防雷接地

安装知识之防雷接地雷电的基本形式•雷电是处于天空中带有不同电荷的云间出现放电时，所产生的强烈的光和热。光称之为“闪”，而热使其周围的空气突然急剧膨胀，发出霹雳的轰鸣声，称之为“雷”。•雷电的形状：线状、片状和球状。•雷电的形式：直击雷和间接雷两种，其中间接雷又称为感应雷。•雷电与地面接触就称之为“雷击”。雷击会诱发出高达数十万伏的电压，沿着供电线路、金属管道等，高速涌入建筑物内部，从而引起故障。雷电对物体的破坏性•机械性破坏：是由于强大的雷电流通过物体时产生的巨大电动力和所产生的热量使物体内部的水分急剧蒸发而产生的内压力，两种力作用于同一物体中，就会使其承受不了而断裂、垮塌和折损。•热力性破坏：雷电产生的巨大热量使物体燃烧和金属材料熔化。•绝缘的击穿性破坏：极高的电压使供配电系统中的绝缘材料被击穿，造成短路等电气事故。•无线干扰性破坏：由于雷电在放电过程中会产生大量的高频杂波、谐波，对通信、广播、电视、雷达等电子设备和系统有强烈的干扰破坏作用雷电活动规律•从地理条件上看，湿热带地区雷电活动较干冷地区的活动频繁。在我国华南、西南地区的雷电活动就多于华北、西北地区。•从季节上看，春季雷电开始活动，夏季最为剧烈，秋季开始减少，至冬季可能消失。•从地形上看，坐落在山谷、潮湿地带、河湖边、土壤结构不同的地质交界处、地下有矿脉及地下水露头处，遭受雷击的可能性较大。•对建筑物来说，旷野中孤立的建筑物和建筑群中的高耸建筑物，建筑物的金属屋顶、金属框架，钢筋混凝土的构筑物，常年蓄水的水塔，潮湿及生产、贮存易挥发物的建筑物都较易遭受雷击。建筑防雷的目的•当建筑物遭受直击雷时，防止其本体遭受损坏。•当建筑物遭受直击雷或雷电波侵人时，保护建筑物内的人员安全。•保护建筑物内存放的危险物品不致因雷击和雷电感应而损坏、燃烧和爆炸。•保护建筑物内的电气设备和线路不受损坏。•保护建筑物内的电子设备和线路不受干扰。建筑物防雷措施•按照国标GB50057--1994的规定，我国建筑物防雷分为三类。确定了建筑物的防雷等级，就要采取合适的防雷措施来满足防雷规范所提出的各项要求。•对于不同形式的雷击对建筑物及设备所产生的不同破坏，防雷采用的手段也不相同。防直击雷主要采用器接闪器、引下线、接地装置系统；防感应雷主要采用将所有设备的金属外壳可靠接地、等电位连接系统；防雷电波侵入则采用避雷针、电涌保护器。防雷设施•防雷设施包括接闪器、引下线、接地装置、避雷器、电涌保护器及其连接导线。•接闪器•接闪器就是指在建筑物的顶端所设置的最为突出的金属导体。•作用：接受巨大的雷电流。•形式：避雷针、避雷带、避雷网以及建筑物屋顶的金属构架或金属屋面。接闪器避雷针•材质及规格要求：一般采用镀锌圆钢或焊接钢管制作，针顶多为尖形。针长lm以下时，圆钢直径不小于12mm，钢管直径不小于20mm；针长1～2m时，圆钢直径不小于16mm，钢管直径不小于25mm。•安装位置：建筑物屋顶的高耸或孤立部分。•安装要求：避雷针在安装时其下部固定部分一般应为针长的1/3，如果是插入水泥墙内固定，可为针长的1/4～1/5。金属旗杆可作为避雷针，其顶部是针状或球状都可以。屋顶上装有电视(广播)用天线杆时，其自用的避雷针不能用来保护建筑物。避雷针避雷带•材质及规格要求：采用镀锌圆钢或镀锌扁钢制作。采用圆钢时直径不应小于8mm，采用扁钢时截面不应小于48mm2，且厚度不小于4mm。•安装位置：用支架固定在屋顶外檐或女儿墙上。•安装要求：水平敷设时，支架间距不大于1m，分布均匀，转弯处不大于0.5m。屋顶中间敷设可采用预制混凝土支座支撑，间距不大于2m，支架高度不小于0.1m。避雷带安装图示仿古建筑避雷带避雷带避雷网•当建筑物屋顶面积较大或其他原因，仅在其外廓敷设避雷带不能满足规范要求时，需要将避雷带构成网状，即为避雷网。对第一类防雷建筑物，其避雷网的网格尺寸应不大于5m×5m或6m×4m。第二类防雷建筑物，其避雷网的网格尺寸应不大于10m×10m或12m×8m。第三类防雷建筑物，其避雷网的网格尺寸应不大于20m×20m或24m×l6m。其他形式的接闪器•还可以利用建筑物屋顶的金属构架或金属屋面作接闪器，但要符合规范的基本要求。如金属板或金属构件之间必须有良好的电气连接，且具有持久的贯通连接。为防止金属板遭雷击后穿孔，其不同材料的厚度应不小于以下数值：铁板4mm，铜板5mm，铝板7mm。金属板上还不应有绝缘覆盖层。•“鸟巢”外表平滑，没有普通大型建筑上突起的避雷针，实际上，它的整个“钢筋铁骨”构成了理想的“笼式避雷网”。•“鸟巢”的防雷设计并不神秘，只是充分利用建筑结构自身的有利条件。设计师将“鸟巢”的金属屋面、钢结构中的钢构件以及钢筋混凝土中的钢筋，通过焊接方式进行有效连接，这样“鸟巢”自身就形成了一个巨大的避雷网，而“鸟巢”的钢结构就成为了一个巨大的接收闪电的装置，能把闪电迅速导入地下。