一、雷電的形成
雷電是雷云之間或雷云與地面放電的一種自然現象。雷電孕育了地球的生命，但是，雷電的巨大的破壞力又給人類社會帶來慘重的災難。而人類與自然的斗爭從未停息過，隨著社會的發展和科學的進步，對雷電的防護技術取得了日新月異的成就。
雷電是天氣現象之一。在雷云的形成過程中，一些云團帶有正電荷，另一些云團帶有負電荷。它們對大地的靜電感應使地面產生與云層相反的異種電荷。當這些云團電荷積聚到一定程度時，不同電荷的云團之間或云團與大地之間的電場就可擊穿空氣開始放電。在放電過程中，由于異性電荷的劇烈中和，通道會有很大的電流流過（一般為幾十KA至幾百KA），隨之發生強烈的的閃光，強大的雷電流將閃電的通道內的空氣急劇加熱，使空氣驟然膨脹而發出巨大的聲音（沖擊波），這就是雷電。
二、雷電的危害形式
閃電可分為云內放電、云與云之間放電和云與大地之間的放電。前兩種對飛行器危害大，云對大地之間的放電對建（構）筑物、電氣設備和人、畜危害較大。地球上每天大約發生800萬次云對地放電，平均每秒100次。
雷電總選擇距離最近、最易導電的路徑向大地泄放，凡是空氣中導電微粒較多、地面上高聳物體、地面土壤電阻率較小的地段容易落雷。
雷電侵入地面的建（構）筑物、設備、人、畜及森林等會造成災害，其主要形式有：
直接雷擊。雷電直接通過人體、建（構）筑物、畜及樹木等到對大地放電現象為直接雷擊。
間接雷擊。雷電通過靜電感應、電磁感應、電磁脈沖輻射、雷電過電壓入侵、雷電反擊等形式侵入建（構）筑物內，導致建（構）筑物、設備損壞或人身傷亡。
雷災的嚴重性主要表現在它具有巨大的破壞性上，其特點是雷電放電電壓高，閃電電流幅值大，變化快，放電時間短，閃電電流波形陡度大。雷電的破壞作用在于強大的電流、熾熱的高溫、猛烈的沖擊波、劇變的電磁場及強烈的電磁輻射等物理效應，給人類社會帶來極大的危害，造成人員傷亡、巨大破壞、起火爆炸等。雷電災害涉汲面廣，人類社會活動、農業、林業、牧業、建筑、電力、通信、航空航天、交通運輸、石油化工、金融證券等各行各業，幾乎無所不及。隨著高科技的發展，雷電災害顯得越來越嚴重。
三、防直擊雷裝置
雷云對大地放電時，雷云與大地之間的電壓高、雷電流通道電流大，由于瞬時功率很大，所以它的破壞力相當大。到現在為止，防避直擊雷都是采用避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網作為接閃器，把雷電流接收下來。然后通過良好的接地裝置迅速而安全把它送回大地，與大地的異種電荷中和。
常用的直擊雷的避雷裝置由三部份組成即：接閃器、引下線及接地裝置。接閃器是指避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網等，它們都是金屬做成，安裝在建（構）筑物的最高點直接接受雷擊部份。引下線是指連接接閃器與接地裝置的金屬體。
接閃器和引下線的結構設計最根本的目的是為了保證接閃器在接閃時與大地之間有良好的電氣連接，保證連接處有夠大的截面積，避免雷電流通過時引起熔斷，或溫度過高而引起火災，保證連接線路有合理的結構，防止電動力的破壞，防止避雷裝置的高電位對建筑物的反擊等。
接地裝置。把接閃器與大地作良好的電氣連接的裝置稱為接地裝置。接地裝置的作用是把雷云對接閃器閃擊的電荷盡快地疏散到大地，使之與大地的異種電荷中和。接地是避雷技術最重要的環節，不管是直擊雷、感應雷或其它形式的雷，最終都是把雷電流送入大地，因此接地裝置是非常重要的。
四、感應雷擊與設備防雷方法
設備防雷，主要是防止線路受到雷電磁脈沖作用及線路受雷擊引入高電壓。相關原理如下：
1.雷電損壞設備原理與防雷方法分析：
雷電損壞設備原理是：在雷電閃擊瞬間，閃擊點附近的空間區域內，有強大的脈沖電磁場形成。在此強大的脈沖電磁場作用下，區域內所有金屬線路瞬時感應高電壓。若此高電壓沿線路侵入設備中，將破壞線路兩端設備的絕緣性能，使設備永久損壞。
