高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要自古以來，雷電災(zāi)害就一直存在，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，地球在任何時(shí)候平均有 2000 多個(gè)雷暴，平均閃電次數(shù)每秒 100 次，每次閃電強(qiáng)度高達(dá) 10 億伏，破壞可想而知。隨著科技的飛速發(fā)展， 越來越多的高層建筑進(jìn)入了大家的視野。 最典型的是高層智能建筑，高層建筑容易吸引閃電， 使它們自身和附近的建筑物被毀。 此外，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，使受雷電災(zāi)害的物質(zhì)發(fā)生了轉(zhuǎn)移：由建筑物本身的雷電災(zāi)害轉(zhuǎn)移到破壞室內(nèi)電氣設(shè)備、 電子設(shè)備，以及在建筑物內(nèi)居住的人的人身傷害事故上。同時(shí)防雷對(duì)象也從強(qiáng)電領(lǐng)域延伸到弱電領(lǐng)域。閃電產(chǎn)生的電磁脈沖對(duì)人身和財(cái)產(chǎn)的危害超過了直接雷擊的危害，

2、 成為了當(dāng)今雷擊引發(fā)的主要危害。 高層建筑內(nèi)的各種電氣設(shè)備的防雷接地技術(shù)先進(jìn)與否直接關(guān)系到各種設(shè)備的安全可靠性和人身安全， 由此我們可以看到建筑防雷接地的重要性。關(guān)鍵詞：防雷，接地，等電位高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)abstractSince ancient times, the thunder and lightning disasters have been there, according to statistics, the earth at any time on average there are more than 2 thousand thunderstorms, the ave

3、rage number of lightning per second, 100 times, each time the lightning intensity of up to 1 billion volts,damage can be imagined.With the rapid development of science and technology, more and more high-rise buildings into the field of vision. The most typical is the intelligent building, high-rise

4、buildings to attract lightning, make their buildings and nearby buildings were destroyed. In addition, with the development of microelectronics technology and widely used in various fields, the lightning disaster material transfer the lightning of the building itself to destroy indoor electrical equ

5、ipment, electronic equipment, and living withinthe building of personal injury accidents. At the same time, also from a strong field of lightning protection object extends to the weak electric field. The generation of lightning electromagnetic pulse harm to people and property than the direct lightn

6、ing The harm, has become a major hazard caused by lightning. The lightning protection of electrical equipment in high-rise buildings of the grounding technology and not directly related to the safety and reliability of the equipment and personal safety, so we can see the importance of building light

7、ning protection and grounding.Key words: lightning protection, grounding, and other potential高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄緒論11. 雷擊帶來的危害21.1 閃電的主要危害有四種：21.1.1直擊雷21.1.2 雷電波入侵21.1.3 誘發(fā)過電壓21.1.4 地電位反擊22. 綜合防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)52.1 綜合防雷接地設(shè)計(jì)六大要素：52.1.1 接閃52.1.2 分流（保護(hù)）52.1.3 均壓52.1.4 屏蔽52.1.5 接地62.1.6 綜合布線62.2 綜合防雷設(shè)計(jì)分類72.2.1 外部防雷系統(tǒng)及其

8、設(shè)計(jì)72.2.2 內(nèi)部防雷系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)10結(jié)論14參考文獻(xiàn)15致謝16高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)緒論兩百多年前， 由偉大發(fā)明家富蘭克林發(fā)明了避雷針， 從那時(shí)候開始， 建筑物等設(shè)施都有了一定的對(duì)雷電的防護(hù)， 人們相信它可以結(jié)束雷電損害， 所以在之后的日子里對(duì)防雷的問題有所松懈。 但當(dāng)今現(xiàn)代高科技飛速的發(fā)展， 特別是在微電子領(lǐng)域，雷電災(zāi)害越來越頻繁的對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成損失， 原有的避雷針已經(jīng)無法保護(hù)建筑物內(nèi)的人員和電氣設(shè)備安全。 手機(jī)接打遭受雷擊致死， 這樣的事件已不再稀奇， 原先許多從來不發(fā)生雷電災(zāi)害的行業(yè)和部門也頻頻受害， 這些雷電災(zāi)害是人們意料不到的。為了更好地保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全，我們必須

