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正文內(nèi)容

建筑綜合防雷設(shè)計(jì)(參考版)

2024-11-07 22:32本頁面
  

【正文】 我國外部的防雷措施已相對完善,但內(nèi)部防雷措施還存在著各種缺陷,因此我們的電氣設(shè)計(jì)人員要積極學(xué)習(xí)國外的內(nèi)部防雷設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),把國內(nèi)的內(nèi)部防雷設(shè)計(jì)也逐漸完善。因此現(xiàn)時(shí)的電氣防雷 設(shè)計(jì)要求已大大不同于以往,雷電電磁脈沖對建筑及其內(nèi)部設(shè)備的損害已大大超過以往直擊雷對建筑物的損害。 第 18 頁 結(jié) 論 防雷是建筑物必不可少的一個(gè)措施,現(xiàn)代建筑因?yàn)槠鋬?nèi)部越來越多的電子設(shè)備的使用,使其受到雷擊危害的概率大大增加,形式也越來越多。 綜上所述,樓層下部有接地網(wǎng),樓層里有等電位均壓網(wǎng),樓頂物體與避雷裝置連接在一起形成等電位,這樣就在電氣上成為法拉第籠式結(jié)構(gòu),人和設(shè)備在此環(huán)境中絕無雷擊危險(xiǎn)。 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(jì)算機(jī)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 第 17 頁 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。再將建筑物所有接地極、接地端子連接形成等電位空間。對于工作頻率小于 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)。 對信息系統(tǒng)的各個(gè)外露可導(dǎo)電部件也要建立等電位連接網(wǎng)絡(luò),并與共用接地系統(tǒng)相連。但是,對于燃?xì)夤艿溃辉谶M(jìn)入建筑物處與接地系統(tǒng)相連 ,但在每個(gè)接頭處要有輔助跨接線。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。它包括 PE 母線或 PE 干線;公用設(shè)施的金屬管道;如果可能,也包括建筑物金屬結(jié)構(gòu)。 建筑物每一電源進(jìn)線都應(yīng)做總等電位連接,各個(gè)總等電位連接端子板應(yīng)互相連通。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(xiǎn)的一項(xiàng)很重要的措施,特別是在建筑物內(nèi)部防雷空間防止發(fā)生生命危險(xiǎn)的最重要的措施。 等電位連接是綜合防雷系統(tǒng)中的最重要的一項(xiàng)基本措施。這里的過電流保護(hù)器主要使用斷路器,按一般經(jīng)驗(yàn)做法,二級(jí) SPD 上的斷路器整定電流選 40A,三級(jí) SPD 上的斷路器整定電流選 32A,末級(jí) SPD 上的斷路器整定電 流選 25A,而一級(jí) SPD 無需裝設(shè),因?yàn)橐患?jí) SPD 使用電壓開關(guān)型 SPD,其內(nèi)部已有自帶的過電流保護(hù)器。為了確保遭受雷擊時(shí),高電壓首先經(jīng)過一級(jí)電源避雷器,然后再經(jīng)過二、三級(jí)或末級(jí)電源避雷器,一級(jí)電源避雷器和二級(jí)電源避雷器之間的距離要 大于 10 米,如果兩者間距不夠,可采用帶線圈的防雷箱,這樣可以避免二級(jí)或三級(jí)電源避雷器首先遭受雷擊而損壞。究竟要使用幾級(jí) SPD,可以有建筑防雷等級(jí)確定。為避免高電壓經(jīng)過避雷器對地泄放后的殘壓過大,或因更大的雷電流在擊毀避雷器 第 15 頁 后繼續(xù)毀壞后續(xù)設(shè)備,以及防止線纜遭受二次感應(yīng),依照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB5005794 2020)和《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》 GB503432020,應(yīng)采 取分級(jí)保護(hù)、逐級(jí)泄流的原則。 這里主要闡述一下電涌保護(hù)器在建筑物電力系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。而根據(jù)應(yīng)用場合分類,電涌保護(hù)器又可分成電力系統(tǒng) SPD 和信息系統(tǒng) SPD。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。 防雷器 SPD 設(shè)計(jì)安裝 SPD 中文簡稱電涌保護(hù)器,又稱浪涌保護(hù)器。 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。 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。 內(nèi)部防雷系統(tǒng)及其設(shè)計(jì) 構(gòu)筑和作用于建筑物內(nèi)部的防雷工程稱 為內(nèi)部防雷工程,其系統(tǒng)就是內(nèi)部防雷系統(tǒng)。 