高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計-畢業(yè)論文

高層住宅樓防雷接地系統(tǒng)設(shè)計摘要自古以來，雷電災(zāi)害就一直存在，根據(jù)統(tǒng)計，地球在任何時候平均有2000多個雷暴，平均閃電次數(shù)每秒100次，每次閃電強度高達(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。同時防雷對象也從強電領(lǐng)域延伸到弱電領(lǐng)域。閃電產(chǎn)生的電磁脈沖對人身和財產(chǎn)的危害超過了直接雷擊的危害，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abstractSinceancienttimes,thethunderandlightningdisastershavebeenthere,accordingtostatistics,theearthatanytimeonaveragetherearemorethan2thousandthunderstorms,theaveragenumberoflightningpersecond,100times,eachtimethelightningintensityofupto1billionvolts,damagecanbeimagined.Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,moreandmorehigh-risebuildingsintothefieldofvision.Themosttypicalistheintelligentbuilding,high-risebuildingstoattractlightning,maketheirbuildingsandnearbybuildingsweredestroyed.Inaddition,withthedevelopmentofmicroelectronicstechnologyandwidelyusedinvariousfields,thelightningdisastermaterialtransferthelightningofthebuildingitselftodestroyindoorelectricalequipment,electronicequipment,andlivingwithinthebuildingofpersonalinjuryaccidents.Atthesametime,alsofromastrongfieldoflightningprotectionobjectextendstotheweakelectricfield.ThegenerationoflightningelectromagneticpulseharmtopeopleandpropertythanthedirectlightningTheharm,hasbecomeamajorhazardcausedbylightning.Thelightningprotectionofelectricalequipmentinhigh-risebuildingsofthegroundingtechnologyandnotdirectlyrelatedtothesafetyandreliabilityoftheequipmentandpersonalsafety,sowecanseetheimportanceofbuildinglightningprotectionandgrounding.Keywords:lightningprotection,grounding,andotherpotential目錄TOC\o"1-3"\h\u17765緒論 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，從那時候開始，建筑物等設(shè)施都有了一定的對雷電的防護(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。手機接打電話遭受雷擊致死，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)人身和財產(chǎn)安全，我們必須認(rèn)識到建筑防雷接地的重要性。建筑防雷接地工程是一個系統(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方面。首先，介紹了對建筑物及其內(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。然后介紹目前針對這四種雷電危害的電氣綜合防雷系統(tǒng)的設(shè)計──外部防雷和室內(nèi)保護(hù).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)生強烈的雷擊伴隨著轟隆的聲音。當(dāng)然，云層之間的放電對穿越其間的飛行機器產(chǎn)生很大的影響，但對地面上的建筑物、人和動物沒有太大的影響。然而，地球帶電云對大地的放電，會使建筑物，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)計的主要對象。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點的猛烈放電現(xiàn)象。它的破壞力非常的巨大，如果不能及時的引入大地，將導(dǎo)致在排放通道范圍內(nèi)的建筑物，設(shè)施，人和動物遭受嚴(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散，侵入和危及室內(nèi)電子設(shè)備和自動控制系統(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)信號系統(tǒng)，抵御電子設(shè)備的損壞或損壞。同時，它可能會導(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10歐姆的接地電阻，根據(jù)歐姆定律，我們可以看到一個電壓為100kV。因為一點和C點，D點相連，所以這些點100KV的電壓。E指著0的電壓值，設(shè)備D和E點之間的電壓差為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，形成一個強大的即時狀態(tài)磁場渦，溫和對電子設(shè)備造成干擾，數(shù)據(jù)丟失，將導(dǎo)致故障或暫時麻痹;嚴(yán)重的話會使組件故障，可能導(dǎo)致電路板燒毀，使整個系統(tǒng)癱瘓。