设备正常工作，只有当线路上有过电压或雷电流时，防雷器迅速动作，与大地导通，消除过电压及雷电流对设备的影响。

5、安装了电源防雷器，就不必安装信号防雷器。

电源防雷器与信号防雷器是不同的两种线路上的防雷，安装了电源防雷器，确实能减免电源设备，因雷击的损害，但信号线路对雷电的感应，而造成对信号网络的损坏，电源防雷器是无能为力的。

6、安装了一级防雷器就不用再安装别的防雷设备了。

电脑、通讯设备等精密电子电器，大部分都是采用大规模集成电路芯片，抗干扰能力有一定的限制。

要彻底保护设备的安全，应该采用多级防护，按照国家及国际标准，电源防护和信号防护一般均应采用三级防护：电源防护即总电源处采用第一级防护，楼层电源处或UPS 前采用第二级防护，用电设备前采用第三级防护；信号防护一般在外线接口处采用第一级防护，交换机路由器处采用第二级防护，终端设备处采用第三级防护。

防雷的安全性与采用的防雷级数成正比，因此多一级防雷装置，防雷效果更安全更可靠。

在防雷问题上的投资和认识还比较薄弱的阶段，采用经济实用的综合防雷措施尤其重要。