建筑物防雷保護(hù)

1、關(guān)于建筑物防雷保護(hù)1第1頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三2第一節(jié) 雷電的基本知識(shí)一、雷電的基本知識(shí) 雷電是一種自然現(xiàn)象。雷電就是雷云之間或雷云對(duì)大地的放電現(xiàn)象。雷電具有極大的破壞作用。雷電的特點(diǎn)雷電流幅值很大 雷電流幅值可高達(dá)數(shù)十至數(shù)百千安。雷電流幅值越大者出現(xiàn)的概率越小。100kA的雷電流幅值對(duì)應(yīng)的概率約為12%。沖擊過(guò)電壓很高 直擊雷沖擊過(guò)電壓可高達(dá)數(shù)千千伏、感應(yīng)雷沖擊過(guò)電壓可高達(dá)數(shù)百千伏。第2頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三3沖擊性強(qiáng) 雷電放電時(shí)間極短，從而表現(xiàn)出很強(qiáng)的沖擊性。雷電流陡度大，有高頻特征。 雷電的危害爆炸和火災(zāi) 電擊 毀壞

2、設(shè)備和設(shè)施大規(guī)模停電 雷電的破壞作用有兩種，一種是雷電直接擊在建筑物上的直接雷擊，叫做直擊雷過(guò)電壓或直擊雷。另一種是雷電的靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)所引起的過(guò)電壓，叫做感應(yīng)過(guò)電壓或感應(yīng)雷。它們的特點(diǎn)如下表所示。第3頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三4種類特點(diǎn)直接雷擊雷云直接對(duì)地面物體放電，雷擊的時(shí)間雖然很短，只有萬(wàn)分之幾到百分之幾秒，但有很大的電流通過(guò)，可達(dá)100200kA，使空氣溫度驟然升到攝氏12萬(wàn)度，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波，造成房屋損壞，人畜傷亡。當(dāng)雷電流通過(guò)有電阻或電感物體時(shí)，能產(chǎn)生很大的電壓降和感應(yīng)電壓，破壞絕緣，產(chǎn)生火花，使設(shè)備損壞，甚至引起燃燒、爆炸，使危害進(jìn)一步擴(kuò)大感

3、應(yīng)過(guò)電壓或感應(yīng)雷靜電感應(yīng)是由于建筑物上空有雷云時(shí)，建筑物會(huì)感應(yīng)出與雷云所帶電負(fù)荷相反的電荷，雷云向地面開(kāi)始放電后，在放電通路中的電荷迅速中和，但建筑物頂部的電荷不能立刻流散入地，便形成很高的電位，造成在建筑物內(nèi)的電線、金屬設(shè)備、金屬管道放電，引起火災(zāi)、爆炸和人身事故電磁感應(yīng)是當(dāng)雷電流通過(guò)金屬體入地時(shí)，形成強(qiáng)大的磁場(chǎng)，能使附近的金屬導(dǎo)體感應(yīng)出高電勢(shì)，在導(dǎo)體回路的缺口引起火花第4頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三5雷電的產(chǎn)生 下行先導(dǎo)放電第5頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三6第6頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三7 在雷雨季

4、節(jié)時(shí)，地面的氣溫變化不均，時(shí)而升高時(shí)而降低。當(dāng)氣溫升高時(shí)，就會(huì)形成一股上升的氣流。而在這種上升的氣流中，因含有大量的水蒸汽，受到高空中高速低溫氣流的吹襲，會(huì)凝結(jié)并分裂為一些小水滴和較大的水滴，它們帶有不同的電荷。較大的水滴帶有正電，并以雨的形式降落到地面，而較小的水滴帶有負(fù)電，仍飄浮在空中，且有時(shí)會(huì)被氣流攜走，于是云就由于電荷的分離，形成帶有不同電荷地雷云。 雷云層和大地接近時(shí)，使地面也感應(yīng)出相反電荷。當(dāng)電荷積聚到一定程度，便沖第7頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三8破空氣的絕緣，形成云與云之間或云與大地之間的放電，進(jìn)發(fā)出強(qiáng)烈的光和聲，這就是人們常見(jiàn)的雷電。 雷電是大氣