以上四個方面的雷電對建筑物的破壞后，感應(yīng)過電壓和地電位反擊的三個最集中在三個，統(tǒng)稱為雷電電磁脈沖。從相關(guān)統(tǒng)計核實來看，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)計不同于以往簡單的設(shè)計。高層建筑物防雷設(shè)計的第一步，首先是要了解到建筑物的防雷等級?！督ㄖ锓览自O(shè)計規(guī)范》(GB50057－972000)中，等級的劃分，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)計年雷擊次數(shù)N。建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)計算公式如下：N=k*Ng*Ae（1）式中：N──建筑物年預(yù)計雷擊次數(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)按下式計算：Ng＝0.024Td1.3（2）式中：Td──年平均雷暴日，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_、站資料確定（d／a）。建筑物等效面積Ae是其實際平面積向外擴大后的面積。其計算方法分以下三個方面：（1）當(dāng)建筑物的高H小于100m時，其等效面積按以下公式計算：（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，建筑物的等效面積按下式計算：Ae＝[LW＋2H（L＋W）＋πH2]?10-6（4）（3）當(dāng)建筑物各個部位的高度不一致時，應(yīng)沿=周邊逐點算出最大擴大寬度，其等效面積Ae應(yīng)按每點最大擴大寬度外端的連接線所包圍的面積計算。（4）根據(jù)上述公式計算N后可確定雷電等級。一般按其重要性和性質(zhì)分為辦公樓、省級辦公樓、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兩類。2.綜合防雷系統(tǒng)設(shè)計2.1綜合防雷接地設(shè)計六大要素：防雷接地設(shè)計是一個非常復(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路，一個雷電危險因素為綜合保護(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，是各種類型的電子設(shè)備或電氣系統(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、電話線、數(shù)據(jù)線或天線信號線）

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，仍有少量的電線沿公路納入設(shè)備，它是非常危險的，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。（不低于三級防雷））2.1.3均壓指建筑物的各個部分是形成等勢，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統(tǒng)一的導(dǎo)體，建筑當(dāng)然不會有不同的等電位，所以你可以確保建筑物不會產(chǎn)生反擊和危險人體安全接觸電壓或階躍電壓，防止雷電電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，因為大多數(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，使整個建筑成為一個很好的潛在的等電位體。2.1.4屏蔽屏蔽是使通信設(shè)備，計算機，精密儀器和自動控制系統(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，有時在雷擊或雷電，雷電電磁輻射也會受到影響，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，形成一個籠來實現(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，防雷工程設(shè)計已經(jīng)不再提倡單獨接地，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4Ω降低到1Ω。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)代建筑實現(xiàn)照明，電力，電話，電視和計算機設(shè)備的功能都是通過遍布各處的管線，在設(shè)計防雷系統(tǒng)的過程時，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)范圍。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。因此，各種室內(nèi)管道的設(shè)計，必須將防雷接地系統(tǒng)統(tǒng)一考慮到位。2.2綜合防雷設(shè)計分類傳統(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)計方法難以滿足現(xiàn)代建筑防雷的需要。根據(jù)上述六個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)計如下所述。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。.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)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和雷云距離。因為它與建筑物的鋼網(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會，而避雷針大大增加了被閃電擊中的機會。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間大大縮短，從而大大降低了雷電的危險。