9、認(rèn)識(shí)到建筑防雷接地的重要性。建筑防雷接地工程是一個(gè)系統(tǒng)工程， 我們必須考慮整體外部防雷措施和接地防雷措施（接閃功能、分流、均衡電位、屏蔽作用、合理布線、過電壓保護(hù)等諸多重要因素）考慮防雷措施。在本文中，建筑物的雷電損傷描述在四個(gè)方面。 首先，介紹了對(duì)建筑物及其內(nèi)部設(shè)備的損壞，例如直接雷擊，雷電波入侵，感應(yīng)過電壓和地電位。然后介紹目前針對(duì)這四種雷電危害的電氣綜合防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)外部防雷和室內(nèi)保護(hù).1高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 雷擊帶來的危害雷擊通常是帶電云層與帶異種電荷的另一部分云層之間的放電， 或者是帶電云層與大地之間快速的放電現(xiàn)象。 這種快速放電過程產(chǎn)生強(qiáng)烈的雷擊伴隨著轟隆的聲音。當(dāng)然，云

10、層之間的放電對(duì)穿越其間的飛行機(jī)器產(chǎn)生很大的影響， 但對(duì)地面上的建筑物、人和動(dòng)物沒有太大的影響。然而，地球帶電云對(duì)大地的放電，會(huì)使建筑物，電氣和電子設(shè)備和人， 牲畜的帶來巨大損害， 這是電氣防雷設(shè)計(jì)的主要對(duì)象。1.1 閃電的主要危害有四種：1.1.1 直擊雷帶電云在地球上的一個(gè)點(diǎn)的猛烈放電現(xiàn)象。 它的破壞力非常的巨大， 如果不能及時(shí)的引入大地， 將導(dǎo)致在排放通道X圍內(nèi)的建筑物， 設(shè)施，人和動(dòng)物遭受嚴(yán)重?fù)p壞或破壞，比如火災(zāi)，建筑物損壞，電氣和電子系統(tǒng)的破壞，電氣和電子系統(tǒng)的破壞，電氣和電子系統(tǒng)的破壞，甚至危及人類和動(dòng)物生命安全。1.1.2 雷電波入侵閃電不是直接排放在建筑物和設(shè)備本身， 而是放在建

11、筑物外面的電纜放電。電纜上的雷電或過電壓， 幾乎以光速沿電纜線路擴(kuò)散， 侵入和危及室內(nèi)電子設(shè)備和自動(dòng)控制系統(tǒng)。因此，經(jīng)常在聽到雷聲之前，我們的電子設(shè)備，控制系統(tǒng)等可能已經(jīng)損壞。1.1.3 地電位反擊如果雷電直接擊中在接地電位的建筑物或設(shè)施的防雷設(shè)備將促進(jìn)幾微秒數(shù)萬甚至數(shù)十萬伏特。 雷擊電流的高度由地面設(shè)備的一部分流向電力系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)信號(hào)系統(tǒng)，流向地面或其他設(shè)施或穿孔的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)系統(tǒng)，抵御電子設(shè)備的損壞或損壞。同時(shí)，它可能會(huì)導(dǎo)致高電位和火花放電電路無等電位連接線。例如，當(dāng) 10ka 的雷電流通過導(dǎo)體進(jìn)入地面下，假設(shè)一個(gè) 10 歐姆的接地電阻， 根據(jù)歐姆定律，我們可以看到一個(gè)電壓為100kV。

12、因?yàn)橐稽c(diǎn)和 C 點(diǎn)， D 點(diǎn)相連，所以這些點(diǎn) 100KV的電壓。E 指著 0 的電壓值，設(shè)備 D和 E 點(diǎn)之間的電壓差為100kV，足以損壞設(shè)備。1.1.4 誘發(fā)性過電壓雷電不會(huì)不直接向地面放電， 它發(fā)生在設(shè)備或線路附近， 并且僅在云和云之2高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)間發(fā)生放電。閃電釋放電荷并在電力和數(shù)據(jù)傳輸線以及金屬管金屬支撐件中引起過電壓。雷電在建筑物內(nèi)部有閃電保護(hù)設(shè)施，閃電沿著建筑物頂部連接到接閃器上，這一過程中轉(zhuǎn)向地球， 形成一個(gè)強(qiáng)大的即時(shí)狀態(tài)磁場渦， 溫和對(duì)電子設(shè)備造成干擾，數(shù)據(jù)丟失，將導(dǎo)致故障或暫時(shí)麻痹 ; 嚴(yán)重的話會(huì)使組件故障，可能導(dǎo)致電路板燒毀，使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。以上四個(gè)方面的雷

