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防雷建筑标准范文1
关键词:建筑物; 防雷设计; 审核 ;问题
中图分类号:TU2 文献标识码:A
建筑物的防雷设计技术审核是指,在建筑物安装防雷设备之前,通过图纸的形式将其安装过程所呈现出来,并交由专人对其进行审核,以确保其防雷设备的设计技术符合规范要求,能够正确的安装使用。由于建筑物防雷设计的技术审核要对大量的图纸进行分析,以致使审核过程比较繁琐,小细节上的忽略就可能造成巨大的经济损失,所以不仅要加强对设计审核的监控,还要对审核人员的工作素质有所要求。
一、防雷设计技术的审核
(一)对防雷类别审核
我们在审核中需要根据建筑物的使用性质、重要性及发生雷电事故的后果,按各项要求进行分类。首先要审核的是设计图纸中防雷的类别划分的正确与否。只有根据正确的防雷分类,才可以实行正确的防雷设计。
(二)引下线设计的审核
审核引下线的布置及规格等与规范的要求是否相符。审核出一类防雷建筑物是否每间隔12m的距离设置了一套引下线;二类防雷建筑物是否每间隔18m的距离设置了一套引下线;三类防雷建筑是否每间隔25m的距离设置了一套引下线。还需要评估出引下线与其它金属线管及人行道间的距离有没有达到防止高电位反击及防止跨步电压的要求。
在审核中应该尽量的利用建筑物上的混凝土柱内的对角主筋作为引下线。建筑物上的钢柱、竖直消防梯等金属类的构件也可以作为引下线,但是应注意的是各部件之间都要连接上电气通路并且与接地装置和接闪器装置相连接。
部分的设计图纸对建筑物的屋面并没有明确的进行突出部分的设计引下线以及给雷电流有最短的路径进行泄流入地。这些都是不符合要求的,在审核中必须提出。作者近几年在工作中发现,部分设计院在防雷的设计中并没有利用基础内钢筋作为接地的装置,而是另外采取人工接地体的方式。这样则会增加人力、财力、工程量,并且人工接地体的使用时间没有基础钢筋接地装置使用的时间长。应该在审核工作中明确的提出意见,进而做到技术先进、经济合理、安全可靠。
(三)天面接闪器设计的审核
在天面接闪器设计的审核中,需要对一类防雷建筑物的屋面进行审核是否每间隔6m×4m或5m×5m面积设置了一套防止直击雷的避雷装置,并且需要审核出在建筑物的屋脊、檐角、屋角等容易受到雷击的部分都需要设置一套防直雷的避雷带装置;在审核三类防雷建筑物时屋面需要每间隔20m×20m或24m×16m面积设置一套防直击雷的装置,并且在建筑物的屋角、檐角等容易受到雷击的部位分别设置一套避雷带与避雷针组合的接闪器装置。
(四)防侧击雷设计的审核
在审核一类防雷建筑物时,建筑物的高度在30m下的是否每间隔12m沿着建筑物四周每间隔12m水平都设置了均压环一套,建筑物在30m上的是否每间隔6m沿着建筑物四周每间隔12m水平设置了均压环一套,高度在30m上的外墙玻璃幕墙、金属栏杆、铝合金门窗等都应该与防侧击雷装置相连接。审核二类防雷建筑物的高度在45m上是否每间隔10m沿着建筑物的四周每间隔18m水平设置均压环一套,建筑物高度在45m上的外墙玻璃幕墙、金属栏杆、铝合金窗户等都应该与防侧击雷装置相连接。审核三类防雷建筑物时高度在60m上的是否每间隔10m沿着建筑物四周每间隔25m水平设置均压环一套,高度在60m上的是否每间隔10m沿着建筑物四周每间隔25m水平设置均压环一套,高度在60m以上的外墙玻璃幕墙、金属栏杆、铝合金门窗等都应该与防侧击雷装置相连接。
(五)电源防雷电波侵入的审核
审核变压器的低压、高压配电柜、单元及楼层的配电箱、建筑物总配电箱及用户的配电箱等有关的电源系统有没有采取防雷电波接地和侵入措施,审核电源线缆埋入地下的长度、屏蔽管的接地情况。进出建筑物的金属线、电缆应该在进出处与建筑物的防雷接地装置相连接,并且在进出口处的线缆金属套管和外皮与电气设备相连接。对于有图纸参考的防雷产品材料,还应该审核防雷产品材料的测试报告、合格证等等是否符合法律的规定。
二、防雷设计审核对审核人员的要求
(一)熟练掌握防雷技术及专业知识
作为一名设计审核人员,首先必须要熟练的掌握雷电的放电机制、基本原理、雷电的选择与破环途径、外部防雷的设置要求和计算方法、雷电的避雷原理、常见受害物的冲击能力等等,必须系统认真的学习《建筑物防雷设计规范》2000年版本、《智能建筑设计标准》、《民用建筑电气设计规范》、《石油库设计规范》等有关的技术规范。
(二)熟悉相关的法律法规知识
作为一名合格的设计审核工作人员首先在了解《中华人民共和国气象法》、《防雷减灾管理办法》等相关的法律法规外,还应该了解有关的法律知识,例如《中华人民共和国行政诉讼法》等。
(三)具有事业心和良好的职业道德
防雷装置的设计审核是防雷减灾和防雷工程建筑中的一项重要工作。在认真做好审核工作的同时,也需要结合防雷装置的竣工验收、常规坚持、施工监督及防雷安全知识宣传等每一个环节,只有这样才会更有效的保护我们生活中的建筑物及内部人员的生命安全和财产安全,预防及减少雷电灾害,做好防雷减灾的工作。审核工作人员在工作中必须要有清晰的头脑,不被任何因素所影响,保持一个好的心态、好的事业心、较强的原则性和责任心。工作中要时刻坚持以安全为前提,以事实为工作依据,以法律为工作准绳。在工作中做到公正客观、不谋私利、不徇私情。
总结:
综上所述,在建筑物防雷设计的审核过程中,审核人员需要对建筑物的设计性能进行充分的了解,并在此基础上,严格按照业内相关规范对建筑物防雷设计进行审核,从而使防雷设备最大限度的发挥其作用。与此同时,设备的设计人员应对建筑物当地的气候有充分的了解,并根据其地区的雷电风险报告,设计出能够适用于当地的防雷设施装置,以减少和避免雷电灾害事故再次出现在我们的生活当中。
参考文献
[1]周圣军.建筑物自然接地体设计常见问题与防雷设计[J].低压电器,2009,(16).
