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防雷措施

更新时间:2023-03-13 10:29:17 阅读: 评论:0

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防雷措施
2023年3月13日发(作者:梦幻西游普陀山)

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建筑物的防雷措施

建筑物的防雷措施提要:建筑施工工地的防雷施工15m以下的

建筑物,由于高度不高,雷击的可能性不大,故不必采取什么防雷措

建筑物的防雷措施

建筑物是否需要进行防雷保护,应采取哪些防雷措施,要根据建

筑物的防雷等级来确定。对于一、二类民用建筑,应有防直击雷和防

雷电波侵入的措施;对于第三类民用建筑,应有防止雷电波沿低压架

空线路侵入的措施,至于是否需要防止直接雷击,要根据建筑物所处

的环境以及建筑物的高度、规模来判断。

一、防直击雷的措施

防直击雷采取的措施是引导雷云与避雷装置之间放电,使雷电流

迅速流散到大地中去,从而保护建筑物免受雷击。避雷装置由接闪器、

引下线和接地装置三部分组成。

(一)接闪器

接闪器也叫做受雷装置,是接受雷电流的金属导体。接闪器的作

用是使其上空电场局部加强,将附近的雷云放电诱导过来,通过引下

线注入大地,从而使离接闪器一定距离内一定高度的建筑物免遭直接

雷击。接闪器的基本形式有避雷针、避雷带、避雷网、笼网4种。

避雷针的针尖一般用镀锌圆钢或镀锌钢管制成。上部制成针尖形

状,钢管厚度不小于3mm,长为1~2m。高度在20m以内的独立

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避雷针通常用木杆或水泥杆支撑,更高的避雷针则采用钢铁构架。

砖木结构房屋,可将避雷针敷于山墙顶部或屋脊上,用抱箍或对

锁螺栓固定于梁上,固定部位的长度约为针高的1/3。避雷针插在砖

墙内的部分约为针高的1/3,插在水泥墙的部分约为针高的1/4~1

/5。

避雷针的保护范围可以用一个以避雷针为轴的圆锥形来表示。图

6-7-2为单根避雷针保护范围示意图,如果建筑物正处于这个空间范

围内,就能够得到避雷针的保护。

避雷带是用小截面圆钢或扁钢做成的条形长带,装设在建筑物易

遭雷击部位。根据长期经验证明,雷击建筑物有一定的规律,最可能

受雷击的地方是屋脊、屋檐、山墙、烟囱、通风管道以及平屋顶的边

缘等。在建筑物最可能遭受雷击的地方装设避雷带,可对建筑物进行

重点保护。为了使对不易遭受雷击的部位也有一定的保护作用,避雷

带一般高出屋面0.2m,而两根平行的避雷带之间的距离要控制在1

0m以内。避雷带一般用8mm镀锌圆钢或截面不小于50mm2的扁

钢做成,每隔1m用支架固定在墙上或现浇的混凝土支座上,如图

6-7-3所示。

避雷网相当于纵横交错的避雷带叠加在一起,它的原理与避雷带

相同,其材料采用截面不小于50mm2的圆钢或扁钢,交叉点需要进

行焊接。避雷网宜采用暗装,其距面层的厚度一般不大于20cm。有

时也可利用建筑物的钢筋混凝土屋面板作为避雷网,钢筋混凝土板内

的钢筋直径不小于3mm,并须连接良好。当屋面装有金属旗杆或金属

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柱时,均应与避雷带或避雷网连接起来。避雷网是接近全保护的一种