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，接地電阻盡可能小，接地裝置接地，否則不但不會達(dá)到吸引雷電的作用，但會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)范圍的計算方法：目前我國《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-942000）采納了國際電工委員（IEC）推薦的“滾球法”作為避雷針保護(hù)范圍的計算方法。在此就不再敘述，如有需要可參見《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-942000）附錄4。避雷針的制作規(guī)格：由許多實際調(diào)查統(tǒng)計資料表明，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GB50057-942000第四章)。近期國內(nèi)市場銷售的產(chǎn)品稱為主動避雷針，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)儲能達(dá)到一定程度時，就會在避雷針的尖端放電，電離空氣周圍的尖端會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)范圍增大，或相當(dāng)于加高。.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，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)范圍大而有效，這是避雷針無法比擬的。避雷帶一般由扁鋼制成，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。.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)，從表面增強只有6-7cm，表面越薄，雷擊點越小。但是，一些建筑物具有防水層和厚的絕緣層，從加強層厚度大于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整體防雷裝置。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。因為當(dāng)大量雷電流從引下線通過時，會靠近地面設(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，因為它和地板和地板的梁連接在一起，這樣會在接地網(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)計規(guī)范有以下要求：表1建筑物防雷等級引下線數(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，將夾子從地上斷開連接到1.8M。當(dāng)使用混凝土柱做下線時，因為它是從上到下連接的，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，另一個圓鋼（Φ≥10）焊接到圓柱的外壁，作為防雷測試點。每根導(dǎo)線的抗沖擊強度不應(yīng)大于5Ω。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直接埋在地下的鋼筋基礎(chǔ)，因為鋼筋是導(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，人們單獨加的。2.2.2內(nèi)部防雷系統(tǒng)及其設(shè)計作用和構(gòu)筑與建筑內(nèi)部防雷工程成為內(nèi)部防雷工程，其系統(tǒng)是內(nèi)部防雷系統(tǒng)。建筑物的防雷工作范圍十分廣泛，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，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)計的六個要素中描述，以下主要深入研究SPD設(shè)計和安裝防雷裝置和等電位連接。浪涌保護(hù)器設(shè)計和安裝浪涌保護(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)計者負(fù)責(zé)設(shè)計選項。這里主要介紹建筑物電力系統(tǒng)浪涌保護(hù)裝置的防雷設(shè)計應(yīng)用。電力系統(tǒng)防雷主要是防止雷電波通過電力線對計算機及相關(guān)設(shè)備的危害。為了避免避雷器接收到高電壓，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)計規(guī)范》（GB50057-942000）和《建筑電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2004，應(yīng)采取分級防護(hù)，逐級放電的原則。具體設(shè)計實踐：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SPD，可以有一個閃電等級的確定。一般來說，一類防雷建筑需要四級;二類需要三級;三類需要兩級。為了保證雷電高壓先通過一個電源避雷器，再經(jīng)過第二級，第三級或最后一級電源避雷器，一個電源避雷器和二次電源避雷器之間的距離在10米以上，如果距離兩個不夠，可以與線圈防雷盒一起使用，這樣可以避免二級或三級浪涌避雷器首先遭受雷擊而損壞。有三點要注意：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)致較低級別的SPD被燒毀;第二個SPD安裝電路應(yīng)配備過電流保護(hù)裝置，因為為了防止因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)實踐的一般做法，二級SPD對斷路器設(shè)定電流選擇40A，三級SPD對斷路器設(shè)定電流選32A，最后一級SPD斷路器設(shè)定電流選擇25A，一級SPD無需安裝，因為一級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SPD需要與接地裝置等電位連接。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，減少電源故障的機會，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，實現(xiàn)不同的工作或測試要求。