[2]覃宽泽,陈华宣.新建建筑物防雷设计技术评价应注意的问题[J].气象研究与应用,2010,32(2).
[3]关俊华.雷电对建筑物内电磁环境的影响[A].第28届中国气象学年会――Sl3雷电物理、监测预警和防护[c].2011.
[4]刘军,杨新.建筑物防雷工程设计中存在的问题分析与对策[J].中国科技信息,2009(10):109-111.
防雷建筑标准范文2
关键词:规范 对比 低压配电线路 电涌保护器 区别
Abstract: to make standard of the expression of more rigorous, more in line with the actual situation, combined with the recent research achievements of, the building lightningproof design specification of GB50057-2010 in the lightning transient invasion in many changes. In order to more comprehensive grasp of the old and new standard lightning transient into the difference between measures, by comparing the relevant provisions of the regulation of the old and new content, in view of the low voltage power distribution lines, from the basic rules, different types of lightning protection building measures taken different requirements of laying methods, this paper analyzes the low voltage distribution lines and lightning transient invasion of the modified content and measures difference, finally summarized the new standard of this overall change. Lightning protection technology staff need to grasp new standard standard requirements, right of low voltage distribution lines to the protective measures to protect more reasonable and effective.
Keywords: standard of low voltage distribution lines contrast surge protector difference
中图分类号:TM642+.2文献标识码:A文章编号:
0引言
闪电电涌侵入是指由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用,雷电波,即闪电电涌,可能沿着这些管线侵入屋内,危及人身安全或损坏设备[3]。低压配电线路是采取防闪电电涌侵入措施的主要项目,《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010(以下简称新规范)与GB50057-94(2000年版)(以下简称旧规范)对此方面的规定有比较大的变化,笔者就此部分内容提出自己的一些理解,以供大家参考。
1基本规定
旧规范的基本规定:各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。
新规范的基本规定:各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置,并应采取防闪电电涌侵入的措施;在建筑物的地下室或地面层处,建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统、进出建筑物的金属管线应与防雷装置做防雷等电位连接。
可见,新规范将术语名称由“防雷电波侵入”改为“防闪电电涌侵入”,新旧规范都将该措施作为基本规定,但新规范增加了对建筑物的地下室或地面层处的要求,目的是为了防止在外部防雷装置与上述部件之间(建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统、进出建筑物的金属管线)放生危险的火花放电。具体到低压配电线路,就是要求各类建筑物入户处低压配电线路的金属外皮、钢管等均应与防雷装置做防雷等电位连接。新规范为强制性条文,必须严格执行,要求明显提高。
2第一类防雷建筑物低压配电线路的防闪电电涌侵入措施
第一类防雷建筑物分为两种情况,一是在条件允许下应装设独立接闪杆或架空接闪线或网,即防直击雷的接地装置与防闪电感应的接地装置分设;二是特殊情况下难以装设独立的外部防雷装置(如建筑物高度很高),防直击雷的接地装置与防闪电感应的接地装置合设,即采用共用接地。
2.1分设时采取措施
2.1.1首先对低压配电线路的敷设方式及类型提出要求,为防止雷击线路时高电位侵入建筑物造成危险,新规范规定室外低压配电线路应全线采用电缆直接埋地敷设,而旧规范则为宜。此时要求入户处将电缆的金属外皮、钢管等接到等电位连接带或防闪电感应接地装置上即可。
2.1.2当难以全线采用电缆时,应采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线,并应使用一段金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入,也就是说,不允许将架空线路直接引入建筑物内。新旧规范架空线与建筑物的距离及电缆埋地长度的要求对比如表1所示。
表1架空线与建筑物的距离及电缆埋地长度的要求对比
旧规范GB50057-94(2000年版) 新规范GB50057-2010
架空线与建筑物的距离 未做要求 不应小于15m
电缆埋地长度 且不应小于15m
从表1可以看出,新规范增加了架空线与建筑物的距离要求,对电缆埋地长度的要求也有所不同。根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92规定,架空线路与爆炸性气体环境的水平距离不应小于杆塔高度的1.5倍。一般杆高为10m,故新规范要求为15m。规定架空线路与爆炸危险环境的间距,主要是考虑一旦发生架空线断线或杆塔倒塌事故,线路短路或接地电火花(电弧)不会作用到爆炸性气体环境,不会形成电气引燃源。对电缆埋地长度的要求是考虑电缆金属外皮、铠装、钢管等起散流接地体的作用。旧规范要求电缆埋地长度不得小于15m,也是为了满足架空线和建筑物的距离要求,但是在实际操作中,因未做明确规定,会出现架空线距建筑物只有几米,埋地电缆为满足长度要求而环绕建筑物敷设的情况。可见,新规范的规定更为合理、科学。
为防止雷击线路时高电位侵入建筑物造成危险,新旧规范规定在电缆与架空线连接处,尚应装设电涌保护器,电涌保护器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地。电涌保护器的设置及接地措施,起到限压泄流的作用。其冲击接地电阻旧规范要求不应大于10Ω,新规范要求不应大于 30Ω,对接地阻值的要求有所降低。并且新规范对安装电涌保护器的条件、参数等做出了详细的规定,操作性比较强。
