建筑電氣安全第6章-2

第6章雷電和靜電第二節(jié)雷電防護(hù)措施2.1防雷電對(duì)人直擊人易遭受雷擊情況樹下避雷寬闊的廣場(chǎng)上頭上帶發(fā)夾，帽子上的金屬扣眼、金屬鈕扣等，容易引雷遠(yuǎn)處落雷致人受傷或死亡防雷電對(duì)人直擊屋外防雷不要站在空曠、較高的地方（彎腰放低身體或到較低處避雷）身上不要攜帶金屬物（金金屬雨傘桿、自行車、摩托車等）不要靠近電桿或樹木，遠(yuǎn)離其2m以上避雨不要打手機(jī)行駛的汽車，應(yīng)放下天線2.2建筑物防雷根據(jù)建筑物的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，分為三類：第一類防雷建筑物凡制造、使用或儲(chǔ)存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量爆炸物質(zhì)的建筑物，因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物具有0區(qū)或10區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物具有1區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境，因電火花而引起爆炸會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物火藥制造車間、乙炔站、電石庫、汽油提煉車間《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94（2000年版）0區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境1區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境2區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境10區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性粉塵環(huán)境11區(qū)：有時(shí)會(huì)將積留下的粉塵揚(yáng)起而偶然出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物的環(huán)境21區(qū)：具有閃點(diǎn)高于環(huán)境溫度的可燃液體，在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)的環(huán)境22區(qū)：具有懸浮狀、堆積狀的可燃粉塵或可燃纖維，雖不可能形成爆炸混合物，但在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)危險(xiǎn)的環(huán)境23區(qū)：具有固定狀可燃物質(zhì)，在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)危險(xiǎn)的環(huán)境第二類防雷建筑物具有2區(qū)、11區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.06次/a的部、省級(jí)辦公建筑物及其他重要的或人員密集的公共建筑物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物……第三類防雷建筑物經(jīng)分析需要防雷的21、22、23區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省級(jí)辦公建筑物及其他重要的或人員密集的公共建筑物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于和等于0.06次/a的一般性工業(yè)建筑物平均雷暴日大于15d/a的地區(qū)，高度15m及以上的孤立高聳建筑物；雷暴日小于或等于15d/a的地區(qū)，高度20m及以上的孤立高聳建筑物……預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)k值一般取1曠野孤立建筑物取2金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)建筑物取1.7河邊、湖邊、山坡下、土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山古風(fēng)口等處的建筑物，以及特別潮濕的建筑物取1.5k——校正系數(shù)Ng——雷擊大地的年平均密度，次/(km2·a)Ae——與建筑物接收相同雷擊次數(shù)的等效面積，km2Td——年平均雷暴日，d/a建筑物等效面積Ae的計(jì)算等效面積Ae應(yīng)為其實(shí)際面積向外擴(kuò)大后的面積（1）當(dāng)建筑物高度H小于100m時(shí)，每邊擴(kuò)展長(zhǎng)度D為（2）當(dāng)建筑物高度H等于或大于100m時(shí)，其每邊的擴(kuò)大寬度和等效面積分別為（3）當(dāng)建筑物各部位的高度不同時(shí)，應(yīng)沿建筑物周邊逐點(diǎn)算出最大擴(kuò)大寬度，等效面積應(yīng)按每點(diǎn)最大擴(kuò)大寬度外端的連接線所包圍的面積計(jì)算2.3防雷裝置防雷裝置是指接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護(hù)器及其他連接導(dǎo)體的總和1.