由雷電損壞設備原理可知：線路抗電磁干擾是最有效的防雷保護方法，線路屏蔽與接地是最簡單的抗電磁干擾的方法。同時，線路屏蔽效果也是分析設備受雷電干擾大小的依據。一般情況下：電源線路線徑粗、距離長，缺少屏蔽，容易受雷電干擾引入高電壓脈沖；信號線路，若在戶外線管或線槽鋪設，容易受雷電干擾，而在戶內線管或線槽鋪設時，有建筑物結構作為屏蔽保護，不容易受雷電干擾。
國際電工協會針對設備防雷保護，提出了分流、均壓、屏蔽、接地四大要素。
分流：共同分擔，減少局部雷電流強度；
均壓：減少雷電流在兩者之間產生的電位差；
屏蔽：減少雷電電磁場強度；
接地：釋放雷電流。
近期，由于雷電發生相對頻繁，造成系統設備損壞，說明系統所用電源線路、信號線路的抗電磁干擾能力不夠。因此，除完善線路抗電磁干擾保護措施之外，在端口處，需要安裝相應過電壓保護器。
過電壓保護器，也稱為電子避雷器，安裝在設備電源線路與信號線路端口處，可以抑制受雷電磁干擾線路所形成的過高雷電壓。
電子避雷器原理是：電子避雷器是線路與地線之間的連接設備。當線路上出現雷電脈沖時，電子避雷器瞬間將線路與大地連通，釋放雷電流入地，避免后端設備受雷電過電壓的沖擊。
1.防雷保護方法：
線路屏蔽與接地：
若線路敷設在金屬管、金屬槽走線時，除保證金屬管、金屬槽電氣連續性外，至少在金屬管、金屬槽的兩端接地；采用屏蔽線、鎧裝線時，將屏蔽層、鎧線在兩端接地；多芯線纜內的地線、備用線，在兩端接地。
接地端的工頻接地電阻要求至少4Ω以下，所用接地引線，要盡可能短、粗、直，接地線連接處的搭接面積要大。此外，設備端的機柜、電箱、金屬構件等必須接地。
安裝電子避雷器：
按照國際電工協會的統計，設備受雷擊損壞，70%來自于電源線路。因此，電源線路的防護是設備防雷保護的關鍵。
按照國家防雷規范設計要求，交流電源線路經由一個屏蔽保護區域進入另一個屏蔽保護區域時，須在界面處安裝電源避雷器，即：實施多級防雷保護。一般設計：總電源開關位置是戶外無屏蔽區域與第一層屏蔽空間的界面，安裝總電源避雷器作為第一級防雷保護；樓層分電源開關位置是第一層屏蔽空間與第二層屏蔽空間的界面，安裝電源避雷器作為第二級防雷保護。
五、建筑物防雷方案
依據中華人民共和國國家規范GB50057-94《建筑物防雷規范》的有關條款，醫院建筑物可定為二級需防雷保護的建筑物?，F為醫院的建筑物及設備作出整體系統的防雷保護方案，具體如下：
1、建筑物直擊雷防雷保護
需做防直擊雷保護的建筑物為一棟六層建筑物，建筑物長約180米，寬約150米。
在建筑物天面四周安裝避雷帶，防止雷電直接擊中建筑物造成建筑物的損壞。建筑物主體是低平建筑，天面屋頂及角落應作為防雷保護重點，房屋側面防雷保護的必要性不大。由于建筑物是平面屋頂，因此，采用避雷（網）帶作為接閃器最為經濟、實用，醫院屬二級防雷保護建筑物，避雷網的風格間距不應小于30*30米。
避雷帶（網）采用Ф10熱鍍鋅圓鋼，避雷帶用高10cm-15cm、Ф10的熱鍍鋅圓鋼作支架，沿建筑物天面四周的女兒墻敷設，支架平均間隔1m，在天面的女兒墻上每隔1米焊一個支撐點固定避雷帶，避雷帶及支撐桿材料采用Φ10熱鍍鋅；天面四角用Φ12熱鍍鋅材料焊接一條短避雷針；引下線采用Φ10熱鍍鋅材料引至人工接地裝置；
因建筑物占地面積大，需制作四組或以上人工地網，地網與樓頂避雷網用不小于Φ12熱鍍鋅圓鋼或是40*4的熱鍍鋅扁鋼連接，人工接地可采用垂直人工接地體與水平人工接地體組合方式。垂直人工接地體采用2m長，50×50×5熱鍍鋅角鋼制成，水平人工接地體采用40×4熱鍍鋅扁鋼制成。人工接地裝置的施工方法：挖掘0.8m深的溝，每間隔4m打入一條垂直人工接地體，使用水平人工接地體將垂直人工接地體連接為一體。工頻接地電阻要求小于4Ω；
?注意事項，避雷帶的連接口的搭接長度大于材料的10陪，避雷帶拐彎處應采用冷處理折彎，避免損壞鋼材內部強度。引下線在地面開始2米高應套PVC管作保護，防止雷雨天氣人員觸摸及人為損壞。垂直接地體與水平接地體的焊接需采用三面焊接，水平接地接地體與水平接地體應采用搭接的方式焊接，且搭接面積不小于其截面積。在以上焊接處需用瀝青或紅丹漆作防銹處理，防止避雷設施生銹養化，增長使用壽命。
