第二节-防雷装置及接地分解PPT课件

.,1,第二节防雷装置及其安装,雷电是一种雷云对带不同电荷的物体进行放电的一种自然现象。雷电对电气线路、电气设备和建筑物进行放电,其电压幅值可高达几亿伏，电流幅值可高达几十万安，因此具有极大的破坏性，必须采取相应的防雷措施。雷电是如图所示,.,2,.,3,.,4,.,5,一、雷电的形成及危害,1、雷电的形成雷电的形成过程可以分为气流上升、电荷分离和放电三个阶段。据测试,对地放电的雷云大多为带负电荷。随着负雷云中负电荷的积累，其电场强度逐渐增加，当达到2530kV/cm时，使附近的空气绝缘破坏,便产生雷云放电。雷云对地的放电是以下行先导放电形式进行。当这个下行先导逐渐接近地面，大约100300m距离时，地面受感应而聚集异号电荷更加集,.,6,中，尤其是突出物体在强电场作用下产生尖端放电,形成上行先导，并快速向雷云的下行先导方向发展，两者会合即形成雷电通道，并随之开始主放电，接着是多次余辉放电，（由于雷云中存在几个电荷聚集中心）。2、雷电的危害根据雷电造成危害的形式和作用，分为以下三种直击雷、感应雷和雷电波侵入。,.,7,(1)直击雷雷云与大地之间直接通过建（构）筑物、电气设备或树木等放电称为直击雷。往往会引起火灾或爆炸，造成建筑物倒塌、设备毁坏及人身伤害等重大事故。直击雷的破坏最为严重。,.,8,（2）感应雷感应雷击是由静电感应与电磁感应引起的。感应雷会引起过电压，可能引起火花放电，造成火灾或爆炸，并危及人身安全。,.,9,（3）雷电波侵入雷云出现在架空线路上方，线路上因静电感应而聚集大量异性等量束缚电荷，当雷云向其他地方放电后，线路上束缚电荷被释放便成为自由电荷向线路两端行进，形成很高过电压。这个高电压沿着架空线路、金属管道会引入室内，这种现象叫做雷电波侵入。雷电波侵入可由线路上遭受直击雷或发生感应雷所引起。据调查统计，供电系统中由于雷电波侵入而造成的雷害事故，在整个雷害事故中占50-70。,.,10,二、民用建筑物的防雷等级及措施,按建筑物防雷设计规范(GB5005794)的规定，将建筑物防雷等级分为以下3类。第一类防雷建筑物、第一类防雷建筑物、第一类防雷建筑物。（一）防雷等级1、第一类防雷建筑具有特别重要用途的建筑物。国家级文物保护的建筑物及构筑物。超高层建筑物，如40层及以上的住宅建筑、高度超过100m的其它建筑。,.,11,2、第二类防雷建筑重要的或人员密集的大型建筑。省级文物保护的建筑物及构筑物。19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其它建筑。省级及以上的大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物。,.,12,3、第三类防雷建筑物10至18层的普通住宅。高度不超过50m的教学楼、普通旅馆、办公楼、图书馆等建筑。,.,13,（二）建筑物的防雷措施1.一类防雷建筑及二类防雷建筑物中有爆炸危险场所，应有防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施。(1)防直接雷采用避雷针，避雷带或避雷网。接闪器：避雷针、避雷带和避雷网。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。,.,14,(2)防间接(感应)雷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。防雷装置与建筑物内外电气设备、电线或其它金属线的绝缘距离应符合防雷的安全距离。将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。,.,15,(3)防高电位侵入在整个雷害事故中占5070的配电线路全部采用地下电缆;进户线采用50100m长的一段电缆;在架空线进户之处，加装避雷器或放电保护间隙。,.,16,2.二类、三类建筑物，防直击雷和防雷电波侵入的措施。3.不属一、二、三类建筑物，应有防雷电波侵入的措施。4.易遭雷击的部位（与屋顶的坡度有关）装设避雷针或避雷带、避雷网。,.,17,四、建筑物防雷装置的组成,组成：建筑物防雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。作用原理：将雷电引向自身并安全导入大地内，从而使被保护的建筑物免遭雷击。1、接闪器接闪器是专门用来引导雷击的金属导体。分类：可分为避雷针、避雷带(线)、避雷网以及兼作接闪的金属屋面和金属构件(如金属烟囱，风管)等。,.,18,所有接闪器都必须经过接地引下线与接地装置相连接。（1）避雷针避雷针是安装在建筑物突出部位或独立装设的针形导体。是“引雷针”。1）避雷针材料避雷针通常采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成。,.,19,针长1m以下：圆钢直径12mm，钢管直径20mm；针长为12m时：圆钢直径16mm，钢管直径25mm；烟囱顶上的避雷针：圆钢直径20mm，钢管直径40mm。2）避雷针安装避雷针可以安装在电杆(支柱)、构架或建筑上，下端经引下线与接地装置焊接，如下页图。