建筑防雷演講梅衛(wèi)群

建筑防雷演講梅衛(wèi)群第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第一講建筑的防雷分類第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、建筑物防雷分類二、爆炸物質(zhì)與危險環(huán)境的劃分三、建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)四、IEC中(LPS)保護級別的選擇五、建筑內(nèi)部雷擊風(fēng)險與防護分級第3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第二講建筑物外部防雷措施第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月GB50057-1994防雷裝置定義是：接閃器、引下線、接地裝置、過電壓保護器及其連接導(dǎo)體的總合。國際電工委員會IEC標準中對防雷裝置（LPZ）定義是：用于對某一空間進行雷電效應(yīng)防護的整套裝置。外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成；內(nèi)部防雷裝置是除外部防雷裝置外的所有能減少需防雷空間內(nèi)雷電流電磁效應(yīng)的措施。所謂建筑物外部防雷就是防直擊雷、雷電側(cè)擊、雷電反擊等內(nèi)容。第5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月這張圖形象地表明本杰明·富蘭克林著名的閃電實驗，他于1752年發(fā)現(xiàn)閃電帶電。富蘭克林把一個金屬鑰匙綁住風(fēng)箏線端，在雷雨天把風(fēng)箏放到天上去。很幸運他沒有被電擊。重復(fù)他這種實驗的科學(xué)家們并不這樣幸運。避雷針防雷法，亦稱富蘭克林法。這是一種最古老、最傳統(tǒng)的防雷方法。第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月到目前為止還沒有任何一種裝置(或方法)能阻止雷電的產(chǎn)生，也沒有能阻止雷擊到建筑物上的器具和方法。采用金屬材料攔截雷電閃擊(接閃裝置)，使用金屬材料將雷電流安全地引下并泄入大地，是目前唯一有效的外部防雷方法。1751年富蘭克林著作《電的實驗與觀察》，指出：“關(guān)于尖端的功能的知識，可以為人們利用來保護房屋、教堂、船等避免閃電襲擊，其方法是在這些物體的最高頂上固定一支更高的鍍金的磨尖鐵棒，在其下端接一導(dǎo)線掛在建筑物外通到地下，對于船則是通到水中?！?/p>

第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月防雷保護是一個系統(tǒng)工程，其第一道防線便是受雷(或稱接閃)、引流(或稱引下)、接地（散流系統(tǒng)），也就是外部防雷裝置。

在GB50057—94中說明：避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)是直接接受雷擊的，統(tǒng)稱為接閃器。第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、第一類防雷建筑物防直擊雷措施二、第二類防雷建筑物防直擊雷措施三、第三類防雷建筑物防直擊雷措施四、建筑物防雷電側(cè)擊措施五、建筑物防雷電反擊六、防雷建筑物其它的外部防雷措施第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第三講接閃器保護范圍計算第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月滾球法：滾球法的物理圖象是，是以hr為半徑的一個球體，沿需要防直擊雷的部位滾動，當球體只觸及接閃器（包括被利用作為接閃器的金屬物），或只觸及接閃器和地面（包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物），而不觸及需要保護的部位時，則該部分就得到接閃器的保護。接閃器的布置建筑物的防雷類別滾球半徑hr（m）避雷網(wǎng)格尺寸（m）第一類防雷建筑物30≤5×5或≤6×4第二類防雷建筑物45≤10×10或≤12×8第三類防雷建筑物60≤20×20或≤24×16第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月半徑為45米的滾球在建筑物上的移動軌跡第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

1992年頒布的英國標準《構(gòu)筑物避雷的實用規(guī)程》BS6651中明確指出:

對高度超過20米的構(gòu)筑物而言，高度在20米以下的任何避雷針的保護角均會是與較低的構(gòu)筑物相同的。然而對于20米以上的構(gòu)筑物而言，有這樣建筑物在側(cè)面上遭閃擊的可能性，可推薦的是，被保護的空間應(yīng)采用滾球方法予以測定。第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月國際公認滾球理論的基礎(chǔ)是Whitehead提出的，學(xué)術(shù)上稱為電氣幾何法(EGM)。

EGM理論認為，雷電先導(dǎo)首先進入哪一物體的雷擊距離，就對哪一物體放電，雷擊距離是雷電流的函數(shù)，可簡略地歸納以下三點:(1)滾球法是基于以下的雷閃數(shù)學(xué)模型(電氣—幾何模型)：簡化為：(2)雷電先導(dǎo)對大地、導(dǎo)線及針形物體的雷擊距離是一致的。

