某高校全套建筑电气消防课件11

第6章雷电和静电第二节雷电防护措施2.1防雷电对人直击人易遭受雷击情况树下避雷宽阔的广场上头上带发夹，帽子上的金属扣眼、金属钮扣等，容易引雷远处落雷致人受伤或死亡防雷电对人直击屋外防雷不要站在空旷、较高的地方（弯腰放低身体或到较低处避雷）身上不要携带金属物（金金属雨伞杆、自行车、摩托车等）不要靠近电杆或树木，远离其2m以上避雨不要打手机行驶的汽车，应放下天线2.2建筑物防雷根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，分为三类：第一类防雷建筑物凡制造、使用或储存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物具有1区爆炸危险环境，因电火花而引起爆炸会造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物火药制造车间、乙炔站、电石库、汽油提炼车间《建筑防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境10区：连续出现或长期出现爆炸性粉尘环境11区：有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境21区：具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾的环境22区：具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不可能形成爆炸混合物，但在数量和配置上能引起火灾危险的环境23区：具有固定状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险的环境第二类防雷建筑物具有2区、11区爆炸危险环境的建筑物预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其他重要的或人员密集的公共建筑物预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物……第三类防雷建筑物经分析需要防雷的21、22、23区火灾危险环境预计雷击次数大于或等于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其他重要的或人员密集的公共建筑物预计雷击次数大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物预计雷击次数大于和等于0.06次/a的一般性工业建筑物平均雷暴日大于15d/a的地区，高度15m及以上的孤立高耸建筑物；雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度20m及以上的孤立高耸建筑物……预计雷击次数k值一般取1旷野孤立建筑物取2金属屋面的砖木结构建筑物取1.7河边、湖边、山坡下、土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山古风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5k——校正系数Ng——雷击大地的年平均密度，次/(km2·a)Ae——与建筑物接收相同雷击次数的等效面积，km2Td——年平均雷暴日，d/a建筑物等效面积Ae的计算等效面积Ae应为其实际面积向外扩大后的面积（1）当建筑物高度H小于100m时，每边扩展长度D为（2）当建筑物高度H等于或大于100m时，其每边的扩大宽度和等效面积分别为（3）当建筑物各部位的高度不同时，应沿建筑物周边逐点算出最大扩大宽度，等效面积应按每点最大扩大宽度外端的连接线所包围的面积计算2.3防雷装置防雷装置是指指接闪器、引下下线、接地装装置、电涌保保护器及其他他连接导体的的总和1.