二、建筑物防雷
雷電流的幅值很大,有數(shù)千安到數(shù)百千安。而放電時(shí)間只有幾十微秒。雷電流的大小與土壤電阻率、雷擊點(diǎn)的散流電阻有關(guān)。
雷電的危害可分為三類,第一類是直擊雷,即雷電直接擊在建筑物,構(gòu)成物和設(shè)備上發(fā)生的電效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng);第二類是閃電感應(yīng),即雷電流產(chǎn)生的電磁效應(yīng)和靜電效應(yīng);第三類是閃電電涌侵入,即雷電擊中電氣線路和管道,雷電流沿這些電氣線路和管道引入建筑物內(nèi)部。雷云的電位大約為1萬~l0萬kV。
、褰ㄖ锏姆览追诸
根據(jù)建筑物的重要性、使用性質(zhì),發(fā)生雷電事故的可能性及后果,按防雷要求分為3類。
1.第一類防雷建筑物
、欧仓圃、使用或貯存炸藥、起爆藥、火工品等大量爆炸物質(zhì)的建筑物,因電火花而引起爆炸,會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者;
⑵具有0區(qū)或20區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物;
、蔷哂衛(wèi)區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物,因電火花而引起爆炸,會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。
2.第二類防雷建筑物
、艊壹壷攸c(diǎn)文物保護(hù)的建筑物;
、茋壹壍臅(huì)堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站和飛機(jī)場、國賓館、國家級檔案館、大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物;
、菄壹売(jì)算機(jī)中心、國際通信樞紐等對國民經(jīng)濟(jì)有重要意義的建筑物;
、葒姨丶壓图准壌笮腕w育館;
、深A(yù)計(jì)雷擊次數(shù)>0.05次/a的部、省級辦公建筑物及其他重要或人員密集的公共建筑物及火災(zāi)危險(xiǎn)場所;
、暑A(yù)計(jì)雷擊次數(shù)>0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑。
3.第三類防雷建筑物
、攀〖壷攸c(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級檔案館;
、祁A(yù)計(jì)雷擊次數(shù)0.01~0.05次/a的部、省級辦公建筑物及其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險(xiǎn)場所;
⑶預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)0.05~0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物;
、仍谄骄妆┤>15d/a的地區(qū),高度≥15m的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物;在平均雷暴日≤15d/a的地區(qū),高度≥20m的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。
、娼ㄖ锏姆览妆Wo(hù)措施
1.第一類防雷建筑物的防雷措施
⑴第一類防雷建筑物防直擊雷的措施,應(yīng)符合下列要求:
、賾(yīng)裝設(shè)獨(dú)立接閃桿或架空接閃線(網(wǎng)),使被保護(hù)的建筑物及風(fēng)帽、放散管等突出屋面的物體均處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。架空接閃網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸應(yīng)≤5×5m或6×4m;
②獨(dú)立接閃桿的桿塔、架空接閃線的端部和架空接閃網(wǎng)的每根支柱處應(yīng)至少設(shè)一根引下線。對用金屬制成或有焊接、綁扎連接鋼筋網(wǎng)的桿塔、支柱,宜利用其作為引下線;
、郦(dú)立接閃桿和架空接閃線(網(wǎng))的支柱及其接地裝置至被保護(hù)建筑物及與其有聯(lián)系的管道、電纜等金屬物之間的距離應(yīng)符合相關(guān)計(jì)算式的要求,但須≥3m;
、芗芸战娱W線(網(wǎng))至屋面和各種突出屋面的風(fēng)帽、放散管等物體之間的距離,應(yīng)符合相關(guān)計(jì)算式的要求,但應(yīng)≥3m;
⑤獨(dú)立接閃桿、架空接閃線或架空接閃網(wǎng)應(yīng)有獨(dú)立的接地裝置,每一引下線的沖擊接地電阻宜≤10Ω;在土壤電阻率高的地區(qū),可適當(dāng)增大沖擊接地電阻。
、频谝活惙览捉ㄖ锓篱W電感應(yīng)的措施,應(yīng)符合下列要求:
、俳ㄖ飪(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼窗等較大金屬物和突出屋面的放散管、風(fēng)管等金屬物,均應(yīng)接到防閃電感應(yīng)的接地裝置上。
金屬屋面周邊每隔18~24m應(yīng)采用引下線接地一次。
現(xiàn)場澆制或由預(yù)制構(gòu)件組成的鋼筋混凝土屋面,其鋼筋宜綁扎或焊接成閉合回路,并應(yīng)每隔18~24m采用引下線接地一次。
、诜篱W電感應(yīng)的接地裝置應(yīng)與電氣和電子系統(tǒng)的接地裝置共用,其工頻接地電阻應(yīng)≤10Ω。
屋內(nèi)接地干線與防雷電感應(yīng)接地裝置的連接,不應(yīng)少于兩處。