5、中的放電現(xiàn)象，多形成在積雨云中，積雨云隨著溫度和氣流的變化會(huì)下停地運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中摩擦生電，就形成了帶電荷的云層，某些云層帶有正電荷，另一些云層帶有負(fù)電荷。另外，由于靜電感應(yīng)常使云層下面的建筑物。樹(shù)木等帶有異性電荷。 隨著電荷的積累，雷云的電壓逐漸升高，當(dāng)帶有不同電荷的雷云與大地凸出物相互接近到一定溫度時(shí)，其間的電場(chǎng)超過(guò)2530kvcm，將發(fā)生激烈的放電，同時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)烈第8頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三9的閃光。由于放電時(shí)溫度高達(dá)2000，空氣受熱急劇膨脹，隨之發(fā)生爆炸的轟鳴聲，這就是閃電與雷鳴。 雷電是不可避免的自然災(zāi)害。地球上任何時(shí)候都有雷電在活動(dòng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每秒鐘造就

6、1800陣?yán)子?，伴隨600次閃電，其中就有100個(gè)炸雷擊落地面，造成建筑物。 發(fā)電、通訊和影視設(shè)備的破壞，引起火災(zāi)，斃傷人、畜、每年經(jīng)濟(jì)損失約10億美元，死亡3000人以上。其中美國(guó)每年有將近400人被雷擊死，財(cái)產(chǎn)損失達(dá)2.6億美元。 1996年7月20日，印度東北地區(qū)雷雨不斷，雷電擊中了比哈爾邦的一座校舍，造第9頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三10成15名小學(xué)生死亡，多人受傷。雷電還將樹(shù)下5個(gè)人全部燒死。將另外4名在田間勞作的農(nóng)民擊死。我國(guó)也是一個(gè)雷電災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家。例如：山東臨沂地區(qū)平均每年約有39人因雷擊傷亡。又如，湖南省溆浦縣戈竹坪鄉(xiāng)山背村是個(gè)罕見(jiàn)的雷區(qū)，近1

7、0多年來(lái)曾先后被雷電擊死8人，擊傷115人（其中重傷24人），還擊傷耕牛5頭，擊死擊傷豬50余頭，擊死雞、鴨、鵝等家禽450多只。村里變壓器也先后5次被雷電擊毀，房屋、樹(shù)木。莊稼和田地被毀數(shù)十次，真是令人震驚的數(shù)字。因此，了解雷電的規(guī)律，掌握正確的預(yù)防措施和自救方法是十分必要的。第10頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三11 雷電的大小和多少以及活動(dòng)情況，與各個(gè)地區(qū)的地形、氣象條件及所處的緯度有關(guān)。一般山地雷電比平原多，沿海地區(qū)比大陸腹地要多，建筑越高，遭雷擊的機(jī)會(huì)越多。雷擊有極大的破壞力，其破壞作用是綜合的，包括電性質(zhì)、熱性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)的破壞。根據(jù)雷電產(chǎn)生和危害特點(diǎn)的不

8、同，雷電可分為以下四種：1.直擊雷 大氣中帶有電荷的雷云,其對(duì)地電壓高達(dá)幾億伏,當(dāng)雷云與地面凸出物之間的電場(chǎng)強(qiáng)第11頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三12強(qiáng)度達(dá)到空氣擊穿強(qiáng)度時(shí),就發(fā)生放電現(xiàn)象,這種放電現(xiàn)象稱為直擊雷。 直擊雷是云層與地面凸出物之間的放電形成的。直擊雷可在瞬間擊傷擊斃人畜。巨大的雷電流流入地下，令在雷擊點(diǎn)及其連接的金屬部分產(chǎn)生極高的對(duì)地電壓，可能直接導(dǎo)致接觸電壓或跨步電壓的觸電事故。如，1970年7月27日中午1點(diǎn)北京天安門廣場(chǎng)上一個(gè)直擊雷打倒10名游客，其中2人因電流通過(guò)身體搶救無(wú)效而身亡。 直擊雷產(chǎn)生的數(shù)十萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)伏的沖擊電壓會(huì)毀壞發(fā)電機(jī)、電力變壓

9、器等電氣設(shè)備絕緣，燒斷電線或劈裂電桿造成大規(guī)模的停電，絕緣損壞可能引起短路導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事故。第12頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三13 另外，直擊雷的巨大的雷電流通過(guò)被雷擊物，在極短的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換成大量的熱能，造成易燃物品的燃燒或造成金屬熔化飛濺而引起火災(zāi)。例如，1989年8月12日青島市黃島油庫(kù)5號(hào)油罐遭雷擊爆炸，大火燒了60小時(shí)，火焰高300米，燒掉4萬(wàn)噸原抽，燒毀10輛消防車，使19人喪生，74人受傷，還使630噸原油流入大海。直擊雷一般采用由接閃器、引下線、接地裝置構(gòu)成的防雷裝置防雷。第13頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三142. 球

