建筑防雷课件.ppt

1、2.8 建筑防雷建筑防雷一、雷电现象及有关名词术语一、雷电现象及有关名词术语 1、雷电的形成、雷电的形成 下行先导放电下行先导放电 2、雷电流的特性、雷电流的特性 雷电放电速度很快，雷电流的幅值很大，陡度很高，且其雷电放电速度很快，雷电流的幅值很大，陡度很高，且其电流的大小与土壤电阻率、雷击点的散流电阻有关。电流的大小与土壤电阻率、雷击点的散流电阻有关。3、直雷电的危害、直雷电的危害 雷电的作用分为三类雷电的作用分为三类 直击雷直击雷雷直接击在建筑物和设备上而发生的机械效应和热雷直接击在建筑物和设备上而发生的机械效应和热 效应。效应。感应雷感应雷雷电流产生的电磁效应雷电流产生的电磁效应 和静电

2、效应。和静电效应。高电位的引入高电位的引入雷电流沿电气线路雷电流沿电气线路 和管道引入建筑物的内部。和管道引入建筑物的内部。4、感应雷和高电位反击、感应雷和高电位反击5、球形雷、球形雷6、雷电日、雷电日在一年中，能听到一声（或以上）雷声的总天数。在一年中，能听到一声（或以上）雷声的总天数。7、耐雷水平、耐雷水平 电气设备或其他设备能承受的最大雷电流冲击而不至于损坏时电气设备或其他设备能承受的最大雷电流冲击而不至于损坏时的电流，单位一般是的电流，单位一般是 kA。8、雷击的选择雷击的选择（1）高耸突出的建筑物）高耸突出的建筑物（2）排出导电尘埃的厂）排出导电尘埃的厂 房和废气管道房和废气管道（3

3、）建筑物突出的地方）建筑物突出的地方（4）建筑群中，特别潮）建筑群中，特别潮 湿的建筑物和地下湿的建筑物和地下 水位比较高的地方水位比较高的地方（5）屋顶为金属结构，地下埋有金属管道，内部有大量金属设备）屋顶为金属结构，地下埋有金属管道，内部有大量金属设备 的厂房。的厂房。二、民用建筑物的防雷分类二、民用建筑物的防雷分类1、一类防雷建筑物、一类防雷建筑物 具有特别重要用途的建筑物；具有特别重要用途的建筑物；国家级重点文物保护的建筑物和构筑物；国家级重点文物保护的建筑物和构筑物；高度超过高度超过100m的建筑物的建筑物2、二级防雷建筑物、二级防雷建筑物 重要的或人员密集的大型建筑物重要的或人员密

4、集的大型建筑物 省级重点文物保护的建筑物或构筑物省级重点文物保护的建筑物或构筑物 19层及以上的住宅建筑和高度超过层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用和一般的其他民用和一般 工业建筑物工业建筑物 省级及以上的大型计算机中心和装有重要电子设备的建筑物省级及以上的大型计算机中心和装有重要电子设备的建筑物3、三类防雷建筑物、三类防雷建筑物 根据建筑物的年计算雷击次数达到一定数值的民用及一般根据建筑物的年计算雷击次数达到一定数值的民用及一般 工业建筑工业建筑 建筑群中高于其他建筑或处于边缘地带的高度为建筑群中高于其他建筑或处于边缘地带的高度为20m及以上及以上 的民用和一般工业建筑物；的民用和

5、一般工业建筑物；高度超过高度超过15m以上的烟囱、水塔等孤立的构筑物，在雷电活以上的烟囱、水塔等孤立的构筑物，在雷电活 动较弱的地区高度为动较弱的地区高度为25m以上。以上。历史上雷害事故严重地区的建筑物或雷害事故较多地区的较历史上雷害事故严重地区的建筑物或雷害事故较多地区的较 重要建筑物。重要建筑物。三、工业建筑物的防雷分类三、工业建筑物的防雷分类 1、第一类工业建筑物、第一类工业建筑物 建筑物中制造、使用或贮存大量爆炸物质建筑物中制造、使用或贮存大量爆炸物质 工业企业内有爆炸危险的漏天钢质密闭气罐工业企业内有爆炸危险的漏天钢质密闭气罐 2、第二类工业建筑物、第二类工业建筑物 建筑物中制造、

