建筑电气系统识图与安装-防雷接地系统

建筑设备专业课件建筑物的防雷措施和防雷装置1、防直击雷的措施和防雷装置防直击雷的防雷装置是由接闪器、引下线、接地体三部分组成。接闪器由避雷针、避雷线、避雷带和避雷网组成。（1）避雷针

避雷针是防直接雷的有效措施，保护而范围采用“滚球法”来确定。如图5-4图5-4滚球法示意图各类防雷建筑物的滚球半径和避雷网格尺寸及表5-1避雷针的高度与保护半径的关系见公式5-3和图5-5（2）避雷线

避雷线主要用来保护的架空线路，它是由悬挂在空中的接地导线，接地引下线和接地体组成，又称架空地线。（3）避雷带和避雷网

避雷带和避雷网主要用来保护高层建筑物免遭直击雷和感应雷。（5-3）图5-5单根避雷针保护范围图表5-1各类防雷建筑物的滚球半径和避雷网格尺寸建筑物防雷类别第一类第二类第三类滚球半径hr（m）304560避雷网格尺寸（不大于）（m）5×5或6×410×10或12×820×20或24×162、防雷电波入侵的措施及防雷装置避雷器是防止雷电波侵入的有限措施，避雷器与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。如图1图1避雷器的接法目前我国电力系统常见的避雷器种类种类（1）阀式避雷器：又称为阀型避雷器，如图2所示。

图3阀式避雷器的组成部件及特性

a）单元火花间隙；b）阀片；c）阀电阻特性曲线阀片的组成，如图3a所示这种阀片具有非线性特性，如图3b所示。(2)排气式避雷器：也称为管型避雷器，由产气管、内部间隙和外部间隙等三部分组成，如图4所示。

4.排气式避雷器1－产气管2－胶木管3－棒电极4-圆环形电极5-动作指示器

s1－内部间隙s2－外部间隙(3)保护间隙：又称为角型避雷器，其结构如图5所示。

图5保护间隙（角型避雷器）a）双支持绝缘子单间隙；b）单支持绝缘子单间隙；c）双支持绝缘子双间隙s－保护间隙s1－主间隙s2－辅助间隙(4)金属氧化物避雷器。3、防止雷电反击的措施雷电反击，是指当防雷装置接受到雷击时，在接闪器、引下线和接地体上会产生很高的电位，若防雷装置与建筑物内外的电气设备、电线或其它金属管线之间绝缘距离不够，它们之间发生放电的现象。防止雷电反击的措施有两种：（1）将建筑物的金属物体与防雷装置的接闪器、引下线分隔开，并且保持有一定的距离；（2）将建筑物内的金属管道系统，在其主干管道处与靠近的防雷装置相连接，有条件时宜将建筑物每层的钢筋与所有的引下线相连接。4、现代建筑的防雷特点（1）建筑物本身的防雷。

（3）满足现行防雷有关规范要求。（2）建筑物内部设备的防雷。5、高层建筑防雷以第一类防雷高层建筑为例，具体要求和做法如下：1）建筑的顶部全部采用避雷网。2）自30m及以上，每三层沿建筑物四周腰围设置避雷带。3）自30m及以上的金属栏杆、金属门窗等较大的金属物体，应与防雷装置可靠连接。4）每三层沿建筑物周边的水平方向设均压环；所有的引下线，以及建筑物内的金属结构、金属物体都应与均压环可靠连接。5）引下线的间距更小。接地装置围绕建筑物构成闭合回路，其接地电阻值要求更小。6）建筑物内的电气线路全部使用钢管配线，垂直敷设的电气线路，其带电部分与金属外壳之间应装设击穿保护装置。7）室内的主干金属管道和电梯轨道，应与防雷装置连接。第二、三类高层建筑的防雷措施可参照第一类适当降低要求使用6、有爆炸和火灾危险的建筑物防雷1）有爆炸危险的建筑物防雷。2）有爆炸和火灾危险的建筑物防雷。7、建筑工地的防雷建筑工地必须采取防雷措施。1）要提前考虑防雷施工程序。2）建筑物钢筋保证可靠接地。3）沿建筑物的四角和四边的脚手架上，应作数根避雷针，保护到全部施工面积。4）施工用的起重机的最上端应装设避雷针，5）应随时使施工现场构成一个等电位面。建筑设备专业课件防雷接地系统三、防雷接地系统一、雷电的形成及对建筑物的危害

雷电是由带电云层对地面建筑物及大地的自然放电形成的，它会对建筑物或设备产生严重的破坏。二、建筑物的防雷分级

建筑物根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三级。1、一级防雷的建筑物

指具有特别重要用途的建筑物，如国家级会堂、办公建筑、档案馆、大型博展建筑；特大型、大型铁路旅馆站；国际性的航空港、通信枢纽；国宾馆、大型旅游建筑、国际港口客运站等。另外，还包括国家级重点文物保护的建筑物和构筑物及高度超过100m的建筑物。3、三级防雷的建筑物

指当年计算雷击次数大于0.05时，或通过调查确定需要防雷的建筑物；建筑群中最高或位于建筑物边缘高度超过20m的建筑物；高度为15m以上的烟囱、水塔等孤立的建筑物或构筑物，在雷电活动较弱地区(年平均雷暴日不超过15天)其高度可为20m以上；历史上雷害事故严重地区或雷害事故较多地区的较重要建筑物。2、二级防雷的建筑物