13、電對(duì)建筑物的破壞后， 感應(yīng)過電壓和地電位反擊的三個(gè)最集中在三個(gè)，統(tǒng)稱為雷電電磁脈沖。從相關(guān)統(tǒng)計(jì)核實(shí)來看，直接雷擊傷害僅占15%，而雷電電磁脈沖傷害占比高達(dá) 85%。因此，現(xiàn)代高層建筑的防雷設(shè)計(jì)不同于以往簡單的設(shè)計(jì)。高層建筑物防雷設(shè)計(jì)的第一步，首先是要了解到建筑物的防雷等級(jí)。建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)X (GB5005797 2000) 中，等級(jí)的劃分，除了由建筑物的功能作為定性標(biāo)準(zhǔn)外， 第二類、第三類防雷建筑物， 還取決于建筑物的預(yù)計(jì)年雷擊次數(shù)N。建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)計(jì)算公式如下：N = k * Ng * Ae（1）式中： N 建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)（次a）；k 校正系數(shù)，在一般情況下取 1，在下列情況下

14、取相應(yīng)數(shù)值：位于曠野孤立的建筑物取 2；金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)建筑物取 1.7 ；位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、 地下水露頭處、 土山頂部、 山谷風(fēng)口等處的建筑物，以及特別潮濕的建筑物取 1.5 ；Ng建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度次（km2?a）；Ae與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積（km2）。雷擊大地的年平均密度應(yīng)按下式計(jì)算：Ng 0.024T d 1.3（2）式中： T d 年平均雷暴日，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站資料確定（da）。建筑物等效面積Ae 是其實(shí)際平面積向外擴(kuò)大后的面積。其計(jì)算方法分以下三個(gè)方面：（1）當(dāng)建筑物的高 H 小于 100m時(shí)，其等效面積按以下公式計(jì)算：

15、3高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)Ae LW 2(L W )·H (200 H ) H (200 H )·10 6（ 3）式中： L 、 W、H分別為建筑物的長、寬、高（m）。（2）當(dāng)建筑物的高 H 等于或大于 100m時(shí)，建筑物的等效面積按下式計(jì)算：Ae LW 2 H（LW）H2 ?10-6（4）（3）當(dāng)建筑物各個(gè)部位的高度不一致時(shí)， 應(yīng)沿 =周邊逐點(diǎn)算出最大擴(kuò)大寬度，其等效面積 Ae 應(yīng)按每點(diǎn)最大擴(kuò)大寬度外端的連接線所包圍的面積計(jì)算。（4）根據(jù)上述公式計(jì)算N 后可確定雷電等級(jí)。一般按其重要性和性質(zhì)分為辦公樓、省級(jí)辦公樓、其他重要或人員密集的公共建筑，住宅、辦公樓等一般民用建筑

16、兩類。4高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)2. 綜合防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 綜合防雷接地設(shè)計(jì)六大要素：防雷接地設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，靠一種或兩種先進(jìn)的防雷設(shè)備和雷電防護(hù)措施根本無法解決， 可以完全消除雷電過電壓和感應(yīng)過電壓的影響，避免雷擊損壞必須對(duì)路， 一個(gè)雷電危險(xiǎn)因素為綜合保護(hù)，以將雷電損傷降至最低。 這種集成保護(hù)包括接閃，分流（保護(hù)），均壓，屏蔽，接地，合理布線，統(tǒng)稱為綜合防雷接地設(shè)計(jì)的六大要素。2.1.1 接閃接閃就是在一定程度上使雷電放電時(shí)不能任意選擇放電通道，而只能根據(jù)雷電防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提前規(guī)定通道，將雷電能量送到地球。2.1.2 分流（保護(hù)）現(xiàn)代防雷技術(shù)發(fā)展， 這重點(diǎn)，是各種類型的電子設(shè)備

17、或電氣系統(tǒng)的措施保護(hù)的關(guān)鍵。所謂分流是指所有外部（包括電源線、線、數(shù)據(jù)線或天線信號(hào)線） 與防雷接地裝置或在平行 SPD電涌放電器，線路電壓波影響沿著這些線路或設(shè)備帶進(jìn)房間，突然滴低值電阻的閃電在短路狀態(tài)， 雷電流的一側(cè)從附近。 當(dāng)閃電電流分流時(shí)，仍有少量的電線沿公路納入設(shè)備， 它是非常危險(xiǎn)的， 一些高電壓微電子器件和絲前進(jìn)入盤柜應(yīng)當(dāng)是多種形態(tài)的。（不低于三級(jí)防雷）2.1.3 均壓指建筑物的各個(gè)部分是形成等勢， 即等電勢。如果建筑物的結(jié)構(gòu)有各種金屬加固和金屬管道可以連接成一個(gè)統(tǒng)一的導(dǎo)體， 建筑當(dāng)然不會(huì)有不同的等電位， 所以你可以確保建筑物不會(huì)產(chǎn)生反擊和危險(xiǎn)人體安全接觸電壓或階躍電壓， 防止雷電電