10、形雷 球形雷是一種球形、發(fā)紅光或極亮白光的火球，運(yùn)動(dòng)速度大約為2m/s。球形雷能從門、窗、煙囪等通道侵入室內(nèi)，極其危險(xiǎn)。 例如，1978年8月17日晚上，原蘇聯(lián)登山隊(duì)在高加索山坡上宿營(yíng)，5名隊(duì)員鉆在睡袋里熟睡，突然一個(gè)網(wǎng)球大的黃色的火球闖進(jìn)帳蓬，在離地1米高處漂浮，唰地一聲鉆進(jìn)睡袋，頓時(shí)傳來(lái)咝咝烤肉的焦臭味，此球在5個(gè)睡袋中輪番跳進(jìn)跳出，最后消失,致使1人彼活活燒死,4個(gè)嚴(yán)重?zé)齻?第14頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三15 3. 雷電感應(yīng)，也稱感應(yīng)雷 雷電感應(yīng)分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩種。靜電感應(yīng)是雷云接近地面時(shí),在地面凸出物的頂部感應(yīng)出大量異性電荷,在雷云與其它部位

11、或其它雷云放電后,凸出物頂部電荷失去束縛,并以雷電波的形式高速傳播而形成的，沿突出物極快地傳播。電磁感應(yīng)是發(fā)生雷擊后,巨大雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速的變化強(qiáng)大磁場(chǎng)在附近的金屬導(dǎo)體上感應(yīng)導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電壓形成的。第15頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三16 這種磁場(chǎng)能在附近的金屬導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電壓，造成對(duì)人體的二次放電，從而損壞電氣設(shè)備。例如，1992年6月22日，一個(gè)落地雷砸在國(guó)家氣象中心大樓的頂上，雖然該大樓安裝了避雷針，但是巨大的感應(yīng)雷卻把樓內(nèi)6條國(guó)內(nèi)同步線路和一條國(guó)際同步線路擊斷，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中斷46小時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)十萬(wàn)元。 雷電感應(yīng)的防止辦法是將感應(yīng)電

12、荷的屋頂金屬通過(guò)引下線、接地裝置泄入大地。第16頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三17 4.雷電侵入波 雷電沖擊波是由于雷擊而在架空線路上或空中金屬管道上產(chǎn)生的沖擊電壓沿線或管道迅速傳播的雷電波。其傳播速度為3x108ms。雷電侵入波可毀壞電氣設(shè)備的絕緣，使高壓竄人低壓，造成嚴(yán)重的觸電事故。屬于雷電侵人波造成的雷電事故很多，在低壓系統(tǒng)這類事故約占總雷害事故的70% 。 防雷擊電磁脈沖措施有屏蔽、接地和等電位連接、設(shè)置電源保護(hù)器等。第17頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三18 例如，雷雨天，室內(nèi)電氣設(shè)備突然爆炸起人或損壞，人在屋內(nèi)使用電器或打電話時(shí)

13、突然遭電擊身亡都屬于這類事故。又如，1991年6月10日凌晨1時(shí)許。黑龍江省牡丹江市上空電閃雷鳴，震耳欲聾的落地雷驚醒酣睡中的居民，全區(qū)電燈不開(kāi)自亮又瞬間熄滅，當(dāng)晚，1、3、4號(hào)樓160戶人家中有20多臺(tái)彩電損壞。 一般在線路進(jìn)入建筑物處安裝避雷器進(jìn)行防護(hù)。第18頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三19第19頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三20(5) 雷電“反擊” 雷擊直擊雷防護(hù)裝置時(shí)，雷電流經(jīng)接閃器，沿引下線流入接地裝置的過(guò)程中，由于各部分阻抗的作用，接閃器、引下線、接地裝置上將產(chǎn)生不同的較高對(duì)地電位，若被保護(hù)物與其間距不夠時(shí)，會(huì)發(fā)生直擊雷防護(hù)

14、裝置對(duì)被保護(hù)物的放電現(xiàn)象，稱為“反擊”。 雷電“反擊”的防止措施有兩種：一是使被保護(hù)物與直擊雷防護(hù)裝置保持一定的安全距離；二是將被保護(hù)物與直擊雷防護(hù)裝置做等電位連接，使其之間不存在電位差。第20頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三21（二）雷電的危害 雷云的電勢(shì)（即雷云與大地間的電位差）大到1至10萬(wàn)伏，放電時(shí)間極短，電流強(qiáng)度很大，估計(jì)最大可達(dá)到15到20萬(wàn)安培，所以產(chǎn)生高熱和強(qiáng)大的破壞力，可以在一瞬間擊斃人畜。拔倒樹(shù)木和電桿，焚毀房屋和其它建筑物，危害是十分劇烈的。 1、雷電的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng) 遭受直接雷擊的樹(shù)木、電桿、房屋等，因通過(guò)強(qiáng)大的雷電流會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，但在極