接闪器保护原理：利用其高出出被保护物的的突出地位，，把雷电引向向自身，然后后经引下线、、接地装置到到大地，形成成一条安全的的雷电流通路路，使被保护护物免受雷击击之害接闪器形式独立避雷针架空避雷线或或架空避雷网网直接装设在建建筑物上的避避雷针、避雷雷带或避雷网网避雷针的发明明富兰克林风筝筝实验接闪器保护范范围接闪器设计方方法避雷网基于法拉第电电磁屏蔽笼原原理用网格形导体体以给定的网网格宽度和给给定的引下线线间距盖住需需要防雷的空空间滚球法保护原理：假假想以hr为半径的球体体沿需要防直直击雷的部位位滚动，当球球体只触及接接闪器或只触触及接闪器和和地面，而不不触及需要保保护的部位时时，则该部分分即得到接闪闪器的保护滚球法保护的的雷闪数学模模型hr：雷闪的最后后闪击距离，，即规定的滚滚球半径，mI：与hr对应的可以防防护的最小雷雷电流幅值，，kA建筑物防雷类别滚球半径hr(m)避雷网网格尺寸(m)第一类防雷建筑30<=5*5或<=6*4第二类防雷建筑45<=10*10或<=12*8第三类防雷建筑60<=20*20或<=24*16a）单支避雷针针保护范围的的确定单支避雷针保保护范围：b）双支等高避避雷针保护范范围当按单支避雷针针分别计算当需要分步骤对对各个区域的的保护范围进进行确定在AEBC外侧，按单支支避雷针计算算C、E两点位于两针针间的垂直平平分线上，在在地面每侧的最最小保护宽度度b0为在AOB轴线上，距中中心线任一距距离x处，其在保护范围上边线上的保护高度度hx为两针间AEBC内的保护范围围，以ACO为例：在任一一保护护高度度hx和C点所处处的垂垂直平平面上上，以以hx作为避避雷针针，按按单支支避雷雷针的的方法法逐点点确定定xx’平面上上保护护范围围截面面的确确定以单支支避雷雷针保保护半半径rx为半径径，以以A、B为圆心心做弧弧线与与AEBC相交，，以单单支避避雷针针的(r0-rx)为半径径，以以E、C为圆心心做弧弧线与与上述述弧线线相接接c）接闪闪器的的材料料机械强强度和和耐腐腐蚀性性的要要求热稳定定性的的要求求避雷针针：镀镀锌圆圆钢或或钢管管；避避雷网网和避避雷带带：镀镀锌圆圆钢或或扁钢钢；避避雷线线：截截面积积不小小于35mm2的镀锌锌钢绞绞线2、避雷雷器电力系系统中中常用用的防防雷保保护装装置保护原原理：：避雷器器与被被保护护设备备并联，正常常时处处于不导通通状态。。出现现雷击击过电电压时时，击穿放放电，切断过过电压压，发挥挥保护护作用用。过过电压压终止止后，，恢复复不导导通状状态，，恢复复正常常工作作按工作作原理理分类类：保护间间隙、、管型型避雷雷器、、阀型型避雷雷器、、氧化锌锌避雷雷器截波和和残压压截波：雷击击时，，a点电压压上升升至U0，避雷雷器击击穿放放电，，电容容C充电使使b点很快快达到到U0；如果果电阻阻小，，电容容直接接经电电感L放电，，形成成振荡荡电路路，b点电压压几乎乎瞬间间变为为-U0，相当当于在在变压压器上上加了了接近近2U0的冲击击波，，称为为截波波截波会会对变变压器器绝缘缘产生生破坏坏截波和和残压压为了防防止截截波危危害，，可在在避雷雷器支支路上上串联联电阻阻，使使等效效电阻阻满足足可遏制制振荡荡的发发生。。而此此时可可能会会使雷雷电流流在避避雷器器支路路上产产生电电压降降，此此电压压降称称为残残压过高的的残压压也会会对变变压器器绝缘缘产生生破坏坏截波和和残压压的解解决办办法在避雷雷器支支路串串联一一个电电流大大时阻阻值小小、电电流小小时阻阻值大大的非非线性性电阻阻其原理理：避避雷器器刚刚刚放电电时，，冲击击波波波头部部分侵侵入不不多，，电流流不太太大时时，其其非线线性阻阻值高高，以以遏制制振荡荡；在在避雷雷器放放电后后，冲冲击波波波头头后一一部分分达到到，电电流很很大时时，表表现为为很低低的阻阻值，，以限限制残残压避雷器器结构构阀型避避雷器器瓷套、、火花花间隙隙、非非线性性电阻阻氧化锌锌避雷雷器瓷套、、非线线性电电阻（（电阻阻率在在低压压下约约1010Wm，高压压下降降为1Wm）3、引下下线要求：：机械械强度度、耐耐腐蚀蚀、热热稳定定性优先选选用圆圆钢、、其次次扁钢钢沿建筑筑物外外墙敷敷设，，并经经最短短途径径接地地可用混混凝土土内钢钢筋、、钢柱柱作为为自然然引下下线第一、、第二二类防防雷建建筑物物，至至少有有两条条引下下线，，间距距分别别不大大于12m和18m第三类类防雷雷建筑筑物周周长超超过25m或高度度超过过40m，也应应有两两条引引下线线，间间距不不得大大于25m4、防雷雷接地地装置置向大地地泄放放雷