需要注意的是,当全线埋地或架空转换埋地引入时,入户处总配电箱没有明确要求安装SPD,主要是因为:
一、当全线埋地电缆引入时,电缆相当于处于LPZ1区,并且由于防直击雷接地装置和防闪电感应接地装置分设,在两者间隔距离满足规范要求的前提下,当防直击雷装置接闪时,流过防闪电感应接地装置的感应电流数值会很小,且在金属物已普遍等电位连接和接地的情况下,电位分布均匀,雷电流引起的电位差也会很小。
二、当架空转埋地引入时,为防止雷击线路时高电位侵入建筑物造成危险,已在转换处应装设SPD,此处装设SPD后,亦相当于形成一个防雷分区界面。
2.2合设时采取措施
除按分设时采取相应措施外,旧规范规定在电源引入的总配电箱处宜装设过电压保护器,而新规范明确规定在电源引入的总配电箱处应设置电涌保护器,主要考虑此时接闪器遭受雷击时,感应电流对建筑物有关线路上的影响比外部防雷装置独立设置时要求大得多。
新规范对此处装设的电涌保护器的实验类型、电压保护水平明确了具体要求(Ⅰ级试验;Up≤2.5kV),每一保护模式的冲击电流值,分屏蔽线路和非屏蔽线路两种情况分别按公式进行计算,当无法确定时,应取等于或大于 12.5 kA。而旧规范规定“当线路有屏蔽时,通过每个SPD的雷电流可按上述确定的雷电流的30%考虑”。相比而言,新规范更为合理。
3第二类防雷建筑物低压配电线路的防闪电电涌侵入措施
旧规范对于爆炸危险环境的第二类防雷建筑物的低压架空线,当其处于平均雷暴日小于30d/a地区时,才允许直接引入建筑物内,否则应改换一段埋地金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入,并且对埋地长度、接地及接地电阻值有相应的要求,并且转换处应装设避雷器。而对于非爆炸危险环境的第二类防雷建筑物,当架空线转换金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入时,其埋地长度应大于或等于15m,其他要求同爆炸危险环境;当架空线直接引入时,要求在入户处装设避雷器。
新规范将防闪电电涌侵入措施合并到防高电位反击中。
新规范则取消了埋地长度的要求,对低压配电线路的穿钢管等敷设方式也未做明显的要求和区分,也就是说允许架空线缆直接入户,但有强制性条文要求:低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处以及配电变压器设在本建筑物内或附设于外墙处,并在低压侧配电屏的母线上应装设电涌保护器。理论上,安装适配的SPD是可以限制瞬态过电压和分走浪涌的,能够满足防闪电电涌侵入的要求。但从工程实际应用看,采用穿钢管或铠装电缆埋地的方式更为实用、有效,因为如果只安装SPD,在工程上有很多使SPD失效或降低效用的因素,如SPD的质量问题、未明确的参数选择问题、老化问题、安装工艺问题等等,而采用穿钢管或铠装电缆埋地仅在入户处等电位接地即可,不存在SPD的这些问题。
另外,新规范取消了旧规范中对低压配电线路相关措施的接地阻值的要求,新规范强调采用共用接地,共用接地装置的接地电阻值在新规范第4.3.6条中作出了规定,因此就没有必要再做规定了。
4第三类防雷建筑物低压配电线路的防闪电电涌侵入措施
旧规范对埋地电缆及转换处与第二类相同,对低压架空线允许直接引入,但应在进出处装设避雷器。而新规范与第二类的要求基本一致,只是具体公式上选值的不同,在此不做赘述。
5 结论
综合分析新旧规范关于低压配电线路防护措施的规定,其主要变化如下:
1、明确了各类防雷建筑物(除一类接地装置分设视情况确定)总配电箱处均应装设SPD;
2、不同类别的防雷建筑物采取的敷设方式及要求有所区别,尤其是对第二、三类防雷建筑物的引入方式不做要求;
3、明确了各类防雷建筑物低压配电线路安装的第一级SPD的类型及参数要求及计算方法。
建筑物低压配电线路的防护是整个防雷措施的重要环节,新规范对其做了诸多修改,使规范的表述更加严谨,更有利于实际操作,同时也体现了安全可靠、经济合理的理念。修改后部分低压配电线路采取的措施及要求有所不同,本文所分析的关于新旧规范在此方面的区别及对新规范的理解提供给防雷技术工作人员参考,全面掌握新规范内容,正确采取相应措施,使建筑物低压配电线路采取的防护措施更加符合防雷安全的要求,进一步做好防雷减灾工作。
参考文献:
[1] 机械工业部.建筑物防雷设计规范GB50057-94(2000年版)[S].北京.中国计划出版社.2001
[2] 化工部.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92[S].北京.中国计划出版社.1992
防雷建筑标准范文3
【关键词】民用建筑;SPD;选配
1 概述
浪涌电压,是沿线路传送的超过线路或设备正常工作电压的电压瞬态脉冲波,其特点是快速上升尔后缓慢下降。为了防止浪涌电压对电气、电子设备的危害,设计安装浪涌保护器SPD,限制浪涌电压在被保护对象所能承受的耐压水平以下,应根据不同对象适配相应性能要求的SPD,本文重点论述SPD选配中的有关技术难点。
2 浪涌保护器的工作原理
2.1 浪涌保护器SPD的构成及特性
浪涌保护器(SPD)是以限制瞬态过电压和分流电涌电流的器件,至少含有一组非线性元件。
按其所使用的非线性元件的特性分,SPD可分为开关型、限压型和组合型三种。
2.2 SPD的基本参数
除了按上述的分类方法外,SPD按使用性质来分可分为电源SPD、信号SPD、天馈SPD等,按端口型式分可分为一端口或二端口SPD,不管如何分法,在选配都要考虑到UP、In、Iimp、UC、Ures、Tn等基本参数。
3 配电系统中SPD的选配
3.1 选择电涌保护器的基本原则
对于在建筑物中所使用的电涌保护器(SPD)设备在国家强制执行标准GB50057-94(2000版)《建筑物防雷设计规范》做了如下要求:标准第6.4.4条规定“电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流,并应符合以下两个附加要求:通过电涌时的最大箝压,有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。”
具体而言,应按雷电防护分区、雷电防护等级、线路敷设方式、供电接地制式以及不同类型SPD的非线性特性来选配不同情况下不同位置处电源SPD的性能参数。
3.1.1 按防雷分区选配SPD
对建筑物进行防雷分区划分后有利于确定各(总等电位、局部等电位、辅助等电位)等电位连接带的位置(各LPZ的交界处)。进而进一步确定等电位连接导体的最小截面,确定SPD(电涌保护器)的安装位置(在各等电位连接带,即LPZ交界处附近),通过计算,考虑到设备的抗电磁干扰能力,而确定是否需进一步增加屏蔽并且确定敏感电子设备的安全放置位置(LPZ1区或以后屏蔽防护区)。
根据雷电防护风险评估划分雷电防护区域,SPD在电源系统中的安装位置应根据所处不同防雷区交界面安装相应特性参数的SPD。
在LPZ0A区或LPZ0B区与LPZ1区交界面处连续穿越的电源线路上应安装符合I级分类试验的SPD,如总电源进线配电柜内、配电变压器的低压侧主配电柜内、引出至本建筑物防直击雷装置保护范围以外的电源线路的配电箱内。
在LPZ0B区与LPZ1区交界面处穿越的电源线路上应安装符合Ⅱ级分类试验的SPD,如引出至本建筑物防直击雷装置的保护范围之内的屋顶风机、屋顶广告照明的电源配电箱内。
