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防雷的基本原理及防雷接地平面图

时间:2017-11-26 08:37 来源:广东11选5走势图

防雷的基本原理及防雷接地平面图
(1)防雷的基本原理
雷电是自然界中的一种放电现象。大气中饱和水蒸气由于气候的变化,发生上升和下降的对流,在对流过程中由于强烈的摩擦和碰撞,大量的水滴聚集成带有不同电荷的雷云,大地就会感应出与雷云极性相反的电荷。当带电云块对地电场强度达到25~30kVcm时,周围的空气会被击穿,雷云对大地发生击穿放电,这就是平时我们看到的闪电,放电时间一般为30~50µs。因为壁垒设备上的避雷针等处于地面上建筑物的最高处,所以比较容易使雷电经避雷针和与之连接的引下线将雷电电流泻到大地中去,从而使被保护的建筑物等免受直接雷击。
① 避雷针
避雷针是用来防护电气设备和较高建筑物使其避免遭受直接雷击的装置,避雷针实际上是起引雷(接闪器)作用。因为避雷针的高度超过被保护的建筑物,所以在雷云笼罩下,它的尖端有较大的电能场,能首先将空气中的雷电电流引向尖端而泄入大地,从而避免了该处的雷云向被保护物体放电。
避雷针一般使用镀锌圆钢或使用镀锌钢管加工制成。圆钢的直径一般不小于8mm,钢管的直径一般不小于25mm。它通常安装在电杆或构架、烟囱、建筑物上,下端经引下线与接地装置焊接。避雷针的长度一般不大于5m。
避雷针引下线的安装一般采用圆钢或扁钢,其规格要求为圆钢直径不小于8mm,扁钢厚度为4mm、截面积不小于48mm2。
安装在烟囱上的避雷针引下线其规格要求为圆钢直径不小于12mm,扁钢厚度为4mm、截面积不小于100mm2。
所有避雷针引下线均要镀锌或涂漆,在腐蚀性较强的场所,还应加大截面积或采取其他防腐措施。
避雷针引下线的固定支持点间隔不得大于1.5~2m,引下线的敷设应保持一定的松紧度。从接口到接地体,引下线的敷设越短越好。距离地面2m以内的引下线,应有良好的保护覆盖物,可穿塑料管进行保护,避免人员触及。
避雷针的引下线应安装在人不易碰到的隐蔽处,以免受到机械损坏或接触电压对人员造成伤害。墙壁较厚的建筑物可将引下线抹在墙壁里,也可以放在伸缩缝中。但圆钢规格直径应大于12mm,若采用扁钢,其截面积应大于100mm2。
为了便于检查和摇测避雷针设施的导电情况及接地电阻,应在引下线距地面2m处留有断口。暗装引下线也应在相应的地方做断接卡子接线盒,断接卡子必须镀锌,卡接螺栓直径应大于8mm,使用时应配有平垫和弹簧垫。
在现代建筑施工中,常利用建筑物的金属钢筋作为避雷引下线,实践证明,这种方法有很多优点。因为雷电电流流入钢筋后将与通过梁、楼板等钢筋网连接,尽管大多数为绑扎,却也基本连接成网,雷电流能分散到各部分,成为一个良好的散流网,有利于使整座建筑物处于等电位状态,避免建筑物各部分之间的反击,这样就增加了安全系数。使用主钢筋作为引下线,人们往往担心雷电电流通过钢筋是否会使钢筋过热而影响钢筋的强度,实际上当雷电电流流入钢筋网后,很快便会分散,各部分流过的电流并不是很大的(尤其是多柱的大楼),至于与接闪器连接处的柱子的主钢筋,由于通过绑扎或焊接(施工中已经考虑到其应用)达到多条钢筋并联,所以也不至因温度升高而影响钢筋的强度。这种做法成本低、可靠性好,所以得到了广泛的应用。
② 避雷线
避雷线用途有两种,一种用于架空电力线路,以保护电力线路防止遭受雷电侵害,确保架空电力线路的正常运行;另一种用于高层建筑物的防雷,即在建筑物的最高处,沿屋顶边,用直径不小于8mm的镀锌钢筋敷设,钢筋距离建筑物的垂直距离不小于100mm,以防建筑物遭受雷击。
(2)防雷接地平面图
建筑物的防雷接地平面图通常表示出该建筑防雷接地系统的构成情况及安装要求,一般由屋顶防雷平面图、基础接地平面图等组成。
①屋顶防雷平面图见附图防雷平面图。
该图例利用热镀锌圆钢Ф12作避雷带,水平敷设时,支架间距为1.0米,转弯处为0.5米。垂直敷设时,支架间距为1.5米,支架为12mm×4mm扁钢,L=150mm。不在同一平面的避雷带应该做好垂直连接,引下线距地1.8米处设断接卡,一共设两处,供遥测使用。屋顶的金属构件通过Ф10的热镀锌圆钢与避雷带就近焊接连通;避雷带在各连接点与主筋引下线通长焊接,每个柱筋在深处箍筋与每根主筋通长焊接。建筑物外墙金属构件应与建筑物接闪器、引下线连接为一个等电位体。
② 基础接地平面图见附图接地平面图。
该建筑按二类防雷建筑考虑,接地体利用建筑物基础部分混凝土内两根主钢筋和建筑物四周按网格尺寸不大于10m×10m敷设的环形接地体相互焊接为一体,网格交叉点及钢筋自身链接均应焊牢靠。防雷装置引下线利用大楼结构外侧主钢筋(不少于两根),钢筋自身上下连接点采用搭接焊,且其上端应与房顶避雷装置,下端应与地网,中间应与各均压带焊接,大楼的总电阻应不大于1欧姆。
此工程采用联合接地,如图8.20所示。联合接地是将设备的工作接地、保护接地以及建筑物防雷接地共同合用一组接地体的接地方式,由接地体、接地引入线、接地汇集线和接地极四部分组成。在负一楼低压配电室设接地总汇集排(MEB)一处,防止无关人员触动,各层接地分汇集排设在电缆井内,各层汇集排之间用40×4的热镀锌扁钢连接。到接地分汇集排的水平接地分汇集线用VV-1X35mm2连接,到金属管道和设备金属外壳的水平分汇集线用BV-1X25mm2连接。接地极按每隔5m打L50×50×2500的热镀锌角钢,埋深0.8m。

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