建筑物防雷保護(hù)

建筑物防雷保護(hù)1第一頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六主要內(nèi)容第一節(jié)雷電的基本知識第二節(jié)建筑物防雷裝置第三節(jié)建筑物防雷措施第四節(jié)防雷擊電脈沖的建筑物措施2第二頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六第一節(jié)雷電的基本知識

一、雷電的基本知識

雷電是一種自然現(xiàn)象。雷電就是雷云之間或雷云對大地的放電現(xiàn)象。雷電具有極大的破壞作用。

雷電的特點(diǎn)

①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的雷電流幅值對應(yīng)的概率約為12%。

②沖擊過電壓很高

直擊雷沖擊過電壓可高達(dá)數(shù)千千伏、感應(yīng)雷沖擊過電壓可高達(dá)數(shù)百千伏。3第三頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六③沖擊性強(qiáng)

雷電放電時間極短，從而表現(xiàn)出很強(qiáng)的沖擊性。

④雷電流陡度大，有高頻特征。

雷電的危害

①爆炸和火災(zāi)②電擊③毀壞設(shè)備和設(shè)施

④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)所引起的過電壓，叫做感應(yīng)過電壓或感應(yīng)雷。它們的特點(diǎn)如下表所示。4第四頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六種類特點(diǎn)直接雷擊雷云直接對地面物體放電，雷擊的時間雖然很短，只有萬分之幾到百分之幾秒，但有很大的電流通過，可達(dá)100～200kA，使空氣溫度驟然升到攝氏1～2萬度，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波，造成房屋損壞，人畜傷亡。當(dāng)雷電流通過有電阻或電感物體時，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)大感應(yīng)過電壓或感應(yīng)雷靜電感應(yīng)是由于建筑物上空有雷云時，建筑物會感應(yīng)出與雷云所帶電負(fù)荷相反的電荷，雷云向地面開始放電后，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)雷電流通過金屬體入地時，形成強(qiáng)大的磁場，能使附近的金屬導(dǎo)體感應(yīng)出高電勢，在導(dǎo)體回路的缺口引起火花5第五頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六雷電的產(chǎn)生

下行先導(dǎo)放電6第六頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六7第七頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六

在雷雨季節(jié)時，地面的氣溫變化不均，時而升高時而降低。當(dāng)氣溫升高時，就會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，且有時會被氣流攜走，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，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8第八頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六破空氣的絕緣，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，這就是人們常見的雷電。雷電是大氣中的放電現(xiàn)象，多形成在積雨云中，積雨云隨著溫度和氣流的變化會下停地運(yùn)動，運(yùn)動中摩擦生電，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，其間的電場超過25～30kv／cm，將發(fā)生激烈的放電，同時出現(xiàn)強(qiáng)烈9第九頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六的閃光。由于放電時溫度高達(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。地球上任何時候都有雷電在活動。據(jù)統(tǒng)計，每秒鐘造就1800陣?yán)子?，伴隨600次閃電，其中就有100個炸雷擊落地面，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。其中美國每年有將近400人被雷擊死，財產(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10第十頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六成15名小學(xué)生死亡，多人受傷。雷電還將樹下5個人全部燒死。將另外4名在田間勞作的農(nóng)民擊死。我國也是一個雷電災(zāi)害頻發(fā)的國家。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)山背村是個罕見的雷區(qū)，近10多年來曾先后被雷電擊死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。11第十一頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六

雷電的大小和多少以及活動情況，與各個地區(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,其對地電壓高達(dá)幾億伏,當(dāng)雷云與地面凸出物之間的電場強(qiáng)12第十二頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六強(qiáng)度達(dá)到空氣擊穿強(qiáng)度時,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)北京天安門廣場上一個直擊雷打倒10名游客，其中2人因電流通過身體搶救無效而身亡。直擊雷產(chǎn)生的數(shù)十萬至數(shù)百萬伏的沖擊電壓會毀壞發(fā)電機(jī)、電力變壓器等電氣設(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。13第十三頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六

另外，直擊雷的巨大的雷電流通過被雷擊物，在極短的時間內(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5號油罐遭雷擊爆炸，大火燒了60小時，火焰高300米，燒掉4萬噸原抽，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。14第十四頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六2.球形雷

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。例如，1978年8月17日晚上，原蘇聯(lián)登山隊在高加索山坡上宿營，5名隊員鉆在睡袋里熟睡，突然一個網(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，頓時傳來咝咝烤肉的焦臭味，此球在5個睡袋中輪番跳進(jìn)跳出，最后消失,致使1人彼活活燒死,4個嚴(yán)重?zé)齻?5第十五頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六

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,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。16第十六頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六

這種磁場能在附近的金屬導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電壓，造成對人體的二次放電，從而損壞電氣設(shè)備。例如，1992年6月22日，一個落地雷砸在國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條國內(nèi)同步線路和一條國際同步線路擊斷，使計算機(jī)系統(tǒng)中斷46小時，直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)十萬元。

雷電感應(yīng)的防止辦法是將感應(yīng)電荷的屋頂金屬通過引下線、接地裝置泄入大地。17第十七頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六