15、短的時(shí)間內(nèi)又不易散發(fā)出來(lái)，所以會(huì)使金屬熔化，使樹(shù)木燒焦。同時(shí)由于物第21頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三22體的水分受高熱而汽化膨脹，將產(chǎn)生強(qiáng)大的機(jī)械力而爆炸，使建筑物等遭受嚴(yán)重的破壞。2、雷電的磁效應(yīng) 在雷電流通過(guò)的周圍，將有強(qiáng)大的電磁場(chǎng)產(chǎn)生，使附近的導(dǎo)體或金屬結(jié)構(gòu)以及電力裝置中產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓，可達(dá)幾十萬(wàn)伏，足以破壞一般電氣設(shè)備的絕緣；在金屬結(jié)構(gòu)回路中，接觸不良或有空隙的地方，將產(chǎn)生火花放電，引起爆炸或火災(zāi)。二、雷電參數(shù)1、雷電流的幅值第22頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三23雷電流幅值一般在第一次閃擊時(shí)出現(xiàn)。即主放電時(shí)雷電流的最大值，

16、可達(dá)數(shù)萬(wàn)至數(shù)十萬(wàn)安。做防雷設(shè)計(jì)按100kA考慮，雷電流幅值概率(雷電流出現(xiàn)的百分?jǐn)?shù))戶可用下式表達(dá)：2、雷電流陡度 系指雷電流瞬時(shí)值隨時(shí)間上升的速率。雷電流陡度可達(dá)50kAs，平均陡度約30kAs。第23頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三243、 雷電放電時(shí)間 雷電放電時(shí)間極短，全部時(shí)間一部不超過(guò)500ms每次主放電不超過(guò)0.1ms；做防雷設(shè)計(jì)時(shí)一般取波頭為2.6us，波頭形狀為斜角形。第24頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三254、雷電沖擊過(guò)電壓 雷電沖擊過(guò)電壓系指雷電壓的最大值。直擊雷的沖擊過(guò)電壓Ut(kV)主要決定于雷電流通路的特征，其大小

17、為：式中： IH-雷擊點(diǎn)雷電流幅值，kA；h導(dǎo)線平均高度，m；S線路距雷擊點(diǎn)的水平距離，m。雷電感應(yīng)的沖擊過(guò)電壓只在極少的情況下達(dá)到500600kV。第25頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三265、年平均雷暴日數(shù)Td 由當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)站統(tǒng)計(jì)的多年雷暴日的年平均值，稱為年平均雷暴日數(shù)。此值不超過(guò)15天的地區(qū)稱為少雷區(qū)；此值超過(guò)40天的地區(qū)稱為多雷區(qū)。也有用雷暴小時(shí)作單位的，即在1h內(nèi)只要聽(tīng)到雷聲或看到雷閃就算一個(gè)雷暴小時(shí)。我國(guó)大部分地區(qū)一個(gè)雷暴日約折合為3個(gè)雷暴小時(shí)。第26頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三27第27頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日

18、，14點(diǎn)23分，星期三286、年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù) 這是表征建筑物可能遭受雷擊的一個(gè)頻率參數(shù)，用下列經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算： N0.024KTd1.3 Ae式中 N 建筑物的年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)(次/年)；Td1.3 年平均雷暴日數(shù)，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站資料確定； Ae 與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積(km)，按GBJ57修訂本附錄所規(guī)定的方法計(jì)算； K 校正系數(shù)第28頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三29第二節(jié)建筑物防雷裝置第29頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三30一、防雷建筑物分類 建筑物根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，按防雷要求分為三級(jí)

19、。1. 一級(jí)防雷的建筑物 指具有特別重要用途的建筑物，如國(guó)家級(jí)會(huì)堂、辦公建筑、檔案館、大型博展建筑；特大型、大型鐵路旅館站；國(guó)際性的航空港、通信樞紐；國(guó)賓館、大型旅游建筑、國(guó)際港口客運(yùn)站等。另外，還包括國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物和構(gòu)筑物及高度超過(guò)100m的建筑物。第30頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三312. 二級(jí)防雷的建筑物 指重要的人員密集的大型建筑物，如部、省級(jí)辦公樓；省級(jí)會(huì)堂、博展、體育、交通、通信、廣播等建筑以及大型商店、影劇院等。另外，還包括省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物和構(gòu)筑物；19層以上的住宅建筑和高度超過(guò)50m的其他民用建筑物；省級(jí)以上大型計(jì)算中心和裝有重