(3)雷電先導(dǎo)是斜向入射的，其入射角呈概率分布，即g(Ф)=2cos2Ф/п。第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月與hr相對應(yīng)的雷電流按公式整理后，為：I＝以hr值代入，由于第一類防雷建筑物確立I=5.4kA，二類為I=10.1kA，三類為I=15.8kA，由此計算出第一類防雷建筑物的hr=30m；第二類hr=45m；第三類hr=60m。在使用滾球半徑的尺度上，我國標準與國際標準是有差別的。IEC標準將防雷級別分為Ⅰ～Ⅳ類，其該球半徑分別為20m、30m、45m和60m。第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、雙支等高避雷針的保護范圍三、雙支不等高避雷針的保護范圍四、矩形布置四支等高避雷針的保護范圍五、單根避雷線的保護范圍一、單支避雷針的保護范圍六、兩根等高避雷線的保護范圍第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第四講

建筑外部防雷設(shè)計第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月建筑物防雷設(shè)計的目的是保護生命和財產(chǎn)免遭雷電的危害，為人們提供安全的活動空間，消除人們對自然力的恐慌以及對現(xiàn)代技術(shù)的畏懼。因此，我們就應(yīng)針對每一個防雷工程，為不同建（構(gòu)）筑物、信息處理系統(tǒng)量身定制出不同的雷電防護方案。作為一個完整的雷電防護系統(tǒng)設(shè)計包括以下幾個方面：A、建（構(gòu)）筑外部防雷設(shè)計；B、電源系統(tǒng)防雷；C、信號線防雷；D、接地系統(tǒng)。第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

A、建筑物防雷：主要是指構(gòu)筑物上安裝的接閃器、引下線、等電位連接以及接地體。

B、電源系統(tǒng)防雷：電源系統(tǒng)關(guān)系到整個用電系統(tǒng)的安全，對電源系統(tǒng)通常使用多級防護。

C、信號線防雷：雷電非常容易沿信號線侵入信息處理設(shè)備，從而使各種信息處理設(shè)備不能正常運轉(zhuǎn)。

D、接地系統(tǒng)：接地是將連接在一起的設(shè)備接到它所處的地表面，通過低阻抗接地體將雷電流泄放到大地，從而保證人員和設(shè)備安全。第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月新建、擴建、改造的建筑物、構(gòu)筑物和其他設(shè)施需要安裝的雷電災(zāi)害防護裝置（以下簡稱防雷裝置），應(yīng)符合國務(wù)院氣象主管機構(gòu)規(guī)定的使用要求，并由具有相應(yīng)防雷工程專業(yè)設(shè)計或者施工資質(zhì)的單位承擔(dān)設(shè)計或者施工。防雷裝置是指接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護器及其他連接導(dǎo)體。防雷設(shè)計包括外部防雷裝置設(shè)計、內(nèi)部防雷裝置設(shè)計和過電壓保護設(shè)計。第20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、接閃器設(shè)計：是將雷電閃擊引導(dǎo)到危害最小的部位，按照GB50057-1994要求，目前采用的方法是滾球法和平坦面的網(wǎng)格法；

2、引下線設(shè)計：是設(shè)計從接閃器與接地網(wǎng)之間良好的引導(dǎo)雷電通道，讓雷電流平安地通過它散入大地，主要需要設(shè)計獨立防雷裝置和非獨立防雷裝置的引下線的數(shù)目；第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月3、接地網(wǎng)設(shè)計：接閃器實質(zhì)上是引雷，但更重要的是要將其安全地疏散，其中重要的技術(shù)是接地網(wǎng)的接地電阻值要能夠滿足規(guī)范和長期的安全使用的要求，需要解決的是接地裝置的類型、接地電阻的穩(wěn)定性、對跨步電壓的預(yù)防措施以及接地體防腐蝕、降電阻等；4、等電位連接設(shè)計：做好等電位連接和內(nèi)部設(shè)備的合理布置，防止雷電高電位造成反擊，需要設(shè)計出足夠的安全距離和各金屬間的等電位連接導(dǎo)體；第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月5、屏蔽保護措施的設(shè)計：將建筑物需要保護的設(shè)備和建筑物內(nèi)部空間設(shè)計劃分出幾個防雷保護區(qū)，根據(jù)所設(shè)保護區(qū)采取相應(yīng)的屏蔽保護措施；6、過電壓保護的設(shè)計：防雷擊電磁脈沖通過線路引入雷電高電壓浪涌、防止擊壞用電設(shè)備和通信器材選擇合適的浪涌保護器（SPD）。第23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月7、電氣設(shè)計：在建筑物防雷設(shè)計中，對易發(fā)生人身傷亡事故的部位，需要采用安全電壓的防止發(fā)生人身事故、測試土壤的電阻率變化、利用建筑物適宜的導(dǎo)電部件作防雷裝置的自然部件。8、機械設(shè)計：考慮防雷裝置各部件在自然條件下的腐蝕、在放電條件下的溫升、電動力及機械強度，設(shè)計防雷裝置各部件（如各種桿材、線夾、緊固件及支架）所用的材料及其尺寸。第2