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3x108m／s。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。18第十八頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六

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)電燈不開自亮又瞬間熄滅，當(dāng)晚，1、3、4號樓160戶人家中有20多臺彩電損壞。

一般在線路進(jìn)入建筑物處安裝避雷器進(jìn)行防護(hù)。19第十九頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六20第二十頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六(5)雷電“反擊”

雷擊直擊雷防護(hù)裝置時，雷電流經(jīng)接閃器，沿引下線流入接地裝置的過程中，由于各部分阻抗的作用，接閃器、引下線、接地裝置上將產(chǎn)生不同的較高對地電位，若被保護(hù)物與其間距不夠時，會發(fā)生直擊雷防護(hù)裝置對被保護(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。21第二十一頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六（二）雷電的危害

雷云的電勢（即雷云與大地間的電位差）大到1至10萬伏，放電時間極短，電流強(qiáng)度很大，估計最大可達(dá)到15到20萬安培，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)

遭受直接雷擊的樹木、電桿、房屋等，因通過強(qiáng)大的雷電流會產(chǎn)生很大的熱量，但在極短的時間內(nèi)又不易散發(fā)出來，所以會使金屬熔化，使樹木燒焦。同時由于物22第二十二頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六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)在雷電流通過的周圍，將有強(qiáng)大的電磁場產(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23第二十三頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六雷電流幅值一般在第一次閃擊時出現(xiàn)。即主放電時雷電流的最大值，可達(dá)數(shù)萬至數(shù)十萬安。做防雷設(shè)計按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

系指雷電流瞬時值隨時間上升的速率。雷電流陡度可達(dá)50kA～s，平均陡度約30kA～s。24第二十四頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六3、雷電放電時間

雷電放電時間極短，全部時間一部不超過500ms每次主放電不超過0.1ms；做防雷設(shè)計時一般取波頭為2.6us，波頭形狀為斜角形。25第二十五頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六4、雷電沖擊過電壓

雷電沖擊過電壓系指雷電壓的最大值。直擊雷的沖擊過電壓Ut(kV)主要決定于雷電流通路的特征，其大小為：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)的沖擊過電壓只在極少的情況下達(dá)到500～600kV。26第二十六頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六5、年平均雷暴日數(shù)Td

由當(dāng)?shù)貧庀笈_站統(tǒng)計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15天的地區(qū)稱為少雷區(qū)；此值超過40天的地區(qū)稱為多雷區(qū)。也有用雷暴小時作單位的，即在1h內(nèi)只要聽到雷聲或看到雷閃就算一個雷暴小時。我國大部分地區(qū)一個雷暴日約折合為3個雷暴小時。27第二十七頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六28第二十八頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六6、年預(yù)計雷擊次數(shù)

這是表征建筑物可能遭受雷擊的一個頻率參數(shù)，用下列經(jīng)驗(yàn)公式來計算：

N＝0.024KTd1.3Ae式中N─建筑物的年預(yù)計雷擊次數(shù)(次/年)；

Td1.3─年平均雷暴日數(shù)，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_、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)

定的方法計算；

K─校正系數(shù)29第二十九頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六第二節(jié)建筑物防雷裝置30第三十頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六一、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。

1.一級防雷的建筑物

指具有特別重要用途的建筑物，如國家級會堂、辦公建筑、檔案館、大型博展建筑；特大型、大型鐵路旅館站；國際性的航空港、通信樞紐；國賓館、大型旅游建筑、國際港口客運(yùn)站等。另外，還包括國家級重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物和構(gòu)筑物及高度超過100m的建筑物。31第三十一頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六2.二級防雷的建筑物

指重要的人員密集的大型建筑物，如部、省級辦公樓；省級會堂、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50m的其他民用建筑物；省級以上大型計算中心和裝有重要電子設(shè)備的建筑物等。

3.三級防雷建筑物

指當(dāng)年計算雷擊次數(shù)大于0.05時，或通過調(diào)查確定需要防雷的建筑物；建筑群中32第三十二頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六最高或位于建筑物邊緣高度超過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，在雷電活動較弱地區(qū)(年平均雷暴日不超過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)建筑物的防雷等級來確定。對于一、二類民用建筑，應(yīng)有防直擊雷和防雷電波侵入的措施；對于第三類民用建筑，應(yīng)有防止雷電波沿低壓架空33第三十三頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六線路侵入的措施，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局部加強(qiáng)，將附近的雷云放電誘導(dǎo)過來，雷電流通過引下線注入大地，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。34第三十四頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六常見的防雷裝置有：

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。長為１～２m。高度在２０ｍ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，可將避雷針敷于山墻頂部35第三十五頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六或屋脊上，用抱箍或?qū)︽i螺栓固定于梁上，固定部位的長度約為針高的１/3。避雷針插在磚墻內(nèi)的部分約為針高的１/3，插在水泥墻的部分約為針高的１/4～１/5。

避雷針的保護(hù)范圍可以用一個以避雷針為軸的圓錐形來表示。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空間范圍內(nèi)，就能夠得到避雷針的保護(hù)。