当电源进线处安装的电涌保护器的电压保护水平加上其两端引线的感应电压保护不了该配电箱供电的设备时,应在该级配电箱安装符合Ⅱ级分类试验的SPD,其位置一般设在LPZ1区和LPZ2区交界面处。如:楼层配电箱、计算机中心、电信机房、电梯控制室 、有线电视机房、楼宇自控室、保安监控中心、消防中心、工业自控室、变频设备控制室、医院手术室、监护室及装有电子医疗设备的场所的配电箱内。
对于需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备(尤其是信息系统设备),应考虑在该设备前安装符合Ⅲ级分类试验的SPD,其位置一般设在LPZ2区和其后续防雷区交界面处。如:计算机设备、信息设备、电子设备及控制设备前或最近的插座箱内。
在建筑物进线处和其它防雷区界面处的最大电涌电压,即SPD最大箝压加上其两端引线的感应电压(UP)应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。为使最大电涌电压足够低,其两端的引线应做到最短,总引线长度最好不超过0.5m。在不同界面上的各电涌保护器还应与其相应的能量承受能力相一致。
图3.1建筑物雷电防护区(LPZ)划分
表3.2 LPZOA区电源的第一级保护SPD的选用
LPZ0A区 一类防雷建筑物电源的第一级保护 二类防雷建筑物电源的第一级保护 三类防雷建筑物电源的第一级保护
SPD ≥60~80(kA) ≥40~60(kA) ≥35~40(kA)
表3.3 LPZOA区以外电源的第一级保护SPD的选用
LPZ0A区以外 电源的二级保护
(在UPS或分配电箱前) 电源的三级保护
(在重要设备配电系统前) 电源的四级保护
(在电子设备工作电源前)
SPD ≥40(kA) ≥40~60(kA) ≥35~40(kA)
3.1.2 按线路的敷设方式选配SPD
如果电气设备由架空线供电,或由埋地电缆引入段短于150m的架空线供电,当地雷电浪涌大于6000伏且雷电日每年超过25天,应在电源进线处装设开关型SPD作为第一级保护,限压型SPD作为第二级保护,限压型或串联限压型SPD作为第三级保护;若当地区雷电涌压在4000~6000V间时,宜在电源进线处装设SPD,当有重要的电子设备安装于建筑物内时,应在电源进线处和电子设备供电处根据设备耐过电压的能力装设多级SPD。
3.1.3 按防雷等级选配SPD
信息系统雷击电磁脉冲的防护应按其所处的建筑物条件、信息设备的重要程度等进行雷击风险综合评估,将信息系统雷击电磁脉冲的防护分为A、B、C、D四级,分别采用相应防护措施。
A级――宜在低压系统中采取3~4级SPD进行保护。
B级――宜在低压系统中采取2~3级SPD进行保护。
C级――宜在低压系统中采取2级SPD进行保护。
D级――宜在低压系统中采取1级或以上SPD进行保护。
3.1.5 SPD通流容量的选配
SPD的通流容量标称放电电流是选择SPD的一个重要参数。标称放电电流值受线路上预期通过的雷电分电流的影响,选配时应计算预期流过SPD的雷电流大小。流过的雷电流的大小与建筑物的分流特性,线路敷设方式,所处的防雷区的因素有关。
在LPZ0A 与LPZ1区的界面作等电位连接用的SPD,应根据下表3.3――表3.5中的雷电流参量估算通过他们的分流值。同时还要考虑沿各种设施引入建筑物的雷电流。
表3.3首次雷击的雷电流参量
雷电流参数 防雷建筑物类别
一类 二类 三类
I幅值(kA) 200 150 100
T1波头时间(μs) 10 10 10
T2半值时间(μs) 350 350 350
Qs电荷量(C) 100 75 50
W/R单位能量(MJ/Ω) 10 5.6 2.5
注:1.因为全部电荷量Qs的本质部分包括在首次雷击中,故所规定的值考虑合并了所有短时间雷击的电荷量。
2.由于单位能量W/R的本质部分包括在首次雷击中,故所规定的值考虑合并了所有短时间雷击的单位能量。
表3.4首次以后雷击的雷电流参量
雷电流参数 防雷建筑物类别
一类 二类 三类
I幅值(kA) 50 37.5 25
T1波头时间(μs) 0.25 0.25 0.25
T2半值时间(μs) 100 100 100
I/T1平均陡度(kA/μs) 200 150 100
表3.5长时间雷击的雷电流参量
雷电流参数 防雷建筑物类别
一类 二类 三类
Ql电荷量(C) 200 150 100
T时间(s) 0.5 0.5 0.5
平均电流I≈Ql /T
确定建筑物的防雷分类,当建筑物直击雷防护装置比较完善时,线路上遭受的直击雷能量大部分可通过外部防雷装置泄放入地,根据GB50057-94(2000)规定“……全部雷电流i的50%流入建筑物防雷装置的接地装置,其另50%,即iS分配于引入建筑物的各种外来导电物、电力线、通信线等设施。流入每一设施的电流ii等于iS/n,n为上述设施的个数。流经无屏蔽电缆芯线的电流iV¬等于电流ii除以芯线数m,即iV=ii/m……”如下图示。在电源系统中,m即各配电方式中需保护的线数。
根据供电制式接线方式的不同,In的选择也不同,中线和PE线之间的间隙型SPD的In值应不小于3个相线与中性线之间SPD的In值之和。这样才能保证雷电流的完全泄放。
如果建筑物的入户线缆穿管埋地敷设或者使用屏蔽电缆,雷电流沿屏蔽层流动入地,则通过每个SPD的雷电流只有上述的30%。
假设一内部有电子信息系统的二类防雷建筑物(TN-S系统),其入户设施有电源线、信号线和金属管道,那么电源入户线上所分得的雷电流约为总雷电流的16.7%,因而每一相线上和中线上的电流约为总雷电流的4.2%,即总配内每一相线和中性线上流经的雷电流为150*4.2%=6.3(kA)。由于配电室入口处的SPD要承受沿配电线路侵入的浪涌电流的主要能量,因此其SPD在满足入口界面处标称放电电流要求的前提下,可根据情况选择较大通流容量的SPD。
在LPZ0A或LPZ0B区或LPZ0B与LPZ1区交界处,在从室外引来的线路上安装的SPD,应符合I级分类试验的产品。所以,选用Ipeak>6.3kA(10/350µs)。当其有屏蔽层时Ipeak>1.89kA(10/350µs)。
3.1.6、SPD的数量和级数
SPD的数量应该根据实际需来确定。电源SPD的作用是保护电子设备及其供电系统免受浪涌电压破坏,只要能达到这一目的,并不一定要拘泥于规范标准所规定的SPD的级数,由于SPD存在故障、老化等原因,SPD的数量并不是越多越好。在线路和电缆有合适的屏蔽且屏蔽层做等电位连接的情况下,进入LPZ2、LPZ3等防雷入区处不一定需要装SPD,在LPZ2入口处的功能已由LPZ1入口处的SPD完成;双电源自投(ATS)时只需在母线上安装一组SPD即可,不必在两个电源都安装;电源重复接地处,中心线N已经与PE线连接在一起时,可以只安装3个SPD。
4 信号系统中SPD的选配
4.1 SPD的选择
信号SPD的选择,除了常规的In值、Up值等外还须考虑到SPD的插损、工作频率、特性阻抗、接口、驻波比等因素。
5 结束语
浪涌保护器SPD的选择是建筑物雷电防护的重要环节。电源SPD最主要的作用是保护电子设备及其供电系统免受浪涌电压破坏,抑制雷电过电压,泄放雷电大电流,是建筑物内部雷电能量泻放的主要途径。信号SPD的主要作用是信息系统LEMP防护的重要措施,它可以同时起到拦截、分流、等电位连接的作用。
SPD的选择并不是独立的,它应以国家规范为依据准则,结合工程实际情况,综合SPD本身的特点、系统的要求等各方面的因素,才能做出准确的判断。
参考文献:
[1]《建筑物电气装置 第五部分: 电气设备的选择和安装 第53章:开关设备和控制设备》 GB 16895.4-1997/IEC 60364-5- 53:1994/IEC 60364-5-537:1981.中国标准出版社.
