弱电图识读与绘制04章.ppt

建筑防雷接地 工程,复习提问,1、照明平面图的阅读次序 2、动力平面图的特点 配电箱和用电设备之间直接连线，线的根数在各个支路上没有变化； 各支路上具体线的根数要从系统图上读取 3、配线管道有何要求？,复习提问,每根管内线的根数不超过8根； 所有线的总截面面积不超过管内面积的40%； 根据环境确定使用的管子类型。,复习提问,4、接线箱/盒在何种情况下使用？ 用电设备（如灯具、开关等） 线路上长度与几个折弯间的关系上使用； 变形伸缩缝处； 线路分割处。 5、照明平面图中接线图的绘制方法。,复习提问,绘制照明平面图中支路接线图的方法总结： 1、根据最远灯确定相线零线； 2、根据灯性质确定保护线； 3、根据开关控制的灯确定是否添加相线。,引入新课,雷电是一种常见的自然现象，它能产生强烈的闪光、霹雳，有时落到地面上，击毁房屋、杀伤人畜，给人类带来极大危害。 特别随着我国建筑事业的迅猛发展，高层建筑日益增多，如何防止雷电的危害，保证建筑物及设备、人身的安全，就显得更为重要了。,一、雷电的形成 常见的雷有：线状雷、片状雷、球雷等。 球形雷：是一种特殊的雷电现象，简称球雷。一般是以橙或红色，或似红色火焰地发光球体，(也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的)，直径一般约为10-20厘米，最大的直径可达一米，存在的时间大约,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,为百分之几秒至几分钟，一般是3至5秒，其下降时有的无声，有的发出嘶嘶声，一旦遇到物体或电气设备时会产生燃烧或爆炸，其主要是沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室内，有的由烟囱或通气管道滚进楼房，多数沿带电体消失。,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,二、雷的危害 云层之间的放电现象，虽然有很大声响和闪电，但对地面上的万物危害并不大，只有云层对地面的放电现象或极强的电场感应作用才会产生破坏作用，其雷击的破坏作用可归纳为以下几个方面。,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,1、雷的热效应 当雷云离地面较近时，由于静电感应作用，使离云层较近的地面上凸出物感应出异种电荷，故在云层强电场作用下形成尖端放电现象，即发生云层直接对地面物体放电。因雷云上聚集的电荷量极大，放电瞬时的冲击电压与放电电流均很大，可达几百万伏和200kA以上数量级。所以往往会引起火灾、房屋倒塌和人身伤亡事故，灾害比较严重。,第一节 雷电的形成及其危害,2、雷的机械效应 3、防雷装置上的高电位对建筑物等的反击 4、跨步电压与接触电压 建筑中的等电位连接,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,5、感应雷害 当建筑物上空有聚集电荷量很大的云层时，由于极强的电场感应作用，将会在建筑物上感应出与雷云所带负电荷性质相反的正电荷。这样，在雷云之间放电或带电云层飘离后，虽然带电层与建筑物之间的电场已经消失，但这时屋顶上的电荷还不能立即疏散掉，致使屋顶对地面还会有相当高的电位。所以，往往会造成对室内的金属管道、大型金属设备和电线等放电，引起火、电气线路短路和人身伤亡等事故。,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,5、感应雷害,5、感应雷害,6、高电位引入 当架空线路上某处受到雷击或与被雷电设备连接时，便会将高电位通过输电线路而引入室内，或者雷云在线路的附近对建筑物等放电而感应产生高电位引入室内，均会造成室内用电设备或控制设备承受严重过电压而损失，或引起火灾和人身伤害事故。 供电系统中的此雷害占5070%。,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,建筑物雷电保护原理 雷电保护原理很简单，就是提供和造就一种手段使雷闪放电能进入或离开大地，而不致破坏被保护的财产。现在没有证据和措施表明有哪一种保护方法能防止雷闪放电现象的发生。雷电保护系统要能起到两个作用，一是把雷闪放电在它尚未击中被保护对象时截住;二是把雷闪电流无害地释放至大地。这就要求建筑物安装避雷器，把电流引至大地。建筑的金属构件也必须连接作为避雷系统的组成部分。,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,三、建筑物防雷等级的划分 按建筑物防雷设计规范GB 50057-1994（2000版）的规定，将建筑物防雷等级分为三类。 