6、使用或贮存大量爆炸物质，但电火花不易引建筑物中制造、使用或贮存大量爆炸物质，但电火花不易引 起爆炸或不至于造成巨大破坏和人身伤亡者。起爆炸或不至于造成巨大破坏和人身伤亡者。有爆炸危险的场所有爆炸危险的场所 雷击次数较多，或雷击后对工业生产影响严重雷击次数较多，或雷击后对工业生产影响严重 3、第三类工业建筑物、第三类工业建筑物 雷击后对工业生产有影响雷击后对工业生产有影响 历史上雷害事故较多的地区建筑物历史上雷害事故较多的地区建筑物四、建筑防雷系统四、建筑防雷系统1、接闪器、接闪器（1）避雷针）避雷针 避雷针是人为设立的最突出的良导体。避雷针是人为设立的最突出的良导体。在雷云的感应下，针的顶端形

7、成的电场强在雷云的感应下，针的顶端形成的电场强度最度最 大，所以最容易把雷电流吸引过来，大，所以最容易把雷电流吸引过来，完成避雷针的接闪作用。完成避雷针的接闪作用。结构结构 避雷针一般用镀锌圆钢或焊接钢管制避雷针一般用镀锌圆钢或焊接钢管制 成，圆钢截面不成，圆钢截面不得小于得小于100mm2，钢管厚度不得小于钢管厚度不得小于3mm。避雷针的直径不得小于下列数值避雷针的直径不得小于下列数值:针长针长1m以下以下 圆钢圆钢12mm，钢管钢管20mm 针长针长12m 圆钢圆钢16mm，钢管钢管25mm 烟囱顶上的针烟囱顶上的针 圆钢圆钢20mm 避雷针应考虑防腐蚀，除应镀锌或涂漆外。在腐蚀性铰强的场

8、避雷针应考虑防腐蚀，除应镀锌或涂漆外。在腐蚀性铰强的场所。还应适当加大截面或采取其它防腐措施。所。还应适当加大截面或采取其它防腐措施。顶端形状可做成尖形、圆形或扁形。顶端形状可做成尖形、圆形或扁形。（2）避雷带）避雷带 通过试验发现，不论屋顶坡度多大，都是屋角和檐角的雷通过试验发现，不论屋顶坡度多大，都是屋角和檐角的雷击率最高。屋顶坡度愈大。则屋脊的雷击率也大。通过对不同击率最高。屋顶坡度愈大。则屋脊的雷击率也大。通过对不同屋顶坡度建筑物的雷击分布情况调查发现，对于那些屋顶平整，屋顶坡度建筑物的雷击分布情况调查发现，对于那些屋顶平整，又没有突出结构（如烟囱等）又没有突出结构（如烟囱等）的建筑物

9、，雷击部位是有一定的建筑物，雷击部位是有一定规律性的。避雷带就是对建筑规律性的。避雷带就是对建筑物雷击率高的部位，进行重点物雷击率高的部位，进行重点保护的一种接闪装置。保护的一种接闪装置。（3）避雷网）避雷网 当建筑物较高。屋顶面积较大但坡度不大时，可采用避雷当建筑物较高。屋顶面积较大但坡度不大时，可采用避雷网作为屋面保护的接闪装置。网作为屋面保护的接闪装置。避雷网（带）分明装和暗避雷网（带）分明装和暗装两种。明装避雷网（带）一装两种。明装避雷网（带）一般可用直径般可用直径8mm的圆钢或截的圆钢或截面面12x4mm2的扁钢做成。为的扁钢做成。为避免接闪部位的振动力，宜将避免接闪部位的振动力，宜

10、将网（带）支起网（带）支起1020cm，支持点间距取支持点间距取11.5m，应注意美观应注意美观和伸缩问题。暗装时可利用建筑内不小于和伸缩问题。暗装时可利用建筑内不小于3mm的钢筋。的钢筋。（4）避雷线）避雷线（5）避雷环）避雷环（6）接闪器的保护范围）接闪器的保护范围2、引下线、引下线 引下线引下线 可分明装和暗装两种可分明装和暗装两种 明装时一般采用直径明装时一般采用直径8mm的圆钢或截面的圆钢或截面l2x4mm2的扁钢。的扁钢。在易受腐蚀部位，截面适当加大。建筑物的金属构件。引下线在易受腐蚀部位，截面适当加大。建筑物的金属构件。引下线应沿建筑物外墙敷设。应沿建筑物外墙敷设。敷设时应保持一