防雷建筑标准范文4
[关键词]建筑物防雷设施装置间距跨步电压埋地深度接地电阻
一、前言
在建筑物防雷设计中,设计人员对一、二级防雷建筑物的防雷设计比较重视,疏漏差错很少,但对大量的三级防雷建筑物的防雷设计却常有忽视。由于设计质量管理规定:对于一般工程的电气设计允许可以不要计算书,因此许多设计人员对三级防雷建筑物的防雷设计,不再进行设计计算,仅凭经验而设计。对于防雷设施的是否设置及防雷设施的各种安全间距未进行计算、验算,因此造成大量的三级防雷的建筑物的防雷设计、施工存在较大的的盲目性,使有些工程提高了防雷级别,增加了工程造价,而有些工程却未按规范设计、施工,造成漏错,带来很大隐患和不应有的损失。
二、建筑物防雷规范的概述及比较
现今建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92推荐性行业标准,1994年11月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》GB50057-94强制性国家标准。GB50057-94使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会IEC防雷标准接轨,设计施工更加规范化、标准化。
GB50057-94将民用建筑分为两类,而JCJ/T16-92将民用建筑防雷设计分为三级,分得更加具体、细致、避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全,而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握IEC、GB50057-94、JCJ/T16-92三者的实质,特择其主要条款列于表1。且后面的分析、计算均引自JCJ/T16-92中的规定。
三、预计的年雷击次数确定设置防雷设施
除少量的一、二级防雷建筑物外,数量众多的还是三级防雷及等级以外的建筑物防雷,而对此类建筑物大多设计人员不计算年预计雷击次数N,使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施,设计保守,浪费了人、材、物。现计算举例说明:
例1:在地势平坦的住宅小区内部设计一栋住宅楼:6层高层数不含地下室,地下室高2.2m,三个单元,其中:长L=60m,宽W=13m,高H=20m,当地年平均雷暴日Td=33.2d/a,由于住宅楼处在小区内部,则校正系数K=1。
据JCJ/T16-92中公式D·2-1、D·2-2、D·2-3、D·2-4得:与建筑物截收相同雷击次数的等效面积km2:Ae=L·W+2L+WH200-H+πH200-H×10-6=60×13+2(60+13)20(200-20)+3.14×20(200-20)×10-6=0.02084km2
建筑物所处当地的雷击大地的年平均密度:
Ng=0.024Td1.3=0.024×33.21.3=2.28次/km2·a
建筑物年预计雷击次数:
N=KNgAe=1×2.28×0.02084=0.0475次/a
据JCJ/T16-92第12.3.1条,只有在N≥0.05GB50057-94中:N≥0.06才设置三级防雷,而本例中:N=0.0475<0.05,且该住宅楼在住宅楼群中不是最高的也不在楼群边缘,故该住宅楼不需做防雷设施。
根据以上计算步骤,现以L=60m,W=13m,分别以H=7m、10m、15m、20m四种不同的高度,K值分别取1,1.5,1.7,2,Ng=2.28km2·a进行计算N值,计算结果见表2。
从表2中的数据可知,在本区内:①当K=1时,举例中的建筑物均N<0.05,不需设置防雷设施。②当K=1.5时,即建筑物在河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的或特别潮湿的建筑物,在高度达15m或以上者,必须设置三级防雷措施。③当K=1.7时,即金属的砖木结构的建筑物,高度达7m及以上者,必须设置三级防雷措施。④当K=2时,即建筑物位于旷野孤立的位置,高度达7m两层以上者,均设置三级防雷措施。
可见,有的建筑物在20m的高度,却不需设置防雷措施,而有的建筑物高度在7m,就必须设置三级防雷措施。关键因素在于建筑所处的地理位置、环境、土质和雷电活动情况所决定。
同时在峻工的工程中,我们也看到,例1中的民用建筑物,有许多类似的工程不该设置防雷却按三级防雷设计施工了,施工后的防雷接地装置如图1所示。
其中8组引下线均利用结构中的构造柱的412主筋,水平环路接地体埋深1m,距楼外墙1m。以上钢材均为镀锌件,则共需镀锌钢材0.192t,人工费2950元,定额预算工程直接费约0.75万元。类似这种三级防雷以外的住宅楼、办公楼及其他民用建筑,在我们地区1998年约竣工600~800栋,仅增设的防雷设施其工程直接费约为450~600万元。以此类推,在全省、全国因提高防雷等级而提高工程造价浪费的数字是巨大的。因此,设计人员对民用建筑物的防雷设计必须对建筑物年预计雷击次数进行计算,根据计算结果,结合具体条件,确定是否设置防雷设施。
四、防雷设施与人、金属管道等的安全距离
1.雷电流反击电压与引下线间距的关系
当建筑物遭受雷击时,雷击电流通过敷设在楼顶的避雷网,经接地引下线至接地装置流入地下,在接地装置上升高的电位等于电流与电阻的乘积,在接地引下线上某点离地面的高度为h的对地电位则为
Uo=UR+UL=IkRq+L1
式中Ik—雷电流幅值kA
Rq—防雷装置的接地电阻Ω
L—避雷引下线上某点离地面的高度的为h到接地装置的电感μH
雷电流的波头陡度kA/μH
1式中右边第一项UR即IkRq为电位的电阻分量,第二项UL即为电位的电感分量,据GB50057-94有关规定,三类级防雷建筑物中,可取雷电流Ik=100kA,波头形状为斜角形,波头长度为10μs,则雷电流波头陡度==10kA/μs,取引下线单位长度电感Lo=1.4μH/m,则由1式可得出
Uo=100Rq+1.4×h×10=100Rq+14hkV2
根据2式,在不同的接地电阻Rq及高度h时,可求出相应的Uo值,但引下线数量不同,则Uo的数值有较大差异。下面以例1中引下线分别为4、8根假定每根引下线均流过相同幅度的雷击电流,且忽略雷电流在水平避雷上的电阻及电感压降,计算出的UR/UL值列于表3。