•“鸟巢”自身钢结构接收闪电，为了防止雷击对人体的伤害，场馆内人能触摸到的部位，比如钢结构上，都做了特殊处理，抵消了雷电对人的影响，绝对不会伤害到人；同时“鸟巢”内几乎所有的设备都与避雷网做了可靠连接，保证雷电来临的瞬间，能顺利将巨大电流导入地下，保证了场馆自身、仪器设备和人身安全。•1“鸟巢”表面没有一般大型建筑上的避雷针。它的钢结构通过焊接方式进行连接，遭到闪电袭击时，钢结构就成为一个巨大的接收闪电装置。•2为了防止雷击对人体的伤害，场馆内人能触摸到的部位，都做了特殊处理，抵消了雷电对人的影响，绝对不会伤害到人。•3“鸟巢”内几乎所有的设备都与避雷网做了可靠连接，雷电来临的瞬间，能顺利将巨大电流导入地下，保证了场馆自身、仪器设备和人身安全。•水立方能抗击8级地震•水立方的地下和基础部分是钢筋混凝土结构，地上是钢网架，钢网架和地下混凝土中的钢筋焊接在一起，就形成了一个立方体的笼子，这种避雷网完全依靠自身的结构材料，作为引线与地下连接，不用再单独设立避雷针，就能把雷电导入地下。•最特别的是，外表柔弱的水立方，身上却有1.2万个承重节点，这些节点能够均匀地承担建筑物的重量。同时，水立方地上钢结构与地下钢筋混凝土完整地焊接在一起，使整个场馆成为一个整体，达到抗击8级地震的标准。引下线•概念：引下线就是指连接接闪器与接地装置之间的金属导体。•作用：将接闪器承受的雷电流引至接地装置。•安装方式：有明敷和暗敷两种方式。•明装引下线多采用圆钢或扁钢。圆钢直径不小于8mm，扁钢截面不小于48mm2且厚度不小于4mm，沿建筑物的外墙敷设。也可以利用金属烟囱、钢柱、铁爬梯、金属楼梯等作引下线。但应保护它们各部分之间有可靠良好的电气通路。引下线•明装引下线在地上1.7m至地下0.3m高度应采取穿管等其他保护措施。距地1.8m处作断接卡子。•暗装引下线多采用建筑物柱内或墙内的主钢筋，直径为16mm及以上的钢筋时，应将两根钢筋贯通作为一组引下线；钢筋直径不足16mm时，可采用直径8～10mm的钢筋，但需将四根钢筋贯通作为一组引下线。距地0.5m处设引出连接板，来用作测量、外接人工接地装置或等电位联结。•引下线之间水平间距，第一类不大于12m，第二类不大于18m，第三类不大于25m。引下线接地装置•概念：接地装置是将电流散入大地的装置，包括接地体和接地线。•形式：用建筑物的基础筋作接地体，或设置人工接地体两种形式。•接地电阻：不同类别的建筑接地装置有不同的冲击接地电阻阻值要求。对第一二类建筑物，应不大于10Ω。对第三类建筑物，应不大于30Ω。•用建筑物的基础筋作接地体，这种方式简单、经济、防腐性好。要求基础的外表不应有防水接地装置•层，但若为沥青质的防水(腐)层时，因其对基础网电阻的影响很小，可以利用其基础作接地体。•人工接地装置多采用在建筑物周围敷设一圈接地体和接地极。水平埋设的接地体，宜采用直径不小于10mm的圆钢或截面不小于100mm2且厚度不小于4mm的扁钢；垂直埋设的接地体又称接地极，长度一般为2.5m，多采用直径19mm的镀锌圆钢或直径50mm的镀锌钢管或50mm×50mm×5mm的镀锌角铁。接地装置•人工接地体距建筑物出人口或人行道不应小于3m，当小于3m时应采取下列措施之一：–水平接地体局部埋深不应小于1m。–水平接地体局部应包绝缘材料。例如可采用50～80mm厚的沥青层。–采用沥青碎石地面或在接地体上面敷设50~80mm厚的沥青层，其宽度应超过接地体2m。防雷装置的安装与维护•不论是接闪器、引下线，还是接地装置，为保证其良好的导电性，除个别特殊情况可采用螺栓连接或铆接外，都应该采用焊接的方式进行连接。除埋设于混凝土中的焊点之外，所有焊点处应进行防腐处理。•人工接地体周围的回填土不得采用砖石、灰渣之类的杂土，且必须夯实。•当由于土壤电阻率较高而造成接地电阻达不到设计要求时可以采取其他措施来降低其土壤电阻率。如换土、加深埋设深度、使用降阻剂等。安装维护回填土不得有砖石、灰渣之类杂土，必须夯实；土壤电阻率高，达不到设计要求时可换土、加深、使用降阻剂；每年春节要检测。其他防雷措施•避雷器：作为一种防止雷电波侵入的电器装置，一般都是安装在高、低压电源引入处的配电装置内。•电涌保护器：又称浪涌保护器和过电压保护器。其作用在于限制瞬态过电压和分走电涌电流，属于一种电器元件。•等电位联结•屏蔽：屏蔽的主要目的是防雷电电磁脉冲，是减少雷电干扰的必要措施。将建筑物的外部(外墙)钢筋(或金属梁、板柱)全部连通并接地，形成笼式屏蔽网，对雷电及其他干扰都会有很好的防护作用。另外，穿金属管、金属线槽敷线，采用屏蔽线等也是屏蔽的有效办法。避雷器避雷器电涌保护器