18、磁脈沖干擾微電子器件也有很大的好處。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)最有可能是等電位的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋是焊接或捆扎在一起的。 作為防雷裝置的接地要求，避雷器必須與梁、柱與底板，焊接可靠，綁扎或搭接在一起，和各種金屬及金屬管焊接設(shè)備或卡在一起，使整個(gè)建筑成為一個(gè)很好的潛在的等電位體。2.1.4 屏蔽屏蔽是使通信設(shè)備， 計(jì)算機(jī)，精密儀器和自動(dòng)控制系統(tǒng)的建筑物免受雷電電磁脈沖危害作為主要目的。 在建筑物內(nèi)部大量的電氣設(shè)備存在著，防雷裝置將受電磁的干擾，但也因其高靈敏度、低電壓水平，有時(shí)在雷擊或雷電，雷電電磁輻5高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)射也會(huì)受到影響，甚至在其他建筑物雷電，將由電磁波影響。因此，我們應(yīng)充分利

19、用建筑物內(nèi)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，即樓板、屋面、墻體和鋼梁、鋼柱，形成一個(gè)籠來實(shí)現(xiàn)屏蔽。 由于不同墻體和鋼筋樓板結(jié)構(gòu)的稀疏致密， 鋼板密度不夠， 設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)不同設(shè)備的不同要求增加網(wǎng)格密度。 良好的屏蔽等電位和分流這兩個(gè)問題的解決，而且雷擊電磁脈沖的最有效措施。 此外，整體防護(hù)建筑還可以防止球雷擊，側(cè)擊雷。2.1.5 接地接地是指已經(jīng)流入雷電系統(tǒng)的雷電流平穩(wěn)地進(jìn)入地球，并且不能讓雷電能量集中在雷電防護(hù)系統(tǒng)的某處受保護(hù)對(duì)象具有破壞作用，良好的接地以便有效地釋放雷電的能量， 降低引下線電壓， 以避免反擊。 一些舊規(guī)格過去需要單獨(dú)接地的電子設(shè)備， 其目的是防止電網(wǎng)雜散電流干擾器件正常工作。但現(xiàn)在，防雷工程

20、設(shè)計(jì)已經(jīng)不再提倡單獨(dú)接地， 而是采用與防雷接地系統(tǒng)共用接地極，但接地電阻從原來小于 4降低到 1 。接地做不好，所有的防雷措施都不能發(fā)揮出防雷應(yīng)有的效果。2.1.6 綜合布線指如何獲得最佳的集成布線效果?，F(xiàn)代建筑實(shí)現(xiàn)照明，電力，電視和計(jì)算機(jī)設(shè)備的功能都是通過遍布各處的管線，在設(shè)計(jì)防雷系統(tǒng)的過程時(shí)， 必須考慮與這些管道的關(guān)系。為了保證在管線不受到防雷接地裝置接閃器的影響，首先，這些線路應(yīng)穿在金屬管中， 以實(shí)現(xiàn)可靠的屏蔽。 二，線條應(yīng)以垂直線的主要部分為中心設(shè)置在建筑物的中心， 并避免使用靠近引線的下行線，以盡量減少感應(yīng)X圍。除了考慮布線和屏蔽的位置，還需要安裝線路避雷器， 變阻器和其他浪涌保護(hù)器

21、。因此，各種室內(nèi)管道的設(shè)計(jì)，必須將防雷接地系統(tǒng)統(tǒng)一考慮到位。6高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2 綜合防雷設(shè)計(jì)分類傳統(tǒng)的防雷方法主要是防直擊雷，其技術(shù)措施可分為接閃裝置，引下線，接地等。接閃裝置可根據(jù)建筑物的地理位置，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)， 重要程度決定是否使用避雷針，避雷網(wǎng)，避雷帶或聯(lián)合接閃的方式。然而，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)方法難以滿足現(xiàn)代建筑防雷的需要。根據(jù)上述六個(gè)元件的綜合防雷可分為外部防雷 （建筑或設(shè)施直接防雷） 和內(nèi)部防雷（雷電電磁脈沖防護(hù)） 兩部分，外部防雷主要外部防雷系統(tǒng)是保護(hù)建筑免受火災(zāi)和人身安全事故造成的直接雷擊，而內(nèi)部防雷系統(tǒng)是為了防止雷電波侵入，雷電引起的過電