由表3中可知,接地电阻Rq即使为零,在不同高度的接地引下线由于电感产生的电位电感分量也是相当高的,同样会产生反击闪络。
2.引下线与人体之间的安全间距
雷击电流流过引下线及接地体上产生的雷击电压,其电阻分量存在于雷电波的持续时间数十μs内,而电感分量只存在于波头时间5μs内,因此两者对空气绝缘作用有所不同,可取空气击穿强度:电感UL=700kV/m,电阻ER=500kV/m。混凝土墙的击穿强度等于空气击穿强度,砖墙的击穿强度为空气击穿强度的一半。
据表3计算的数据,下面计算引下线与人体之间的安全距离。因每组引下线利用构造柱中的412钢筋,可以认为引下线与人体、金属管道、金属物体之间为空气间隔,且认为引下线与空气之间间隔层为抹灰层,可忽略不计。
1当引下线为4组时,人站在一层,h1=3m,Rq=30Ω,则URI=750kVUL1=10.5kV人体与引下线之间安全距离L安全1>
方可产生的反击。人站在5层,h2=15m,Rq=30Ω,则:UR2=750kVU12=52.5kV则安全距离L安全2>
1.575m<1.83m。在上述两个房间内,保持如此的距离是很难做到的,因此存在很危险的雷电压反击。
(2)当引下线为8组时,当站在一层房间内,h1=3m,Rq=30Ω,则UL1=5.25kVUR1=3.75kV则安全间距L安全1>
0.757m。人站在5层时,h2=15m则UL2=26.25kVUR2=375kV则安全间距L安全2>
可见,引下线数量增加一倍,安全间距则减小一半。因此设置了防雷设施后,应严格按照规范设置引下线的数量及间距。同时建议可缩短规范内规定的引下线间距,多设一定数量的引下线,可减少雷电压反击现象。这样处理,对增加工程造价微乎其微。
3.引下线与室内金属管道、金属物体的距离
1当防雷接地装置未与金属管道的埋地部分连接时,按例一中数据:楼顶的引下线高度h=Lx=20m,Rq=30Ω时,据JCJ/T16-92第12.5.7条规定,Lx<5Rq=5×30=150m,则
Sal≥0.2KcRi+0.1Lx
式中Kc—分流系数,因多根引下线,取0.44
Ri—防雷接地装置的冲击电阻,因是环路接地体,Ri=Rq=30Ω
Sal—引下线与金属物体之间的安全距离/m
则
Sal≥0.2×0.44×30+0.1×20=2.816m。
2当防雷接地体与金属管道的埋地部分连接时,按式12.3.6-3,Sa2≥0.075KcLx=0.075×0.44×20=0.66
由以上计算的Sal≥2.816m,Sa2≥0.66m,在实际施工时,均很难保证以上距离,因为金属管道靠墙0.1m左右安装,又由于Sa2≤Sal,因此可将防雷接地装置与金属管道的埋地部分连接起来,同时,在楼层内应将引下线与金属管道物体连接起来,防止雷电反击。
4.引下线接地装置与地下多种金属管道及其它接地装置的距离Sed
据JCJ/T16-92第12.5.7条及公式12.3.6-4:Sed≥0.3KcRi=0.3×0.4×30=3.96m,而在实际施工中,地下水暖管道交错纵横,先于防雷及电气接地装置施工,等施工后者时,已经很难保证Sed≥3.96m了,也难于保证不应小于2m的规定,因此可将防雷接地装置与各种接地装置共用,即实行一栋建筑一个接地体。将接地装置与地下进出建筑物的各种金属管道连接起来,实行总等电位联结。
综上所述,在实行一栋建筑一个总带电位联结、一个共用接地体的措施后,在楼顶部应将避雷带针与伸出屋面的金属管道金属物体连接起来,在每层内的建筑物内应实行辅助等电位联结,即引下线在经过各个楼层时,将它与该楼层内的钢筋、金属构架全部联结起来,于是不论引下线的电位升到多高,同楼层建筑物内的所有金属物包括地面内钢筋、金属管道、电气设备的安全接地都同时升到相同电位,方可消除雷电压反击。
五、跨步电压与接地装置埋地深度
跨步电压是指人的两脚接触地面间两点的电位差,一般取人的跨距0.8m内的电位差。跨步电压的大小与接地体埋地深度、土壤电阻率、雷电位幅值等诸多因素。当接地体为水平接地带时,
3
式中ρ—土壤电阻率/Ω.m
L—水平接地体长度m
Ik—雷电流幅值kA
K—接地装置埋深关系系数,见表4
Ukmax—跨步电压最大值kV
按例一中的接地装置计算,接地体长度L=146m,取Ik=150k,土质为砂粘土,ρ=300Ω.m,则按埋深深度0.3m,0.5m,0.8m,1m时相应的K值取2.2,1.46,0.97.0.78。按3式计算:
其Ukmax值分别为107.97,71.66,47.61,38.28/kV。
世界各国根据发生的人身冲击触电事故分析,认为相当于雷电流持续时间内人体能承受的跨步电压为90~110kV。从计算结果可知,该工程的防雷接地体埋深0.8m时,跨步电压已在安全范围内。JCJ/T16-92第12.9.4规定接地体埋设深度不宜小于0.6m,第12.9.7条规定:防击雷的人工接接地体距建筑物入口处及人行道不应小于3m,当小于3m时,接地体局部埋深不应小于1m,或水平接地体局部包以绝缘物。包以绝缘物易增大其接地电阻,因此还是以埋深大于1m时为好。这样处理,只增加少量工程造价,却将接地装置处理得更加安全可靠,起到事半功倍的效果。
若采用基础和圈梁内钢筋作为环形接地体,但由于三级防雷的建筑物大多为毛石基础,毛石基础上的圈梁埋地一般为0.3m左右,较浅根本达不到防止危险的跨步电压需将接地装置埋深1m的要求,因此不宜采用圈梁做为环形接地体指三级防雷建筑物。
六、区别工频、冲击接地电阻
工频、冲击接地电阻两者的区别及关系,许多施工技术人员不能区别与明晰,使部分工程的防雷装置接地电阻已达到设计值,而仍然盲目采用降阻措施,增加了工程造价。
防雷建筑标准范文5
在工业厂房各系统的防雷设计当中,不能按普通的民用建筑的防雷标准进行设计,而须根据工业厂房类型及其所处环境特征设计出有针对性的防雷方案。本文从工业厂房的防雷类别出发,探讨了轻型钢类结构的金属屋面厂房防雷设计工程需要注意的几个问题。
关键词:工业厂房;防雷设计;
Abstract: the factory building engineering is industrial enterprise of lightning protection is an important project, you must do the scientific, reasonable and safe.