建筑物的等電位連接設(shè)計如下：.1總等電位連接和局部等電位連接總等電位MEB聯(lián)結(jié)作用于整個建筑，MEB對于任何一個建筑物必須設(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)拒動帶來的危害。據(jù)統(tǒng)計國內(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)采用自動切斷電源法作為防止間接電擊的措施時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，是在建筑物局部范圍內(nèi)按需要再按設(shè)計規(guī)范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)后故障電壓對人身和電氣設(shè)備的危害，降低預(yù)期接觸電壓一般在對于過電流保護(hù)不滿足切斷電流的時間要求時設(shè)置。主要用于衛(wèi)生間、浴室等部位。多個局部等電位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，特別是在存在個人和設(shè)備安全過電壓力矩的情況下。因此，有必要對建筑物的外殼，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，對于氣體管道，只有建筑物連接到接地系統(tǒng)，但在每個接頭處有輔助跳線。因為氣體管道本身不允許多個接地連接，使其成為接地系統(tǒng)的一部分。.3各樓層的等電位連接每個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。.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大的整體，公用接地系統(tǒng)在大的范圍內(nèi)是等電位連接，如我們的普通機房工作接地，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)電位不均勻的可能性。樓底座有接地網(wǎng)，樓層內(nèi)有等電位均壓環(huán)，屋頂和避雷裝置連接在一起形成等電位，使得在法拉第籠結(jié)構(gòu)中的人與設(shè)備不會有雷擊的危險。因此，建筑物及其電子信息系統(tǒng)中的等電位連接是最重要的電氣安全措施。此外，為了保證等電位連接的可靠性，等電位連接線應(yīng)為導(dǎo)電性好的銅導(dǎo)線和銅排，它的成本相當(dāng)?shù)土?，不需要造價昂貴的電氣設(shè)備，僅消耗少量的導(dǎo)線，與人工接地極不同，由于土壤潮濕使得人工接地氧化腐蝕（事實上，同時實現(xiàn)等電位連接以實現(xiàn)接地，因為連接的水管和地基加固本身發(fā)揮了低電阻的長壽命接地效果），它能確保電氣安全，可靠性運作。遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于我們以往使用得人工接地。在發(fā)達(dá)國家中，如果住宅內(nèi)不不做總等電位連接，浴室內(nèi)也不做局部等電位連接，即使在住宅外做了人工接地，甲方也不會驗收，當(dāng)?shù)毓╇姽疽矔噪姎馍喜话踩珵橛删芙^供電。所以，我國為適應(yīng)越來越日新月異電子器件帶來的的科技時，必須跟上發(fā)達(dá)國家的節(jié)奏，加強檢查新建建筑物中等電位的連接是否符合我國現(xiàn)有規(guī)范。結(jié)論防雷是現(xiàn)代高層建筑物的一項重要措施，因為其內(nèi)部使用越來越多的電子設(shè)備，使雷電損壞的可能性大大增加，形式也在增加?？梢哉f閃電沒有改變，改變的是建筑物的使用環(huán)境。因此，目前的電氣防雷設(shè)計要求與過去有很大的不同，對建筑物的雷電電磁脈沖及其內(nèi)部設(shè)備損壞已大大超過以往。因此，現(xiàn)代建筑物的防雷設(shè)計應(yīng)考慮各種因素對雷電的損害，應(yīng)采用外部防雷設(shè)計的集成防雷系統(tǒng)，內(nèi)部雷電電磁脈沖，具有外部防雷和內(nèi)部防雷的各種措施以保護(hù)建筑物，設(shè)備和人員的安全。在我國外部防雷措施已相對完善，但內(nèi)部避雷措施仍有各種缺陷，因此我國的電氣設(shè)計人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)國外內(nèi)部防雷設(shè)計的先進(jìn)經(jīng)驗，把國內(nèi)的內(nèi)部防雷設(shè)計逐步完善起來。參考文獻(xiàn)1.建筑物防雷設(shè)計規(guī)范(GB50057-94)2.建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50303-2002）3.建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范4.建筑物電氣裝置5.民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范6.供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（GB50052-95）7.接地裝置施工驗收規(guī)范（GB50169-2006）8.智能建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50339-2003）9.建筑物防雷工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50601-2010）致謝在本次論文設(shè)計過程中，感謝我的學(xué)校，給了我學(xué)習(xí)的機會，在學(xué)習(xí)中，老師從選題指導(dǎo)、論文框架到細(xì)節(jié)修改，都給予了細(xì)致的指導(dǎo)，提出了很多寶貴的意見與建議，老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。這篇論文是在老師的精心指導(dǎo)和大力支持下才完成的。感謝所有授我以業(yè)的老師，沒有這些年知識的積淀，我沒有這么大的動力和信心完成這篇論文。感恩之余，誠懇地請各位老師對我的論文多加批評指正，使我及時完善論文的不足之處。最后，我要向百忙之中抽時間對本文進(jìn)行審閱的各位老師表示衷心的感謝?；贑8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進(jìn)電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)