建筑防雷技术范文

时间:2023-10-20 17:26:57

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建筑防雷技术

篇1

【关键词】建筑;雷电;避雷针;电涌保护器

Abstract:It is of significance to use effective lightning protection technology to avoid building damages,power wiring outage and electrical equipment damages. The determination of lightning protection level is made on the basis of the environment of the buildings and the lightning influence,and in the same way are the comprehensive lightning protection methods taken. The thesis is of practical value in accomplishing direct lightning protection and determining protection domain through lightning conductor as well as in accomplishing internal lightning protection of buildings and determining wiring forms through surge protection device.

Key words:buildings;lightning;lightning conductor;surge protection device

雷电是一门古老而有神秘色彩的科学,人类和雷电斗争的历史悠久。

自从富兰克林(Benjamin Franklin,1706-1790)研究大气物理建立雷电理论并发明了避雷针以来,人类同雷电的斗争进入了新的领域。1972年日本日立公司研制成功了配电用无间隙避雷器,防雷科学得到了大的发展,高电压雷电保护技术基本成熟。

工业化和科技的进步使得各种高层建筑和特殊用途建筑如雨后春笋般的拔地而起,这也为雷电防护提出了大量新的问题。“静电抵抗”、“电磁干扰”、“热岛效应”等等问题都有待进一步研究和解决。近年来围绕这些问题人们进行了不懈的努力,提出了许多新的防雷理论,研制出一大批新的防雷器件、设备和材料,开发出许多全新的雷电防护技术,但这些理论、技术和设备并未得到很好的推广。因此,增强防雷意识成为全社会应该关注的问题。

按GB50057-1994规定,各类防雷建筑物应装设防直击雷的接闪器,接闪器应沿图1所示的屋角、屋脊和屋檐等易受雷击的部位敷设[1]。

(1)不同屋顶坡度(0°、15°、30°、45°)建筑物的雷击部位见图1。

图1 建筑物易受雷击的部位

说明:(a)(b)檐角、女儿墙、屋檐;(c)屋角、屋脊、檐角、屋檐;(d)屋角、屋脊、檐角

(2)屋角与檐角雷击率最高。

(3)屋顶的坡度越大,屋脊的雷击率也就越大,当坡度大于40°时,屋檐一般不易遭受雷击。

(4)当屋面坡度小于27°、长度小于30m时,雷击多发生在山墙,而屋脊和屋檐一般不易遭受雷击。在进行防雷设计时,应对易遭受雷击的部位进行重点保护。

如果雷电直接击中具有避雷装置的建筑物或设施,接地网的地电位会在数微秒之内被抬高数万或数十万伏,高度破坏性的雷电流将从各种装置的接地部分,流向供电系统或各种网络信号系统,或者击穿对地绝缘而流向另一设施的供电系统或各种网络信号系统,从而反击破坏或损害电子设备。同时,在未实行等电位联结的导线回路中,可能诱发高电位而产生火花放电。

建筑物(包括构筑物)防雷的目的在于防止或最大限度减少雷击建筑物而造成损失。其意义可概括为以下几点:

(1)当建筑物遭受直击雷或雷电波侵入时,可保护建筑物内部的人身安全。

(2)当建筑物遭受直击雷时,防止建筑物遭到破坏。

(3)保护建筑物内部存放的危险品,不会因为雷击和雷电感应而引起燃烧和爆炸。

(4)保护建筑物内部的重要设备和电气线路,使之不受损坏并能正常工作。

针对直击雷、雷电波侵入、感应雷、地电位反击以及由此引起的灾害,应采取相应的保护措施。据有关统计资料,直击雷的损坏仅占15%,而雷电电磁脉冲的损坏占85%。因此,现代建筑的防雷设计已不同以往,在做好直击雷防护的同时还必须对雷电电磁脉冲的防护加以重视[2]。

在进行建筑物防雷设计时,首先是要确定建筑物的防雷等级。《建筑物防雷设计规范》中,对建筑物防雷等级的划分,除了由建筑物的功能定性外,第二、三类防雷建筑,还取决于建筑物的年预计雷击次数N。

建筑物年预计雷击次数应按下式计算:

式中:N――建筑物年预计雷击次数(次/a);k――校正系数,在一般情况下取1,在下列情况下取相应数值:位于旷野孤立的建筑物取2;金属屋面的砖木结构建筑物取1.7;位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物,以及特别潮湿环境建筑物取1.5;Ng――建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/(km2・a)];Ae――与建筑物具有相同雷击次数的等效面积(km2)。

雷击大地的年平均密度应按下式计算:

式中:Td――年平均雷暴日,根据当地气象台、站资料确定(d/a)。

建筑物等效面积Ae是其实际平面积向外扩大后的面积,其计算方法如下:

(1)当建筑物的高H小于100m时,其等效面积按以下公式计算:

式中:L、W、H──分别为建筑物的长、宽、高(m)。

(2)当建筑物的高H等于或大于100m时,建筑物的等效面积按下式计算:

(3)当建筑物各部位的高不同时,应沿建筑物周边逐点算出最大扩大宽度,其等效面积Ae应按每点最大扩大宽度外端的连接线所包围的面积计算。

目前我国《建筑物防雷设计规范》以“滚球法”确定避雷针(针高h)的保护范围。所谓“滚球法”,就是选择一个半径为(滚球半径)的球体,沿需要防护直击雷的部位滚动,如果球体只接触到避雷针(线)或避雷针(线)与地面,而不触及需要保护的部位,则该部位就在避雷针(线)的保护范围之内。滚球半径按建筑物的防雷类别而取不同值[2]。

(1)当避雷针高度时,避雷针在被保护物高度的平面上的保护半径:

(2)当避雷针高度时,在避雷针上取高度的一点代替单支避雷针的针尖做圆心,其余与上述时的算法相同。

避雷针一般用圆钢或焊接钢管制成。针长1m以下时,圆钢直径不得小于12mm,钢管直径不得小于20mm;针长1~2m时,圆钢直径不得小于16mm,钢管直径不得小于25mm;装在烟囱上方时,因为烟气有腐蚀作用,故宜采用直径20mm以上的圆钢或直径不小于40mm的钢管。

建筑物内部防雷工程涉及面宽,面对的是包括感应雷、雷电波侵入和线路浪涌高电压在内的众多损害,归纳起来危害最大的主要方面是高电压的引入。

高电压引入主要有三种:一是雷直接击中金属导线,高压雷电以波的形式沿着导线传播进入室内,即雷电波侵入;第二种是来自感应雷的高电压脉冲,即感应过电压;第三是地电位反击,这种反击会沿着电力系统的零线,保护接地线和各种形式的接地线,以波的形式传入室内或传播到更大的范围,造成大面积的危害。内部防雷系统可安装防雷器SPD。

SPD中文简称电涌保护器,又称浪涌保护器。IEC标准规定,电涌保护器是一种抑制线路过电压和过电流的装置。依照《建筑物防雷设计规范》和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》,应按照分级保护、逐级泄流的原则设置建筑物防雷保护。

图2 IT(无中性线)系统电涌保护器的装设

图3 TT、TN-S、IT(引出中性线)系统电涌保护器的装设

在建筑物电源的总进线处安装放电电流较大的电压开关型SPD;在重要楼层或重要设备电源的进线处加装限压型SPD;在末端配电处安装限压型SPD。安装点之间的距离要大于10m,为了避免间距不够,造成二级或三级电涌保护器首先遭受雷击而损坏,可以采用带电磁线圈的防雷箱。

在安装时有三个问题需要注意:一是电涌保护器与母线连接的导线要短而直,长度不能超过0.5m,连接线过长可能导致上级SPD还没分流,电涌就串到下级SPD处,导致下级SPD被烧毁;二是为了防止绝缘老化而造成短路、保护各级的SPD及SPD的检修方便,在SPD安装线路上应该装有过电流保护器。

对于不同的系统采取不同的电涌保护器接线方式:

(1)供电系统中性线与PE(保护线)直接连接或没有中性线时按图2所示接线。

(2)供电系统中性线与PE(保护线)不直接相连时,有两种接线形式,如图3所示。接在每一相线与接地端子或总保护线之间和接在中性线与接地端子或总保护线之间,取其路径最短者;接在每一相线与中性线之间和接在中性线与总保护端子或总保护线之间,取其路径最短者。

严格按照防雷设计规范,应用现代防雷技术和设备完成对建筑物的各种雷电过电压及其衍生的过电压防护,对确保建筑物安全意义重大。

参考文献

[1]建筑物防雷设计规范(GB50057-94)[M].北京:中华人民共和国建设部,2000.

[2]北京市建筑设计研究院.建筑电气专业设计技术措施[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

[3]李英姿.建筑电气施工技术[M].北京:机械工业出版社,2007.