,.,20,.,21,.,22,避雷针的保护范围，以它对直击雷所保护的空间来表示，可利用“滚球法”进行确定。单支避雷针保护范围的三维立体空间，可以近似地看成是一个尖顶帐篷所包围的空间。（2）避雷带和避雷网1）避雷带和避雷网的材料避雷带用小截面圆钢或扁钢装于建筑物易遭雷击的部位，如屋脊、屋檐、屋角、女儿墙和山墙等的条形长带。,.,23,避雷网是纵横交错的避雷带叠加在一起，形成多个网孔，它既是接闪器，又是防感应雷的装置，因此是接近全部保护的方法，一般用于重要的建筑物。避雷网是纵横交错的避雷带叠加在一起，形成多个网孔，它既是接闪器，又是防感应雷的装置，因此是接近全部保护的方法，一般用于重要的建筑物。,.,24,避雷带、网可以采用镀锌圆钢或扁钢，圆钢直径不应小于8mm；扁钢截面积不应小于48mm2，其厚度不得小于4mm；装设在烟囱顶端的避雷环，其圆钢直径不应小于12mm；扁钢截面积不得小于100mm2，其厚度不得小于4mm。,.,25,避雷网也可做成笼式避雷网，简称为避雷笼。避雷笼是用来笼罩整个建筑物的金属笼。对于雷电它起到均压和屏蔽的作用，任凭接闪时笼网上出现多高的电压，笼内空间的电场强度为零，笼内各处电位相等，形成一个等电位体，因此笼内人身和设备都是安全的。,.,26,高层建筑防雷设计多采用避雷笼。避雷笼特点把整个建筑物梁、柱、板、基础等主要结构钢筋连成一体，因此是最安全可靠的防雷措施。2）避雷带和避雷网的安装避雷带和避雷网的安装可分为明装和暗装一两种方式。明装,.,27,它适于安装在建筑物的屋脊、屋檐(坡屋顶)或屋顶边缘及女儿墙(平屋顶)等处，对建筑物易受雷击部位进行重点保护。见下页图（a)、图(b)。,.,28,.,29,.,30,.,31,暗装暗装避雷网是利用建筑物内的钢筋做避雷网，它较明装避雷网美观，尤其是在工业厂房和高层建筑中应用较多。,.,32,建筑物全部为钢筋混凝土结构时，可将结构圈梁钢筋与柱内充当引下线的钢筋进行连接(焊接)作为均压环。当建筑物为砖混结构但有钢筋混凝土组合柱和圈梁时，均压环做法同钢筋混凝土结构。没有组合柱和圈梁的建筑物，应每3层在建筑物外墙内敷设一圈12mm镀锌圆钢作为均压环，并与防雷装置的所有引下线连接，,.,33,2.引下线引下线是连接接闪器和接地装置的金属导体。（1）引下线材料采用圆钢时，直径不应小于8mm；采用扁钢时，其截面不应小于48mm2，厚度不应小于4mm。,.,34,（2）引下线安装引下线应沿建筑物外墙明敷，并经最短路径接地；建筑艺术要求较高者可暗敷，但其圆钢直径不应小于10mm；扁钢截面不应小于80mm2。明敷的引下线应镀锌，焊接处应涂防腐漆。引下线还可利用混凝土内钢筋、钢柱等作自然引下线。,.,35,（3）断接卡设置断接卡的目的是为了便于运行、维护和检测接地电阻。采用多根专设引下线时，为了便于测量接地电阻以及检查引下线、接地线连接状况，宜在各引下线上于距地面0.3m至1.8m之间设置断接卡。断接卡应有保护措施。当利用混凝土内钢筋、钢柱等自然引下线并同时采用基础接地体时，可不设断接卡，,.,36,.,37,.,38,3.接地装置,接地装置是接地体(或称接地极)和接地线的合称，它的作用是把引下线引下的雷电流迅速流散到大地土壤中去。（1）接地体指埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的金属导体。接地体分人工接地体和自然接地体两种。自然接地体即兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件，如建筑物的钢结构、行车钢轨、埋地的金属管道(可燃液体和可燃气体管道除外)等。,.,39,人工接地体即直接打入地下专作接地用的经加工的各种型钢或钢管等。按其敷设方式可分为垂直接地体和水平接地体。埋入土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢。埋入土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm；扁钢截面积不应小于100mm2，其厚度不应小于4mm。角钢厚度不应小于4mm；钢管壁厚不应小于3.5mm。,.,40,人工垂直接地体的长度宜为25m。人工垂直接地体间的距离及人工水平接地体间的距离宜为5m，当受地方限制可适当减小。人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m。(2)接地线接地线是从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体，是接地体与接地体之间的连接导体。接地线应与水平接地体的截面相同。,.,41,(3)基础接地体高层建筑中，常常利用柱子和基础内的钢筋作为引下线和接地体。设在建筑物钢筋混凝土桩基和基础内的钢筋作为接地体时，称为基础接地体。利用基础接地体的接地方式称为基础接地。基础接地体可分为以下两类：自然基础接地体：利用钢筋混凝土基础中的钢筋或混凝土基础中的金属结构作为接地体时，称为自然基础接地体。,.,42,人工基础接地体：把人工接地体敷设在没有钢筋的混凝土基础内时，这种接地体称为人工基础接地体。有时候，在混凝土基础内虽有钢筋但由于不能满足利用钢筋作为自然基础接地体的要求