22、壓和地面電位的反擊， 由設(shè)備的入侵造成的電壓損壞， 這是外部防雷系統(tǒng)所無法保護(hù)的。2.2.1 外部防雷系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)如上述外部防雷主要是指防止建筑物或設(shè)施（包括室外獨(dú)立電子設(shè)備） 受到直接雷擊的危害，其技術(shù)措施是連接接閃器，引下線，接地等。它們各自的類別和具體設(shè)計(jì)如下所述。2.2.1.1接閃器接閃器就是避雷針，避雷帶（線），避雷網(wǎng)和用作接閃的金屬屋頂和金屬部件的一般術(shù)語。 功能是導(dǎo)致雷電流通過導(dǎo)流和接地裝置到地面釋放，保護(hù)建筑免受雷電損壞?，F(xiàn)在常用的避雷器有避雷針，避雷帶（線），避雷網(wǎng)幾種。2.2.1.1.1避雷針避雷針是吸引雷云帶來的異性電荷吸引到自身的金屬導(dǎo)體， 通過良好的接地裝置，雷電流進(jìn)

23、入地球，保護(hù)建筑免受雷擊的一種裝置。工作原理：當(dāng)雷暴云在地球的高度由于靜電感應(yīng)， 必須帶有與雷云充電相反的電荷，避雷針在地面建立最高點(diǎn)和雷云距離。 因?yàn)樗c建筑物的鋼網(wǎng)具有良好的導(dǎo)電連接， 然后通過下線和地基接地連接， 因此它與地球具有相同的電位， 所以場附近的雷電相對(duì)較大， 容易吸引閃電先鋒， 集中在其頂部， 靠近下部建筑物大大減少了被閃電擊中的機(jī)會(huì)， 而避雷針大大增加了被閃電擊中的機(jī)會(huì)。 由于和地球具有良好的電氣和電氣連接，雷暴云可以積累電荷能量轉(zhuǎn)移到地球的放電，使得由雷電過電壓引起的時(shí)間大大縮短， 從而大大降低了雷電的危險(xiǎn)。 這些是避雷針的工程。但需要說明的是，避雷針必須足夠可靠，接地電

24、阻盡可能小，接地7高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)裝置接地，否則不但不會(huì)達(dá)到吸引雷電的作用，但會(huì)增加雷電造成的損壞程度。避雷針工作原理不是避雷而是通過自身引雷，從而保護(hù)周圍建筑物不再受到雷擊。避雷針防護(hù)X圍的計(jì)算方法：目前我國建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)X（GB50057-94 2000）采納了國際電工委員（IEC）推薦的“滾球法”作為避雷針保護(hù)X圍的計(jì)算方法。在此就不再敘述，如有需要可參見建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)X（GB50057-94 2000）附錄 4。避雷針的制作規(guī)格：由許多實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料表明， 避雷針的外表形狀與其避雷效果無明顯的關(guān)系。所以，不必過多考慮是否采用單針式避雷針，或者其他造型的避雷針。避雷針多半

25、采用圓鋼或鋼管制成，其直徑要求如下：針長 1m： 圓鋼直徑為 12mm鋼管直徑為 20mm；1m針長 2m： 圓鋼直徑為 16mm鋼管直徑為 25mm；煙囪頂上的針： 圓鋼直徑為 20mm鋼管直徑為 40mm (見 GB50057-94 2000 第四章)。近期國內(nèi)市場銷售的產(chǎn)品稱為主動(dòng)避雷針，主要生產(chǎn)來自法國和澳大利亞等國家。根據(jù)制造商的描述， 該產(chǎn)品可以吸收來自大氣電場的變化的能量。當(dāng)儲(chǔ)能達(dá)到一定程度時(shí)， 就會(huì)在避雷針的尖端放電， 電離空氣周圍的尖端會(huì)形成人為上升的避雷針。在雷暴早期，更多的自然雷暴向下接觸比向上的閃電通道形成主放電通道。這樣雷電云閃電放電幾率增加， 避雷器的保護(hù)X圍增大，

26、 或相當(dāng)于加高。2.2.1.1.2避雷帶（線）20 世紀(jì)初，在電力系統(tǒng)中，為了使輸電線路不受雷擊，采用傳輸線上方的平行鋼絲雷電防護(hù)方法。 這設(shè)置在輸電線上方的鋼線上， 被稱為閃電線。 后來在住房建設(shè)也推動(dòng)了這種形式，開始躺在山脊，角落，屋檐等處進(jìn)行防雷，現(xiàn)在這種方法已經(jīng)被雷電帶取代了。在建筑物周圍的屋頂， 有一個(gè)平金屬帶做閃電方法稱為閃電， 它由閃電線改善。在建筑物的屋頂上， 使用避雷針比避雷針具有更多的優(yōu)點(diǎn)， 它可以與建筑頂部的裝飾相結(jié)合， 可以更好地與房屋的形狀具有美麗的礦井效果和良好的。 特別是建筑物的大面積，其保護(hù)X圍大而有效，這是避雷針無法比擬的。8高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)避雷帶一