篇2

关键词:防雷装置;接地系统

雷电是一种强烈的大气放电现象,自古以来就是威胁人类生命财产的一大自然现象。近些年来,随着建筑智能化的迅速发展,建筑物内信息系统的防雷保护问题日益受到关注并已成为整个建筑物防雷设计的一个重要组成部分,对防雷问题也提出了更高、更苛刻的要求。直到今天,接地仍然是应用最广泛的并且无法替代的电气安全措施之一。

1防雷装置

雷电波入侵现代建筑的形式有两种:一种是直击雷;另一种是感应雷.一般说来,直击雷中现代楼宇内的电子设备的可能性很小,通常不必安装防护直击雷的设备.感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压、过电流形成雷击.为把雷电流迅速导入大地,以防止雷电作用为目的的接地叫做防雷接地。

1)直击雷保护系统。一定高度的金属导体会使大气电场畸变,这样雷云就容易向该导体放电,且能量越大的雷就越容易被金属导体吸引。接闪器防雷就是因为将雷电引向自身而防止了被保护物被雷电击中。然后通过引下线将接闪器接闪的雷电流安全地导引入地。引下线一般不得少于两根,并应沿建筑物四周对称均匀的布置。

2)感应雷保护系统。感应雷是由遭受雷击电磁脉冲感应或静电感应而产生的,其形成的几率很高,且由于通信楼引出的各种缆线较多,加之楼内设备大都采用了高集成度的微电子电路,故感应雷对建通信楼内的电气设备,尤其是低压电子设备威胁巨大,所以说通信楼防雷主要是防压感应雷。

现代建筑内有多个弱电系统对接地电阻的要求较高,要求≤0.5~1。有的建筑所处的位置地质条件较为恶劣,达不到设计要求的接地电阻值时则应围绕建筑物加设闭合环状的人工接地体,同时在接地体的周围回填低电阻率的土壤或采取其它降阻措施。采用导电性高、耐腐蚀的新型材料作接地体。钢材埋人土壤中易受氧化腐蚀,使用年限短,因此接地体应采用经热镀锌等防腐蚀处理的钢材或其它防腐接地材料,如铜、铝等有色金属复合接地材料或导电性、稳定性较好的非金属接地材料。避雷带是沿建筑物易受雷击的突出部位(如屋檐、女儿墙等处)装设的带形导体,其作用是接受雷电流,设计常采用镀锌圆钢。有的工程为美观把镀锌圆钢避雷带改为不锈钢管,应严格根据《建筑防雷设计规范》的要求采用管壁厚度2.5mm的不锈钢管,对接部位应跨接处理以保证不锈钢管作为避雷带的接闪雷电流的能力。建筑物采用屋面避雷带(网)、利用建筑物柱和剪力墙内竖向钢筋作引下线及接地装置三部分联结成一个整体的钢筋大网笼就构成一个笼形避雷网,较好地取得均压和屏蔽的防雷效果。实际设计和施工中常忽视屋面配电箱采取防止雷电波侵入的措施应于配电箱出线端处加装浪涌过电压保护器。

2.接地系统

2.1直流接地

在一幢现代化楼宇内,包含有大量的计算机、通讯设备和带有电脑的大楼自动化设备.这些电子设备在进入输入信息、传输信息、转换能量、放大信号、逻辑动作、输出信息等一系列过程中,都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作.因此,为了使其准确性高,稳定性好,除了需有一个稳定性的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位.可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端电子设备直流接地.该引线不宜与PE线连接,严禁与N线连接.

2.2交流工作接地

将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备(如阻抗、电阻等)与大地作金属连接,称为工作接地.工作接地主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地.N线必须用铜芯绝缘线.在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子一般均在箱柜内.必须注意,该接线端子不能外露;不能与其它接地系统,如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接;也不能与PE线连接.在高压系统里,采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压.中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,这对于低压系统很有意义,可以方便使用单相电源.

2.3保护接地

安全保护接地就是将电气设备的外露不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接.即将大楼内的用电设备,以及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但严禁将PE线与N线连接.在现代化楼宇内,要求安全保护接地的设备非常多,有强电设备、弱电设备及一些非带电导电设备与构件,均必须采取安全保护接地措施(如图1所示).

图1现代建筑保护接地

如果装有接地装置的电气设备的绝缘损坏而使外壳带电时,接地短路电流流经人体的电流要比流过地体的电流小数百倍.人站在大地上去碰设备的外壳时,不会有危险。

2.4屏蔽接地与防静电接地

在现代化楼宇内,电磁兼容设计非常重要,为了避免所用设备的机能障碍及可能出现的设备损坏,构成布线系统的设备应能防止内部自身传导和外来干扰.这些干扰的产生或是因导线之间的耦合现象,或者是因电容效应或电感效应,其主要来源是超高电压,大功率幅射电磁场,自然雷电和静电放电.这些现象会对设计用来发送或接收很高传输频率的设备产生很大的干扰.因此,对这些设备及其布线必须采取保护措施,免受来自各方面的干扰.屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法.可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接.防静电接地要求在洁净干燥环境中,所有设备外壳及室内(包括地坪)设施必须均与PE线多点可靠连接。

2.5供电接地系统

现代建筑的供电接地系统宜采用TN-C-S系统(如图2所示)。TN-C-S系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点.该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所,进户之前采用TN-C系统,进户处做重复接地,进户后变成TN-S系统.TN-S系统的特点是:中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接. 该系统中,中性线N常会带电,保护接地线PE没有电的来源.PE线连接的设备外壳与金属构件在系统正常运行时,始终不会带电.因此,TN-S接地系统明显提高人及物的安全性.同时,只要采取接地引线,各自都从接地体一点引出及选择正确的接地电阻值,使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施.许多工程实践已证明,采用共同接地体是解决多系统接地的最佳技术方案。

图2供电接地系统

根据规范,共用接地电阻应≤1Ω,若达不到要求,必须增加人工接地体或采用化学降阻法,使接地电阻≤1Ω.通常情况下,共用接地系统可利用大楼的桩基钢筋,并用40×4(mm)镀锌扁钢将其连成一体,作为自然接地体。

3.结语

防雷接地系统已经成为现代建筑大厦电气设计中必不可少一部分。随着通信用电设备的与日俱增,综合防雷越来受到工程界的重视,它是保证建筑工程正常运行及人身安全保障的重要环节。

参考文献:

[1]GB 50057-94(2000年版)建筑物防雷设计规范[S].

[2]GB/T 21714.1雷电防护第1部分[S].

[3]吴薛红等.防雷与接地技术[M].化学工业出版社,2008,1.

[4]吴薛红,濮天伟,廖德利.防雷与接地技术[M].北京:化学工业出版社,2008.

[5]沈稼树.对实施联合接地方式的探讨[J].通信电源技术,1997(3):34-38.

篇3

关键词:建筑物防雷装置检测

高安市位于江西省中部偏西北,属长江中下游平原。随着现代化的建设,越来越多的高楼拔地而起,对建筑物的防雷装置检测是非常必要的。《建筑物防雷装置检测技术规范》的与实施改变了只有建筑物防雷装置设计标准,而没有检测标准的历史。对气象部门在防雷装置检测技术标准层面也是一个突破,在防雷装置检测技术方面,有了一个全国性的标准,提高了气象部门防雷管理和科技服务水平,提高了人们对建筑物防雷装置检测技术重要性的认识,使广大检测技术人员在检测过程中做到有章可循、有法可依,同时使建筑物防雷装置检测技术更科学,更安全可靠,现结合规范和实际工作情况浅谈几点看法:

1不属于本标准的范围

铁路系统(包括铁轨)、车辆、船舶、飞机及离岸装置、地下高压管道、与建筑物不相连的管道、电力线和通信线。

2检测中术语和定义中应注意的几个问题

2.1 等电位连结。首先我们应该认识到等电位连接是防雷的根本目标,也是我们检测的根本目标。等电位是将分开的装置,诸导电物体用等电位连结导体或电涌保护器连接起来以减少雷电流在他们之间产生的电位差,没有电位差就不会有人员伤亡和设备损坏,所以等电位连接的好坏关系到防雷效果的好坏。

2.2电涌保护器。电涌保护器有两种作用:①用于限制暂态过电压;②分流浪涌电流。

2.3接地。一种有意或非有意的导电连接,由于这种连接可使电路或电器设备接到大地或接到代替大地(如飞机)的某种较大的导电体。

接地的目的:①使连接到地的导体具有等于或近似于大地的电位。②引导入地电流流入和流出大地。

3检测项目

外部防雷(建筑物的防雷分类、接闪器、引下线、接地装置4项)、内部防雷(防雷区的划分、电磁屏蔽、等电位连接、电涌保护器4项)以上检测项目应按检测程序中对首次检测和后续检测的规定来选取。

4检测要求和方法

4.1建筑物的防雷分类。建筑物的防雷分类即建筑物的防雷风险评估从三方面进行评估:①对生命的危害。②公共设施的损失。③文物的损坏。再根据建筑物的重要性、年预计雷击次数、防雷的成本、经济效益来确定防雷类别。

4.2接闪器。接闪器的本质是引雷,接闪器就是拦截闪电的接闪杆,它的功能:①将雷电流引导入地。②将雷电流分散入地,避免产生热效应或机械损坏以及在容易产生引发火灾或爆炸的地方产生危险的火花。③接闪器上有无附着其它电气线路,如果有应按相关规定检查。④如果是低层或多层建筑物暗敷接闪器时,应防止可能发生的混凝土碎块坠落等事故隐患。高层建筑物不应利用建筑物如墙内钢筋作为暗敷避雷带。

4.3 引下线。引下线可沿建筑物最易受雷击的屋角外墙明敷,建筑物的消防梯、钢柱等金属物件宜作为引下线的一部分。应尽可能多的布设引下线,并用环形导体等间隔相连,以减少危险的电火花产生的概率,并有利于建筑物内部装置的保护。必须有几个并联的雷电流通道存在,电流通道的长度保持最短。

