项目2建筑物的防雷设计

1、 项目项目2 2 建筑物的防雷设计建筑物的防雷设计 任务一任务一 建筑物防雷相关专业技术知识建筑物防雷相关专业技术知识p过电压与防雷设备p建筑物防雷的分级及保护措施p接地电阻 雷电对设备造成的危害、防雷装置的组成及各部雷电对设备造成的危害、防雷装置的组成及各部分的作用，建筑物的防雷措施等内容。分的作用，建筑物的防雷措施等内容。一、过电压及其有关概念一、过电压及其有关概念 （一）过电压的形成（一）过电压的形成 1. 1. 内部过电压内部过电压操作形成操作形成谐振形成谐振形成一般为（一般为（33.5）UN 雷电过电压雷电过电压 直击雷过电压（可达直击雷过电压（可达10108 8V V） 感应雷过电

2、压感应雷过电压 雷电波侵入雷电波侵入 （二）雷电的有关概念（二）雷电的有关概念 1. 1. 暴雷日数暴雷日数Td-Td-每年中有雷电活动的天数每年中有雷电活动的天数 2. 2. 雷击次数雷击次数N-N-表征建筑物可能遭受雷击频表征建筑物可能遭受雷击频率的率的 一个参数。一个参数。 N = 0.024KTdN = 0.024KTd1.31.3Ae Ae 次次/a/a 以上两个参数是用来确定建筑物的防雷等级的。以上两个参数是用来确定建筑物的防雷等级的。建筑物的等效面积建筑物的等效面积2610)200()200()(2mHHHHWLLWAe 26210)(2mHWLHLWAe 二、防雷装置二、防雷装

3、置 是指接闪器、引下线、接地装置、过电压保护器是指接闪器、引下线、接地装置、过电压保护器及其它连接导体的总和。及其它连接导体的总和。 分类分类： 外部防雷装置：接闪器外部防雷装置：接闪器 + + 引下线引下线 + + 接接地装置地装置 内部防雷装置：避雷器、等电位内部防雷装置：避雷器、等电位连接、电磁连接、电磁屏蔽等。屏蔽等。 接闪器种类接闪器种类：避雷针、避雷线、避雷带、避雷网、：避雷针、避雷线、避雷带、避雷网、 避雷环等。避雷环等。（一）接闪器（一）接闪器 -是用来专门用来接收直击雷的金属物体。是用来专门用来接收直击雷的金属物体。 1.1.避雷针避雷针：用：用镀锌圆钢或镀锌钢管构成。其直径

4、见下表：镀锌圆钢或镀锌钢管构成。其直径见下表：针针 长长圆钢直径（圆钢直径（mm）钢管直径（钢管直径（mm）小于小于1m122012m1625烟囱上的避雷针烟囱上的避雷针2040适用范围适用范围：细高的建筑物。：细高的建筑物。保护范围保护范围：采用滚球法来确定的一个锥形空间。：采用滚球法来确定的一个锥形空间。 滚球法滚球法：选择一个半径：选择一个半径hr的球体，沿需要防的球体，沿需要防护直击雷的部位滚动，如果球体只接触到避护直击雷的部位滚动，如果球体只接触到避雷针或避雷针与地面，而不触及需要保护的物雷针或避雷针与地面，而不触及需要保护的物体，则该物体就在避雷针的保护范围内。体，则该物体就在避雷

5、针的保护范围内。建筑物防雷类别建筑物防雷类别滚球半径滚球半径hr(m)第一类防雷建筑第一类防雷建筑30第二类防雷建筑第二类防雷建筑45第三类防雷建筑第三类防雷建筑60（hr是按建筑物的是按建筑物的防雷等级确定的）防雷等级确定的）单支避雷针的保护范围单支避雷针的保护范围 避雷针高度避雷针高度hhrhhr时时 ( h=( h=针长针长+ +建筑物高度）建筑物高度） P236 P236 图图8-28-2rx= h(2hr-h) - hx(2hr-hx)避雷针的高度避雷针的高度h hhrhr时时 P237 P237 图图8-48-4rx= hr - hx(2hr-hx) 2. 2. 避雷线避雷线 （又