指重要的人员密集的大型建筑物，如部、省级办公楼；省级会堂、博展、体育、交通、通信、广播等建筑以及大型商店、影剧院等。另外，还包括省级重点文物保护的建筑物和构筑物；19层以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑物；省级以上大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物等。雷电的危害及防雷措施1、直接雷击

指雷电对电气设备或建筑物直接放电，放电时雷电流可达几万甚至几十万安培。直击雷一般采用由接闪器、引下线、接地装置构成的防雷装置防雷。2、雷电感应

指当雷云出现在建筑物的上方时，由于静电感应，在屋顶的金属上积聚大量异号电荷，在雷云对其他地方放电后，屋顶上原来被约束的电荷对地形成感应雷，其电压可达几十万伏。雷电感应的防止办法是将感应电荷的屋顶金属通过引下线、接地装置泄入大地。3、雷电波侵入指由于线路、金属管道等遭受直接雷击或感应雷而产生的雷电沿线路、金属管道等侵入变电站或建筑物而造成危害。据统计，这种雷电侵入波占系统雷害事故的50％以上。因此，对其防护问题，应予相当重视。一般在线路进入建筑物处安装避雷器进行防护。4、雷击电磁脉冲

指雷电直接击在建筑物防雷装置或建筑物附近所引起的效应。它是一种干扰源，绝大多数是通过连接导体的干扰，如雷电流或部分雷电流、被雷电击中的装置的电位升高以及电磁辐射干扰。防雷击电磁脉冲措施有屏蔽、接地和等电位连接、设置电源保护器等。建筑设备专业课件建筑电气的保护接地保护接地是将电气设备中平时不处在电压下，但可能因绝缘损坏而呈现电压的所有部分接地，如图1所示。人若触及带电的外壳，人体电阻和接地电阻相互并联，再通过另外两相对地的漏电阻形成回路。因为人体电阻比接地电阻大得多，故流过人体的电流小得多，实现了对人体的保护功能。保护接地适用于中性点不接地的供电系统。图1保护接地的作用1、保护接地原理2、接触电压与跨步电压人站在发生接地故障的电气设备旁边，手触及设备的外露可导电部分，则人所接触的两点（如手和脚）之间所呈现的电位差，称为接触电压Utou，如图2所示。人在接地故障点周围行走，两脚之间所呈现的电位差，称为跨步电压Ustep，如图2所示。图2接触电压和跨步电压3、保护接地的形式1)设备的外露可导电部分经各自的PE线分别直接接地，例如TT系统和IT系统。如图3a所示。2)设备的外露可导电部分经公共的PE线或PEN线接地，例如TN系统。如图3b所示。图3保护接地与重复接地a）保护接地b）保护接零c）重复接地a）b）c）4、重复接地在电源中性点直接接地的TN系统中，为确保公共PE线或PEN线安全可靠，除在电源中性点进行工作接地外，还必须在PE线或PEN线的一些地方进行必要的重复接地，如图3c所示。5、电气装置的接地电气装置要区分应该接地或接零的金属部分和可不接地或接零的金属部分。建筑设备专业课件建筑电气接地基本知识1、接地和接地装置(1)接地的类型2）保护接地：①保护接地：TT系统和IT系统②保护接零：TN系统。1）系统接地：3）防雷接地：4）屏蔽接地：5）防静电接地：6）等电位接地：(2)接地装置：1）接地体或接地极：2）接地线：3）接地装置：7）电子设备的信号接地及功率接地：(3)重复接地：2、接地装置的装设及要求(1)一般要求：(2)自然接地体的利用：(3)人工接地体的装设：

(4)防雷装置的接地要求：为了降低跨步电压，应采取下列措施之一：

1)水平接地体局部埋深不小于1m。2)水平接地体局部包以绝缘体，。3)采用沥青碎石路面，或在接地装置上面敷设厚50～80mm的沥青层，其宽度超过接地装置2m。4)采用“帽檐式”或其它形式的均压带。建筑设备专业课件建筑防雷与接地工程概况

建筑物防雷与接地工程图：一般包括防雷工程图和接地工程图。它主要由建筑防雷平面图、立面图和接地平面图表示。

工程概况：该建筑避雷带沿屋面女儿墙敷设，支持卡子间距1m，东西两面墙设2根引下线，距地面2m设断接卡子，引下线固定支架间距1.5m。接地体沿建筑物基础四周埋设，埋设深度0.68m，距基础中心距离为0.65m。防雷平面图防雷北立面图西立面图施工说明：1、避雷带、引下线均采用－25×4扁钢，镀锌或作防腐处理。2、引下线自－0.3米到1.7米用φ50硬塑料管保护。3、采用－25×4扁钢作水平接地体，围建筑物一周埋设，其电阻不大于10欧，达不到时，可增加接地极。某建筑接地平面图避雷带与引下线的敷设接地装置的安装带状接地极的敷设建筑设备专业课件接地系统

接地装置由接地体、接地干线、接地支线组成，并和自然接地体连成一个整体。接地装置埋入土中的深度为0.8M，与设备基础的距离大于1M。接地装置接地电阻按电气规范规定不得大于4Ω，若实测大于4Ω，则需另外处理。●●●工作接地和保护接地系统工作接地零线接零重复接地（保护接地）接地装置平面图

接地装置的安装：

①金属构件支架的接地极；（人工接地）

②利用建