4.4 接地装置。接地形式是接地好坏的一个重要的指标,除一类防雷建筑物要求独立接地外,其它的建筑物内部需要接地的装置和外部防雷装置应连接构成共用接地系统。

4.4.1接地装置的检测应注意以下几点①首先看是共用接地体还是独立接地体。②接地体的金属材料,接地体的面积。③每次检测都应固定在同一位置,采用同一台仪器,采用同一种方法测量,已备下一年度比较性能变化。

4.4.2 接地可分为A型接地网和B型接地网

4.4.3 ①A型接地体中垂直接地体国际标准不能少于2根,国家标准不能少于3根。应用场合:a适用于独立接闪器。b适用于架空接地线②B型接地体也称闭合环形接地体,如建筑物自然接地体、人工环形闭合接地体。适用的场合:a对于的坚硬岩石建议仅用B型接地装置。b对安装有电子系统或存在高火险的建筑物优先采用环型闭合接地网,如发电厂等。

4.4 建筑物和线路的屏蔽要求。目的是为了减少电磁干扰的感应效应,信号和电源线应分开敷设,以合适的路径敷设线路,线路应屏蔽(穿金属管埋地敷设,严禁使用PVC管敷设),强弱电必须分开敷设。

4.5 电涌保护器。基本要求:应使用经国家认可的检测实验室检测,符合GB18802.1和GB/T18802.21标准的产品。

SPD和等电位连接位置应在各防雷区的交界处。当线路能承受预期的电涌电压时,SPD可安装在被保护设备处。安装SPD必须能①承受预期通过它们的雷电流。②具有通过电涌时的电压保护水平。③有熄灭工频续流的能力。

4.6 检测作业的要求

4.6.1应在非雨天和土壤未冻结时检测土壤电阻率和接地电阻值。

4.6.2检测时,接地电阻测试仪的接地引线和其他导线应避开高、低压供电线路。

4.6.3每一项检测需要有两人以上共同进行。

4.6.4爆炸火灾危险环境检测时,严禁带火种,无线通信设备,不应穿化纤服装,现场不准随意敲打金属物。

4.6.5在检测配电房、变电所、配电柜的防雷装置时应着绝缘鞋、绝缘手套、使用绝缘垫以防电击。

4.7 检测数据整理。原始记录表应有检测人员、校核人员和现场负责人签名,原始记录表应作为用户档案保存两年。检测报告按标准填写完成后检测员和校核员签名后,经技术负责人签发,加盖检测单位公章。检测报告一式两份,一份送受检单位,一份由检测单位存档。存档应有文件和计算机存档两种形式。

5 结论

5.1检测前应对检测中术语和定义进行认真研读、理解。

5.2检测前应认真检查各监测设备的性能以及人员自身的安全检查。

5.3检测工程中严格按规范要求进行检测,重点监测接闪器、引下线、接地装置、等电位连接、电涌保护器等,检测过程中检出的问题应及时告知被检测单位。

5.4检测完应认真按标准填写检测报告。

5.5认真细致严格按规范进行的防雷装置检测是防雷安全工作中重要的一项。

参考文献: 1《建筑物防雷》IEC61024

2《建筑物防雷设计规范》GB50057―94

篇4

【关键词】 建筑物 防雷装置 侧击雷 直击雷 总平图 平面图 审核

雷电是一种危害严重的自然灾害,雷击时有强大电流通过,产生机械力和热效应,破坏建筑物和威胁人员的生命财产安全。特别是随着现代化建设速度的加快,城市中的建筑物不断增加,建筑物及内部设备防雷安全的重要性就愈加明显。而做好施工图的设计技术审核是做好防雷建设的第一个把关口,通过审核,可以发现存在的问题,进而进行改进,以确保防雷装置的可靠性、可行性和安全性。下面,就结合笔者的实践经验,就防雷装置施工图设计的技术审核进行探讨。

1 总平图

1.1 地理位置

由于各地的年平均雷害次数不同,加上各技术规范所提供的数据差异较大,因此,应以当地气象部门公布的该地年平均雷害次数Td作为计算雷击大地年平均密度Ng的依据。

1.2 周边环境

该建筑物是否为孤立建筑物?周边有无其他建筑物或树木?各自高度如何?是否处于旷野或山头?是否处于水陆交界处?地质条件和土壤电阻率如何?根据上述信息,确定在计算建筑物年预计雷击次数N时校正系数K的取值(依据为GB50057—1994《建筑物防雷设计规范》(2000年版)附录一)。

2 施工设计说明

电气施工设计说明(有时也称为强电施工设计说明等),其主要内容是表述各专业的概况和基本要求。

2.1 工程概况

建筑物使用性质是住宅、办公、厂房、文物还是其他?是否为人员密集场所?建筑物内是否有爆炸物质?是否具有火灾或爆炸危险环境?属于哪类防火类别?是否有重要的信息机房?结合年预计雷击次数N确定建筑物防雷分类,同时也与等电位接地的设计要求有关。建筑物高度则关系到防侧击雷措施的设计。

2.2 设计依据

(1)国标。设计依据的国标有:GB50057—1994《建筑物防雷设计规范》(2000年版)、GB50343—2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、GB16895.22—2004《建筑物电气装置第5-53部分:电器设备的选择和安装隔离、开关和控制设备第534节:过电压保护电器》。

(2)图集。设计依据的图集有:99(03)D501-1或99D501-1《建筑物防雷设施安装》、02D501-2《等电位联结安装》、03D501-3《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》、03D501-4《接地装置安装》。当图纸中的某项参照标准化图集时,应同时注明图集名称、图集号、页次。

2.3 防雷、接地及安全

(1)防雷分类及分级。根据总平图中确定的雷击大地年平均密度Ng、校正系数K、屋面防雷平面图中的长、宽、高尺寸,计算该建筑物年预计雷击次数N,结合施工设计说明中的工程概况信息。依据GB50057-1994(2000年版)第二章的条款确定该建筑物的防雷分类。此外,根据工程概况信息,可依据GB50343-2004中的表4.3.1确定该建筑物电子信息系统雷电防护等级。

高度超过100m的民用建筑,依据JGJ16—2008《民用建筑物电气设计规范》第11.2.3条第1款规定,应划为第二类防雷建筑物。

(2)直击雷防护。一般地,现多采用避雷带作为直击雷防护措施。审核时应注意以下几点问题:1)避雷网格尺寸应符合对应防雷分类的要求。2)避雷带所选用材料的材质及其规格尺寸应符合GB50057—1994等国标的规定,非标尺寸可能造成施工阶段材料购买和施工的困难,应避免出现此类问题。3)避雷带沿女儿墙敷设时,应结合女儿墙的宽度来综合考虑避雷带的支持卡高度、间距及转角距离。4)如果采用金属屋面或彩钢板作为直击雷防护措施,应符合GB50057—1994等国标的规定,注意厚度的不同要求。5)对于是否可采取暗敷避雷带,不能一概而论。一般的建筑物,特别是闹市区的高层建筑坚决不能暗敷;别墅等建筑体量较小的低层建筑物,当其N值达不到第三类防雷建筑物的规定值时,应当允许暗敷。

(3)引下线。新建建筑物一般利用结构柱内的主钢筋作为引下线,利用结构柱内对角线的两根主钢筋作为引下线,则钢筋直径不应小于16mm,利用四角的四根主钢筋作为引下线,则钢筋直径不应小于12mm。

(4)防侧击雷。超过建筑物对应滚球半径高度的部分均应采取防侧击雷措施,每隔不大于6m的位置设置均压环并与引下线相连,外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物也应与防雷装置连接。

(5)等电位及接地。审核时应注意如下几个问题:1)该建筑物采用何种接地系统,是共用接地系统还是单独接地系统。共用接地系统的接地电阻值应不高于接入各系统、设备要求接地电阻的最小值。2)强弱电竖井内应在每层预留与楼层主钢筋电气连接的局部等电位接地端子,并与接地干线焊接连通,其他部位局部等电位接地端子也应与楼层主钢筋电气连接。

2.4 供配电系统

根据建筑物防雷中的防雷分类及电子信息系统雷电防护等级判断SPD的设置分级及各级参数是否符合要求。

2.5 弱电系统

施工图审核是在工程开工前进行,一般在此阶段弱电设计尚未作深化设计(通常由弱电承包商完成),所以在施工图中很少注重弱电系统线路和设备的防雷设计,审核时应注意以下几点:(1)弱电机房的位置设置应遵从“尽可能远离屋顶和立柱”的原则,即远离可能流经大的雷电流的区域。(2)进出建筑物的信号线路应穿金属管埋地敷设入户,进户处应做好等电位接地,包括金属管道、弱电线缆的金属屏蔽层、光缆加强筋等。(3)机房内应在防静电地板下设置S型或M型等电位联结网络(一般做法为铺设铜排),将机房内所有正常时不带电的金属物体采取等电位联结。

3 屋面防雷平面图

屋面防雷平面图审核时应注意一下几点:

(1)各类防雷建筑物的避雷带网格尺寸有两种(如第三类防雷建筑物的避雷网格要求是20m×20m或24m×16m),满足任一种皆可。

(2)对于外立面或屋面形状比较特殊、复杂的建筑物,要特别留意是否所有易遭受雷击的部位均敷设了避雷带。对伸出屋檐的部分(如晒台、阳台等)要结合其尺寸及与女儿墙的高度差判断是否处于接闪器保护范围内。

(3)设于屋面的屋顶花园、网球场、或咖啡吧等人员公共活动场所,应采取相应的直击雷防护措施(如设置合适高度的避雷针)保护人员和设施安全。

(4)采光天窗应采取相应的防直击雷措施。

(5)当非金属屋面有玻璃采光顶时,应向相关设计人员核实采光顶是明框还是隐框,如支撑玻璃的金属构架在玻璃下方(隐框),则除金属支架可靠接地外,应对玻璃增设避雷装置加保护。

(6)卫星天线应处于接闪器的保护范围之内,若架设避雷针保护时,避雷针与天线的水平距离不应小于3m,天线底座应可靠接地。

(7)引下线应沿建筑四周均匀或对称设置,条件限制时,局部的引下线间距可稍超出规范规定的间距值,但应确保建筑物整体的引下线平均间距不大于对应防雷分类的间距要求。

4 基础接地平面图

基础接地平面图审核时应注意以下几点:

(1)利用建筑物基础中的自然接地体时,应将桩基、承台、地樑、底板内的结构主筋可靠连接以构成共用接地装置。

(2)地樑内的结构主筋应与所经过的结构柱内主筋可靠连接以构成环型接地体。

(3)引下线位置应逐一对应屋顶防雷平面图中标志的引下线位置。

(4)结构柱内的钢筋作为雷电流的主要对地释放通道,对附近的设备与人有一定程度影响,故弱电设备应尽可能远离结构柱和引下线。重要的设备机房应避免设置在建筑物的顶层和底层。

(5)各接地干线一般均为从大地板引出至各个部位,注意文字标注是否有误。

(6)如有特别注明设备机房等电位接地措施的,应检查是否设置等电位联结网络,等电位联结网络与大地板之间的连接方式、连接材料及规格型号,网络是否能为机房将来可能存放的机柜、机架、线槽提供足够的等电位联结点,网络的材质是否达标。

5 配电系统图

配电系统图审核时应注意以下几点:

(1)不同部位的配电箱在SPD配置方面的要求也不尽相同,并不是所有的配电箱都安装In值相同的SPD就能解决问题,应按照配电箱所处的不同位置进行分级,相应确定合适的In值。

(2)应结合低压配电系统的不同接地制式来确定安装何种类型SPD。

(3)图纸中设置的SPD应标明标称放电电流In、电压保护水平Up、持续工作电压Uc等基本参数。

6 结语

总之,防雷设施对于保障建筑电气设备正常工作及人身生命安全是至关重要的,必须加强防雷设施设计审核,以有效保证其防雷安全,特别是对施工图设计的技术审核。要求审核人员在熟练掌握规范、标准的基础上,结合建筑物的实际情况,综合分析、客观判断、灵活处理,以提高建筑物的雷电防护能力。

参考文献:

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关键词:智能建筑;防雷接地;技术

设计严密、完整和良好的智能建筑防雷接地系统,可以很快的将雷电带来的雷电流泄入大地,实现分流,以减弱甚至消除雷电流对通讯信号和电气设备产生的破坏。从技术的角度来分析,智能建筑之所以会被雷电造成严重的伤害,很大一部分原因在于设备的脆弱,硬件设备的防雷布置较少,并且技术上的防雷效果较弱,一旦遇到雷电的灾害,势必会导致智能建筑的运营出现极大的问题。在此,本文主要对智能建筑若干有效防雷接地技术展开分析。

1 智能建筑综合防雷技术

对于智能建筑而言,综合防雷技术是今后的应用重点。我国现阶段的发展正处于重要阶段,智能建筑是建筑行业日后的重点类型,防雷技术则在客观上决定了智能建筑能否获得理想的运营结果。从客观的角度来看,综合防雷技术,主要是根据智能建筑的运营重点和自身的薄弱环节,制定“一专多能”的综合技术,防止雷电侵害的同时,不断的加强自身的质量和性能,以此为智能建筑的运营提供更多的帮助。在此,本文主要对智能建筑综合防雷技术展开论述。

1.1 外部防雷

智能建筑的防雷接地,为了能够在客观的防雷工作上取得较大的突破,首先应在外部防雷上努力。当雷电灾害发生后,雷电首先袭击的就是智能建筑的外部设备,包括各种导电设备和磁场。通过建立健全外部防雷技术,以此来实现智能建筑保护体系的健全。本文认为,外部防雷技术应在以下几个方面努力:第一,接闪器的应用。防雷接闪器是指能够直接截受雷电的金属导体,在多数情况下,防雷接闪器主要集中在三个形式当中,分别是避雷网、避雷带、避雷针。从现有的工作来看,由于接闪器的应用,很多智能建筑的雷电防护措施,都取得了较大的进步,即便是在雷电天气,智能建筑也能正常的运营。第二,引下线的应用。该种外部防雷措施,主要是从细节出发的一种防雷接地方案。引下线属于避雷装置的中断部分,在大多数的情况下,会将建筑物主体结构的柱主筋作为暗装引下线,以此来完成较好的防雷接地效果。同时,由于目前的很多智能建筑都比较重要,还会利用建筑物本身的一些金属构件作为相应的引下线。由此可见,智能建筑的外部防雷是非常重要的,日后应进一步努力。

1.2 内部防雷

由于目前的天气比较多变,部分地区的环境较为特殊,夏季的雷电天气比较常见。此时,不仅要在外部防雷上努力,还要在内部防雷的工作上持续提升,巩固多方面的防雷接地体系。智能建筑内部防雷系统,是针对建筑物内部的比较容易受过电压或者过电流破坏的弱电设备,尤其是雷电磁脉冲辐射对电子设备带来的影响,所采取的增装过电压保护装置,这样可以提高设备过电压和抗电磁干扰的功能,使电气设备免受损坏。首先,内部防雷需要在屏蔽措施上努力。在雷电天气发生的时候,利用屏蔽能够更好的减少雷电电磁没冲辐射对电子设备的干扰。其次,利用等电位联结进行内部的防雷保护。相对而言,等电位联结与智能建筑的本身息息相关,主要是利用导线或者是过电压保护器,更好的将建筑内的金属物相互联结起来,促使整体的智能建筑形成一个优良的导电体,实现优异的防雷接地效果。第三,电涌保护。该项方法,主要是在智能建筑的内部,应用电涌保护器来完成。现阶段的智能建筑,必须采用电涌保护器,该设备是必要性的设备。第四,均压环的应用。均压环是高层建筑物为防侧击雷而设计的环绕建筑物周边的水平避雷带。在建筑设计中当高度超过滚球半径时(一类30米,二类45米,三类60米),每隔6米设一均压环。在设计上均压环可利用圈梁内两条主筋焊接成闭合圈,此闭合圈必须与所有的引下线连接。要求每隔6米设一均压环,其目的是便于将6米高度内上下两层的金属门、窗与均压环连接,以此来实现较强的防雷效果。

2 解决防雷接地技术问题的措施

从现有的工作来看,防雷接地技术在很多方面都实现了较大的提升,固有工作的水平不断进步。但是,由于各个地区的智能建筑发展存在差异,技术上的体系也有不同,此时,应照顾到部分地区的防雷接地技术问题,采取针对性的解决措施,更好的实现防雷接地效果。值得注意的是,客观条件的差异和主观诉求的改变,防雷接地技术的问题的解决措施,应具有持续性的特点,仅仅对现阶段的问题进行压制,根本无法得到理想的效果。在此,本文主要对解决防雷接地技术问题的措施展开论述。

2.1 对地位反击问题的措施

防雷接地技术的各项问题,是技术本身的问题,也是对客观现实的反应,在今后的工作中,应结合多方面的因素来解决地位反击问题。首先,应设计并确保合理的安全距离。智能建筑之所以在现阶段受到了广泛的欢迎,原因在于其建设精度较高。防雷技术问题的解决,应较好的控制安全距离,否则很难保证各种防雷措施的效果得到较好的落实。

2.2 应对变压器损坏问题采取的措施

变压器是很容易受到雷击的设备,并且对智能建筑造成的影响比较严重。今后的防雷接地技术问题的解决,还要对变压器的损坏问题进行重视,通过一系列的措施来解决,从而实现防雷接地技术的良性循环。另外,自然接地体也是很重要的,用可有效的解决地电位升高的影响,合格的地网是有效防雷的关键。联合地网通常由建筑物基础(含地桩)、环形接地(体)装置、工作(电力变压器)地网等组成。接地系统的良好与否,直接关系到防雷的效果和质量。如果地网不合要求,应改善地网条件,适当扩大地网面积和改善地网结构,使雷电流尽快地泄放,缩短雷电流引起的高过电压的保持时间,以达到防雷要求。综上所述,智能建筑,必须采取有效的防雷接地技术,在各个方面完成较强的防护工作。

3 总结

本文对智能建筑若干有效防雷接地技术展开分析,从现有的工作来看,智能建筑的防雷接地技术,基本上能够做到从客观实际出发,并最大限度的满足了主观上的诉求。我国的建筑行业发展趋向于智能化,防雷技术的提升是建筑的重点要求。