6、称架空地线）（又称架空地线） 材料材料： 用截面用截面35mm35mm2 2的镀锌钢绞线制成。的镀锌钢绞线制成。 用途用途：主要用于保护架空线路。：主要用于保护架空线路。 保护范围保护范围：与避雷针相似。：与避雷针相似。 P237 P237 图图8-48-4 当当h 2hr h 2hr 时，无保护范围。时，无保护范围。 3. 3. 避雷带和避雷网避雷带和避雷网 （多用）（多用） 结构结构：一般采用直径不小于：一般采用直径不小于8mm8mm的的圆钢圆钢或截面积不小或截面积不小 于于48mm48mm2 2、厚度不小于、厚度不小于4mm4mm的扁钢制成。的扁钢制成。 敷设地点敷设地点：屋角、屋脊、檐

7、角、女儿墙等。：屋角、屋脊、檐角、女儿墙等。建筑物防雷类别建筑物防雷类别 避雷网的网格尺寸避雷网的网格尺寸第一类防雷建筑第一类防雷建筑5m 5m或或6m4m第二类防雷建筑第二类防雷建筑10m10m或或12m8m第三类防雷建筑第三类防雷建筑20m20m或或24m16m（二）引下线（二）引下线 作用作用：将接闪器与接地装置连接在一起，使雷电流构：将接闪器与接地装置连接在一起，使雷电流构成成 通路。通路。 做法做法： 一般用柱或剪力墙中的钢筋作为引下线，引一般用柱或剪力墙中的钢筋作为引下线，引 下线的总下线的总截面不小于截面不小于25mm25mm2 2。实际中选。实际中选直直径不径不 小于小于16m

8、m16mm的两根主筋作为引下线，引下线的两根主筋作为引下线，引下线不能不能 断接，直接引入接地装置。并注意将建筑断接，直接引入接地装置。并注意将建筑物中的物中的 金属门窗与引下线相连。金属门窗与引下线相连。（三）接地装置（三）接地装置 包括包括接地体接地体接地线接地线自然接地体自然接地体人工接地体人工接地体垂直埋设垂直埋设水平埋设水平埋设圆钢、扁钢、角钢、钢管圆钢、扁钢、角钢、钢管建筑物的钢筋混凝土基础建筑物的钢筋混凝土基础避雷带避雷带引下线引下线接地线接地线（四）避雷器（四）避雷器10Kv配电装置防雷电波侵入接线避雷器是一种过电压保护设备，可防止雷电压沿架空线避雷器是一种过电压保护设备，可防

9、止雷电压沿架空线路侵入变电所和建筑物内。路侵入变电所和建筑物内。 任务二任务二 建筑物防雷的分级及保护措施建筑物防雷的分级及保护措施一、建筑物防雷等级的划分一、建筑物防雷等级的划分 P241P241 民用建筑属第二类和第三类防雷建筑物。民用建筑属第二类和第三类防雷建筑物。二、建筑物的防雷措施二、建筑物的防雷措施 防直击雷防直击雷： 在易遭受雷击的部位装设避雷带（网）在易遭受雷击的部位装设避雷带（网）或或 避雷针或其混合组成的接闪避雷针或其混合组成的接闪器。器。 防感应雷防感应雷：将建筑物内的设备、管道、构架、电缆：将建筑物内的设备、管道、构架、电缆的的 金属外皮，就近接到防直击金属外皮，就近接

10、到防直击雷接地装置或雷接地装置或 电气设备的保护接地装置上，电气设备的保护接地装置上，不可另设接不可另设接 地装置。地装置。 防雷电波侵入防雷电波侵入： 电缆线入户时，其金属外皮接地；架电缆线入户时，其金属外皮接地；架空转电缆入户时，连接处装避雷器，并将避雷器、金具、绝空转电缆入户时，连接处装避雷器，并将避雷器、金具、绝缘子铁脚、电缆外皮与防雷接地装置相连。缘子铁脚、电缆外皮与防雷接地装置相连。 防侧击雷防侧击雷：当高度超过：当高度超过45m45m的二类防雷建筑物和高度超的二类防雷建筑物和高度超过过60m60m的三类防雷建筑物应采取防侧击雷的措施。的三类防雷建筑物应采取防侧击雷的措施。 将高度

