北大建筑設備課件第九章

第九章建筑電氣(七)9.4.1建筑防雷

9.4.1建筑防雷

雷電現(xiàn)象是自然界大氣層中在特定條件下形成的。雷云對地面泄放電荷的現(xiàn)象，稱為雷擊。雷擊產(chǎn)生的破壞力極大，它對地面上的建筑物、電氣線路、電氣設備和人身都可能造成直接或間接的危害。因此必須采取適當?shù)姆婪洞胧?。雷擊的危害方式主要有直擊雷，雷電感應和雷電波侵入等方式。雷電的破壞作?/p>

1）直擊雷

直擊雷就是雷云直接通過建筑物或地面設備對地放電的過程。強大的雷電流通過建筑物產(chǎn)生大量的熱，使其破壞，還能產(chǎn)生過電壓破壞絕緣，產(chǎn)生火花，引起燃燒和爆炸等。雷電的破壞作用2）雷電感應附近有雷云或落雷所引起的電磁作用的結(jié)果，分靜電感應和電磁感應。靜電感應是由于雷云靠近建筑物，使建筑物頂部由于靜電感應積聚起極性相反的電荷，來不及流散入地形成很高的對地電位，在建筑物內(nèi)引起火花；電磁感應是當雷電流通過金屬導體入地時，形成迅速變化的強大磁場，在附近的金屬導體內(nèi)感應出電勢，而在導體回路的缺口處引起火花，發(fā)生火災。雷電的破壞作用

3）雷電波侵入架空線路在直接受到雷擊或因附近落雷而感應出過電壓時，如果在中途不能使大量電荷入地，就會侵入建筑物內(nèi)，破壞建筑物和電氣設備。防雷裝置避雷針引下線斷接卡子（測試點）接地體接地線

避雷裝置的作用是將雷云電荷或建筑物感應電荷迅速引導入地，以保護建筑物、電氣設備及人身不受損害。其主要由接閃器、引下線和接地裝置等組成。1.接閃器接閃器是引導雷電流的裝置。接閃器的類型主要有避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)和避雷器等。防雷裝置避雷針避雷針

（1）避雷針常用在屋面較小建筑物、構(gòu)筑物上，有些室外低矮的大型設備附近，一般在地面上設置獨立的避雷針。避雷針一般用鍍鋅圓鋼或鍍鋅鋼管制成。避雷帶防雷裝置

（2）避雷帶（網(wǎng)）常設置在屋面較大的建筑物上，沿建筑物易受雷擊的部位（如屋脊、屋角等）裝設成閉合的環(huán)形（網(wǎng)格形狀）導體。避雷帶（網(wǎng)）常用鍍鋅圓鋼制作。，以保護架空線路免受雷擊。避雷線防雷裝置3）避雷線一般采用截面不小于35㎜的鍍鋅鋼絞線，架設在架空線路之上，以保護架空線路免受雷擊。引下線引下線測試點2.引下線引下線是將雷電流引入大地的通道。引下線的材料多采用鍍鋅扁鋼或圓鋼。圖為利用柱筋作為引下線時，在柱筋上設置的測試點做法。2.引下線高層建筑的外墻有大量的金屬門窗等金屬導體，易遭受雷擊，稱側(cè)雷擊。為防止側(cè)雷擊，將建筑物外墻圈梁內(nèi)敷設圓鋼與引下線連接成環(huán)形導體，稱均壓環(huán)。外墻的金屬導體與附近的均壓環(huán)連接，可以有效防止側(cè)雷擊。防雷裝置避雷帶(網(wǎng))引下線（柱筋）測試點接地體(基礎筋)接地線(地梁筋)均壓環(huán)（梁筋）2.引下線

為便于測量接地電阻，在引下線距地1.8m處裝設斷接卡子（接地電阻測試點），并在引下線地上1.7m至地下0.3m的一段加裝塑料管（或竹管）保護。利用建筑柱子內(nèi)鋼筋作為引下線時，不能設置斷接卡子，一般在距地0.5m處用短的扁鋼或鍍鋅鋼筋從柱筋焊接引出，作為測試接地電阻的測試點。利用柱子內(nèi)柱筋作為引下線時，柱內(nèi)的鋼筋應每根柱至少使用兩根，鋼筋搭接時應焊接牢固以連接成電氣通路，上部焊接在接閃器上，下部焊接在接地裝置上。防雷裝置

接地裝置可迅速使雷電流在大地中流散。接地裝置按安裝形式分為垂直接地體和水平接地體。一般垂直接地體長度在2.5m～3.0m之間，常用鍍鋅圓鋼、角鋼、鋼管、扁鋼等材料，其最小規(guī)格見表9.6所示。

3.接地裝置接地裝置最小規(guī)格表9.6名稱接閃器引下線接地體避雷針煙囪上避雷網(wǎng)帶煙囪頂上避雷環(huán)一般處所裝在水平垂直針長m煙囪上1以下1~2埋地埋地埋地圓鋼直徑㎜121620-8128121010鋼管直徑㎜2025--------扁鋼截面㎜2----4810048100100-厚度㎜----44444-角鋼厚度㎜---------4鋼管壁厚㎜---------3.5鍍鋅鋼絞線㎜2---35---25--

接地電流從接地體向大地周圍流散所遇到的全部電阻稱為接地電阻。接地電阻越小，越容易流散雷電流。當有雷電流通過接地裝置向大地流散時，在接地裝置附近的地面上，將形成較高的跨步電壓，危及行人安全，因此接地體應埋設在行人較少的地方，要求接地裝置距建筑物或構(gòu)筑物出入口及人行道不應小于3m時，應采取降低跨步電壓的措施，如在接地裝置上面敷設50-80mm厚的瀝青層，其寬度超過接地裝置2m。3.接地裝置

避雷器用來防護雷電沿線路侵入建筑物內(nèi)，以免電氣設備損壞。常用避雷器的型式有閥式避雷器、管式避雷器、金屬氧化物避雷器、保護間隙和擊穿保險器等。

閥式避雷器金屬氧化物避雷器4.避雷器電氣線路防雷措施

防雷的基本措施主要是利用避雷裝置，把雷云電荷引導流入大地，以削弱其危害，確保電力系統(tǒng)和電氣設備的安全運行。

1.配電變壓器的防雷措施對配電變壓器的防雷電保護，一般采用閥型避雷器。避雷器的接地線、變壓器的外殼及低壓側(cè)的中性點接地線應連接在一起后，統(tǒng)一連接到接地裝置上。如果變壓器低壓側(cè)為中性點不接地系統(tǒng)，應在中性點裝設擊穿保險器。

2.架空線路的防雷措施

3～10V及以下架空線路的防雷保護一般采用裝設避雷器和避雷線的方法，架空線路桿上固定的金屬構(gòu)件應接地。

3.低壓接戶線的防雷措施為了防止雷電波沿低壓線路侵入建筑物內(nèi)，應將接戶線入戶端絕緣子鐵腳接地，其接地電阻應不大于30Ω。

4.變配電所的防雷措施變配電所的防雷措施主要是采用避雷針（防止直擊雷）和裝設閥型避雷裝置（防止雷電波侵入）電氣線路防雷措施高層建筑防雷

現(xiàn)代的高層建筑物，結(jié)構(gòu)的梁、柱、墻及地下基礎均有相當數(shù)量的鋼筋?？砂堰@些鋼筋從上到下全部連接成