In the industrial workshop of each system of lightning protection design, can't follow common civil construction of lightning protection design standards, and shall be according to the industrial building types and the environment design features a targeted lightning protection scheme. This paper, from the industrial workshop on lightning protection category, and probes into the kind of light steel structure roofing lightning protection design engineering metal factory need to pay attention to some of the problems.
Keywords: industrial workshop; Lightning protection design;
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
引言
目前,国内存在很多种类工业厂房,其用途也各有特点,工业厂房不同于普通的民用住宅,其中大多数建筑物所在环境有着严重的火灾隐患以及爆炸危险,因此,工业厂房的防雷工程具有非常重要的意义。当前,由于钢架建筑物的建造、维护费用低,且整体美观,外形大气,抗腐蚀、抗震效果好,国内的工业厂房的结构以轻型钢类结构、金属屋面为主,在防雷设计方面与普通的民房砖混凝土结构有着比较大的不同,应当针对其特点进行有针对性的防雷设计。
一、工业厂房的防雷级别分类
根据工业厂房的用途不同,雷击可能造成的后果不同,防雷设计可以相应有所不同。在进行工业厂房防雷工程设计之前,必须要先确定厂房工作环境的危险等级,再确定其防雷级别。
也就是说,首先,相关工作人员应当依据国家对于不同类型企业的防火、施工、安全、设计规范来,判断厂房生产过程中可能用到的材料、可能出现的中间产品、以终最终产品是否具有易燃易爆性质,最终的产品存放过程有未出现易燃易爆类物质的泄漏,合理确定该厂房是不是存在火灾或爆炸隐患环境。
然后,再按我国《建筑物防雷设计规范》确定防雷类别。具体来说就是:“甲类可燃气体、甲类可燃液体、甲类可燃固体环境一般可划分为第一类防雷建筑物,一些小型的甲类可燃气体、甲类可燃液体、甲类可燃固体环境可划分为第二类防雷建筑物,乙类可燃气体、乙类可燃液体、乙类可燃固体环境可划分为第二类防雷建筑物”[1]。若所涉及的工业厂房中兼有规范中所规定的三类防雷建筑物,则其防雷级别划分应当按照规范的3.5.1、3.5.2两个条款进行划分。
这三类建筑在进行防雷设计时,在场地条件许可的情况下,最好设置单独的避雷针接地体。其中以第一类要求最为严格,此类建筑最好选用独立避雷针做雷击防护,尽量最大程度地保证厂房内的呼吸阀、危险物质放散管、排风口等管口空间处在接闪器的保护区内,引下线间隔的距离须按照屋顶面周长。此外,由于大部分厂房的面积相对比较大,在配置围护接地体的同时,最好可以依据避雷带的网格宽度进行均匀网格的配置,这样既可实现均匀电压,又可以控制地表电位差,避免跨步电压的形成,还方便了等电位连接体的埋设,接地体的埋设深度应1m。
三、轻型钢结构金属屋面厂房特征
当前,钢结构的厂房设计日趋增多,而且大部分为镀锌钢板金属屋面,该类厂房一般以钢筋混凝土做基础;进行钢型结构的墙体施工时,一般会先砌砖墙然后再上围护板材;施工过程中需要连接钢柱之前需要预埋加垫片的地脚螺栓;所用的围护板材多为以自攻螺栓、檩条连接起来的彩钢压型板与夹芯板。其中,前者是将彩色涂层钢板或者镀锌钢板进行辊压冷弯之后成型的,以离心超细玻璃丝棉卷毡为做的保温层与隔热层,这种板材可以现场制作复合成一个整体,便于防止出现大范围内面板搭接不严密的情况,在保证厂房坚固不漏水的同时,使其外观更加协调。后者是钢板与保温材料复合而成的围护板材,不能现场场制作,多以咬合或搭接方式进行连接。
在进行这种厂房结构的防雷工程设计时,需得全面考虑厂房运作环境。如果厂房不存在爆炸危险,那么只要其屋面板材的厚度0.5毫米,就无需加设避雷带,用屋面当接闪器并将其与引下线安全连接即可。若采用的是钢型墙体,那么墙体也要与引下线实现安全有效连接。但是,如果厂房内具有严重的潜在爆炸危险,那么按照国家建筑物防雷设计的相关规定,所用钢板的厚度必须4毫米,不然必须安装别的接闪器,也可以在屋面下加铺一个防火隔层,以防出现雷击时,电流过大导致钢板熔化,进而掉落火花最终引发厂房区爆炸事故。
三、轻型钢结构金属屋面厂房接闪器的设置
轻型钢结构金属屋面厂房接闪器形式有两种,一是厂房金属屋面可以直接用作接闪器;二是在屋面上另个加设避雷网作接闪器。
若第二、第三类建筑物的金属屋板没有绝缘被覆层,中间的搭接长度100mm;且下层无易燃品则其厚度须0.5mm,有则铁、铜、铝三种板材分别4mm、5mm、7mm时,则可直接利用屋面做接闪器,在定期维护的情况下就可以省去避雷带投资费用,同时还能保持厂房外观的协调。
若厂房不属于上述类别,则需要在屋面上加设避雷网以作接闪器,一般的民用和工业建筑混凝土屋面避协网的架设高度为100mm,但若按此标准下在金属屋面设避雷网,如右图,由于两者接闪效果相近,因此,避雷网在遇到雷击时并不能有效保护金属屋面厂房。
所以,轻型结构金属屋面厂房的避雷网架的高度与网格大小应当按照别的方法进行确定。此外,避雷网的支架与金属屋面的焊接处一定要保证牢固,网与屋面的连接须进行防水处理。
四、防雷设计中的等电位连接
为了有效防止雷电波侵入厂房墙体,形成雷电及静电感应,工业厂房中须预留足够数量的接地端子,以供厂房内各类生产设备及金属网管做等电位连接,而且厂房中所有的大型金属制品如金属楼梯、栏杆、空中导轨等也须实现多点接地。那些有着火灾及爆炸环境的建筑在按照规范要求做好等电位连接之外,厂房内的管道法兰盘及各类阀门还得做好防静电措施,除了规范中第一类建筑物需要配置独立的避雷接地体,其它的防雷接地体可共用。
