1)建筑物的防雷分类
按照现行的国家标准《建筑物防雷设计规范》(GB 50057—2010)要求和建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性及后果,将防雷要求分为了3 类。民用建筑物应划分为第二类和第三类防雷建筑物。在雷电活动频繁或强雷区,可适当提高建筑物的防雷保护措施。具体工程的防雷类别由工程设计确定。
2)建筑物的防雷措施
按照《建筑物防雷设计规范》的规定,建筑物应采取的防雷措施主要有以下3 种:
(1)防直击雷的措施
防直击雷的措施是在建筑物顶部易受雷击部位装设避雷针、避雷带等。
(2)防雷电感应的措施
防雷电感应的措施是在建筑物上设置收集并泄放电荷的装置(如避雷带、避雷针等);建筑物内金属物体防雷电感应的措施是将建筑物内金属设备、金属管道等,通过接地装置与大地做可靠的连接,进行防护。
(3)防雷电波侵入的措施
对电缆进出线,应在进出端将电缆的金属外皮、金属导管等与电气设备接地相连;对低压架空进出线,应在进出处装设避雷器,并应与绝缘子铁脚、金具连在一起并接到电气设备的接地网上;进出建筑物的架空金属管道,在进出处应就近接到防雷或电气设备的接地网上或独自接地。
3)建筑物防雷装置的用途及组成
防雷装置的作用是减少闪击对建筑物上或建筑物附近造成物质性损害和人身伤亡,它主要由接闪器、引下线、接地装置、防雷等电位连接、电涌保护器组成。
(1)接闪器
接闪器是直接接受雷击的金属导体。类型有:避雷针、避雷带、避雷网以及兼作接闪的金属屋面和金属构件等。
①避雷针:安装在建筑物突出部位或独立装设的针形导体,其下端经引下线与接地装置焊接,通常采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成,如图5.50 所示。
②避雷带和避雷网:安装在建筑物顶部易受雷击的部位。避雷带通常采用小截面圆钢或扁钢沿屋顶突出的部位敷设;避雷网是按规范要求在屋面组成的避雷网格。避雷带和避雷网必须经引下线与接地装置可靠地连接,如图5.51所示。
图5.50 单独设置的避雷针
图5.51 沿屋顶女儿墙敷设的避雷带
(2)引下线
引下线是将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体,通常采用圆钢或扁钢敷设。采用专设引下线时,通常在各引下线距地面1.8 m 处设置断接卡子。断接卡子的设置是便于测量接地电阻和检查接地线的连接情况。引下线类型有:沿建筑物外墙敷设的专设引下线和利用建筑物构造柱主筋作引下线,如图5.52 至图5.55 所示。
图5.52 利用柱主筋作引下线
图5.53 沿建筑物外墙专设引下线
(3)接地装置(www.daowen.com)
接地装置用于传导雷电流并将其流散入大地。接地装置由接地体和接地线两部分组成。类型有:利用建筑物基础钢筋作接地体和人工敷设接地体。
①接地体:埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体,如图5.56 所示。
②接地线:从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体或从接地端子、等电位连接带至接地体的连接导体,常用截面不小于25 mm×4 mm 的热镀锌扁钢作接地线,如图5.57 所示。
图5.54 明敷设引下线与断接卡
图5.55 暗敷设引下线与断接卡
图5.56 用筏板基础作接地体
图5.57 人工接地体
(4)低压配电系统的接地形式
低压配电系统的接地形式可分为TN、TT、IT 3 种系统,其中,TN 系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S 3 种形式。
①TN 系统:电力系统有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护线与该接地点相连接。根据中性导体(N)和保护导体(PE)的配置方式,TN 系统可分为如下3 类:
a.TN-C 系统:整个系统的N、PE 线是合一的。
b.TN-C-S 系统:系统中有一部分线路的N、PE 线是合一的。
c.TN-S 系统:整个系统的N、PE 线是分开的。
②TT 系统:电力系统有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护线接至与电力系统接地点无关的接地极。
③IT 系统:电力系统与大地间不直接连接,电气装置的外露可导电部分通过保护接地线与接地极连接。
(5)防雷等电位联结(LEB)
将分开的诸金属物体直接用连接导体或经电涌保护器连接到防雷装置上,以减小雷电流引发的电位差,如图5.58所示。
(6)总等电位联结(MEB)
总等电位联结是将进线配电箱的接地母线、进出建筑物的各种公共设施的金属管道(水管、燃气管、采暖和空调管道等)、建筑物的金属结构、人工接地极(如果有)及其接地极的引线等通过进线配电箱附近的总等电位联结端子板(MEB)进线连通,使其保护范围内的各种电气装置与装置外露的可导电部分都处在同一电位上,减少不同金属部件间的电位差,如图5.59 所示。
图5.58 卫生间局部等电位联结
图5.59 总等电位连接
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