27、般由扁鋼制成，其截面積不小于48mm2，厚度不應(yīng)小于4mm，今天的普遍做法是，該建筑是否屬于幾種類型的防雷接地施工，均由4X40 鍍鋅扁鋼接閃。根據(jù)規(guī)定兩種防雷建筑的避雷針應(yīng)在屋頂組成不大于10m×10m 或 12m×8m的網(wǎng)格。三種類型的避雷建筑應(yīng)在屋頂整個(gè)屋頂組成不大于20m× 20m或 24m× l6m 的網(wǎng)格。如果還有一根避雷針，則避雷針彼此相連。2.2.1.1.3避雷網(wǎng)避雷網(wǎng)是利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋網(wǎng)作為防雷的方法，也叫做隱蔽防雷網(wǎng)。 隱蔽式防雷網(wǎng)采用樓頂頂部作為接閃裝置。根據(jù)建筑的一般結(jié)構(gòu)， 從表面增強(qiáng)只有6-7cm，表面越薄，雷擊點(diǎn)越小

28、。但是，一些建筑物具有防水層和厚的絕緣層，從加強(qiáng)層厚度大于20cm，最好安裝輔助防雷網(wǎng)。輔助防雷網(wǎng)一般提供直徑大于6mm的鍍鋅圓鋼，網(wǎng)格尺寸可根據(jù)建筑的重要性，分別為5mX5m或10mX10m圓鋼制成。建筑屋頂通常有許多金屬之類設(shè)備，如金屬旗桿，通風(fēng)管，鋼梯，金屬煙囪，風(fēng)窗，金屬槽等，必須用閃電網(wǎng)焊接在一起制成一個(gè)整體防雷裝置。2.2.1.2引下線將接閃器與接地裝置的連接在一起的導(dǎo)體稱為引下線。 現(xiàn)代高層建筑更多使用桿作為避雷針的裝配線。 因?yàn)楫?dāng)大量雷電流從引下線通過時(shí)，會(huì)靠近地面設(shè)備，金屬管，電源線等發(fā)生反擊或側(cè)閃， 由此證明這種方法可以減少和避免這種反擊。 專用引下線還有更多的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗?/p>

29、和地板和地板的梁連接在一起，這樣會(huì)在接地網(wǎng)中的等電勢狀態(tài)下形成整體的 “法拉第”籠，雷電電流將很快分散，避免產(chǎn)生側(cè)閃現(xiàn)象。引下線設(shè)計(jì)規(guī)X有以下要求：表 1建筑物防雷等級(jí)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，一般導(dǎo)體使用圓鋼，其直徑應(yīng)不小于 16mm;扁鋼，橫截面積最小 48mm2;厚度不小于 4mm。安裝在煙囪的下行線上，其尺寸為：圓鋼直徑大于24mm;扁鋼9高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)截面積不小于 100mm2，厚度 4mm。為了便于檢查連接到導(dǎo)體導(dǎo)體的避雷針和接地的散射電阻，在建筑物周圍的下線做斷開夾子，將

30、夾子從地上斷開連接到 1.8M。當(dāng)使用混凝土柱做下線時(shí)，因?yàn)樗菑纳系较逻B接的， 所以不能設(shè)置斷開接地電阻測試卡。 需要在立柱中作為鋼筋的向下鋼絲，在柱外的柱子上距戶外地面0.5m，另一個(gè)圓鋼（10）焊接到圓柱的外壁，作為防雷測試點(diǎn)。每根導(dǎo)線的抗沖擊強(qiáng)度不應(yīng)大于 5。 2.2.1.3 接地極通?？梢苑譃槿斯ぶ谱鞯慕拥貥O還有自然接地極，后者是在樓房施工工程中在做地基時(shí)直接埋在地下的鋼筋基礎(chǔ)，因?yàn)殇摻钍菍?dǎo)電的， 也并非是人為的為制作它而添加的，所以稱之為自然的類型， 人工接地我們從表面上也就看出來，是為了滿足接地的要求，人們單獨(dú)加的。2.2.2 內(nèi)部防雷系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)作用和構(gòu)筑與建筑內(nèi)部防雷工程成為

31、內(nèi)部防雷工程，其系統(tǒng)是內(nèi)部防雷系統(tǒng)。建筑物的防雷工作X圍十分廣泛，包括傳導(dǎo)雷電、感應(yīng)雷電和雷電浪涌，造成高壓線路引起電網(wǎng)波動(dòng)，歸納所得危害最大的方面是高壓的引入。高壓的引入是指高壓雷電通過導(dǎo)線引向室內(nèi)或其他地方引起的閃電現(xiàn)象。 有三種高壓電源： 一種是直接擊中閃電直接到金屬線， 使高壓雷電波以外部傳播的形式沿建筑物，閃電波入侵 ; 第二是高壓雷電脈沖 ; 反擊將沿著零線系統(tǒng)保護(hù)線路和各種形式的地面波浪進(jìn)入房間， 延伸到更大的室內(nèi)區(qū)域， 導(dǎo)致大面積的雷電傷害。鑒于上述三種雷擊損傷內(nèi)部防雷系統(tǒng)均采用屏蔽， 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(jì)的六個(gè)要素中描述， 以下主