防雷笼网是笼罩着整个防雷笼网是笼罩着整个物的金属笼,它是

利用建筑结构配筋所形成的笼作接闪器,对于雷电它能起到均压和屏

蔽作用。接闪时,笼网上出现高电位,笼内空间的电场强度为零,笼

上各处电位相等,形成一个等电位体,使笼内人身和设备都被保护。

对于预制大板和现浇大板结构的建筑,网格较小,是理想的笼网,而

框架结构建筑,则属于大格笼网,虽不如预制大板和现浇大板笼网严

密,但一般民用建筑的柱间距离都在7.5m以内,所以也是安全的。

利用建筑物结构配筋形成的笼网来保护建筑,既经济又不损坏建筑物

的美观。

另外,建筑物的金属屋顶也是接闪器,它好像是网格更密的避雷

网一样。屋面上的金属栏杆,也相当于避雷带,都可以加以利用。

(二)引下线

引下线又称引流器,接闪器通过引下线与接地装置相连。引下线

的作用是将接闪器“接”来的雷电流引入大地,它应能保证雷电流通

过而不被熔化。引下线一般采用圆钢或扁钢制成,其截面不得小于4

8mm2,在易遭受腐蚀的部位,其截面应适当加大。为避免腐蚀加快,

最好不要采用胶线作引下线。

建筑物的金属构件,如消防梯、烟囱的铁爬梯等都可作为引下线,

但所有金属部件之间都应连成电气通路。

引下线沿建(构)筑物的外墙明敷设,固定于埋设在墙里的支持

卡子上。支持卡子的间距为1.5m。为保持建筑物的美观,引下线

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也可暗敷设,但截面应加大。

引下线不得少于两根,其间距不大于30m。而当技术上处理有困

难的,允许放宽到40m,最好是沿建筑物周边均匀引下。但对于周

长和高度均不超过40m的建筑物,可只设一根引下线。当采用两根

以上引下线时,为了便于测量接地电阻以及检查引下线与接地线的连

接状况,在距地面1.8m以下处,设置断接卡子。

引下线应躲开建筑物的出入口和行人较易接触的地点,以避开接

触电压的危险。建筑物宽在12m以下的,引下线可装在建筑物一侧,

建筑物宽在12m以上时,应装于建筑物的两侧。

在易受机械损伤的地方,地面上1.7m至地面下0.3m的一段,

可用竹管、木槽等加以保护。

在高层建筑中,利用建筑物钢筋混凝土屋面板、梁、柱、基础内

的钢筋作为防雷引下线,是我国常用的方法。

(三)接地装置

接地装置是埋在地下的接地导体(即水平连接线)和垂直打入地

内的接地体的总称。其作用是把雷电流疏散到大地中去。接地装置如

图6-7-4所示。

图6-7-4接地装置图

接地体的接地电阻要小(一般不超过10Ω),这样才能迅速地

疏散雷电流。

一般情况下,接地体均应使用镀锌钢材,使其延长使用年限,但

当接地体埋设在可能有化学腐蚀性的土壤中时,应适当加大接地体和

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连接点的截面,并加厚镀锌层。各焊接点必须刷漳丹油或沥青油,以

