建筑物的防雷措施

2021-04-20
    修建物是否需求进行防雷维护,应采纳哪些防雷办法,要根据修建物的防雷等级来确定。关于一、二类民用修建,应有防直击雷和防雷电波侵入的办法;关于第三类民用修建,应有避免雷电波沿低压架空线路侵入的办法,至于是否需求避免直接雷击,要根据修建物所在的环境以及修建物的高度、规模来判别。
 
    一、防直击雷的办法
 
    防直击雷采纳的办法是引导雷云与避雷设备之间放电,使雷电流敏捷流散到大地中去,然后维护修建物免受雷击。避雷设备由接闪器、引下线和接地设备三部分组成。
 
    (一)接闪器
 
    接闪器也叫做受雷设备,是承受雷电流的金属导体。接闪器的效果是使其上空电场局部加强,将邻近的雷云放电诱导过来,经过引下线注入大地,然后使离接闪器必定间隔内必定高度的修建物免遭直接雷击。接闪器的根本形式有避雷针、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以内的独立避雷针通常用木杆或水泥杆支撑,更高的避雷针则选用钢铁构架。
 
    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。
 
    避雷针的维护规模可以用一个以避雷针为轴的圆锥形来表明。图6-7-2为单根避雷针维护规模示意图,如果修建物正处于这个空间规模内,就能够得到避雷针的维护。
 
    避雷带是用小截面圆钢或扁钢做成的条形长带,装设在修建物易遭雷击部位。根据长期经历证明,雷击修建物有必定的规则,特别或许受雷击的当地是屋脊、屋檐、山墙、烟囱、通风管道以及平屋顶的边缘等。在修建物更或许遭受雷击的当地装设避雷带,可对修建物进行维护。为了使对不易遭受雷击的部位也有必定的维护效果,避雷带一般高出屋面0.2m,而两根平行的避雷带之间的间隔要控制在10m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。
 
    避雷网相当于犬牙交错的避雷带叠加在一起,它的原理与避雷带相同,其资料选用截面不小于50mm2的圆钢或扁钢,交叉点需求进行焊接。避雷网宜选用暗装,其距面层的厚度一般不大于20cm。有时也可运用修建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,并须衔接良好。当屋面装有金属旗杆或金属柱时,均应与避雷带或避雷网衔接起来。避雷网是接近全维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,它是运用修建结构配筋所构成的笼作接闪器,关于雷电它能起到均压和屏蔽效果。接闪时,笼网上出现高电位,笼内空间的电场强度为零,笼上遍地电位相等,构成一个等电位体,使笼内人身和设备都被维护。关于预制大板和现浇大板结构的修建,网格较小,是理想的笼网,而框架结构修建,则属于大格笼网,虽不如预制大板和现浇大板笼网严密,但一般民用修建的柱间间隔都在7.5m以内,所以也是安全的。运用修建物结构配筋构成的笼网来维护修建,既经济又不损坏修建物的漂亮。
 
    另外,修建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,都可以加以运用。
 
    (二)引下线
 
    引下线又称引流器,接闪器经过引下线与接地设备相连。引下线的效果是将接闪器“接”来的雷电流引进大地,它应能确保雷电流经过而不被熔化。引下线一般选用圆钢或扁钢制成,其截面不得小于48mm2,在易遭受腐蚀的部位,其截面应适当加大。为避免腐蚀加快,尽量不要选用胶线作引下线。
 
    修建物的金属构件,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撑卡子上。支撑卡子的间距为1.5m。为坚持修建物的漂亮,引下线也可暗敷设,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,尽量是沿修建物周边均匀引下。但关于周长和高度均不超越40m的修建物,可只设一根引下线。当选用两根以上引下线时,为了便于丈量接地电阻以及查看引下线与接地线的衔接状况,在距地上1.8m以下处,设置断接卡子。
 
    引下线应躲开修建物的出入口和行人较易触摸的地址,以避开触摸电压的风险。修建物宽在12m以下的,引下线可装在修建物一侧,修建物宽在12m以上时,应装于修建物的两侧。
 
    在易受机械损伤的当地,地上上1.7m至地上下0.3m的一段,可用竹管、木槽等加以维护。
 
    在高层修建中,运用修建物钢筋混凝土屋面板、梁、柱、根底内的钢筋作为防雷引下线,是我国常用的办法。
 
    (三)接地设备
 
    接地设备是埋在地下的接地导体(即水平衔接线)和笔直打入地内的接地体的总称。其效果是把雷电流疏散到大地中去。
 
    接地体的接地电阻要小(一般不超越10Ω),这样才能敏捷地疏散雷电流。
 
    一般情况下,接地体均应运用镀锌钢材,使其延伸运用年限,但当接地体埋设在或许有化学腐蚀性的土壤中时,应适当加大接地体和衔接点的截面,并加厚镀锌层。各焊接点有必要刷漳丹油或沥青油,以加强防腐。
 
    在设备接地体时,先从地上挖下0.8m左右,然后把接地体笔直打入地下,顶端与接地线焊接在一起。
 
    为满意接地电阻的要求,笔直埋设的接地体常不只1根,用水平埋设的扁钢将它们衔接起来,所选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,笔直接地体间的间隔一般为5m,当受当地约束时,可适当减小。
 