①單支避雷針36第三十六頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六37第三十七頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六按下式計算：P計算如下：38第三十八頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六②雙支等高避雷針39第三十九頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六截面中高度為hx的水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)寬度可按下式計算：兩針外側(cè)的保護(hù)范圍可按單針計算方法確定，兩針間的保護(hù)范圍應(yīng)按通過兩針頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)O的圓弧來確定，O點(diǎn)的高度按下式計算40第四十頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六③兩支不等高避雷針

其保護(hù)范圍按下法確定，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)范圍仍按單針計算。41第四十一頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六42第四十二頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六43第四十三頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六44第四十四頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六45第四十五頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六46第四十六頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六47第四十七頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六（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，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，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。48第四十八頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六圖15-4混凝土支墩的預(yù)制49第四十九頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六（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—25×4避雷帶，并與引下線焊接形成水平避雷帶，以防止側(cè)擊雷。50第五十頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六51第五十一頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六（4）避雷針安裝

①避雷針在屋面上的安裝②煙囪避雷針安裝③水塔避雷針安裝

2.引下線

引下線是連接接閃器和接地裝置的金屬導(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52第五十二頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六列數(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，彎角應(yīng)大于90。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。53第五十三頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六暗裝引下線利用鋼筋混凝土中的鋼筋作引下線時，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)計和裝設(shè)接地裝置時，首先應(yīng)充分利用54第五十四頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六自然接地體，以節(jié)約投資。如果實(shí)地測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。對于變配電所來說，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，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55第五十五頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六焊接者外，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。

（２）人工接地體的裝設(shè)

人工接地體有垂直埋設(shè)和水平埋設(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2.5m的鋼管，這是最為經(jīng)濟(jì)合理的。56第五十六頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六

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57第五十七頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六垂直埋設(shè)的接地體水平接地體和聯(lián)接條58第五十八頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六４.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)范圍按下式計算：59第五十九頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六單跟避雷線保護(hù)范圍圖如下：60第六十頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六

雙跟避雷線保護(hù)范圍圖如下：61第六十一頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六

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)按單線計算，兩線橫截面的保護(hù)范圍可以通過兩線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)按下式計算。62第六十二頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六５.避雷器

避雷器的作用是限制過電壓以保護(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63第六十三頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六64第六十四頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六

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)見圖：65第六十五頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六（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：

66第六十六頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六第三節(jié)建筑物的防雷措施一、建筑物的防雷分級二、年平均雷暴日數(shù)和年預(yù)計雷擊次數(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67第六十七頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六一、建筑物的防雷分級

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、一級防雷建筑物的保護(hù)措施（1）防直擊雷的接閃器應(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）對于高層建筑，應(yīng)采取防側(cè)擊雷和等電位措施。68第六十八頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六２、二級防雷建筑物的保護(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15m×15m的網(wǎng)格。

（2）為了防止雷電波的侵入，對全長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、金屬線槽接地，并與防雷接地裝置相連。

（3）其他防雷措施與一級防雷措施相同。

3、三級防雷建筑物的保護(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69第六十九頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六避雷帶保護(hù)時，應(yīng)在屋面上裝設(shè)不大于20m×20m的網(wǎng)格。對防直擊雷裝置引下線的要求，與一級防雷建筑物的保護(hù)措施對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。４.有爆炸和火災(zāi)危險建筑物防雷保護(hù)措施

有爆炸危險的建筑物防雷對存放有易燃燒、易爆炸物品的建筑物，由于電火花可能造成爆炸和燃燒，故對這類建筑物的防雷要求相當(dāng)嚴(yán)格。對于直擊雷、雷電感應(yīng)和沿架空線70第七十頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六侵入的高電位，還應(yīng)增加避雷網(wǎng)或避雷帶的引下線，其間距為18～24m。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15d的地區(qū)稱為少雷區(qū)，此值超過40d的地區(qū)稱為多雷區(qū)。

在1h內(nèi)只要聽到雷聲或者看到雷閃就算一個雷暴小時。我國大部分地區(qū)一個雷暴日約折合3個雷暴小時。71第七十一頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六(2)年預(yù)計雷擊次數(shù)

年預(yù)計雷擊次數(shù)表征建筑物可能遭受雷擊的一個頻率參數(shù)，按GB50057—94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》修訂本規(guī)定，用下列經(jīng)驗(yàn)公式來計算：N=0.024KTd1.3Ae

（3）接地的一般要求

①所有的電氣設(shè)備都應(yīng)采用接地或接零。設(shè)計中應(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。

②在允許不同的電氣設(shè)備使用一個總的接地裝置時，其接地電阻值應(yīng)滿足其中最小值的要求。72第七十二頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六③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。

④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，并與埋地金屬管道相互連接。

⑤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，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。73第七十三頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六對于一類防雷建筑物，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，在進(jìn)戶端應(yīng)將電纜金屬外皮、金屬線槽接地；（2）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，架空管道應(yīng)接地，其接地沖擊電阻不應(yīng)大于10?。74第七十四頁，共八十五頁，編輯于2023年，星期六對于三類防雷建筑物防雷電波