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关键字:建筑幕墙;防雷的意义;防雷的技术

引言

随着我国社会经济的快速发展,建筑装饰行业也得到了飞速发展,很多高层建筑物中都运用了幕墙。然而随着幕墙在高层建筑物中的应用越来越广泛,怎样做好高层建筑幕墙雷电防护工作已经成为影响幕墙发展的一个重要因素。该文就结合当前我国高层建筑幕墙应用的基础上,重点对其防雷技术进行详细的探讨,以便使其能够达到国家防雷标准。

一、建筑物幕墙防雷施工的重要意义

(一)、雷电的特点

雷电是一种自然现象,其具有电压高、电流大、释放时间短的特点,雷电的破坏性极大。现代社会,由于高层建筑比较多,所以施工单位一定要做好防雷防护措施,避免雷电对建筑物造成较大的破坏。雷电的电流幅值也比较大,而且具有较大的冲击性,其最大可以达到300kAo雷电的冲击电压比较高,所以受到雷击攻击的物体会受到严重的损害,雷电放电的时间比较短,但是释放的能量却比较大,其产生的破坏性也极大。

(二)、幕墙雷击的危害及建筑幕墙防雷的必要性

雷电击中建筑物时,通常会产生电效应、热效应和机械力。雷电流在瞬间释放出的巨大能量会把被击中的金属熔化,使物体水份受热膨胀,产生强大的机械力,或者分解成氢气和氧气,产生爆炸,使建筑物遭到破坏,甚至雷电的高温使建筑物发生燃烧,引起火灾和触电。众所周知,雷电作为一种极具破坏力的自然现象,然而这种自然现象的发生却具有不确定性。其电压最高可以达到几百万伏特,瞬间电流更是远超十万安培,其危害主要表现如下:( 1) 雷电所蕴含的巨大能量直接作用于高层建筑物幕墙,造成幕墙损甚至火灾、爆炸,甚至人员伤亡;( 2) 由于雷电自身电压极高的缘故,能将电气系统中的绝缘设备击穿,造成破坏巨大的相间短路;( 3) 由于现代电子产品大多都是高密度、低电压和低功耗的产品。其对于雷电产品的静电作用和电磁感应效果十分敏感,从而造成设备数据误差甚至瘫痪。

二、雷电危害的分类

当前国际公认的十大自然灾害之一就有雷电灾害,由此可以看出,雷电灾害对人类的危害是非常大的。根据雷电的性质,可以将雷电危害主要分为以下三方面:一是直接雷击危害。该危害主要是指在发生雷电时,直接击中在大地、建筑物等物体上,从而能够在第一时间产生电效应、机械力效应的一种危害,该雷电对人类造成的危害是巨大的;二是间接雷击危害。该危害主要是指在发生雷电时,由于周围的导体会产生相应的电磁感应和静电感应,从而会致使金属之间有电火花的产生的一种危害;三是雷电电磁波侵入的危害。当发生直击雷或者是雷电感应现象时,会通过一些金属将其引入高层建筑物内,进而会有闪击现象发生的一种危害。

三、建筑物幕墙防雷施工技术简介

(一)、接闪器

接闪器有避雷针、避雷网等多种类型,是在建筑外装设金属构件,这种接闪器的尺寸需要根据建筑实际情况更改,要保证接闪器的热稳定性,这种构件的尺寸一般比较小,截面也比较窄,在装设的过程中,施工单位需要考虑构件的防腐工作,还要保证金属的强度。避雷针一般为钢管材料,其长度不超过lm,直径在12rrim~20mm左右,有的高层建筑避雷针在1 m-2m左右,直径在16mm-25mm左右。有的建筑会采用避雷网作为接闪器,这种材料一般是由扁钢或者圆钢组成的,一般圆钢与空气的接触面比较小,出现腐蚀问题也相对比较少,所以施工单位会优先考虑使用圆钢。在进行建筑物幕墙设计时,一般在女儿墙的顶部装设接闪器。这一位置存在金属盖板,导电性能较强,电场的强度也比较大,所以很容易受到雷电的袭击,在这一位置装设接闪器,可以起到引雷的作用,可以将雷电产生的能量传人大地,从而达到避雷的目的。

(二)、接地装置

建筑幕墙在通常的情况下可以不用单独设计防雷接地装置,而是通过与土建的防雷接地装置共用。这种情况下,建筑幕墙避雷必须上下连通,依靠主体防雷进行布置。布置时,建筑幕墙自身防雷系统要与土建防雷系统中的土建避雷主筋可靠连接,所有的引下线均应连到均压环上,幕墙的主梁通过预埋件及避雷均压环和避雷引出线与土建主体避雷主筋相连焊接牢固,焊缝搭接长度不小于100mm。

(三)、引下线

设置防雷引下线的数量,是关系到建筑物是否产生扩大事故的重要因素。每根引下线所承受的雷电流愈小,则其反击的机会和感应范围的影响就小,所以引下线的根数应尽量多些为好。引下线一般用圆钢或扁钢制成,其截面不应小于48mmz;在易遭受腐蚀的部位,其截面应适当加大,其尺寸不应小于下列数值:圆钢直径8mm;扁钢截面48mm2;扁钢厚度4mm。GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》中还规定,采用多根引下线时宜在各引下线上于距地面0.3m-1.8m处装设断接卡。当仅利用钢筋作引下线并采用埋于土壤中的人工接地体时,应在每根引下线上于距地面不低于0.3m处设接地体连接板。采用埋于土壤中的人工接地体时应设断接卡,其上端应与连接板或钢柱焊接。

四、建筑幕墙施工防雷应注意的事项

(一)、严格按照施工技术标准进行质量把关

对于项目实施过程中可能出现的问题进行重点检查,在工序的关键位置实施专项检查。以预防为主,监督结合的管理措施,严格保障幕墙防雷工程的施工质量,其中技术设计人员必须传达设计理念,现场施工管理人员必须熟悉设计和建筑结构以及施工操作人员的技术特点,施工操作人员需要熟悉基本的电气操作标语并严格按照制定的方案进行操作。

(二)、严格按照高层建筑幕墙的防雷原理设计

应当根据幕墙的功能性和美观性进行比较设计,进而确定幕墙的里面、构造和材料。由于其高层建筑的特殊性,仍需考虑去风力的因素和其他防护的功能性要求。在高层建筑的防雷系统之中,引下线需要尽可能满足在高层建筑周围均匀分布,并且尽可能多设引下线,这样才能经得住较大的电流。由于高度的问题,引下线比较长,电压差比较大,应当严格按照每一个单位构建一圈均压环,避免反击效应的发生。

结束语

由于建筑幕墙的特殊性,所以对于建筑幕墙的防雷工程一般由专业的幕墙施工单位进行施工,希望施工单位在进行幕墙建筑时,不但要重视幕墙的结构性安全,更不可忽视幕墙的防雷系统的安装。在与建筑主体结构进行紧密契合的同时,应该做好自身防雷工程的完善,并做好地接电阻的检测工作,完善各项准备和控制的资料,充分保障高层建筑幕墙的防雷系统正常安装,从而保护人民的财产安全和人身安全,彻底消除雷电这一安全隐患。

参考文献

[1]王枫红,陈炽坤.复杂防雷条件下保护范围及三维模型研究[J].图学学报,2012(4):155-159.

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关键词:电气防雷,接地技术,接地网

在高层建筑物电气安装过程中,防雷接地技术是最为复杂技术之一,它与建筑物的用电有关,如果处理不好会极大危害人们生命财产安全。所以施工人员必须严格按照施工要求进行施工,同时对接地和防雷系统的质量进行严格的验收。对于电气安装要做好防雷接地工作,其原因无外乎有二:(1)人们用电需求量增加,电气设备相应增加。而雷电灾害是不可知的,但是可以避免。如果发生雷电灾害,势必会对人们的生命财产造成损失,因此必须要采取相关的措施,确保每一栋建筑物都有完整的防雷接地系统,以便应对未来可能发生的雷电情况,有效保障建筑物的用电安全。(2)现如今人们的物质生活与建筑物有着密切的联系,当建筑物发生雷电灾害时,人们的生活也会受到严重的影响。

1防雷接地技术

对建筑物展开防雷接地工作,其目的是确保建筑物的安全。防雷系统的工作原理就是将电气装置和接地装置感应接受的雷电导入大地,确保建筑物的安全。在对雷电接地展开工作时,确保连接大地的地线,电气设备,接收雷电的避雷针等设备的完好无损,工作人员在展开工作过程中难免会遇到各种各样的问题,所以在开展之前要确保防雷接地技术的准确无误。例如,在雷电天气中,雷电击穿空气,会出现闪电流,同时使空气温度升温,并伴随静电场的出现,进而会形成有强大的冲击波,对人们的生活会产生一定的影响。防雷接地原理。雷电对于人体伤害分为三种:雷电感应、雷电波和直击雷。当雷电击中建筑物时,会形成强电流,并对建筑物产生热效应和机械力,而这两种因素会对建筑物产生极大的破坏,并对内部的电气设备产生影响,当有雷电天气出现,人们往往事先把电气插头拔掉,如果发生雷击事件,就可以避免强电流对电气设备的损害。对于破坏力极大的雷电,一旦发生,可能还会对建筑物内部的人员的生命财产安全造成危害。对建筑物的防雷接地系统展开工作时要特别注意电气设备的接地问题,这是防雷接地工程技术最核心的部分。就对安装而言,接地类型分为三种,工作接地类型,保护接地类型,电压保护接地类型。(1)用大地作为导线。(2)利用设备外接大地,当发生雷击时使电流流向地面,从而保护电气设备。(3)防雷接地,总的来说就是利用电压来保护电气设备,或者将设备的金属部分外接大地。利用以上的防雷措施可以极大增强建筑物的防雷性能,从而有效地保证建筑物不受到雷击。

