防雷接地
欄目:防雷技術 發布時間:2019-01-28

通化彩票中心 www.usnbno.com.cn 防雷接地是為了瀉掉雷電電流,而對建筑物、電氣設備和設施采取的?;ご朧?。對建筑物、電氣設備和設施的安全使用是十分必要的。建筑物的防雷接地系列,一般分為避雷針和避雷線兩種方式。電力系統的接地一般與防雷接地系統分別進行安裝和使用,以免造成雷電對電氣設備的損害。對于高層建筑,除屋頂防雷外,還有防側雷擊的避雷帶以及接地裝置等,通常是將樓頂的避雷針、避雷線與建筑物的主鋼筋焊接為一體,再與地面上的接地體相連接,構成建筑物的防雷裝置,即自然接地體與人工接地體相結合,以達到最好的防雷效果。

(1)防雷的基本原理

雷電是自然界中的一種放電現象。大氣中飽和水蒸氣由于氣候的變化,發生上升和下降的對流,在對流過程中由于強烈的摩擦和碰撞,大量的水滴聚集成帶有不同電荷的雷云,大地就會感應出與雷云極性相反的電荷。當帶電云塊對地電場強度達到25~30kVcm時,周圍的空氣會被擊穿,雷云對大地發生擊穿放電,這就是平時我們看到的閃電,放電時間一般為30~50μs。因為壁壘設備上的避雷針等處于地面上建筑物的最高處,所以比較容易使雷電經避雷針和與之連接的引下線將雷電電流瀉到大地中去,從而使被?;さ慕ㄖ锏讓饈苤苯永諄?。

① 避雷針

避雷針是用來防護電氣設備和較高建筑物使其避免遭受直接雷擊的裝置,避雷針實際上是起引雷(接閃器)作用。因為避雷針的高度超過被?;さ慕ㄖ?,所以在雷云籠罩下,它的尖端有較大的電能場,能首先將空氣中的雷電電流引向尖端而泄入大地,從而避免了該處的雷云向被?;の鍰宸諾?。

避雷針一般使用鍍鋅圓鋼或使用鍍鋅鋼管加工制成。圓鋼的直徑一般不小于8mm,鋼管的直徑一般不小于25mm。它通常安裝在電桿或構架、煙囪、建筑物上,下端經引下線與接地裝置焊接。避雷針的長度一般不大于5m。

避雷針引下線的安裝一般采用圓鋼或扁鋼,其規格要求為圓鋼直徑不小于8mm,扁鋼厚度為4mm、截面積不小于48mm2。

安裝在煙囪上的避雷針引下線其規格要求為圓鋼直徑不小于12mm,扁鋼厚度為4mm、截面積不小于100mm2。

所有避雷針引下線均要鍍鋅或涂漆,在腐蝕性較強的場所,還應加大截面積或采取其他防腐措施。

避雷針引下線的固定支持點間隔不得大于1.5~2m,引下線的敷設應保持一定的松緊度。從接口到接地體,引下線的敷設越短越好。距離地面2m以內的引下線,應有良好的?;じ哺俏?,可穿塑料管進行?;?,避免人員觸及。

避雷針的引下線應安裝在人不易碰到的隱蔽處,以免受到機械損壞或接觸電壓對人員造成傷害。墻壁較厚的建筑物可將引下線抹在墻壁里,也可以放在伸縮縫中。但圓鋼規格直徑應大于12mm,若采用扁鋼,其截面積應大于100mm2。

為了便于檢查和搖測避雷針設施的導電情況及接地電阻,應在引下線距地面2m處留有斷口。暗裝引下線也應在相應的地方做斷接卡子接線盒,斷接卡子必須鍍鋅,卡接螺栓直徑應大于8mm,使用時應配有平墊和彈簧墊。