1、第一类防雷建筑物 (都是爆炸危险，而且后果严重) （1）凡制造、使用或储存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,（2）具有0或10区爆炸危险环境的建筑物。 （3）具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 2、第二类防雷建筑物 （1）国家级重点文物保护的建筑物。 （2）国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国家宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,（3）国家级计算中心、国际通信枢纽等对国民经济有重要意义且有大量 建筑物。 （4）制造、使用或储存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不至造成巨大破坏和人身伤亡者。 （5）具有1区爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 （6）具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,（7）工业企业有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 （8）预计雷击次数大于0.06次/a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。 （9）预计雷击次数大于0.3次/a的住房、办公楼等一般性民用建筑。,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,3、第三类防雷建筑物 （1）省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 （2）预计雷击次数大于或等于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a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。 （3）预计雷击次数大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.03次/a的住宅、办公楼等一般民用建筑物。,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,（4）预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。 （5）根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。 （6）在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,四、建筑物易受雷击部位 1、平屋顶或坡度不大于1/10的屋顶檐角、女儿墙、屋檐。 2、坡度大于1/10且小于1/2的屋顶屋角、屋脊、檐角、屋檐。 3、坡度不大于1/2的屋顶屋角、屋脊、檐角。,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,第一节 雷电的类型及建筑防雷等级,一、建筑物防雷措施 对不同的危害形式，采用不同的防雷措施： 1、防直击雷的措施 防直击雷采取的措施是引导雷云对避雷装置放电，使雷电流迅速流入大地，从而保护建（构）筑物免受雷击。 防直击雷的避雷装置有避雷针、避雷带、避雷网、避雷线等。对建筑物屋顶易受雷击部位，应装避雷针、避雷带、避雷网进行直击雷保护。,第二节 建筑物防雷措施,如屋脊装有避雷带，而屋檐处于此避雷带的保护范围以内时，屋檐上可不装设避雷带。 此防直击雷装置为：接闪器、避雷引下线、均压环。 采用金属材料接闪、引下并导入大地是目前唯一有效的外部防雷方法。,第二节 建筑物防雷措施,装有避雷针的建筑物，可以避免雷击损坏建筑物，但是雷击通过避雷针的地线从建筑物顶端泻放入大地或者附近发生雷击的时候，会产生很强的电场，建筑物内的所有金属物品均会产生感应电压，这些感应电压的高低随着金属形状、距地线的距离和雷击大小而变(根据IEC 61312标准，当雷击击中建筑物时，即使装有避雷针，直击雷电流50%的通过引下线和接地系统入地，仍然会有大约50%的雷击能量仍会分配到电源系统),第二节 建筑物防雷措施,一旦您的电源输入线、电话线、网络线或其它电子设备的金属引出、引入线感应到瞬间高压，避雷针就无能为力了。