2建筑电气安装中防雷接地施工中的问题

对于防雷接地系统,在施工中施工企业没有对其进行规范管理,在进行安装预留的防雷接地系统过程中施工单位也没有对其按照规定进行操作,如果建筑物的防雷装置已经被破坏,而预留的外接端子版没有被及时找到,这就会给施工工程带来不利的影响。避雷装置与引下线间的焊接长度没有达到规定要求,同时也没有保证焊接质量,而这不利于建筑物防雷接地施工工程的顺利开展。

3防雷接地施工技术

施工准备工作。建筑物施工过程中电气设备多,种类复杂,有必要在开展工作之前做好相应的规划,为之后的工作保驾护航。首先,对电气的安装制定一套行之有效的规划,在高层建筑物安装工作展开时,施工人员要根据建筑物的结构特点和电气安装要求进行规划施工,在施工前要对电气安装流程进行梳理,确认设备安装位置,对线缆布置和走向做好规划,确保在施工过程中不会出现相关环节的冲突,保证建筑物电气安装工程的有序进行。此外,在安装工程结束后要及时对设备进行质量检测。由于电气设备智能化的不断提升,施工人员要做好设备质量检测工作,避免有质量问题的设备在安装中被使用,影响后期的安装质量。接地网排布。施工人员在开展防雷接地线工作时,要严格根据图纸,规范操作,尤其对于超高层建筑物要确保电气防雷接地安装过程中达到合理的要求,防止实际接地线与图纸出现较大的误差。对于电气防雷接地网在焊接中有着严格的要求,(1)基础接地网选择大底板;(2)地板上层中两根柱采用20mm的钢筋结构,且在焊接过程中要与网络连接,之后把基础接地网与结构桩基内部的两根钢筋进行相连,其要求也是非常严格的,网络尺寸要采用小于15m×15m,钢筋不能低于15mm。在展开工作时,如果遇到结构柱与主内钢筋的连接方式不符合图纸要求时,要把先梁内柱钢筋与相同规格的钢筋结构进行焊接处理,完成电路通路。为了保证超高层的防雷接地工作高效进行,施工人员要准确把控装置的位置,还要在焊接工作过程中加强工作管理,对焊接方法也要选择最为合理的。在焊接过后要对焊接质量进行检测,其要求焊缝是否饱满,机械强度是否符合要求,在出现虚焊、夹焊等情况时,要进行补焊处理,确保焊接质量符合要求,在经过质量检测合格后,要对焊缝进行磨皮处理,再对其进行清洁工作,之后用沥青涂抹表面,防止外界因素对焊接处造成损害。避雷网安装。工作人员在进行防雷网布置过程中要合理调整镀锌圆钢,以便提高雷支架安装的稳定性,同时还要对金属与避雷带的连接方式采取有效的方法。在工程中一般有搭接连接和焊接连接方式这两种方法可以供其选择,但在连接过程中要严格确保连接的正确性。施工人员在严格按照要求完成这些工作后,还需要对搭接宽度进行相应合理地控制。最后在进行避雷网安装过程中,工作人员要及时清理工作中残留下的粉末和碎渣等清洁工作。为了防止环境变化对防雷网造成不必要的影响,要及时进行防锈、涂刷材料等保护工作,对防雷网本身的使用质量也有着一定的提升作用。引下线施工。对于防雷接地系统中引下线工作是其中关键的部分,对于引下线工作有着严格的要求,接地装置和接闪器的金属必须接地,而接地的部分一定是金属导体。在对引下线进行分析时,应当分析其耐腐蚀性和强度,而分析工作的价值就在于引下线能够承受多大的电流,从而确保设备的安全。对于引下线的设置是有相当严格的要求,必须是对称性或均匀性进行设置,数目则是两根,整体间隔小于18m,对于建筑物周围钢柱的跨度则是设置引下线的根据所在。在对设置引下线时,要先在设置位置找到主筋,并对其标记,作为引下线,之后对测量点按照整体要求进行焊接,其要求要垂直串联到顶部,在焊接过程中要在焊接处焊出一些引下线,而这些引下线要满足工程中所需的标准要求,在焊接过程中焊接整体塔要控制在6m以内,误差不能超过标准差之外。工作人员在完成后要对其进行隐检作业,若在检查工作过程中发现有问题,要及时进行修正,确保引下线的工作质量。工作人员在检查工作要及时做记录和保存材料。电气接地技术。电气接地技术这种模式的特点是不产生零电压,因此有利于三相电压的稳定。而这种电气接地方法最大的优点是整体安全性能出色,对于高层建筑和城市建设的需求也能同时满足,从而提高建筑物电气设备使用安全和稳定性。防侧雷技术。建筑物高度在满足相关文件规定时,就要进行防侧雷设备的安装。当楼层高度超过规定要求时,侧面楼房受到雷击的事件就会发生,因此,在侧面的阳台可以使用钢筋干作为避雷接地的接闪器。如果阳台没有钢筋干,可以把外墙龙骨与引下线进行连接来达到避雷效果。

4结语

在安装电气设备过程中,防雷接地的施工是非常重要的工作内容,因此施工人员要合理制定施工方案。就目前而言,建筑电气施工存在很多的问题,不利于建筑用电的安全和效益。对此,施工单位要加强质量意识和技术水平的提升,为之后电气施工和接地保护打好坚实的基础,对施工和接地技术的掌握,有利电气施工质量的提升,发挥其重要作用。

参考文献

[1]殷小石.建筑电气安装中防雷接地施工技术探讨[J].工程技术研究,2020,5(24):111-112.

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关键词:雷电;破坏形式;防雷

Abstract: lightning is one of the natural phenomenon of nature, and loss of life and property in China caused by lightning attacks is enormous. In recent years, along with our country for lightning attack attention and attention, Chinese experts have been actively take corresponding measures to make the lightning attack impact on people's lives and work down to the lowest, this requests us in the technical work of mine, points out. In this paper, the author combined with years of experience of lightning protection technology for building engineering were discussed, for reference.

Keywords: lightning; damage forms; lightning

中图分类号:TU761 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1雷电的形成

雷电是由雷云(带负电的云层)对地面建筑物及大地的自然放电引起的,它会对建筑物或设备产生严重破坏。在天气闷热潮湿的时候,地面上的水受热变为蒸汽,并且随地面的受热空气而上升,在空中与冷空气相遇,使上升的水蒸汽凝结成小水滴,形成积云。云中水滴受强烈气流吹袭,分裂为一些小水滴和大水滴,较大的水滴带正电荷,小水滴带负电荷。细微的水滴随风聚集形成了带负电的雷云;带正电的较大水滴常常向地面降落而形成雨,或悬浮在空中。由于静电感应,带负电的雷云,在大地表面感应有正电荷,这样雷云与大地间形成了一个大的电容器。当电场强度很大,超过大气的击穿强度时,即发生了雷云与大地间的放电。

2雷电的破坏形式

一般来说雷电的破坏形式有三类:

(1)直击雷,即雷直接击在建筑物和设备上而发生的机械效应和热效应,一般建筑物易受直击雷的部位多为屋檐、屋脊、屋角、檐角、女儿墙;雷电对高层建筑物有时发生侧击和绕击现象,如莫斯科附近的一座高537m的电视塔,在4年半的雷雨季节曾遭到143次雷击,大部分雷击打在塔顶下方20-36m以上的塔体,有两次是打在塔顶下方200、300m处,这是由于现代建筑物内有各种电气设备和其他金属设备,它们会产生电场,这都影响着闪电的袭击位置。

(2)雷电波侵入,雷电流沿电气线路和管道引入建筑物内部,危及设备安全。当架空线遭受直击雷或产生感应雷,高电位便会沿着导线电源线以及信号侵入变电站或建筑物内,这种雷电波侵入也会对电气设备造成危害或使建筑物内金属设备放电,引起破坏作用。近几年来,智能建筑方兴未艾,智能建筑多包含有大量的电子设备和计算机系统,这些设备通常属于耐电压低。防干扰要求高的弱电设备,最怕受到雷击,雷击时瞬间强电流通过输电电缆、通信线路、电话线和金属管道等引入室内或由电磁感应最容易造成计算机网络、通讯设备和工业控制系统的雷击事故。从近几年的雷击资料分析,这类事故发生率高,后果十分严重。