20、要電子設(shè)備的建筑物等。 3. 三級(jí)防雷建筑物 指當(dāng)年計(jì)算雷擊次數(shù)大于0.05時(shí)，或通過(guò)調(diào)查確定需要防雷的建筑物；建筑群中第31頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三32最高或位于建筑物邊緣高度超過(guò)20m的建筑物；高度為15m以上的煙囪、水塔等孤立的建筑物或構(gòu)筑物，在雷電活動(dòng)較弱地區(qū)(年平均雷暴日不超過(guò)15天)其高度可為20m以上；歷史上雷害事故嚴(yán)重地區(qū)或雷害事故較多地區(qū)的較重要建筑物。二、防雷裝置 建筑物是否需要進(jìn)行防雷保護(hù)，應(yīng)采取哪些防雷措施，要根據(jù)建筑物的防雷等級(jí)來(lái)確定 。對(duì)于一、二類民用建筑，應(yīng)有防直擊雷和防雷電波侵入的措施；對(duì)于第三類民用建筑，應(yīng)有防止雷電波沿低壓架

21、空第32頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三33線路侵入的措施，至于是否需要防止直接雷擊，要根據(jù)建筑物所處的環(huán)境以及建筑物的高度、規(guī)模來(lái)判斷。 1.接閃器 接閃器也叫做受雷裝置，是接受雷電流的金屬導(dǎo)體。由接閃器、引下線和接地體三部分組成。 其作用是防止直接雷擊或是將其上空電場(chǎng)局部 加強(qiáng)，將附近的雷云放電誘導(dǎo)過(guò)來(lái)，雷電流通過(guò)引下線注入大地，從而使離接閃器一定距離內(nèi)一定高度的建筑物免遭直接雷擊。以保證人身及建(構(gòu))筑物的安全。 第33頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三34常見(jiàn)的防雷裝置有： 避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器等。（1）避雷針 一般用

22、鍍鋅圓鋼或焊接鋼管制成，上部制成針尖形狀，圓鋼截面積不得小于100mm2, 鋼管厚度不得小于 3mm。長(zhǎng)為m。高度在以內(nèi)的獨(dú)立避雷針通常用木桿或水泥桿支撐，更高的避雷 針則采用鋼鐵構(gòu)架。 磚木結(jié)構(gòu)房屋，可將避雷針?lè)笥谏綁敳康?4頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三35或屋脊上，用抱箍或?qū)︽i螺栓固定于梁上，固 定部位的長(zhǎng)度約為針高的/3。避雷針插在磚墻內(nèi)的部分約為針高的/3，插在水泥墻的部 分約為針高的/4/5。 避雷針的保護(hù)范圍可以用一個(gè)以避雷針為軸的圓錐形來(lái)表示。圖為單根避雷針保護(hù)范圍示意圖，如果建筑物正處于這個(gè)空間范圍內(nèi)，就能夠得到避雷針的保護(hù)。單支避雷針第35頁(yè)，

23、共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三36第36頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三37按下式計(jì)算 ：P計(jì)算如下：第37頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三38雙支等高避雷針第38頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三39截面中高度為hx的水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)寬度可按下式計(jì)算 ：兩針外側(cè)的保護(hù)范圍可按單針計(jì)算方法確定，兩針間的保護(hù)范圍應(yīng)按通過(guò)兩針頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)O的圓弧來(lái)確定，O點(diǎn)的高度按下式計(jì)算 第39頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三40兩支不等高避雷針 其保護(hù)范圍按下法確

24、定，兩針內(nèi)側(cè)的保護(hù)范圍先按單針作出高針1的保護(hù)范圍，然后經(jīng)過(guò)較低針2的頂點(diǎn)作水平線與之交于點(diǎn)3，再設(shè)點(diǎn)3為一假想針的頂點(diǎn)，作出兩等高針2和3的保護(hù)范圍。兩針外側(cè)的保護(hù)范圍仍按單針計(jì)算。第40頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三41第41頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三42第42頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三43第43頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三44第44頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三45第45頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三46第46頁(yè)

25、，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三47（2）明裝避雷帶（網(wǎng)）的安裝 當(dāng)不上人屋面預(yù)留支撐件有困難時(shí)，可采用預(yù)制混凝土支墩作避雷帶（網(wǎng)）的支架，支架點(diǎn)間距均勻，且直線段部分不宜大于3m，轉(zhuǎn)彎處不宜大于500mm?；炷林Ф瞻磮D15-4預(yù)制。 女兒墻、屋脊上安裝避雷帶（網(wǎng)）支架時(shí)，應(yīng)盡量預(yù)留預(yù)埋安裝件或孔洞。 支架調(diào)正、校平后，可進(jìn)行避雷帶（網(wǎng)）安裝。避雷帶安裝前應(yīng)校直，將校直后的避雷帶（網(wǎng)）逐段焊接或用螺栓固定于支架上。第47頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三48圖15-4 混凝土支墩的預(yù)制第48頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星