感应雷击破坏的主要对象是电子电气设备。,第二节 建筑物防雷措施,感应雷击主要通过如下途径损坏设备： 通过电源线路入侵的感应雷击。电源线路有架空或埋地的，传输路途较长，最容易遭到雷击。 通信线路在传导途中感应雷击。雷云之间或雷云对大地及金属物体(如广告牌、铁架、路灯、天线旁边的避雷针等)发生闪击，对附近架空或埋地的电缆产生强大的电磁感应。,第二节 建筑物防雷措施,第二节 建筑物防雷措施,接闪器,接地装置,第二节 建筑物防雷措施,接地装置-铜端子排,接地装置,接地装置,2、防感应雷的措施 防止建筑物内金属物上感应雷的方法是将金属设备、管道等金属物，通过接地装置与大地作可靠的连接，以便将雷电感应电荷避雷带引入大地，避免雷害。 目前采用比较多的是总等电位联结。即将柱子、圈梁、楼板、基础的主筋（其中两根）相互焊接，其余都相互绑扎成电气通路，柱顶主筋与避雷带相连，所有金属管道、电缆线路的PE线、电气设备接地点（中性点）通过建筑物基础一点接地。,第二节 建筑物防雷措施,根据国外电气事故统计，低压系统短路大多为相线与设备外壳、金属管道结构和大地的接地故障（接地短路）。 故我国规定：在住宅楼内电源进线醒电箱旁设置一个铜接地母排，用6mm2聚氯乙烯绝缘铜电缆作为总等电位连接导体，将其他可导电金属部分与铜接地母排相连接。 建筑物每一电源进线都应做总等电位联结，各个总等电位联结端子板应互相连通。,第二节 建筑物防雷措施,第二节 建筑物防雷措施,局部等电位联结（箱）LEB 即在建筑物内的局部范围内按总等电位联结的要求再做一次电位联结。浴室被国际电工标准列为电击危害大的场所。因为人体湿透时阻抗大大下降，一二十伏电压即足以使人发生心室纤维性颤动而死亡。为此要求在此做局部等电位联结。 具体做法是将一切金属物均连接到局部等电位联结端子板上，使之达到等电位。 （课本P135由来）,第二节 建筑物防雷措施,第二节 建筑物防雷,3、防雷电流侵入的措施 防止雷电沿供电线路侵入建筑物，行之有效的方法是安装避雷器将雷电波引入大地，以免危及电气设备。但对于易燃易爆危险的建筑，当避雷器放电时线路上仍有较高的残压要进入建筑物，还是不安全。对这种建筑物可采用地下电缆供电方式，这就根本上避免了过电压雷电波侵入的可能性，但这种供电方式费用较大。对于部分建筑物可以采用一段金属铠装电缆进线的保护方式，这种方式不能完全避免雷电波的侵入，但通过一段电缆后可以将雷电波的过电压限制到安全范围之内。,第二节 建筑物防雷措施,4、防止雷电反击的措施 所谓反击，就是当防雷装置接受雷击时，在接闪器、引下线和接地体上都产生很高的电位，如果防雷装置与建筑物内外的电气设备、电线或其他金属管线之间的绝缘距离不够，它们之间就会发生放电，这种现象称为反击。反击也会造成电气设备绝缘破坏，金属管道烧穿，甚至引起火灾和爆炸。,第二节 建筑物防雷措施,防止反击的措施有两种。 一种是将建筑物的金属体（含钢筋）与防雷装置的接口、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，在其主干管道处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。,第二节 建筑物防雷措施,5、防止雷击电磁脉冲的措施 电涌来临动作，动作后钳压、泄流、暂态均压。 设备为：电涌保护器。 电涌保护器分为电源保护和信号保护。,第二节 建筑物防雷措施,防雷共用接地系统及等电位联结示意图,四、建筑物电子信息系统防雷技术要求 建筑物雷电防护区（Ligntning Protection Zoen,LPT）的划分： （1）LPZOA区：完全暴露的不设防区； （2）LPZOB区：不会遭到大于滚球半径所对应的直接雷击，但区内的电磁场强度未衰减，属暴露的直接雷防护区。 （3）LPZO1区：由于建筑物内的屏蔽措施，区内的电磁场强度已初步衰减。 （4）LPZOn+1区：进一步减小流入的电流和电磁场强度而增设的后续防雷区。,第二节 建筑物防雷措施,电子信息系统设备机房应设局部等电位接地端子板 设局部等电位接地端子板应与预留的楼层主钢筋接地端子连接。接地干线宜采用多股铜芯导线或铜带，其截面积不应小于16mm2。接地干线应在电气竖井内明敷，并与楼层主钢筋作等电位连接。 