11、将高度4545米及以上（第二类防雷）米及以上（第二类防雷）60m60m及以上（第三类防及以上（第三类防雷）的墙外金属栏杆、门窗及装饰物与防雷接地装置相连。雷）的墙外金属栏杆、门窗及装饰物与防雷接地装置相连。 防雷电反击防雷电反击：做：做等电位连接等电位连接（使外露可导电部分和装置（使外露可导电部分和装置外可导电部分电位基本相等的电气连接）。外可导电部分电位基本相等的电气连接）。 三三 接地电阻接地电阻接地电阻接地电阻= 接地线电阻接地线电阻+ 接地体电阻接地体电阻+ 散流电阻散流电阻 散流电阻散流电阻接地电压接地电压UE=REE断路器的动作电流断路器的动作电流越小越安全越小越安全接地电阻值的要

12、求接地电阻值的要求p独立的防雷保护接地电阻：二类独立的防雷保护接地电阻：二类1010、三类、三类0 0; ;p独立的安全保护接地电阻独立的安全保护接地电阻4 4; ;p独立的交流工作接地电阻独立的交流工作接地电阻4 4; ;p独立的直流工作接地电阻独立的直流工作接地电阻4 4; ;p防静电接地电阻防静电接地电阻1010; ;p重复接地接地电阻重复接地接地电阻1010; ;p建筑物防雷装置散流电阻、供配电系统强弱电接地公用建筑物防雷装置散流电阻、供配电系统强弱电接地公用 时的接地电阻时的接地电阻1 1。总等电位联结系统总等电位联结系统关于防雷民用建筑设计规范的规定关于防雷民用建筑设计规范的规定1

13、1.2.2 11.2.2 民用建筑应化为第二类和第三类防雷建筑物。民用建筑应化为第二类和第三类防雷建筑物。11.2.3 11.2.3 符合下列情况之一的建筑物，第二类防雷建筑物：符合下列情况之一的建筑物，第二类防雷建筑物： 1. 1. 高度超过高度超过100m100m的建筑物的建筑物 2. 2. 国家级重点文物保护建筑物国家级重点文物保护建筑物 3 . 3 . 国家级的会堂、办公建筑物、档案馆、国际港国家级的会堂、办公建筑物、档案馆、国际港口客运站、大型铁路旅客站等口客运站、大型铁路旅客站等 4. 4. 国家计算机中心、国家通讯枢纽等国家计算机中心、国家通讯枢纽等 5. 5. 年预计雷击次数大

14、于年预计雷击次数大于0.060.06的部、省级办公建筑的部、省级办公建筑等等 6. 6. 年预计雷击次数大于年预计雷击次数大于0.30.3的住宅、的住宅、 办公楼等办公楼等11.3.1 11.3.1 第二类防雷建筑应采取防直击雷、防侧击雷和防雷第二类防雷建筑应采取防直击雷、防侧击雷和防雷电波侵入的措施。电波侵入的措施。11.3.3 11.3.3 当建筑物高度超过当建筑物高度超过45m45m时，应采取下列防雷措施：时，应采取下列防雷措施： 1. 1. 建筑物内钢构架和钢筋混凝土的钢筋应相互连接。建筑物内钢构架和钢筋混凝土的钢筋应相互连接。 2. 2. 应利用钢柱或钢筋混凝土柱子内钢筋作为引下线。应利用钢柱或钢筋混凝土柱子内钢筋作为引下线。结结构圈梁中的钢筋每三层连成闭合回路，并应同防雷装置的引构圈梁中的钢筋每三层连成闭合回路，并应同防雷装