26、期三49（3）暗裝避雷帶（網(wǎng)）的安裝 可上人屋面避雷帶（網(wǎng)）可暗設(shè)，埋設(shè)深度為屋面或女兒墻下50mm。避雷帶（網(wǎng)）的間距應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，引至屋面的金屬構(gòu)件、設(shè)備的接地線位置應(yīng)正確，接地點(diǎn)外露。 高層建筑30m以下部分每隔三層設(shè)均壓環(huán)一圈。高層建筑30m以上部分向上每隔三層在結(jié)構(gòu)圈梁內(nèi)敷設(shè)一圈254避雷帶，并與引下線焊接形成水平避雷帶，以防止側(cè)擊雷。第49頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三50第50頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三51（4） 避雷針安裝 避雷針在屋面上的安裝 煙囪避雷針安裝 水塔避雷針安裝 2. 引下線 引下線是連接接閃器和接地裝

27、置的金屬導(dǎo)線，其作用是將接閃器與接地裝置連接在一起，使雷電流構(gòu)成通路。（1） 材料要求 引下線一般采用圓鋼或扁鋼制成，其截面積不應(yīng)小于 48mm2, 在易受腐蝕的部位,其截面積應(yīng)適當(dāng)增大。其尺寸不應(yīng)小于下第51頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三52列數(shù)值：圓鋼直徑為8mm，扁鋼截面積為48mm2,扁鋼厚度為4mm。 引下線 可分明裝和暗裝兩種 明裝時(shí)一般采用直徑8mm的圓鋼或截面l2x4mm2的扁鋼。在易受腐蝕部位，截面適當(dāng)加大。建筑物的金屬構(gòu)件。引下線應(yīng)沿建筑物外墻敷設(shè)。敷設(shè)時(shí)應(yīng)保持一定的松緊度。從接閃器到接地裝置;引下線的敷設(shè)應(yīng)盡量短而直。若必需彎曲時(shí)，彎角應(yīng)大于9

28、0。引下線應(yīng)敷設(shè)于人們不易觸及之處。由地下0.3到地上1.7m的一段引下線應(yīng)加保護(hù)設(shè)施，以避免機(jī)械損壞。第52頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三53暗裝引下線利用鋼筋混凝土中的鋼筋作引下線時(shí)，最少應(yīng)利用四根柱子，每柱中至少用到兩根主筋。 3.接地裝置接地裝置是接地體和接地線的總和。接地體是埋入土壤中或混凝土基礎(chǔ)中作散流作用的導(dǎo)體，包括垂直接地體和水平接地體兩部分。接地線是指從引下線到斷線卡或換線處至接地體的連接導(dǎo)體，應(yīng)與水平接地體等截面。（1）自然接地體的利用在設(shè)計(jì)和裝設(shè)接地裝置時(shí)，首先應(yīng)充分利用第53頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三54自然接

29、地體，以節(jié)約投資。如果實(shí)地測(cè)量所利用的自然接地體電阻已能滿足要求，而且這些自然接地體又滿足熱穩(wěn)定條件，可不必再裝設(shè)人工接地裝置。 可作為自然接地體的物件包括與大地有可靠連接的建筑物的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋、行車的鋼軌、埋地的金屬管道及埋地敷設(shè)的不少于2根的電纜金屬外皮等。對(duì)于變配電所來(lái)說(shuō)，可利用其建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為自然接地體。 利用自然接地體時(shí)，一定要保證良好的電氣連接，在建(構(gòu))筑物結(jié)構(gòu)的結(jié)合處，除已第54頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三55焊接者外，凡用螺栓連接或其他連接的，都要采用跨接焊接，而且跨接線不得小于規(guī)定值。 （）人工接地體的裝設(shè) 人工接地體有垂直埋設(shè)和水平

30、埋設(shè)兩種基本結(jié)構(gòu)形式，如圖15-2所示。人工接地體一般采用鋼管、圓鋼、角鋼或扁鋼等安裝和埋入地下，但不應(yīng)埋設(shè)在垃圾堆、爐渣和強(qiáng)烈腐蝕性土壤處。 最常用的垂直接地體為直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管，這是最為經(jīng)濟(jì)合理的。第55頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三56 圖15-2 人工接地體（a） 垂直埋設(shè)的棒形接地體；（b） 水平埋設(shè)的帶形接地體第56頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三57垂直埋設(shè)的接地體水平接地體和聯(lián)接條第57頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三58.避雷線（又稱架空地線）1、用途 避雷線主要用于保護(hù)線路，也可用