在現代建筑施工中,常利用建筑物的金屬鋼筋作為避雷引下線,實踐證明,這種方法有很多優點。因為雷電電流流入鋼筋后將與通過梁、樓板等鋼筋網連接,盡管大多數為綁扎,卻也基本連接成網,雷電流能分散到各部分,成為一個良好的散流網,有利于使整座建筑物處于等電位狀態,避免建筑物各部分之間的反擊,這樣就增加了安全系數。使用主鋼筋作為引下線,人們往往擔心雷電電流通過鋼筋是否會使鋼筋過熱而影響鋼筋的強度,實際上當雷電電流流入鋼筋網后,很快便會分散,各部分流過的電流并不是很大的(尤其是多柱的大樓),至于與接閃器連接處的柱子的主鋼筋,由于通過綁扎或焊接(施工中已經考慮到其應用)達到多條鋼筋并聯,所以也不至因溫度升高而影響鋼筋的強度。這種做法成本低、可靠性好,所以得到了廣泛的應用。

② 避雷線

避雷線用途有兩種,一種用于架空電力線路,以?;さ緦ο唄販樂乖饈芾椎縝趾?,確保架空電力線路的正常運行;另一種用于高層建筑物的防雷,即在建筑物的最高處,沿屋頂邊,用直徑不小于8mm的鍍鋅鋼筋敷設,鋼筋距離建筑物的垂直距離不小于100mm,以防建筑物遭受雷擊。

(2)防雷接地平面圖

建筑物的防雷接地平面圖通常表示出該建筑防雷接地系統的構成情況及安裝要求,一般由屋頂防雷平面圖、基礎接地平面圖等組成。

①屋頂防雷平面圖見附圖防雷平面圖。

該圖例利用熱鍍鋅圓鋼Ф12作避雷帶,水平敷設時,支架間距為1.0米,轉彎處為0.5米。垂直敷設時,支架間距為1.5米,支架為12mm×4mm扁鋼,L=150mm。不在同一平面的避雷帶應該做好垂直連接,引下線距地1.8米處設斷接卡,一共設兩處,供遙測使用。屋頂的金屬構件通過Ф10的熱鍍鋅圓鋼與避雷帶就近焊接連通;避雷帶在各連接點與主筋引下線通長焊接,每個柱筋在深處箍筋與每根主筋通長焊接。建筑物外墻金屬構件應與建筑物接閃器、引下線連接為一個等電位體。

② 基礎接地平面圖見附圖接地平面圖。

該建筑按二類防雷建筑考慮,接地體利用建筑物基礎部分混凝土內兩根主鋼筋和建筑物四周按網格尺寸不大于10m×10m敷設的環形接地體相互焊接為一體,網格交叉點及鋼筋自身鏈接均應焊牢靠。防雷裝置引下線利用大樓結構外側主鋼筋(不少于兩根),鋼筋自身上下連接點采用搭接焊,且其上端應與房頂避雷裝置,下端應與地網,中間應與各均壓帶焊接,大樓的總電阻應不大于1歐姆。

此工程采用聯合接地,如圖8.20所示。聯合接地是將設備的工作接地、?;そ擁匾約敖ㄖ鋟覽捉擁毓餐嫌靡蛔榻擁靨宓慕擁胤絞?,由接地體、接地引入線、接地匯集線和接地極四部分組成。在負一樓低壓配電室設接地總匯集排(MEB)一處,防止無關人員觸動,各層接地分匯集排設在電纜井內,各層匯集排之間用40×4的熱鍍鋅扁鋼連接。到接地分匯集排的水平接地分匯集線用VV-1X35mm2連接,到金屬管道和設備金屬外殼的水平分匯集線用BV-1X25mm2連接。接地極按每隔5m打L50×50×2500的熱鍍鋅角鋼,埋深0.8m。


圖8.20 聯合接地

知識拓展:民用建筑物的防雷等級

① 一類防雷建筑物

具有特別重要用途的建筑物;

國家級文物?;さ慕ㄖ錛骯怪?;

超高層建筑物,如40層及以上的住宅建筑、高度超過100m的其它建筑。

② 二類防雷建筑物

重要的或人員密集的大型建筑;

省級文物?;さ慕ㄖ錛骯怪?;

19層及以上的住宅建筑和高度超過50m的其它建筑;

省級及以上的大型計算中心和裝有重要電子設備的建筑物。

③ 三類防雷建筑物

10至18層的普通住宅;

高度不超過50 m的教學樓、普通旅館、辦公樓、圖書館等建筑。

均壓帶

圍繞建筑物形成一個回路的導體,他與建筑物雷電引導體間相互連接,并且使雷電流在各引下導體間分布比較均勻。