加强防腐。

图6-7-5避雷器与连接

在安装接地体时,首先从地面挖下0.8m左右,然后把接地体

垂直打入地下,顶端与接地线焊接在一起。

为满足接地电阻的要求,垂直埋设的接地体常不只1根,用水平

埋设的扁钢将它们连接起来,所采用扁钢的截面不小于100mm2,扁

钢厚度不小于4mm。

为了减小相邻接地体间的屏蔽效应,垂直接地体间的距离一般为

5m,当受地方限制时,可适当减小。

接地体不应该在回填垃圾、灰渣等地带埋设,还应远离由于高温

影响使土壤电阻率升高的地方。接地体埋设后,应将回填土分层夯实。

当有雷电流通过接地装置向大地流散时,在接地装置附近的地面

上,将形成较高的跨步电压,危及行人安全,因此接地体应埋设在行

人较少的地方,要求接地装置距建筑物或构筑物出入口及人行道不应

小于3m,当受地方限制而小于3m时,应采取降低跨步电压的措施,

如在接地装置上面敷设50~80mm厚的沥青层,其宽度超过接地

装置2m。

除了上述人工接地体外,还可利用建筑物内外地下管道或钢筋混

凝土基础内的钢筋作自然接地体,但须具有一定的长度,并满

建筑物的防雷措施提要:建筑施工工地的防雷施工15m以

下的建筑物,由于高度不高,雷击的可能性不大,故不必采取什么防

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雷措施

足接地电阻的要求。

二、防雷电感应的措施

为防止雷电感应产生火花,建筑物内部的设备、管道、构架、钢

窗等金属物,均应通过接地装置与大地作可靠的连接,以便将雷云放

电后在建筑上残留的电荷迅速引入大地,避免雷害。对平行敷设的金

属管道、构架和电缆外皮等,当距离较近,应按规范要求,每隔一段

距离用金属线跨接起来。

三、防雷电波侵入的措施

为防雷电波侵入建筑物,可利用避雷器或保护间隙将雷电流在室

外引入大地。如图6-7-6所示,避雷器装设在被保护物的引入端。其

上端接入线路,下端接地。正常时,避雷器的间隙保持绝缘状态,不

影响系统正常运行;雷击时,有高压冲击波沿线路袭来,避雷器击穿

而接地,从而强行截断冲击波。雷电流通过以后,避雷器间隙又恢复

绝缘状态,保证系统正常运行。

图6-7-6年示的保护间隙,是一种简单的防雷保护设备,由于制

成角型,所以也称羊角间隙,它主要由镀锌圆钢制成的主间隙和辅助

间隙组成。保护间隙结构简单,成本低,维护方便,但保护性能差,

灭弧能力小,容易引起线路开关跳闸或熔断器熔断,造成停电。所以

对于装有保护间隙的线路上,一般要求装设有自动重合闸装置或自重

合熔断器与其配合,以提高供电可靠性。

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图6-7-6保护间隙

常用的阀型避雷器,其基本元件是由多个火花间隙串联后再与一

个非线性电阻串联起来,装在密封的瓷管中。一般非线性电阻用金钢

砂和结合剂烧结而成,如图6-7-7所示。

图6-7-7阀型避雷器

正常情况下,阀片电阻很大,而在过电压时,阀片电阻自动变得

很小,则在过电压作用下,火花间隙被击穿,过电流被引入大地,过

电压消失后,阀片又呈现很大电阻,火花间隙恢复绝缘。

为防止雷电波沿低压架空线侵入,在入户处或接户杆上应将绝缘

子的铁脚接到接地装置上。

此外,还要防止雷电流流经引下线产生的高电位对附件金属物体

的雷电反击。当防雷装置接受雷击时,雷电流沿着接闪器、引下线和

接地体流入大地,并且在它们上面产生很高的电位。如果防雷装置与

建筑物内外电气设备、电线或其他金属管线的绝缘距离不够,它们之

间就会产生放电现象,这种情况称之为“反击”。反击的发生,可引

起电气设备绝缘被破坏,金属管道被烧穿,甚至引起火灾、爆炸及人

身事故。

防止反击的措施有两种。一种是将建筑物的金属物体(含钢筋)

与防雷装置的接闪器、引下线分隔开,并且保持一定的距离。另一种

是,当防雷装置不易与建筑物内的钢筋、金属管道分隔开时,则将建

筑物内的金属管道系统,在其主干管道外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防雷引下线连接。

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四、建筑施工工地的防雷

施工15m以下的建筑物,由于高度不高,雷击的可能性不大,

故不必采取什么防雷措施。至于工地的临时设施如仓库、办公室和宿

舍等,一般不会太高,虽可不采取防雷措施,但要设灭火设施,以防

雷击或球形雷引起的火灾。15m以上的施工建筑和临时设施,由于

雷击的可能性较大,必须采取防雷措施。由于高层建筑物施工工地四

周的起重机,脚手架等突出很高,木材堆积很多,万一遭受雷击,不

但对施工人员的生命有危险,而且很易引起火灾,造成事故,因此必

须引起各方面有关人员的注意和掌握防雷知识。高层楼房施工期间,

应该采取如下的防雷措施:

1.对于施工的高层建筑,在施工时首先应做好全部永久性的接

地装置,随时将混凝土的主筋与接地装置连接起来,利用它作接闪器

及引下线,以对施工的建筑物本身进行保护。对各层地面的配筋,应

随时使其成为一个等电位面并与混凝土主筋接通。

2.沿建筑物的四角和四边竖起的杉槁脚手架或金属脚手架上,

应做数根避雷针,并直接接到接地装置上,使其保护到全部施工面积。

其保护角可按60度计算。针长最少应高出杉槁30cm,以免接闪时

燃烧木材。在雷雨季施工时,应随杉槁的接高,及时加高避雷针。

3.施工用的起重机的最上端必须装设避雷针,并将起重机下部

的钢架连接于接地装置上。接地装置应尽可能利用永久性接地系统。

如系水平移动的起重机,其四个轮轴足以起到压力接点的作用,须将

其两条滑行用钢轨接到接地装置上。

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4.应随时使施工现场正在绑扎钢筋的各层地面,构成一个等电

位面,以避免遭受雷击时的跨步电压。室外引来的各种金属管道及电

缆外皮,都要在进入建筑物的进口处,就近连接到接地装置上。

五、建筑防雷平面图

建筑防雷平面图是在屋面平面图的基础上绘制的。图中用图例符

号表示出避雷针、避雷带等接闪器的安装位置,引下线、接地装置的

安装位置,说明接闪器、引下线及接地装置选用材料的尺寸,以及对

施工方法、接地电阻的要求等,作为安装时的依据。图6-7-8是采用

避雷带的建筑防雷平面图。

图6-7-8建筑防雷平面图

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