31、以保護(hù)發(fā)電廠、變電所。2、保護(hù)范圍 單根避雷線的保護(hù)范圍按下式計(jì)算：第58頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三59單跟避雷線保護(hù)范圍圖如下：第59頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三60 雙跟避雷線保護(hù)范圍圖如下：第60頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三61 兩不等高避雷線的保護(hù)范圍可按兩不等高避雷針的保護(hù)范圍的確定原則求得。 外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單線計(jì)算，兩線橫截面的保護(hù)范圍可以通過(guò)兩線1、2點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)O的圓弧所確定，O點(diǎn)的高度應(yīng)按下式計(jì)算。第61頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三62.

32、避雷器 避雷器的作用是限制過(guò)電壓以保護(hù)電氣設(shè)備。避雷器的類型主要有保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等幾種。保護(hù)間隙和管型避雷器主要用于限制大氣過(guò)電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線路和變電所進(jìn)線段的保護(hù)。閥型避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護(hù)。（1）保護(hù)間隙與管型避雷器 保護(hù)間隙由兩個(gè)電極（即主間隙和輔助間隙）組成，常用的角型間隙及其與保護(hù)設(shè)備相并聯(lián)的接線如圖所示 第62頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三63第63頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三64 管型避雷器實(shí)質(zhì)上是一種具有較高熄弧能力的保護(hù)間隙 ，原理結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 ：第64頁(yè)，共88頁(yè)，202

33、2年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三65（2）閥型避雷器 閥型避雷器分普通型和磁吹型兩類，基本元件為間隙和非線性電阻，間隙和非線性電阻元件（又稱閥片）相串聯(lián)。如圖所示： 第65頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三66第三節(jié) 建筑物的防雷措施一、建筑物的防雷分級(jí)二、年平均雷暴日數(shù)和年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)三、民用建筑防直擊雷的措施和裝置四、防止雷電波侵入的措施五、高層建筑的防雷第66頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三67一、建筑物的防雷分級(jí) 根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷擊事故的可能性和后果，按防雷要求分為三類： 1、一級(jí)防雷建筑物的保護(hù)措施（1）防直擊雷的

34、接閃器應(yīng)采用裝設(shè)在屋角、屋脊、女兒墻或屋檐上的避雷帶，并在屋面上裝設(shè)不大于10m 10m 的網(wǎng)格。（2）為了防止雷電波的侵入，進(jìn)入建筑物的各種線路及金屬管道宜采用全線埋地引入，并在入戶端將電纜的金屬外皮、鋼管及金屬管道與接地裝置連接。（3）對(duì)于高層建筑，應(yīng)采取防側(cè)擊雷和等電位措施。第67頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三68、二級(jí)防雷建筑物的保護(hù)措施（1） 防直擊雷宜采用裝設(shè)在屋角、屋脊、女兒墻或屋脊上的環(huán)狀避雷帶，并在屋面上裝設(shè)不大于15m15m的網(wǎng)格。（2） 為了防止雷電波的侵入，對(duì)全長(zhǎng)低壓線路采用埋地電纜或在架空金屬線槽內(nèi)的電纜引入，在入戶端將電纜金屬外皮、金屬線

35、槽接地，并與防雷接地裝置相連。（3） 其他防雷措施與一級(jí)防雷措施相同。3、三級(jí)防雷建筑物的保護(hù)措施（1） 防直擊雷宜在建筑物屋角、屋檐、女兒墻或屋脊上裝設(shè)避雷帶或避雷針，當(dāng)采用第68頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三69避雷帶保護(hù)時(shí)，應(yīng)在屋面上裝設(shè)不大于20m20m的網(wǎng)格。對(duì)防直擊雷裝置引下線的要求，與一級(jí)防雷建筑物的保護(hù)措施對(duì)防直擊雷裝置引下線的要求相同。（2） 為了防止雷電波的侵入，應(yīng)在進(jìn)線端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設(shè)備接地相連。若電纜轉(zhuǎn)換為架空線，應(yīng)在轉(zhuǎn)換處裝設(shè)避雷器。.有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)建筑物防雷保護(hù)措施有爆炸危險(xiǎn)的建筑物防雷對(duì)存放有易燃燒、易爆炸物品的建筑