32、要深入研究 SPD設(shè)計(jì)和安裝防雷裝置和等電位連接。2.2.2.1浪涌保護(hù)器設(shè)計(jì)和安裝浪涌保護(hù)器英文是SPD。根據(jù) IEC 標(biāo)準(zhǔn)，浪涌保護(hù)器主要是指抑制線路過壓和過流傳導(dǎo)器件。其組件包括放電間隙，變阻器，二極管，濾波器等。根據(jù)組件的組成和使用不同部分的浪涌保護(hù)器可分為電壓切換型SPD，限制型 SPD和模塊化 SPD。根據(jù)應(yīng)用的分類，浪涌保護(hù)裝置可以分為電力系統(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(jì)者負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)選項(xiàng)。這里主要介紹建筑10高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)物電力系統(tǒng)浪涌保護(hù)裝置的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)用。電力系統(tǒng)防雷主要是防止雷電波通過電力線對(duì)計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備的危害。 為了避免避雷器接

33、收到高電壓， 給地面釋放后的剩余電壓過大， 或由于避雷器的雷電電流較大損壞，繼續(xù)破壞設(shè)備，并防止電纜二次感應(yīng)，根據(jù)建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)X（ GB50057-942000）和建筑電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)X GB50343-2004，應(yīng)采取分級(jí)防護(hù)，逐級(jí)放電的原則。具體設(shè)計(jì)實(shí)踐：首先，在大樓電源的總進(jìn)線處安裝放電電流較大的一級(jí)電源避雷器， 一般采用三相電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器； 二是兩或三在電力線地板或重要設(shè)備級(jí)電源避雷器的安裝，一般采用限壓型電涌保護(hù)器； 三、在電源避雷器四年底終端或分布安裝，一般電壓限制型。用多少級(jí) SPD，可以有一個(gè)閃電等級(jí)的確定。一般來說，一類防雷建筑需要四級(jí) ; 二類需要三級(jí) ; 三

34、類需要兩級(jí)。為了保證雷電高壓先通過一個(gè)電源避雷器， 再經(jīng)過第二級(jí)， 第三級(jí)或最后一級(jí)電源避雷器， 一個(gè)電源避雷器和二次電源避雷器之間的距離在 10 米以上，如果距離兩個(gè)不夠，可以與線圈防雷盒一起使用，這樣可以避免二級(jí)或三級(jí)浪涌避雷器首先遭受雷擊而損壞。有三點(diǎn)要注意： 首先，浪涌保護(hù)器和母線連接到短而直的導(dǎo)線上，長度不超過 5m，電纜過長的話，可能導(dǎo)致較高的 SPD不分開，浪涌在串上變低 SPD，導(dǎo)致較低級(jí)別的 SPD被燒毀 ; 第二個(gè) SPD安裝電路應(yīng)配備過電流保護(hù)裝置，因?yàn)闉榱朔乐挂?SPD引起的老化而短路。 這里的過流保護(hù)器主要使用斷路器， 根據(jù)實(shí)踐的一般做法，二級(jí) SPD對(duì)斷路器設(shè)定電流

35、選擇 40A，三級(jí) SPD對(duì)斷路器設(shè)定電流選32A，最后一級(jí) SPD斷路器設(shè)定電流選擇 25A，一級(jí) SPD無需安裝，因?yàn)橐患?jí) SPD 使用電壓開關(guān)型 SPD，其內(nèi)部過流保護(hù)已經(jīng)建成。第三，每個(gè) SPD需要與接地裝置等電位連接。2.2.2.2等電位連接等電位是同一電氣系統(tǒng)中相同電壓的電網(wǎng)部分。如果它們由導(dǎo)體連接，則由于電壓均勻性，它們將不具有彼此流過的電流。 利用這一特性，我們可以在復(fù)雜電網(wǎng)中操作開關(guān)操作， 減少電源故障的機(jī)會(huì)， 并提高電源速率的可靠性。 在弱控制系統(tǒng)中也可以使用此功能來改變電路連接，實(shí)現(xiàn)不同的工作或測試要求。建筑物的等電位連接設(shè)計(jì)如下：11高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2.2