2、設備防雷保護
醫院供電系統采用兩組三相電源給醫院供電，電源線路進入醫院是采取架空引入，進入電房均未采取防雷保護措施。醫院有大量的儀器設備，所以必需在電源線路引入時安裝避雷設施做防雷保護。
?供電系統防雷：
供電系統實施三級防雷保護。即：在電源線路進入建筑物的總電源配電屏處，安裝一組三相電源防雷箱，作為電源線路的第一級防雷保護。電源第一級防雷保護箱要求通過雷電容易不小于120KA。電源第一級防雷箱型號是WJAF3-120。數量1－2臺。
在建筑物的樓層配電總開關端安裝一組三相電源防雷模塊，作為電源線路的第二級防雷保護。電源第二級防雷保護模塊要求通過雷電的容量不小于80KA，電源第二級防雷模塊型號是WJA380-80，數量按現場情況定。
在醫院各科室、手術室、檢查室等重要儀器前端分別安裝1個電源防雷插座，作為設備的第三級防雷保護。電源第三級防雷插座型號是WJAZ10/6，數量按現場情況定。
據國際電工協會調查統計結果顯示，信息系統雷災70％是因供電線路引入高壓雷電流所至。實施兩級防雷保護的目的是：第一級B類電源避雷器通流容量非常大，能夠防止直擊雷與任何雷電感應、雷電磁脈沖，使電源線路引入的大部分雷電流泄入大地；第二級C類電源避雷器通流容量相對較大，能夠抑制電源線路第一級防雷保護后的剩余電壓，進一步降低電源線路上的電壓峰值與減少電源線路上的雷電流強度。電源線路第三級防雷插座屬精細防雷保護，通過防雷插座保護后，設備將更加安全。
注意：電源避雷器的連接導線要求盡量短與直，長度不宜大于0.5m，也可以采用‘V’型接線方法，盡量減少連接線路形成的感抗與阻杭。
通訊系統防雷：
通訊系統主要設備是程控交換機。程控交換機的信號線路包括外線與內線。外線戶外距離較長，缺少屏蔽保護措施，而內線布置在建筑物的屏蔽保護范圍內。因此，選擇在外線安裝通訊線路避雷器。在電話通信線進入交換機前端的配線架，分別在配線架上安裝電話信號防雷器，作為電話程控交換機的防雷保護。
通訊信號防雷器型號為WJX-RJ11/10，數量按現場情況而定。
?網絡系統防雷：
網絡系統是指醫院的局域電腦網絡，主要設備包括服務器、交換機、醫院各檢查、檢測設備、電腦終端等設備。
網絡信號防雷器型號是WJX-RJ45/8，數量按現場情況定。
因醫院的網絡基本都在室內布置，網絡端口損壞的機率較小，只需要部分非常重要的網絡端口安裝網絡防雷保護器即可。
? 電視系統防雷：
電視系統包括有線電視接收器、衛星接收器、信號放大、信號分配器、信號混合器等設備。電視系統可能引入雷電的線路有有線電視或戶外引入的衛星天線，在這些線路入戶端口處安裝衛星天線防雷器即可起到防雷保護。
有線電視信號防雷器型號是JL360-DT/220，數量按現場情況定。
? 監控系統、緊急呼叫系統：
監控系統、緊急呼叫系統線路基本上都在室內布線，損壞設備的機率非常小，在此可不需要考慮安裝防雷設備。
六、工程材料清單及工程預算
1．防雷工程施工費預算
序號 內容 材料 單位 數量 單價 金額
1. 避雷帶 Ф10熱鍍鋅圓鋼 M
2. 避雷帶支撐桿 Ф10熱鍍鋅圓鋼 條
3. 避雷短針 Ф12熱鍍鋅圓鋼 條
4. 引下線 Ф10熱鍍鋅圓鋼 M
5. 垂直接地體 50×50×2000熱鍍鋅角鋼 M
6. 水平接地體 50×4熱鍍鋅扁鋼 M
7. 挖掘地網 M3
8. 三相電源防雷箱 WJAF3-120 套
9. 三相電源防雷模塊 WJA380-80 套
10. 電源防雷插座 WJAZ10/6
11. 電話信號防雷器 WJX-RJ11/10
12. 網絡信號防雷器 WJX-RJ45/8
13. 有線電視信號防雷器 WJX-3/TV
14. 工程施工費
15. 安裝調試費
16. 運輸費
17. 稅金
18. 小計： 元整（￥： ） |