、堑谝活惙览捉ㄖ锓篱W電電涌侵入的措施,應(yīng)符合下列要求:
、偈彝獾蛪壕路應(yīng)全線采用電纜直接埋地敷設(shè),在入戶端應(yīng)將電纜的金屬外皮、鋼管接到防閃電感應(yīng)的接地裝置上。當(dāng)全線采用電纜有困難時(shí),應(yīng)采用鋼筋混凝土桿和鐵橫擔(dān)的架空線,并應(yīng)使用一段金屬鎧裝電纜或護(hù)套電纜穿鋼管直接埋地引入,架空線與建筑物的距離應(yīng)≥15m。
在電纜與架空線連接處,尚應(yīng)裝設(shè)戶外型電涌保護(hù)器。電涌保護(hù)器、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳、金具等應(yīng)連在一起接地,其沖擊接地電阻應(yīng)≤30Ω。
②架空金屬管道,在進(jìn)出建筑物處,應(yīng)與防閃電感應(yīng)的接地裝置相連。距離建筑物 lOOm內(nèi)的管道,應(yīng)每隔25m接地一次,其沖擊接地電阻應(yīng)≤30Ω,并宜利用金屬支架或鋼筋混凝土支架的焊接、綁扎鋼筋網(wǎng)作為引下線,其鋼筋混凝土基礎(chǔ)宜作為接地裝置。
埋地或地溝內(nèi)的金屬管道,在進(jìn)出建筑物處亦應(yīng)等電位連接到等電位連接帶或防閃電感應(yīng)的接地裝置上。
、犬(dāng)難以裝設(shè)獨(dú)立的外部防雷裝置時(shí),可將接閃桿或網(wǎng)格不大于5×5m或6×4m的接閃網(wǎng)或其他混合組成的接閃器直接裝在建筑物上,接閃網(wǎng)應(yīng)沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè)。并必須符合下列要求:
①接閃器之間應(yīng)互相連接;
、谝戮不應(yīng)少于兩根,并應(yīng)沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置,其間距應(yīng)≤12m;
、劢ㄖ飸(yīng)裝設(shè)等電位連接環(huán),環(huán)間垂直距離應(yīng)≤12m,所有引下線、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)和金屬設(shè)備均應(yīng)連到環(huán)上,均壓環(huán)可利用電氣設(shè)備的接地干線環(huán)路;
、芡獠糠览椎慕拥匮b置應(yīng)圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體,每根引下線的沖擊接地電阻應(yīng)≤10Ω,并應(yīng)與電氣和電子系統(tǒng)等接地裝置及所有進(jìn)入建筑物的金屬管道相連,此接地裝置可兼作防閃電感應(yīng)之用;
、莓(dāng)建筑物>30m時(shí),尚應(yīng)采取以下防側(cè)擊的措施:
a.從30m起,每隔≤6m,沿建筑物四周設(shè)水平接閃帶并與引下線相連;
b.30m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接。
、僧(dāng)樹木鄰近建筑物且不在接閃器保護(hù)范圍之內(nèi)時(shí),樹木與建筑物之間的凈距應(yīng)≥5m。
2.第二類防雷建筑物的防雷措施
第二類防雷建筑物的防雷措施與第一類防雷建筑物的防雷措施類同,只是屋面網(wǎng)格組成≤1O×1Om或12×8m,引下線≥2根,其間距應(yīng)≤18m,每根引下線的沖擊接地電阻應(yīng)≤10Ω。當(dāng)建筑物高于45m時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的防側(cè)擊和等電位的保護(hù)措施。
3.第三類防雷建筑物的防雷措施
第三類防雷建筑物的防雷措施與第一類防雷建筑物的防雷措施類同,只是屋面網(wǎng)格組成≤20×20m或24×l6m,引下線≥2根,其間距應(yīng)≤25m。周長不超過25m且高度不超過40m的建筑物可只設(shè)一根引下線。當(dāng)建筑物高于60m時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的防側(cè)擊和等電位的保護(hù)的措施。
4.接閃器
、沤娱W桿采用熱鍍鋅圓鋼或鋼管制成時(shí),其最小直徑:
、平娱W網(wǎng)和接閃帶采用熱鍍鋅圓鋼或扁鋼,優(yōu)先采用圓鋼。圓鋼直徑應(yīng)≥8mm。扁鋼截面應(yīng)≥50mm2,其厚度應(yīng)≥2.5mm。
當(dāng)獨(dú)立煙囪上采用熱鍍鋅接閃環(huán)時(shí),其圓鋼直徑應(yīng)≥12mm。扁鋼截面應(yīng)≥100mm2,其厚度應(yīng)≥4mm。
、怯描F板、銅板、鋁板等做屋面的建筑物,常利用屋面做接閃器,當(dāng)需要防金屬板雷擊穿孔時(shí),其厚度應(yīng)≥下列數(shù)值:鐵板4mm,銅板5mm,鋁板7mm。
5.引下線
引下線宜采用熱鍍鋅圓鋼或扁鋼。圓鋼直徑應(yīng)≥8mm,扁鋼截面應(yīng)≥48mm2,其厚度應(yīng)≥4mm。
獨(dú)立煙囪上的引下線,圓鋼直徑應(yīng)≥12mm。扁鋼截面應(yīng)≥1OOmm2,扁鋼厚度應(yīng)≥4mm。
6.接地裝置
民用建筑宜優(yōu)先利用鋼筋混凝土中的鋼筋作為接地裝置,當(dāng)不具備條件時(shí),宜采用熱鍍鋅圓鋼、鋼管、角鋼、扁鋼等金屬體作人工接地極。圓鋼直徑應(yīng)≥10mm,扁鋼截面應(yīng)≥100mm2,其厚度應(yīng)≥4mm,角鋼厚度應(yīng)≥4mm,鋼管壁厚應(yīng)≥3.5mm
防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口或人行道應(yīng)≥3m。當(dāng)小于3m時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施。