36、物，由于電火花可能造成爆炸和燃燒，故對(duì)這類建筑物的防雷要求相當(dāng)嚴(yán)格。對(duì)于直擊雷、雷電感應(yīng)和沿架空線第69頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三70侵入的高電位，還應(yīng)增加避雷網(wǎng)或避雷帶的引下線，其間距為1824m。防雷系統(tǒng)和內(nèi)部的金屬管線或金屬設(shè)備的距離不得小于3m。二、年平均雷暴日數(shù)和年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù) (1) 年平均雷暴日數(shù)Td 由當(dāng)?shù)貧庀笳窘y(tǒng)計(jì)的多年雷暴日的年平均值，稱為年平均雷暴日數(shù)。 此值不超過(guò)15d的地區(qū)稱為少雷區(qū)，此值超過(guò)40d的地區(qū)稱為多雷區(qū)。在1h內(nèi)只要聽(tīng)到雷聲或者看到雷閃就算一個(gè)雷暴小時(shí)。我國(guó)大部分地區(qū)一個(gè)雷暴日約折合3個(gè)雷暴小時(shí)。第70頁(yè)，共88頁(yè)，2022

37、年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三71(2)年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù) 年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)表征建筑物可能遭受雷擊的一個(gè)頻率參數(shù)，按GB5005794建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范修訂本規(guī)定，用下列經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算：N=0.024KTd1.3Ae（3）接地的一般要求所有的電氣設(shè)備都應(yīng)采用接地或接零。設(shè)計(jì)中應(yīng)首先考慮自然接地。輸送易燃易爆物質(zhì)的金屬管道不能做接地體。在允許不同的電氣設(shè)備使用一個(gè)總的接地裝置時(shí)，其接地電阻值應(yīng)滿足其中最小值的要求。第71頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三72接地極與獨(dú)立避雷針接地極之間的地下距離不應(yīng)小于3M。防雷保護(hù)的接地裝置可與一般電氣設(shè)備的接地裝置相連接，并與埋地金屬

38、管道相互連接。專用電氣設(shè)備的接地應(yīng)與其他設(shè)備的接地以及防雷接地分開(kāi)，并應(yīng)單獨(dú)設(shè)置接地裝置。第四節(jié) 防止雷電波侵入的措施 雷電波的侵入，是由于雷電對(duì)架空線路或金屬管道的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)危及人身安全或損壞設(shè)備。第72頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三73對(duì)于一類防雷建筑物，為防止雷電波侵入應(yīng)采取如下措施：低壓電纜宜全線采用電纜直接埋地敷設(shè)，并在入戶端將電纜的外皮、鋼管接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上。對(duì)于二類防雷建筑物其防雷電波侵入的措施，應(yīng)符合下列要求：（1）當(dāng)全線路采用埋地電纜或敷設(shè)在架空線槽內(nèi)的電纜引入時(shí)，在進(jìn)戶端應(yīng)將電纜金屬外皮、金屬線槽接地； （2）

39、架空和直埋接地的金屬管道在進(jìn)入建筑物處應(yīng)就近與防雷的接地裝置相連；當(dāng)不相連時(shí)，架空管道應(yīng)接地，其接地沖擊電阻不應(yīng)大于10。第73頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三74對(duì)于三類防雷建筑物防雷電波侵入的措施，應(yīng)符合下列要求：對(duì)電纜進(jìn)出線，應(yīng)在進(jìn)出端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設(shè)備接地相連。對(duì)低壓架空進(jìn)出線，應(yīng)在進(jìn)出處裝設(shè)避雷器，并將其與絕緣子鐵腳、金具連接在一起接地，沖擊接地電阻不宜大于30。各類防雷建筑物的保護(hù)措施1、防直接雷 采用避雷針，避雷帶或避雷網(wǎng)。一般優(yōu)先考慮采用避雷針。當(dāng)建筑上不允許裝設(shè)高出屋頂?shù)谋芾揍?，同時(shí)屋頂面積不大時(shí)，可采第74頁(yè)，共88頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)23分，星期三75用避雷帶。若屋頂面積較大時(shí)，采用避雷網(wǎng)。 關(guān)于采用避雷針?lè)乐苯永椎淖饔迷?，曾有兩種不同看法。有人認(rèn)為，避雷針在雷云感應(yīng)下產(chǎn)生尖端無(wú)聲放電，能中和雷云中所帶的電荷，從而避免了直接雷擊。 實(shí)測(cè)證明，一根避雷針的無(wú)聲放電電流一般僅幾個(gè)mA。幾千根避雷針在幾十分鐘內(nèi)無(wú)聲放電的總電量，才相當(dāng)于一次中等雷擊釋放的電量。因此，避雷針在雷云電場(chǎng)作用下，以無(wú)聲