11、定的松紧度。从接闪器敷设时应保持一定的松紧度。从接闪器到接地装置到接地装置;引下线的敷设应尽量短而直。若必需弯曲时，弯角引下线的敷设应尽量短而直。若必需弯曲时，弯角应大于应大于90。引下线应敷设于人们不易触及之处。由地下。引下线应敷设于人们不易触及之处。由地下0.3到地到地上上1.7m的一段引下线应加保护设施，以避免机械损坏。的一段引下线应加保护设施，以避免机械损坏。暗装引下线利用钢筋混凝土中的钢筋作引下线时，最少应利暗装引下线利用钢筋混凝土中的钢筋作引下线时，最少应利用四根柱子，每柱中至少用到两根主筋。用四根柱子，每柱中至少用到两根主筋。3、接地装置、接地装置 可分为三类可分为三类（1）垂直

12、埋设的接地体）垂直埋设的接地体 （2）水平接地体和联接条）水平接地体和联接条（3）人工接地体）人工接地体 专门用于防雷保护的接地装置。专门用于防雷保护的接地装置。垂直接地垂直接地体体 可采用直径可采用直径20 50mm的钢管或角钢。长度为的钢管或角钢。长度为23m一段。间隔一段。间隔5m埋一根。顶端埋深为埋一根。顶端埋深为0.50.8m。用接地连接用接地连接条或水平接地体将其连成一体。条或水平接地体将其连成一体。水平接地体和接地连接条水平接地体和接地连接条 可采用可采用25x440 x4mm2的扁钢做成。的扁钢做成。埋深一律为埋深一律为0.508m。埋接地体时，应将周围填土夯实，不得回填砖石灰

13、渣之类杂埋接地体时，应将周围填土夯实，不得回填砖石灰渣之类杂土。通常接地体均应采用镀锌钢材，土壤有腐蚀性土。通常接地体均应采用镀锌钢材，土壤有腐蚀性时，应适当加时，应适当加大接地体和连接条截面，并加厚镀锌层。接地电阻的数值应符合大接地体和连接条截面，并加厚镀锌层。接地电阻的数值应符合规范要求。规范要求。（4）接地的一般要求）接地的一般要求 所有的电气设备都应采用接地或接零。设计中应首先考所有的电气设备都应采用接地或接零。设计中应首先考虑自然接地。输送易燃易爆物质的金属管道不能做接地体。虑自然接地。输送易燃易爆物质的金属管道不能做接地体。在允许不同的电气设备使用一个总的接地装置时，其接在允许不同

14、的电气设备使用一个总的接地装置时，其接地电阻值应满足其中最小值的要求。地电阻值应满足其中最小值的要求。接地极与独立避雷针接地极之间的地下距离不应小于接地极与独立避雷针接地极之间的地下距离不应小于3M 防雷保护的接地装置可与一般电气设备的接地装置相连防雷保护的接地装置可与一般电气设备的接地装置相连接，并与埋地金属管道相互连接。接，并与埋地金属管道相互连接。专用电气设备的接地应与其他设备的接地以及防雷接地专用电气设备的接地应与其他设备的接地以及防雷接地分开，并应单独设置接地装置。分开，并应单独设置接地装置。五、各类防雷建筑物的保护措施五、各类防雷建筑物的保护措施1、防直接雷、防直接雷 采用避雷针，

15、避雷带或避雷网。一般优先考虑采用避雷针。采用避雷针，避雷带或避雷网。一般优先考虑采用避雷针。当建筑上不允许装设高出屋顶的避雷针，同时屋顶面积不大时，当建筑上不允许装设高出屋顶的避雷针，同时屋顶面积不大时，可采用避雷带。若屋顶面积较大时，采用避雷网。可采用避雷带。若屋顶面积较大时，采用避雷网。关于采用避雷针防关于采用避雷针防直接雷的作用原理，曾有两种不同看法。直接雷的作用原理，曾有两种不同看法。有人认为，避雷针在雷云感应下产生尖端无声放电，能中和雷云有人认为，避雷针在雷云感应下产生尖端无声放电，能中和雷云中所带的电荷，从而避免了直接雷击。但实测证明，一根避雷针中所带的电荷，从而避免了直接雷击。但