    接地体不该该在回填垃圾、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当地。接地体埋设后,应将回填土分层夯实。
 
    当有雷电流经过接地设备向大地流散时,在接地设备邻近的地上上,将构成较高的跨步电压,危及行人安全,因而接地体应埋设在行人较少的当地,要求接地设备距修建物或构筑物出入口及人行道不该小于3m,当受当地约束而小于3m时,应采纳下降跨步电压的办法,如在接地设备上面敷设50~80mm厚的沥青层,其宽度超越接地设备2m。
 
    除了上述人工接地体外,还可运用修建物表里地下管道或钢筋混凝土根底内的钢筋作自然接地体,但须具有必定的长度,并满意接地电阻的要求。
 
    二、防雷电的办法
 
    为避免雷电产生火花,修建物内部的设备、管道、构架、钢窗等金属物,均应经过接地设备与大地作牢靠的衔接,以便将雷云放电后在修建上残留的电荷敏捷引进大地,避免雷害。对平行敷设的金属管道、构架和电缆外皮等,当间隔较近,应按标准要求,每隔一段间隔用金属线跨接起来。
 
    三、防雷电波侵入的办法
 
    为防雷电波侵入修建物,可运用避雷器或维护空隙将雷电流在室外引进大地。如图6-7-6所示,避雷器装设在被维护物的引进端。其上端接入线路,下端接地。正常时,避雷器的空隙坚持绝缘状况,不影响体系正常运转;雷击时,有高压冲击波沿线路袭来,避雷器击穿而接地,然后强行截断冲击波。雷电流经过今后,避雷器空隙又康复绝缘状况,确保体系正常运转。
 
    维护空隙,是一种简略的防雷维护设备,由于制成角型,所以也称羊角空隙,它主要由镀锌圆钢制成的主空隙和辅佐空隙组成。维护空隙结构简略,成本低,维护便利,但维护性能差,灭弧能力小,简单引起线路开关跳闸或熔断器熔断,造成停电。所以关于装有维护空隙的线路上,一般要求装设有主动重合闸设备或自重合熔断器与其合作,以提高供电牢靠性。
 
    常用的阀型避雷器,其根本元件是由多个火花空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。
 
    正常情况下,阀片电阻很大,而在过电压时,阀片电阻主动变得很小,则在过电压效果下,火花空隙被击穿,过电流被引进大地,过电压消失后,阀片又出现很大电阻,火花空隙康复绝缘。
 
    为避免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设备上。
 
    此外,还要避免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。当防雷设备承受雷击时,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。如果防雷设备与修建物表里电气设备、电线或其他金属管线的绝缘间隔不行,它们之间就会产生放电现象,这种情况称之为“反击”。反击的产生,可引起电气设备绝缘被损坏,金属管道被烧穿,乃至引起火灾、爆炸及人身事端。
 
    避免反击的办法有两种。一种是将修建物的金属物体(含钢筋)与防雷设备的接闪器、引下线分离隔,并且坚持必定的间隔。另一种是,当防雷设备不易与修建物内的钢筋、金属管道分离隔时,则将修建物内的金属管道体系,在其主干管道外与接近的防雷设备相衔接,有条件时,宜将修建物每层的钢筋与所有的防雷引下线衔接。
 
    四、修建施工工地的防雷
 
    施工15m以下的修建物,由于高度不高,雷击的或许性不大,故不用采纳什么防雷办法。至于工地的暂时设备如仓库、办公室和宿舍等,一般不会太高,虽可不采纳防雷办法,但要设灭火设备,以防雷击或球形雷引起的火灾。15m以上的施工修建和暂时设备,由于雷击的或许性较大,有必要采纳防雷办法。由于高层修建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风险,并且很易引起火灾,造成事端,因而有必要引起各方面有关人员的注意和掌握防雷知识。高层高楼施工期间,应该采纳如下的防雷办法:
 
    1.关于施工的高层修建,在施工时先应做好全部的接地设备,随时将混凝土的主筋与接地设备衔接起来,运用它作接闪器及引下线,以对施工的修建物自身进行维护。对各层地上的配筋,应随时使其成为一个等电位面并与混凝土主筋接通。
 
    2.沿修建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,并直接接到接地设备上,使其维护到全部施工面积。其维护角可按60度核算。针长至少应高出杉槁30cm,以免接闪时焚烧木材。在雷旱季施工时,应随杉槁的接高,及时加高避雷针。
 
    3.施工用的起重机的顶上端有必要装设避雷针,并将起重机下部的钢架衔接于接地设备上。接地设备应尽或许运用接地体系。如系水平移动的起重机,其四个轮轴足以起到压力接点的效果,须将其两条滑行用钢轨接到接地设备上。
 
    4.应随时使施工现场正在绑扎钢筋的各层地上,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,都要在进入修建物的进口处,就近衔接到接地设备上。
 
    五、修建防雷平面图
 
    修建防雷平面图是在屋面平面图的根底上绘制的。图中用图例符号表明出避雷针、避雷带等接闪器的设备方位,引下线、接地设备的设备方位,阐明接闪器、引下线及接地设备选用资料的尺度,以及对施工办法、接地电阻的要求等,作为设备时的依据。
 
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