1、天馈线路的防雷与接地（略） 2、程控交换机的防雷与接地（略）,第二节 建筑物防雷措施,3、计算机网络系统的防雷与接地 GB50174-2009 （1）进出建筑物的传输 线路上浪涌保护器的设置 （2）计算机设备的输入/ 出端口处，应安装适配的计算机信号浪涌保护器 （3）系统接地,第二节 建筑物防雷,3、计算机网络系统的防雷与接地,3、计算机网络系统的防雷与接地,3、计算机网络系统的防雷与接地,3、计算机网络系统的防雷与接地,3、计算机网络系统的防雷与接地,3、计算机网络系统的防雷与接地,4、安全防范系统的防雷与接地 GB50057-2010 6.3.4条 LPZ0a与LPZ1区的界面处做等电位连接用的接线夹和电涌保护器； GB50394-2007 8.0.2条 室外输入/出端口宜设置线路浪涌保护器 GB50348-2004 3.9.13.9.9的其他规定,第二节 建筑物防雷措施,第二节 建筑物防雷措施,第二节 建筑物防雷措施,5、火灾自动报警及消防联动控制系统的防雷与接地 GB50116-2009 6、建筑设备监控系统的防雷与接地 GB50395-2007 7、有线电视系统的防雷与接地 GB50200-1994,第二节 建筑物防雷措施,第二节 建筑物防雷措施,第二节 建筑物防雷措施,第二节 建筑物防雷措施,第二节 建筑物防雷措施,屋顶装有太阳能热水器、卫星天线或水箱的家庭还应加装避雷针，它能防止因雷击中热水器而使人遭雷击。 避雷针应安装在距离热水器、卫星天线或水箱35m的位置上，高度要高于热水器最高点1. 5m，通常采用直径16mm的镀锌圆钢制作。 避雷针要焊接在避雷带上，使它与整个避雷系统成为一个整体。,第二节 建筑物防雷措施,第二节 建筑物防雷措施,第二节 建筑物防雷措施,从接地的作用分为三大类，即防雷接地、保护接地、工作接地。 一、保护接地 1、范围： 民规14.4.1中明确规定以下电力装置的外露可导电部分必须保护接地：,第三节 建筑物接地系统,工作接地： 把变压器中性点与接地体装置连接称为工作接地。其主要作用有三： 1、可以降低人体触电时的电压。 当中性点接地，一相触地，而人体触及另一相时，人体所承受的电压等于或接近于相电压（220V）。 2、能迅速切断故障设备。系统任何一相发生接地，将产生单相短路电流，使保护装置动作。 3、能够降低电气设备最低绝缘水平的要求。,第三节 建筑物接地系统,强调1： 同一个三相四线制供电系统中，不允许在做保护接地的同时又做保护接零。这一点往往被忽视而存在隐患。 因为在同一个供电系统中，采用两种接地方法同时使用，一旦保护接地的电气设备一相碰壳时，则所有保护接零设备上的零线都呈危险电压，其值约为110V，这是不允许的。,第三节 建筑物接地系统,强调2： 低压变配电系统设计为TN-S系统的原因为开发商为节约资金投入和提高建筑面积实用率，通常要求将小区的低压配电所设在住宅的地下层，由于低压配电系统的工作接地与保护接地无法做到电气上的分离和互不影响，低压变配电系统只能设计为TN-S式。 不选择TN-C-S的原因是PEN线中的工作电流会令PEN带电位，对地呈现电压，同时也会对一些敏感的家电产生干扰。,第三节 建筑物接地系统,电力及防雷中要接地的设备或部位： （1）电机、变压器、电器、手握式及移动式电器。 （2）电力设备传动装置。 （3）室内外配电装置的金属构架。 （4）配电屏与控制屏的框架。 （5）电缆的金属外皮及电力电缆接线盒、终端盒。 （6）电力线路的金属保护管，各种金属接线盒。,第三节 建筑物接地系统,第三节 建筑物接地系统,室内防雷要领 1、雷电来临时，躲到室内是比较安全的，但这也只是相对室外而言。在室内如果不注意采取措施外，除了会遭受球形雷直接袭击外，更可能遭受间接雷击的侵害。 因此，一定要关闭好门窗，尽量远离金属门窗、金属幕墙和有电源插座的地方，不要站在阳台上。,第三节 建筑物接地系统,室内防雷要领 2、在室内不要靠近，更不要触摸任何金属管线，包括水管、暖气管、煤气管等等。 3、房屋如无防雷装置，在室内最好不要使用任何家用电器，包括电视机、收音机、计算机、有线电话、洗衣机、微波炉等，最好拔掉所有的电源插头。 特别提醒：在雷雨天气不要使用太阳能热水器洗澡。,第三节 建筑物接地系统,IT系统 但目前小区内的小高层、高层建筑日益渐多，按照消防规范的要求，其内应设置加压、消防电梯等消防设备，则此时系统中为断路器与漏电继电器的组合。当发生接地故障时，引至小区监控中心的漏电继电器输出接点动作，发出故障报警，但不会令电源开关跳闸。 漏电保护主要是防止间接接触电击和接地电弧火灾，保证人身安全，其漏电动作电流为0.3A，以目前的家庭用电量来看，容量一般选取25A或32A即可。,建筑防雷接地工程图一般比较简单，包括屋顶防雷平面图和基础接地平面图。 一、工程实例1 阅读课本P128设计说明、工程概况、安装做法。,第四节 建筑防雷接地工程图阅读,第四节 建筑防雷接地工程图阅读,请同学们阅读本章中已学习过的图形，并记载平时成绩。,一、判断题（对的画“”，错的画“”） 1、接地圆钢应采用搭接，其搭接长度为其直径的6倍。 