防雷与接地系统设计.docx

第五章 防雷接地系统设计5.1防雷系统概论随着我国改革开放的深入发展, 城市建设日新月异, 各类高层建筑如雨后春笋拔地而起,高层建筑数量不断增加, 建筑物的高度也愈来愈高, 建筑物愈高受到雷电袭击的可能性愈大,加上高层建筑内部各种电气设备的使用, 安全可靠的设计好防雷接地系统, 现已成为建筑电气设计中的一个重要环节。建筑物的防雷设计，应认真调查地质、地貌、气象、环境等条件和雷电活动规律，以及被保护物的特点等，因地制宜地采取防雷措施，做到安全可靠、技术先进、经济合理.根据民用建筑电气设计规范中防雷等级的划分，民用建筑物防雷分为二类：第二类防雷的民用建筑物，是具有特别重要用途的属于国家级建筑物；国家级重点文物保护的建筑物和构筑物；高度超过100m的建筑物。 第三类防雷的民用建筑物，是重要的或人员密集的大型建筑物；省级重点文物保护的建筑物和构筑物；19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑；省级及以上大型计算机中心和装有重要电子设备的建筑物。 5.2本建筑物年预计雷击次数的计算建筑物年预计雷击次数应按下式确定 5-1式中 N-建筑物预计雷击次数，次/a； k-校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应值：位于旷野孤立的建筑物取2；金属屋面的砖木结构建筑物取1.7；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水漏处、土山顶部、山谷风口处的建筑物，及特别潮湿的建筑物取1.5； -建筑物所处地区雷击大地的年平均密度，次/（）； -与建筑物截收相同雷击次数的等效面积，。雷击大地的年平均密度应按下式确定 Ng = 0.024 Td1.3 5-2式中Td-年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定，当地年平均雷暴日为28.8d/a。本建筑物高度H小于100m时，其每边的扩大宽度的等效面积应按下式计算确定 5-3 5-4式中 D-建筑物每边的扩大宽度，m；L、W、H-分别为建筑物的长、宽、高，m。本工程中：L=34m，W=14m，H=50.4m，k=1，Td=28.8d/a Ng = 0.024 =0.02478.9=1.89次/（）N=11.890.03=0.05688所以本工程属于三类建筑。5.3本工程防雷系统设计本建筑物按第三类防雷设计。建筑物的防雷装置应满足防直击雷、防雷电感应及雷电波的侵入。下面是本工程的防雷措施：（1）在屋面及女儿墙上设避雷带，采用12镀锌圆钢，并在屋面组成避雷网，网格尺寸不大于20m20m或24m16m。（2）利用结构柱子内两根16（或4根12）以上主筋通长焊接作为引下线，引下线间距不大于25m。引下线上端与避雷带焊接,下端与接地极焊接。建筑物对角的外墙引下线在室外地面上1.8m处设测试卡子。（3）所有外墙引下线在室外地面下1m处引出一根-40x4热镀锌扁钢，扁钢伸出室外，距外墙皮的距离不小于1m。（4）突出屋面的所有金属构件、金属通风管、金属屋面等均与避雷带可靠焊接。（5）本工程利用结构基础内主筋做接地极，并与地梁内上下两层钢筋中的两根主筋通长焊接形成基础接地网。（6）室外接地凡焊接处均应刷沥青防腐。5.4接地系统本工程接地系统采用TNCS系统，TNCS系统由两个接地系统组成，第一部分是TNC系统，第二部分是TNS系统，分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所，进户之前采用TNC系统，进户处做重复接地，进户后变成TNS系统。TNC系统前面已做分析。TNS系统的特点是：中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，中性线N常会带电，保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。因此TNS接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线，各自都从接地体一点引出，及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施，那么TNCS系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。 图5-1 TN-C-S系统示意图等电位联结的具体做法如下：在卫生间内将各种金属管道、结构件(包括混凝土楼板中的钢筋)以及进入卫生间内的视线，用不小于4mm2的铜芯线，通过等电位联结端子箱互相连通等电位联结导线在地板或墙内暗敷时要穿塑料管保护，其目的是更换导线方便。等电位联结范围内的金属管道等金属体与等电位联结箱内的端子排之间的电阻不应大于5。卫生间内的金属管道的连接处一般不需加跨接线，若发现导通不良时，应作跨接。当卫生间内的水管是塑料管或包塑金属管时，等电位跨接线可接在自来水龙头上；采用金属水管时，跨接线直接接在水管上。卫生间内的污水管因与进水管之间是不通的，因此污水管也要作等电位联结，可接在地漏的管子上5。5.5本工程防雷接地保护措施（1）本建筑接地系统采用TN-C-S系统。在建筑物的进线处PE、N线均应重复接地（在等电位箱接地端子处连接并与接地装置连接）。PE线与N线从等电位箱接地端子处分开后不应再合并，且N线不应再接地。（2）本工程防雷接地、电气设备的保护接地等共用统一接地极，要求接地电阻不大于1欧姆，当接地电阻难以满足要求时，可在建筑物四周增打辅助接地极。利用结构基础内住进做接地极，并与地梁内上下两层钢筋中的两根主筋通长焊接形成基础接地网。（3）在外墙距地1.8m设接地电阻测试盒作为接地电阻测试点。（4）本楼做总等电位联结。所有进出