五、工业金属屋面厂房中的雷击电磁脉冲防护设计
工业厂房中一般都会有大批量的用电设施,而且随着智能技术发展速度的加快,大部分工业设备都配备有智能控制系统。鉴于此,进行厂房防雷设计时,相关人员对于厂房内的工业涉电设备预防雷击电磁脉冲这一问题还加以考虑。比如设备的电源及信号线敷设时可选用铠装电缆甚至穿金属管,并保证电缆外表面与金属管的多点接地;比如根据涉电机械抗雷电电磁冲击水平配备合适的浪涌保护器,当然在爆炸、火灾式危险厂房内浪涌保护器最好选择安到防爆箱中。
结束语
工业厂房的防雷设计是一项关系到工业安全生产的重要工程,进行设计时必须做到科学、合理,严格按照国家相关的设计规范执行,全面考虑各种因素,以保证防雷设计工程的完美、完善。
参考文献:
防雷建筑标准范文6
【关键词】防雷;防直击雷;防侧击雷;雷电波侵入
人类为了避免雷电对社会造成的危害,人们通过长期的观测研究,对雷电现象及其特性、发生和发展的规律已经取得了一定的成果,并在此基础上形成了雷电防护的理论和措施。
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,按防雷要求分为三类。根据现行国家标准《建筑物防雷设计规范》的规定,民用建筑物应划分为第二类和第三类防雷建筑物。划为第二类防雷建筑物的为:1.高度超过100米的建筑物;2.国家级重点文物保护建筑物;3.国家级的会堂、办公建筑物、档案馆、大型博展建筑物;特大型、大型铁路的旅客站;国际性的航空港、通信枢纽;国宾馆、大型旅游建筑物;国际港口客运站;4.国家级计算中心、国家级通信枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物;5.年预计雷击次数大于0.06的部、省级办公建筑物及其他重要或人员密集的公共建筑物;6.年预计雷击次数大于0.3的住宅、办公楼等一般民用建筑物。划为第三类防雷建筑物:1.省级重点文物保护建筑物及省级档案馆;2.省级大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物;3. 19层及以上的住宅建筑和高度超过50米的其他民用建筑物;4.年预计雷击次数大于或等于0.012且小于或等于0.06的部、省级办公建筑物及其他重要或人员密集的公共建筑物;5.年预计雷击次数大于或等于0.06且小于或等于0.3的住宅、办公楼等一般民用建筑物;6.建筑群中最高的建筑物或位于建筑群边缘高度超过20米的建筑物;7.通过调查确认当地遭受过雷击灾害的类似建筑物;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;8.在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度大于或等于15米的烟囱、水塔等孤立的高耸构筑物;在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区,高度大于或等于20m的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。
第二类和第三类防雷建筑物均应采取防直击雷、防侧击和防雷电波侵入的措施。
一、民用建筑物防直击雷的措施:
民用建筑防直击雷一般采用接闪器,引下线,接地装置等措施。接闪器采用避雷针、避雷带(网)或两者混合的方式,还宜利用建筑物的金属屋面作为接闪器。建筑物采用避雷针是将雷电引向其尖端并泄入大地。从而避免了避雷针保护范围各物体遭受雷击。一定高度的避雷针下面有一个安全域,此区域内的物体基本上不受雷击,单支避雷针在地面上的保护半径一般为1.5倍的避雷针高度。如果单支避雷针的保护范围不够时,可采用两支或多支避雷针,将欲保护的建筑物置于各避雷针的保护范围内。接闪器一般敷设在屋脊、屋檐以及突出的水塔和烟囱等处。试验表明,建筑物得雷击部位,与屋顶的坡度有关。平顶建筑物与各种不同坡度的建筑物其雷击部位不同。平顶建筑物,雷击部位为屋顶四周,其中四个角的雷击率最高;坡度为15°的建筑物,雷击部位多为山墙屋檐,其中也是四个角雷击率最高;坡度为30°的建筑物,雷击部位多为屋脊,其中屋脊两端雷击率最高;坡度45°及以上的建筑物,雷击部位基本上在屋脊,其中屋脊两端雷击率最高。所以在设计时应按照建筑物屋顶的坡度,确定最容易遭受雷击部位装设避雷针或避雷网。引下线应优先利用建筑物钢筋混凝土柱或剪力墙中的主钢筋,还宜利用建筑物的金属爬梯,钢柱、金属烟囱等作为引下线。接地装置应优先利用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋。有钢筋混凝土地梁时,应将地梁内钢筋连成环形接地装置,没有钢筋混凝土地梁时,可在建筑物周边内无钢筋的闭合条形混凝土基础内,用40mm*4mm镀锌扁钢直接敷设在槽坑外沿,形成环形接地。
二、民用建筑物防侧击雷的措施:
在高层建筑的设计施工中,除了防止雷电的直击外,还应防止侧向雷击。当民用建筑物高度超过45米(三类建筑物超过60米),应采取下列防侧击雷措施:1.建筑物内钢构架和钢筋混凝土的钢筋应相互连接。2.应利用钢柱或钢筋混凝土柱子内钢筋作为防雷装置引下线。结构圈梁中的钢筋应每三层连成闭合回路,并应同防雷装置引下线连接。3.应将45米(三类建筑物60米)及以上外墙上的栏杆、门窗等较大金属物直接或通过预埋件与防雷装置相连。4.当整个建筑物全部为钢筋混凝土结构或为砖混结构但有钢筋混凝土组合柱和圈梁时,应利用钢筋混凝土结构内的钢筋设置局部等电位联结端子板,并应将建筑物内的各种竖向金属管道每三层与局部等电位联结端子板连接一次。
三、民用建筑物防雷电波侵入的措施:
由于雷电对架空线路或金属管道的作用,雷电波可能沿着这些管线侵入屋内,危机人身安全或损坏设备,称为雷电波侵入。
雷电波侵入途径有三种,一是直击雷击中室外的金属导线,高压脉冲电压沿导线侵入室内;二是间接雷的电磁脉冲波沿导线传播而侵入室内;三是闪电直接击在建筑物或建筑物附近时,雷电流通过引下线流入接地体,雷电高电位通过电路中的零线、保护接地线和综合布线中的接地线侵入室内,并沿着导线传播,殃及更大范围。