【正文】 筑物防雷設(shè)計的 第一步首先是要確定建筑物的防雷等級《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》 GB50057－ 97 中對建筑物防雷的劃分除了由建筑物的功能定性外第二三類防雷建筑還取決于建筑物的預(yù)計年雷擊次數(shù) N 建筑物的預(yù)計年雷擊次數(shù)建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)應(yīng)按下式 3 式中 LWH—— 分別為建筑物的長寬高 m 2 當建筑物的高 H 等于或大于 100m 時建筑物的等效面積按下式計算 Ae ＝ [ LW＋ 2 HL＋ W＋π H2 ]且長度不超過 75m時只需沿屋脊敷設(shè)避雷帶四坡頂房屋應(yīng)在各坡脊上裝上避雷帶為使檐角得到保護應(yīng)在屋角上裝短避雷針或?qū)⒈芾讕У囊戮€從檐角上繞下來如果屋檐高度高于 12m且長度大于 75m時要在屋脊和房檐上都敷設(shè)避雷帶 d 當屋頂面積非常大時應(yīng)在屋頂上敷設(shè)金屬網(wǎng)格即避雷網(wǎng)避雷網(wǎng)分明網(wǎng)和暗網(wǎng)網(wǎng)格越密可靠性越好網(wǎng)格的密度可視建筑物重要程度而定重要建筑物采用5X5m 的網(wǎng)格一般建筑物用 20X20m 的網(wǎng)格即可 2 引下線 連接接閃器與接地裝置的金屬導(dǎo)體稱為引下線現(xiàn)代建筑多利用建筑物的柱筋作避雷引下線因為雷擊時引下線上有很大的雷電流流過會對附近接地的設(shè)備金屬管道電源線等產(chǎn)生反擊或旁側(cè)閃擊而實踐證明這種方法可以減少和避免這種反擊它還比專門引下線有更多的優(yōu)點因為柱鋼筋與梁樓板的鋼筋都是連接在一起的和接地網(wǎng)絡(luò)形成了一個整體的 法拉第 籠它們處于等電位狀態(tài)雷電流會很快被分散掉可以避免反擊和旁側(cè)閃擊的現(xiàn)象發(fā)生 規(guī)范對引下線的設(shè)計有如下要求 表 1 建筑物防雷等級 引下線數(shù)量 引下線間距離 一類防雷建筑 ≥ 2 根 12m 二類防雷建筑 ≥ 2 根 18m 三類防雷建筑 ≥ 2 根 25m 另外普通引下線采用圓鋼時其直徑為不應(yīng)小于 16mm 采用扁鋼時其截面積最小為 48mm2 厚度不小于 4mm 裝在煙囪上的引下線其尺寸是圓鋼直徑大于24mm 扁鋼截面積不小于 100mm2 厚度為 4mm 為便于檢查避雷設(shè)施連接導(dǎo)體的導(dǎo)電情況和接地體的散流電阻要在建筑物四周的引下線上做斷接卡子斷接卡子距地面最高為 18M 當利用混凝土柱鋼筋做引下線時因為是從上而下連接一體因此不能設(shè)置斷接卡子測試接地電阻需在柱內(nèi)做為引下線的鋼筋上距室外處的柱子外側(cè) 另焊一根圓鋼 Φ≥ 10 引至柱外側(cè)的墻體上做為防雷測試點每根引下線處的沖擊接地電阻不大于 5Ω接地裝置應(yīng)利用建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋有鋼筋混凝土地梁時應(yīng)將地梁內(nèi)鋼筋連成環(huán)形接地裝置沒有鋼筋混凝土地梁時可在建筑物周邊無鋼筋的閉合條形混凝土基礎(chǔ)內(nèi)用 40x4 鍍鋅扁鋼直接敷設(shè)在槽坑外沿形成環(huán)形接地 當將變壓器和柴油發(fā)電機的中性點工作接地電氣保護接地和弱電系統(tǒng)工作接地等共用接地裝置時接地電阻值應(yīng)不大于 1 采用共用接地裝置時弱電系統(tǒng)應(yīng)將各自設(shè)備機房與建筑物絕緣的接地用 25 以上的銅芯電纜或?qū)Ь€穿焊接鋼管做單獨的引下線 在建筑物基礎(chǔ)處與接地板相連弱電系統(tǒng)一般要求接地電阻不大于4 如若設(shè)獨立的接地系統(tǒng)其與防雷接地系統(tǒng)的距離 20m 高電壓引入是指雷電高電壓通過金屬線引導(dǎo)到室內(nèi)或其他地方造成破壞的雷害現(xiàn)象高電壓引入的電源有三種其一是直擊雷直接擊中金屬導(dǎo)線讓高壓雷電以波的形式沿著導(dǎo)線兩邊傳播而引入室內(nèi)即雷電波侵入第二種是來自感應(yīng)雷的高電壓脈沖即感應(yīng)過電壓第三是地電位反擊這種反擊會沿著電力系統(tǒng)的零線保護接地線和各種形式的接地線以波的形式傳入室內(nèi)或傳播到更大的室內(nèi)范圍造成大面積的危害 針對以上三種雷害內(nèi)部防雷系統(tǒng)主要有屏蔽安裝防雷器 SPD 