对 2、避雷装置一般由避雷带、引下线、接地装置三部分组成。 对 3、低压三相四线制系统，称为TN-S制式。 错 4、PE保护线的色标颜色应使用黄绿颜色相间的绝缘导线。 对,作业,5、由于运行和安全的需要，为保证电力网正常情况或事故情况下可靠地工作而进行的接地，叫做工作接地。 对 6、在1kV以下同一系统中，不允许将一部分电气设备金属外壳采用接零保护，另一部分电气设备金属外壳采用接地保护。 对 7、独立避雷针的工频接地电阻一般应不大于10。 对,作业,8、机床电动机，该机床、底盘虽已接地，但电动机外壳仍需一律接地。对 9、总等电位连接后，就没有必要进行重复接地了。 错 10、用食盐和木炭屑分层填到接地极周围能有效地降低接地电阻。 对 11、不同电压等级和不同的用电设备，宜采用共用接地装置地。其接地电阻应不大于4。 错,作业,12、引下线采用扁钢时，扁钢截面应不小于100mm2，其厚度应不小于4mm。对 13、当电源采用TN系统时，从建筑物配电盘（箱）引出的配电线路和分支线路必须采用TN-S系统。 对 14、三类防雷建筑避雷带网格布置应不大于1010m。 错2020m 15、建筑物内的辅助等电位联结线必须与防雷装置的接地引下线导电部分相互连接。 错,作业,16、装置外导电部分可以作PE线。 错 17、在TN-C-S系统中，保护线和中性线从分开点起不允许再相互连接。 对 18、电子设备可以采用TN-C接地系统。错 (电子设备采用TT系统) 19、电子设备机房的信号浪涌保护器的接地端，宜采用截面积不大于1.5mm2的多股绝缘铜导线。 错,作业,20、建筑设备监控系统防雷接地的接地干线应采用截面积不小于16 mm2的铜芯绝缘导线。 对 二、单项选择题 1、防雷工程中，为防止侧击，在建筑物每隔（ D ）高处设一道均压环。 A.9m B.10m C.11m D.12m 2、一般建筑物避雷引下线不少于2根，其间距应不大于（ B ）。 A.12m B.18m C.24m D.30m,作业,3、防直击雷的接地装置应绕建筑物构成闭合回路，其冲击接地电阻不大于（ C ） A.1 B.4 C.10 D.30 4、重要的或人员密集的大型建筑物属于（ B ）类防雷要求。 A.一 B.二 C.三 D.四 5、接地扁钢的焊接应采用搭接焊，其搭接长度为其宽度的（ A ），且至少三个棱边焊接。 A.2倍 B.3倍 C.6倍,作业,6、接地体一般应离开建筑物（ C ）。 A.1m B.3m C.5m 7、利用金属屋面做接闪器，根据材质要求有一定厚度，在下列答案中正确的是（ A ）。 A.铁板4mm，铜板5mm，铝板7mm B.铁板5mm，铜板4mm，铝板7mm C.铁板4mm，铜板7mm，铝板5mm D.铁板7mm，铜板5mm，铝板4m,作业,8、在正常或事故的情况下，为了保护电气设备可靠地运行，在电力系统中某一点进行接地，此接地称为（ C ）。 A.保护接地 B.重复接地 C.工作接地 9、供电电源由电缆经地下5m后引入变电所时，变电所内的阀型避雷器（ A ）。 A.可以不装 B.一定要装 C.任意,作业,10、建筑物上的避雷带的引下线，可以利用（ C ）。 A.给水、排水管 B.各种钢制管道或构件 C.建筑结构中的主钢筋 11、接地电阻包括接地线的电阻和接地体的散流电阻。而决定接地电阻大小的主要因素是（ C ）。 A.接地体的数量和结构 B.接地线的长度 C.接地体的结构数量与土壤的电阻系数。,作业,12、一类防雷建筑引下线应不少于两根，并应沿建筑物均匀或对称布置，其间距应不大于（ B ）。 A.6m B.12m C.15m D.20m 13、避雷针和避雷带宜优先采用圆钢，圆钢直径应不小于（ A ）。 A.8mm B.10mm C.12mm D.16mm 14、特级、甲级档案馆应为（ B ）。 A.一级防雷建筑物 B.二级防雷建筑物 C.三级防雷建筑物 D.不确定,作业,15、低压配电系统的接地形式第二字母代号含义是（ A ）。 A.表示用电装置外露的可导电部分对地关系 B.表示电力电源系统对地关系 C.表示工作零线与保护线的组合 D.表示工作零线与保护线的组合对地关系 16、低压配电线路的PE线或PEN线的每一重复接地系统接地电阻最大允许值为（ C ）。 A.3 B.4 C.10 D.1,作业,17、应急用发电机组建议采用（ D ）接地系统。 A.TN B.TT C.TN-C-S D.IT 18、如建筑已设有外部防雷装置时，建筑物的外窗处，应将其划在下述（ B ）区。 A、LPZ0A B、LPZ0B C、LPZ1 D、LPZ2 19、在防雷击电磁脉冲时，电子信息系统的功能性接地与等电位联结接地，应采用( C )接地系统。 A、各自独立