(3)感应雷,即雷电流产生的电磁效应和静电效应,会产生感应高电压。对于建筑物来说,如果遭到雷电感应,其内部的构架与接地不良的金属装置容易出现火花,这对存放易燃品的仓库来说是很危险的,它会引起爆炸。在雷电闪击时,由于雷电流的变化率大而在雷电流的通道附近就形成了一个很强的感应电磁场,对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏,或者使周围的金属构件产生感应电流,从而产生大量的热而引起火灾。专家提醒,感应雷击正呈明显上升趋势,80%的雷击事故都是由它引起的,但目前人们对这种隐性雷电灾害的认识比较差,不少住宅小区基本属于防雷工作的盲区。以往认为建筑物上只要安装了避雷针,就能避免雷击的传统防雷观念要改变,防雷重点应在防止“感应雷击”上。

3建筑物防雷与接地的设计原则

3.1可靠性原则

设计雷电防护工程应最先考虑的问题就是可靠性。在工程的设计中,不一定要求最先进,但一定要用最成熟、可靠的产品和技术。有些新技术确实在某些方面具有优势,但还需用更多的时间去考验。在网络系统的雷电防护中,应当选择被广泛应用和正式的可靠产品和技术,提高系统可靠性首先要选用备份回路,出现故障时能够迅速恢复且有适当的应急措施;其次采用热插拔及声光报警功能,故障处理无需停机,便于用户及时发现处理。

3.2实用性原则

配置防雷保护系统不是给用户花钱,而是保护用户的投资,保证网络系统的正确运行。实用性就是最大限度的满足实际工作要求,从实际应用的角度来看,这个性能更加重要。

3.3开放性、可扩充性与可维护性原则

雷电防护技术是不断发展变化的。所选产品必须符合国际标准及工业标准,结构应当是先进的、开放的、可扩充的,能够满足日益扩充的需要,这样,才能对网络的未来发展提供保证。

4建筑工程常用雷击防护措施

常用的防雷装置有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带和避雷器等,一个完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置。

4.1防直接雷(直击雷、侧击雷)措施

防直接雷击是系统防雷工程的基础,是防雷工作的首要任务。根据工程建筑物结构特点,应直接利用建筑结构钢筋(或金属板楼面)构成“法拉第笼” ,以达到良好防雷效果。可装设独立避雷针,架空避雷线或避雷网,也可在屋面设置由避雷短针、避雷带和避雷网格组成混合型接闪器。避雷网可由屋面结构主筋组成,在整个屋面形成暗敷避雷网格。避雷网网络尺寸不应大于5m×5m或6m×4m,其支柱或端部至少应设一条引下线。为保持美观,避免生锈更换,建议避雷短针和避雷带及避雷带支撑架均采用不锈钢材质。当建筑物高度超过35m时,应采取侧击雷防护措施。自30m起,每6m沿建筑物四周装设水平均压带,并与引下线连接;30m及30m以上的金属门窗、栏杆等构件与防雷装置连接。

4.2防静电措施

各金属管道、设备及工艺装置等应按现行防雷、防静电设计规范要求做好防静电措施,并注意等电位连接。管路系统的所有金属件(包括护套的金属包覆层)必须接地。相邻引下线之间的距离不应大于12m。非金属屋面用明装避雷网保护,并予以接地。具有爆炸火灾危险的场所,以及静电危害人身安全的作业区,所有钢体平台、梯子、金属用具、移动式金属车辆等均应做好防静电接地。防雷电感应接地装置可以和其他接地装置共用,其接地干线与接地装置的连接不得少于两处。

4.3防雷电感应措施

建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物,应就近接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上。平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物,其净距小于100mm时应采用金属线跨接,跨接点的间距不应大于30m;交叉净距小于100mm时,其交叉处亦应跨接。管头接头、弯头、阀门等连接处的过渡电阻大于0.03时,连接处也应用金属线跨接;对于5根以上螺栓连接的法兰盘可不跨接,但必须构成电气通路。

4.4防雷电波侵入设计

防电力电缆、信号电缆防雷电波侵入:所有埋地入户的电力电缆、信号电缆所穿金属管道、电缆金属外皮,应在入户处进行接地。

防人户公共设施防雷电波侵入:所有入户的公共设施金属管道,包括金属给排水管、消防管道、煤气管道等应在入户处总等电位连接并接至接地装置。

4.5等电位连接接地设计

等电位连接接地设计分两类,一类是总等电位设计(MEB),另一类是接地预留干线。总等电位设计(MEB)是将总配电箱(柜)设为总等电位连接(MEB),连接方法即是将金属构件进线配电箱的PE(PEN)母排,公共设施的金属管道,如上、下水、热力、燃气等管道以及建筑物金属结构和电源进线、信息进线进行连接。另一类是预留干线,即是在强、弱电井内敷设接地干线。利用-40×4mm热镀锌扁钢沿井道通长明敷,供井道内桥架、电气、电子设备金属外壳接地。接地干线底与建筑物基础接地装置连接。由接地干线引出,在各楼层分配电箱处设楼层等电位接地端子板。楼层分配电箱内PE线应接至楼屋等电位接地端子板做重复接地。

4.6引下线

防雷引下线采用钢柱或罐体或混凝土柱内主钢筋。根据建筑物外部为钢筋混凝土构架特性,宜利用柱内直径≥12对角四条主钢筋或直径≥16对角两条主钢筋作为引下线,引下线钢筋应通长焊接,且应沿建筑物四周对称布置。

4.7接地装置

宜充分利用桩基础、承台结构主筋构成自然垂直接地体,在桩基础每桩利用结构主筋中对角2根主筋作为垂直接地体。利用结构底梁主筋不少于2根焊接连通作为水平接地体。要求由上述接地装置构成的接地网冲击接地电阻值不大于1,若不满足要求,应在外引接地线处增加人工接地体。在接地装置主要阳角处应靠近引下线设置接地电阻测试端子,距地高度不宜低于300mm,规格为-40×4mm热镀锌扁钢或50mm×50ram×5mm钢板,并设明显标志。

5 结语

建筑工程雷电防护工作不是简单的避雷设施的安装,而是一项要求高、难度大的系统工程,我们应在对气象防雷技术工作给予充分重视的前提下,把握气象防雷技术工作的要点,加大投入,使气象防雷技术工作能够充分发挥其应有的作用与功能。

参考文献:

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【关键词】建筑物;弱电系统;防雷

1 雷电的危害及破坏分类

在地球的表面无时无刻不在发生的闪电,其中又被称为落地雷的落地闪电每秒钟可达三十到一百个。雷电也是人类所面临的自然灾害之一。雷电破坏共分为两种,一种是直击雷破坏,另外一种是感应雷破坏。我们先来看下直接雷破坏,当雷电直接击中建筑、树木或者动物身上上时,由于受到热效应、电效应以及机械力的效应的影响,从而导致建筑物的损坏以及生物体的伤亡。如果雷电直接击中露天智能系统设备可以导致其损坏;如果直接击中架空线缆,则会熔断电缆。而感应雷又被称为二次雷,相对直击雷而言感应雷的发生机率更大,所谓感应雷是指闪电在放电的过程中,附近导体受到影响会产生静电感应及电磁感应,导致金属部件之间会出现火花及高电压。感应雷又分为静电感应、电磁感应以及雷电波侵入等三种不同类型。其中静电感应是指出现带电的雷云时,雷云下的建筑物及其相关的传输线路会感应出电荷,其极性与雷云的极性是相反的,发生雷击后会释放被束缚的电荷,从而产生大幅度的脉冲电压。而电磁感应是在雷电击中避雷针时,引下线的周围就会产生较强的瞬变电磁场,电磁场中的电源线路、信号线路以及弱电系统设备就会感应较大的感应脉冲电压。上述两种冲击过电压被称为浪涌过电压或者雷电感应过电压。与直击雷相比,浪涌过电压系统的设备的损害相对较轻,但是其有着发生隐蔽性、放电时间持久性以及雷击破坏面积大的特点,因此发生的机率高出直击雷数倍,百分八十以上的雷害事故都是由其造成的。感应雷的另外一种类型为雷电波侵入,当雷电击中或者雷电感应到弱电系统的电源线及信号传输的线路时,雷电波会沿着这些金属导线直接入侵到设备中导致电位差,最终损坏设备。而且高电位反击也会造成电气线路及设备内部的电器损害或者绝缘击穿。

2 弱电系统防雷的必要性

传统的防雷系统多为利用避雷针、法拉弟笼以及屋顶接闪器和基础内接地网进行防雷接地,从而对建筑物及其里面的人员进行保护,但是一些电子干扰由雷电感应以及电路浪涌和电磁脉冲等引起的,传统的防雷技术就无能为力了,因此针对弱电系统加强防雷技术的保护非常必要,其主要体现在以下几点:第一,雷电直接击中延伸在建筑物外的通信和供电线路上,其感应电流就会快速的侵入建筑物内;第二,切换城市大型的电力电网以及启停大型电力用户的过程中产生浪涌;第三,建筑物内部的诸如空调主机、大功率的水泵以及电梯等电气设备,如果启停频繁会产生浪涌;第四,供电线路、通信线路以及数据线路及其相连接的其它建筑物或者地面,被雷电击中后会传输或者感应电磁脉冲及浪涌电流;第五,静电通过数据线路会对设备电流表的元件造成直接的损害。这些均会引起雷电感应及电磁脉冲,这些也是导致设备被击穿损害的关键因素。因此建筑物的弱电系统防雷是一项系统工程。