和等電位連接等三種措施屏蔽措施已經(jīng)在防雷設(shè)計六大要素中有所闡述下面主要闡述防雷器SPD 設(shè)計安裝和等電位連接 1 防雷器 SPD 設(shè)計安裝 SPD中文簡稱電涌保護器又稱浪涌保護器根據(jù) IEC標準規(guī)定電涌保護器主要指抑制傳導(dǎo)來的線路過電壓和過電流的裝置它的組成器件主要包括放電間隙壓敏電阻二極管濾波器等根據(jù)構(gòu)成組件的不同電涌保護器分為電壓開關(guān)型 SPD 限壓型 SPD和組合型 SPD而根據(jù)應(yīng)用場合分類電涌保護器又可分成電系統(tǒng) SPD和信息系統(tǒng) SPD一般信息系統(tǒng) SPD由信息系統(tǒng)設(shè)計者負責設(shè)計選型這里主要一下電涌保護器在 建筑物電力系統(tǒng)中的應(yīng)用電壓開關(guān)型 SPD限壓型 SPD限壓型 SPD電壓開關(guān)型 SPD等電位連接是綜合防雷系統(tǒng)中的最重要的一項基本措施 GB5005794里強調(diào)了等電位連接在內(nèi)部防雷中的作用等電位連接是為減小在需要防雷的空間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)爆炸生命危險的一項很重要的措施特別是在建筑物防雷空間防發(fā)生生命危險的最重要的措施總等電位的作用在于降低建筑物內(nèi)間接接觸電壓和不同金屬部件間的電位差并消除自建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入的危險故障電壓的危害它通過進線配電箱近旁的總等電位聯(lián)結(jié)端子板 接地母排 將下列導(dǎo)電部分互相連通進線 配電箱的 PE PEN 母排公用設(shè)施的金屬管道如上下水煤氣等管道建筑物金屬結(jié)構(gòu)如果做了人工接地也包括其接地極引線 建筑物每一電源進線都應(yīng)做總等電位各個總等電位端子板應(yīng)互相連通當電氣裝置或電氣裝置的某一部分的接地故障保護不能滿足切斷故障回路的時間要求時應(yīng)在局部范圍內(nèi)做等電位連接 PE母線或 PE干線公用設(shè)施的金屬管道如果可能包括建筑物金屬結(jié)構(gòu)建筑物內(nèi)部導(dǎo)電部件的等電位連接 等電位連接不僅僅針對雷電暫態(tài)過電壓的還包括其它如工作過電壓操作過電壓等暫態(tài)過電壓的防護特別是在有過電壓的瞬間對人身和設(shè)備的安全防護因此有必要將建 筑物內(nèi)的設(shè)備外殼水管暖氣片金屬梯金屬構(gòu)架和其他金屬外露部分與共用接地系統(tǒng)做等電位連接而且要注意絕不能因檢修等原因切斷這些連接對燃氣管道只在進入建筑物處與接地系統(tǒng)相連在每個接頭處要有輔助跨接線因為燃氣管道本身不容許有多個接地連接使其成為接地系統(tǒng)的一部分信息系統(tǒng)的等電位連接 對信息系統(tǒng)的各個外露可導(dǎo)電部件建立等電位連接網(wǎng)絡(luò)并與共用接地系統(tǒng)相連接至共用接地系統(tǒng)的等電位連接網(wǎng)絡(luò)有兩種結(jié)構(gòu) S型星型結(jié)構(gòu)和 M型網(wǎng)格型結(jié)構(gòu)對于工作頻率小于 01MHZ 的電子設(shè)備一般采用 S 型星型結(jié)構(gòu)對于頻率大于10MHZ 的電路一般采用 M 型網(wǎng)格型 結(jié)構(gòu)各樓層的等電位連接 將每個樓層的等電位連接與建筑物內(nèi)的主鋼筋相連并在每個房間或區(qū)域設(shè)置接地端子由于每層的所有接地端子彼此相連而且又與建筑物主鋼筋相連這就使每個樓層成了等電位面再將建筑物所有接地極接地端子連接形成等電位空間最后屋頂上的設(shè)備和避雷針等與避雷帶連接形成屋面上的等電位 接地網(wǎng)的等電位連接 在某中意義上說建筑物的共用接地系統(tǒng)在大范圍內(nèi)即為等電位連接比如我們常見的計算機房的工作接地屏蔽接地和防雷接地等采用同一接地系統(tǒng)的原理就是避免各接地間產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓差對設(shè)備造成影響因此鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物利用基 礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)做接地體一般要圍繞建筑物四周增設(shè)環(huán)形接地體并與建筑物被柱內(nèi)用作引下線的柱筋焊