接閃器保護(hù)原理：利用其高出被保護(hù)物的突出地位，把雷電引向自身，然后經(jīng)引下線、接地裝置到大地，形成一條安全的雷電流通路，使被保護(hù)物免受雷擊之害接閃器形式獨(dú)立避雷針架空避雷線或架空避雷網(wǎng)直接裝設(shè)在建筑物上的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)避雷針的發(fā)明富蘭克林風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)接閃器保護(hù)范圍接閃器設(shè)計(jì)方法避雷網(wǎng)基于法拉第電磁屏蔽籠原理用網(wǎng)格形導(dǎo)體以給定的網(wǎng)格寬度和給定的引下線間距蓋住需要防雷的空間滾球法保護(hù)原理：假想以hr為半徑的球體沿需要防直擊雷的部位滾動(dòng)，當(dāng)球體只觸及接閃器或只觸及接閃器和地面，而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí)，則該部分即得到接閃器的保護(hù)滾球法保護(hù)的雷閃數(shù)學(xué)模型hr：雷閃的最后閃擊距離，即規(guī)定的滾球半徑，mI：與hr對(duì)應(yīng)的可以防護(hù)的最小雷電流幅值，kA建筑物防雷類別滾球半徑hr(m)避雷網(wǎng)網(wǎng)格尺寸(m)第一類防雷建筑30<=5*5或<=6*4第二類防雷建筑45<=10*10或<=12*8第三類防雷建筑60<=20*20或<=24*16a）單支避雷針保護(hù)范圍的確定單支避雷針保護(hù)范圍：b）雙支等高避雷針保護(hù)范圍當(dāng)按單支避雷針分別計(jì)算當(dāng)需要分步驟對(duì)各個(gè)區(qū)域的保護(hù)范圍進(jìn)行確定在AEBC外側(cè)，按單支避雷針計(jì)算C、E兩點(diǎn)位于兩針間的垂直平分線上，在地面每側(cè)的最小保護(hù)寬度b0為在AOB軸線上，距中心線任一距離x處，其在保護(hù)范圍上邊線上的保護(hù)高度hx為兩針間AEBC內(nèi)的保護(hù)范圍，以ACO為例：在任一保護(hù)高度hx和C點(diǎn)所處的垂直平面上，以hx作為避雷針，按單支避雷針的方法逐點(diǎn)確定xx’平面上保護(hù)范圍截面的確定以單支避雷針保護(hù)半徑rx為半徑，以A、B為圓心做弧線與AEBC相交，以單支避雷針的(r0-rx)為半徑，以E、C為圓心做弧線與上述弧線相接c）接閃器的材料機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性的要求熱穩(wěn)定性的要求避雷針：鍍鋅圓鋼或鋼管；避雷網(wǎng)和避雷帶：鍍鋅圓鋼或扁鋼；避雷線：截面積不小于35mm2的鍍鋅鋼絞線2、避雷器電力系統(tǒng)中常用的防雷保護(hù)裝置保護(hù)原理：避雷器與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，正常時(shí)處于不導(dǎo)通狀態(tài)。出現(xiàn)雷擊過電壓時(shí)，擊穿放電，切斷過電壓，發(fā)揮保護(hù)作用。過電壓終止后，恢復(fù)不導(dǎo)通狀態(tài)，恢復(fù)正常工作按工作原理分類：保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型避雷器、氧化鋅避雷器截波和殘壓截波：雷擊時(shí)，a點(diǎn)電壓上升至U0，避雷器擊穿放電，電容C充電使b點(diǎn)很快達(dá)到U0；如果電阻小，電容直接經(jīng)電感L放電，形成振蕩電路，b點(diǎn)電壓幾乎瞬間變?yōu)?U0，相當(dāng)于在變壓器上加了接近2U0的沖擊波，稱為截波截波會(huì)對(duì)變壓器絕緣產(chǎn)生破壞截波和殘壓為了防止截波危害，可在避雷器支路上串聯(lián)電阻，使等效電阻滿足可遏制振蕩的發(fā)生。而此時(shí)可能會(huì)使雷電流在避雷器支路上產(chǎn)生電壓降，此電壓降稱為殘壓過高的殘壓也會(huì)對(duì)變壓器絕緣產(chǎn)生破壞截波和殘壓的解決辦法在避雷器支路串聯(lián)一個(gè)電流大時(shí)阻值小、電流小時(shí)阻值大的非線性電阻其原理：避雷器剛剛放電時(shí)，沖擊波波頭部分侵入不多，電流不太大時(shí)，其非線性阻值高，以遏制振蕩；在避雷器放電后，沖擊波波頭后一部分達(dá)到，電流很大時(shí)，表現(xiàn)為很低的阻值，以限制殘壓避雷器結(jié)構(gòu)閥型避雷器瓷套、火花間隙、非線性電阻氧化鋅避雷器瓷套、非線性電阻（電阻率在低壓下約1010Wm，高壓下降為1Wm）3、引下線要求：機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕、熱穩(wěn)定性優(yōu)先選用圓鋼、其次扁鋼沿建筑物外墻敷設(shè)，并經(jīng)最短途徑接地可用混凝土內(nèi)鋼筋、鋼柱作為自然引下線第一、第二類防雷建筑物，至少有兩條引下線，間距分別不大于12m和18m第三類防雷建筑物周長(zhǎng)超過25m或高度超過40m，也應(yīng)有兩條引下線，間距不