36、.2.1總等電位連接和局部等電位連接總等電位 MEB聯(lián)結(jié)作用于整個(gè)建筑， MEB對(duì)于任何一個(gè)建筑物必須設(shè)置。它在一定程度上可降低建筑物內(nèi)間接接觸電壓以及不同金屬部件間的電位差， 防止發(fā)生電擊傷害。同時(shí)也可以降低因漏電導(dǎo)致與其接觸的金屬管道等的導(dǎo)電現(xiàn)象，有利于消除雷擊電磁脈沖干擾， 減少保護(hù)裝置據(jù)拒動(dòng)帶來的危害。 據(jù)統(tǒng)計(jì)國內(nèi)外低壓系統(tǒng)電氣事故， 多數(shù)由于短路而發(fā)生。 比如相線與設(shè)備金屬外殼相接處， 與管道等金屬物品相接處， 它可以將故障電壓沿這些金屬裝置傳播， 從而導(dǎo)致人身電擊或電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。 高層住宅內(nèi)總等電位聯(lián)結(jié)可消除或降低這種故障電壓，其效果勝過單純的接地。 IEC 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)采用

37、自動(dòng)切斷電源法作為防止間接電擊的措施時(shí)必須采用總等電位聯(lián)結(jié)。局部等電位 LEB聯(lián)結(jié)作用于建筑物內(nèi)的局部區(qū)域， 是在建筑物局部X圍內(nèi)按需要再按設(shè)計(jì)規(guī)X要求再做一次等電位聯(lián)結(jié)。 目的是為了消除自總等電位聯(lián)結(jié)后故障電壓對(duì)人身和電氣設(shè)備的危害， 降低預(yù)期接觸電壓一般在對(duì)于過電流保護(hù)不滿足切斷電流的時(shí)間要求時(shí)設(shè)置。 主要用于衛(wèi)生間、 浴室等部位。 多個(gè)局部等電位 LEB聯(lián)結(jié)間是并聯(lián)關(guān)系， 一般并聯(lián)引至總等電位 MEB聯(lián)結(jié)。但兩者之間也可以沒有連接線獨(dú)立設(shè)置。 為了方便局部等電位處的聯(lián)結(jié)， 局部等電位箱內(nèi)必須設(shè)置聯(lián)結(jié)端子板。2.2.2.2.2建筑內(nèi)導(dǎo)電部件的等電位連接等電位連接不僅用于閃電瞬變過電壓，而且

38、用于其他過電壓， 例如操作過電壓瞬態(tài)過電壓，特別是在存在個(gè)人和設(shè)備安全過電壓力矩的情況下。因此，有必要對(duì)建筑物的外殼，水管，散熱器，金屬梯，金屬框架和其他暴露部分與公共接地系統(tǒng)進(jìn)行等電位連接。 而且應(yīng)該注意的是， 由于維修等原因可能無法切斷這些連接。然而，對(duì)于氣體管道，只有建筑物連接到接地系統(tǒng)，但在每個(gè)接頭處有輔助跳線。因?yàn)闅怏w管道本身不允許多個(gè)接地連接，使其成為接地系統(tǒng)的一部分。2.2.2.2.3各樓層的等電位連接每個(gè)樓層的等電位連接連接到建筑物中的主鋼筋上，并且在每個(gè)房間或區(qū)域中設(shè)置接地端子。由于每層的所有接地端子彼此連接并且連接到建筑物的主鋼筋，每層都變成等電位面。然后所有建筑物接地，接

39、地端子連接形成潛在空間。最后，樓頂?shù)脑O(shè)備與避雷針與避雷帶相連接，形成屋頂部分的等電位。12高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2.2.2.4信息系統(tǒng)的等電位聯(lián)結(jié)基本上分為兩種， S 型星形結(jié)構(gòu)和 M型網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。一般采用 S 型（星型）結(jié)構(gòu)的條件是電子設(shè)備工作頻率必須小于 0.1MHZ;對(duì)于頻率大于 10MHZ的電路，一般采用 M型網(wǎng)型結(jié)構(gòu)。將高層建筑物作為一個(gè)大的整體，公用接地系統(tǒng)在大的X圍內(nèi)是等電位連接，如我們的普通機(jī)房工作接地， 屏蔽接地和防雷接地系統(tǒng)采用同樣的原則避免接地瞬間過電壓設(shè)備的影響造成的差異。 因此，建筑物的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)利用基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)作接地體， 一般圍繞建筑物周圍增加一個(gè)環(huán)形接地體， 與建筑物內(nèi)作為引下線的柱內(nèi)鋼筋焊接， 這大大減少了由于雷電電流引發(fā)地面接地網(wǎng)電位不