3 弱电系统的防雷技术

3.1 接地

智能建筑弱电工程综合布线接地要与设备间、配线间放置的应用设备接地系统一并考虑。符合应用设备要求的接地系统也一定满足综合布线接地的要求。埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体称为接地体。从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体称为接地线。接地体和接地线统称为接地装置。在接地装置中,用接地电阻来表示与大地结合好坏的指标。接地就以接地电流易于流动为目标,因此接地电阻越低地电流越容易流动。综合布线的接地希望尽量减少成为干扰原因的电位变动,所以接地电阻越低越好。处理微电子设备的接地时要注意下述两点:第一,信号电路和电源电路,高电平电路和低电平电路不应使用共地回路。第二,灵敏电路的接地,应各自隔离或屏蔽,以防地回流或静电感应而产生干扰。弱电系统专用接地系统由以下几个部分组成:第一,接地线:地线网由矩形铜(40×4)排连接成。走线方向按大楼的布线系统。各需要防静电干扰的仪器设备通过铜芯导线与网可靠的连接,使整个系统形成一个独立的防静电抗干扰体系。第二,接地体:人工接地体可采用钢管、圆钢、角钢、扁钢等制成同时,为了增加其导电性、提高其防腐能力,可采用外表镀锌材料。(1)接地体长度为2•5m镀锌角钢(45×45)数量3根。(2)垂直做水平或耙形埋设。(3)角钢间距为2•5m~3m。(4)埋设深度≥0•6m。(5)垂直接地体可用镀锌扁钢焊接而连成一体,接地体引出线与地线网若做锣钉连接需牢固可靠,接点作防腐处理。(6)为了增加接地体的导电性,可对接地体的封环境进行降阻处理。可用石灰、盐、水、木碳酸、金属屑等材料按比例配制进行浇灌。由此我们可以提出防静电、抗干扰接地方案:(1)在建筑结构四周设置四个接地体。(2)在每个接地体与地网线相连处设置一个检测点。(3)四个接地体与地线网可靠连接,使整个接地系统连成个系统网。

3.2 等电位联结

通过设置等电位联结,可有效消除不同接地点可能存在的电位差,发生雷击时可有效避免因感应产生的不同接地点电压不同而导致的放电现象。在建筑物实际设计与施工中,通常按照设备、机房的不同位置,分别设置由共用接地系统引来的总等电位联结端子板和局部等电位联结端子板,将引入建筑物的给排水管、电缆金属护套、金属保护导管、煤气管道、金属构件等与等电位联结端子可靠连接。设备安装时将各设备间和管道间的各种金属管道、金属构件、电源PE线等与各局部等电位联结端子板可靠连接,构成等电位联结。高层建筑物内各种金属导体和管道(如金属门窗、设备的金属外壳等)作等电位联结;电源线、信号线通过电涌保护器实现等电位联结;建筑物各处的均压环、起到一定电磁屏蔽作用的钢筋网、各处的电气装置以及防雷等电位联结导体形成总等电位联结,最后与联合接地系统相连,形成一个理想的“法拉第笼”。

3.3 合理的屏蔽

建筑物中做屏蔽的主要目的是对微电子设备进行防护。对有大量微电子设备的房间,要采取屏蔽措施,使仪器处于无干扰的环境中。屏蔽的有效性不仅与房间加装的屏蔽网和仪器金属外壳屏蔽体本身有关,还与微电子设备的电源线和信号线接口的防过电压、等电位联结和接地等措施有关。为了保证非防雷系统的电气线路在防雷装置接闪时不受影响,应采用金属管布线,这样防止雷电反击的能力强,对防止各种电磁脉冲也具有较好的屏蔽能力。电气线路的主干线一般集中于高层建筑物的中心部位(其雷电电磁场强度最弱),避免靠近作为引下线柱筋的位置,缩小干扰的范围。穿线钢管和线槽等都应与各楼层的等电位联结板和接地母线相连接,达到良好的屏蔽效果。

参考文献:

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[2]孟晓龙.智能住宅小区弱电机房的防雷措施[J].黑龙江科技信息, 2008(23):.

[3]张胜强.小区智能化系统的防雷设计[J].建筑电气, 2008(8)

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关键词:雷电;设备;防雷;接地

Abstract: The lightning discharge phenomenon is accompanied by lightning and thunder of a majestic and a little daunting. It can in an instant huge damage to the equipment in the building. South of Yangtze River in China is a lightning-prone areas, and unpredictable every year due to losses caused by the lightning, the equipment in the building overnight lightning losses up to millions or even tens of millions. Do construction in lightning protection and grounding protection measures for the protection of construction equipment, the normal operation of major significance.

Keywords: thunder and lightning; equipment; lightning; ground

中图分类号:S761.5文献标识码: A 文章编号:

1、雷电形成及特点

雷电是一种大气中放电现象,云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面时(地面上的建筑物,架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中和,会出现很大的雷电流(一般为几十千安至几百千安),并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成雷电。

2、雷电危害

对于直击雷的危害,大家认识的比较清楚,其他雷电的危害还有:

2.1、感应雷的危害

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。感应雷形成的破坏虽然不及直击雷大,但其损害的往往是设备的核心器件,给设备正常工作带来障碍。

2.2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(严格说是大大减弱了),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。

2.3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(如图2示)。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。

2.4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。

3、雷电防护技术

3.1 接闪

接闪就是利用避雷针(网、线带)和建筑物自身的金属来遭受直击雷的,以免建筑物自身遭到损坏。

3.2 分流

分流是指全部雷电流i的50%输入LPS的接地装置,i的另一个50%全部进入建筑物的各种设施。

3.3 屏蔽

屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲,就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来,防止干扰电磁场向外扩散;用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响。

3.4 等电位连接

等电位连接是将分开的装置、诸导电物体等用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。

3.5 接地

接地为防止触电或保护设备的安全,把电力电讯等设备的金属底盘或外壳接上地线;利用大地作电流回路接地线。在电力系统中,将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。

3.6 合理布线

合理的布线是指为了改善电磁环境,减小电磁干扰而采取的措施。为了改善电磁环境,与建筑物相关联的所有大尺寸金属部件应连接在一起并且与LPS等电位连接。在分离的建筑物间布设的电缆应敷设在金属电缆槽中,这些金属槽应首尾电气贯通,并应与各个建筑物的等电位连接带等电位连接。

3.7 防雷区(LPZ)

LPZ0A 区:本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流;本区内的电磁场强度没有衰减。

LPZ0B 区:本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击,但本区内的电磁场强度没有衰减。

LPZ1 区:本区内的各物体不可能遭到直接雷击,流经各导体的电流比 LPZ 0B 区更小;本区内的电磁场强度可能衰减,这取决于屏蔽措施。

LPZn+1 后续防雷区:当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时,应增设后续防雷区,并按照需要保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。注:n=1、2、…

图3 防雷区

4、防雷装置

防雷装置是接闪器、避雷器、引下线和接地装置等的总和。要保护建筑物等不受雷击损害,应有防御直击雷、感应雷和雷电侵入波的不同措施和防雷设备。

直击雷的防御主要须设法把直击雷迅速流散到大地中去。一般采用避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置。感应雷的防御是对建筑物最有效的防护措施,其防御方法是把建筑物内的所有金属物,如设备外壳、管道、构架等均进行可靠接地,混凝土内的钢筋应绑扎或焊成闭合回

路。雷电侵入波的防御一般采用避雷器。避雷器装设在输电线路进线处或10kV 母线上,如有条件可采用30~50m 的电缆段埋地引入,在架空线终端杆上也可装设避雷器。避雷器的接地线应与电缆金属外壳相连后直接接地,并连入公共地网。

4.1 避雷针

避雷针一般采用镀锌圆钢(针长1m 以下时,直径不小于12mm;针长1~2m 时,直径不小于16mm),或镀锌钢管(针长1m 以下时,直径不小于20mm,针长1~2m 时,直径不小于25mm)制成。它通常安装在电杆、构架或建筑物上。它的下端通过引下线与接地装置可靠连接。

4.2 避雷线

避雷线一般用截面不小于35mm2 的镀锌钢铰线, 架设在架空线或建筑物的上面,以保护架空线或建筑物免遭直击雷击。由于避雷线既是架空的又是接地的,也称为架空地线。

4.3 避雷网和避雷带

避雷网和避雷带主要用来保护高层建筑物免遭直击雷击和感应雷击。避雷网和避雷带宜采用圆钢和扁钢,优先采用圆钢。圆钢直径不小于9mm,扁钢截面不小于49mm2,其厚度不小于4mm。当烟囱上采用避雷环时,其圆钢直径不小于12mm,扁钢截面不小于100mm2,其厚度不小于4mm。

5.结语

建筑物装置的雷电与电涌防护, 一定要根据其建构筑物的具体情况,分析对雷电是否有自身防护能力,可否用其自身作接闪器。否则应安装避雷针作接闪器。户外生产装置的金属塔、罐容器、加热炉、空压机泵房等建构筑物的防雷应采取接闪、分流、接地、均压(等电位连接)、电磁封锁、合理布线,安装电涌保护器(SPD)等系统防护措施,才能减少或消除建筑物装置的雷电事故,使生产装置长周期平稳的运行。

【参考文献】

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[2] 虞昊.现代防雷技术基础[M].北京:清华大学出版社,1995.

[3]刘忠,王新坤.CORS 系统的雷电防御技术设计[J].测绘技术装备.2008,(04).