采用共用接地裝置時(shí),弱電系統(tǒng)應(yīng)將各自設(shè)備機(jī)房內(nèi)與建筑物絕緣的接地端子,用 25mm2以上的銅芯電纜或?qū)Ь€穿焊接鋼管做單獨(dú)的引下線,在建筑物基礎(chǔ)處與接地板相連。有鋼筋混凝土地梁時(shí),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(shí),也可在建筑物周邊無鋼筋的 閉合條形混凝土基礎(chǔ)內(nèi),用 40x4mm 鍍鋅扁鋼直接敷設(shè)在槽坑外沿,形成環(huán)形接地。每根引下線處的沖擊接地電阻不能大于 5Ω。當(dāng)利用混凝土柱鋼筋做引下線時(shí),因?yàn)槭菑纳隙逻B接一體,因此不能設(shè)置斷接卡子測試接地電阻。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。它還比專門引下線有更多的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)橹摻钆c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(gè)整體的 法拉第 籠 ,它們處于等電位狀態(tài),雷電流會(huì)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?,F(xiàn)代建筑多利用建筑物的柱筋作避雷引下線。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。如果屋檐高度高于 12m,且長度大于 75m時(shí),要在屋脊和房檐上都敷設(shè)避雷帶。四坡頂房屋,應(yīng)在各坡脊上裝上避雷帶。 35176。 裝避雷帶和避雷網(wǎng)注意事項(xiàng) 避雷帶及其連接線經(jīng)過沉降縫(沉降縫:一座較長的多層建筑物,往往在橫向上把建筑物分成幾段,段與段之間留有一段空隙,防止各段因下沉不一致而引起建筑物損壞)時(shí),應(yīng)留有 1020cm 以上余量的跨越線。輔助避雷網(wǎng)一般可用直徑為 6mm 或以上的鍍鋅圓鋼,網(wǎng)格大小可根據(jù)建筑物重要性,分別采用 5mX5m 或 10mX10m 的圓鋼制成。根據(jù)一般建筑物的結(jié)構(gòu),鋼筋距面層只有 67cm,面層愈薄,雷擊點(diǎn)的洞愈小。 避雷網(wǎng)是指利 用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋網(wǎng)作為雷電保護(hù)的方法,也叫做暗裝避雷網(wǎng)。三類防雷建筑避雷帶應(yīng)在整個(gè)屋面組成不大于 20m 20m 或 24ml6m 的網(wǎng)格。 避雷帶一般采用扁鋼制作,其截面積不小于 48mm2,厚度不應(yīng)小于 4mm,現(xiàn)今的一般做法是不管建筑物屬于幾類防雷建筑,都采用 4X40 的鍍鋅扁鋼制作避雷帶。在建筑物屋頂上,使用避雷帶比避雷針有較多的優(yōu)點(diǎn),它可以與樓房頂?shù)难b 飾結(jié)合起來,可以與房屋的外形較好的配合,即美觀防雷效果又好。這樣,雷雨云靠該避雷針放電的幾率就增加了,相當(dāng)于避雷針的保護(hù)范圍加大了,或者相當(dāng)于將避雷針加高了。 近來國內(nèi)市場上經(jīng)銷一種叫主動(dòng)式避雷針的產(chǎn)品,主要 來自法國和澳大利亞。所以,不必過多考慮采用單針式或者其他形式造型的避雷針。角,實(shí)質(zhì)上保護(hù)范圍為一直線圓錐體。 直線法:是以避 雷針的針尖為頂點(diǎn)作一俯角來確定,有爆炸危險(xiǎn)的建筑物用45176。 避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法: 折線法:即單一避雷針的保護(hù)范圍為一折線圓錐體。但需要說明,避雷針必須有足夠可靠和接地電阻盡量小的引下線接地裝置與其配套,否則,它不但起不到避雷的作用,反而增大雷擊的損害程度。由 于避雷針與大地有良好的電氣連接,能把雷雨云層中積存的電荷能量傳遞到大地中泄放,使因雷擊而造成的過電壓時(shí)間大大的縮短,所以從很大程度上降低了雷擊的危害性。 避雷針的工作原理: 當(dāng)高空出現(xiàn)雷雨云的時(shí)候,大地上由于靜電感應(yīng)作用,必然帶上與雷雨云相反的電荷,避雷針處于地面建筑物的最高處,與雷雨云的距離最近?,F(xiàn)在常用的接閃器有避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等幾種。 接閃器是避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)以及用作接閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件等的總稱。 根據(jù)以上綜合防雷六要素可以把現(xiàn)代防雷保護(hù)分為外部防雷保護(hù) (建筑物或設(shè)施的直擊雷防護(hù) )和內(nèi)部防雷保護(hù) (雷電電磁脈沖的防護(hù) )兩部份,外部防雷系統(tǒng)主要是為了保護(hù)建筑物免受直接雷擊引起火災(zāi)事故及人身 安全事故,而內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止雷電波侵入、雷擊感應(yīng)過電壓以及地電位反擊電壓侵入設(shè)備造成的毀壞,這是外部防雷系統(tǒng)無
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