16、实测证明，一根避雷针的无声放电电流一般仅几个的无声放电电流一般仅几个mA。几千根避雷针在几十分钟内无几千根避雷针在几十分钟内无声放电的总电量，才相当于一次中等雷击释放的电量。因此，避声放电的总电量，才相当于一次中等雷击释放的电量。因此，避雷针在雷云电场作用下，以无声放电产生的避雷作用是微不足道雷针在雷云电场作用下，以无声放电产生的避雷作用是微不足道的。的。另外一些人认为，避雷针的作用是接受雷电，并把雷电流另外一些人认为，避雷针的作用是接受雷电，并把雷电流安全地引入地下。这后一种看法已被大量科学实验和雷击事故的安全地引入地下。这后一种看法已被大量科学实验和雷击事故的调查材料所证明。调查材料所证明

17、。避雷针的防雷作用不在于避雷，而在于接受雷电流。因此，避雷针的防雷作用不在于避雷，而在于接受雷电流。因此，已被人们广泛采用的避雷针这一惯用名词，正确地称作接闪器。已被人们广泛采用的避雷针这一惯用名词，正确地称作接闪器。避雷针、避雷带和避雷网是接闪器的三种型式。避雷针、避雷带和避雷网是接闪器的三种型式。接闪器引来雷电流，通过引下线和接地体安全地引导入地，接闪器引来雷电流，通过引下线和接地体安全地引导入地，使接闪器下面一定范围内的建筑物免遭直接雷击，该范围就是避使接闪器下面一定范围内的建筑物免遭直接雷击，该范围就是避雷针的保护范围。雷针的保护范围。2、防间接（感应）雷、防间接（感应）雷 雷云通过静

18、电感应效应在建筑物上产生的很高的感应电压，雷云通过静电感应效应在建筑物上产生的很高的感应电压，可通过将建筑物的金属屋顶、房屋中的大型金属物品，全部加可通过将建筑物的金属屋顶、房屋中的大型金属物品，全部加以良好的接地处理来消除。雷电流通过电磁效应在周围空间产以良好的接地处理来消除。雷电流通过电磁效应在周围空间产生的强大电磁场，使金属间隙因感应生的强大电磁场，使金属间隙因感应电动势而产生的火花放电，使金属回电动势而产生的火花放电，使金属回路因感应电流而产生的发热，可用将路因感应电流而产生的发热，可用将相互靠近的金属物体全部可靠地连成相互靠近的金属物体全部可靠地连成一体并加以接地的办法来消除。一体并

19、加以接地的办法来消除。静电感应雷静电感应雷电磁感应雷电磁感应雷3、防高电位侵入、防高电位侵入 雷电波可能沿着各种金属导体、管路，特别是沿着天线或架雷电波可能沿着各种金属导体、管路，特别是沿着天线或架空线引入室内，对人身和设备造成严重危害。对这些高电位的侵空线引入室内，对人身和设备造成严重危害。对这些高电位的侵入，特别是对沿架空线引入雷电波的防护问题比较复杂，通常采入，特别是对沿架空线引入雷电波的防护问题比较复杂，通常采用以下几种方法用以下几种方法:（1）配电线路全部采用地下电缆）配电线路全部采用地下电缆;（2）进户线采用）进户线采用50100m长的一段电缆长的一段电缆;（3）在架空线进户之处，加装避雷器或放电保护间隙。）在架空线进户之处，加装避雷器或放电保护间隙。第第1种方法最安全可靠，但费用高，故只适用于特殊重要的民种方法最安全可靠，但费用高，故只适用于特殊重要的民用建筑和易燃易爆的大型工业建筑。后两种方法不能完全避免雷用建筑和易燃易爆的大型工业建筑。后两种方法不能完全避免雷电波的引入，但可将引入的高电位限制在安全范围之内，故在实电波的引入，但可将引入的高电位限制在安全范围之内，故在实际中得到广泛采用。际中得到广泛采用。