防雷設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)
簡介:防直擊雷的措施,一般設(shè)計人員都很明確。但是,隨著科技的發(fā)展,電子設(shè)備的普及,防雷電感應(yīng)和雷電波侵入在設(shè)計中也必須明確,并逐步完善形成一個防雷網(wǎng)絡(luò)。
關(guān)鍵字:防雷,分類,雷電感應(yīng),雷電波侵入,高電位,接閃器一、建筑物的防雷分類
對規(guī)范中明確指出的防雷建筑物類別,可直接套用。規(guī)范中對有些建筑物僅指出大于預(yù)計雷擊次數(shù)XX次/每年,而歸屬二類或三類防雷建筑物。對于這些規(guī)定,在設(shè)計中僅憑直觀感覺和經(jīng)驗,就不能明確確定其建筑物所屬防雷類別,使應(yīng)做二類防雷誤做成三類,應(yīng)做三類防雷而沒做,結(jié)果是對建成的建筑物造成一定的隱患。這就有必要據(jù)當?shù)氐哪昶骄妆┤占敖ㄖ锼诘氐牡乩、地質(zhì)土壤、氣象環(huán)境等進行詳細的研究并做出相應(yīng)的計算,來確定防雷等級。例如:在鄭州地區(qū)Td=26.3K=2的環(huán)境下?lián)剑篘=0.024kTd1.3Ae式中:N建筑物預(yù)計雷擊次數(shù)(次/年)
K校正系數(shù)(據(jù)新建建筑物所在地的地理、環(huán)境而定)Td年平均雷暴日
Ae與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積(km2)
計算出長100米、寬25米,兩層以上(H≥9米)的省級辦公建筑物就要做二類防雷。如果不通過計算,這類建筑物實際中做成三類防雷或不做都是有可能的。由此看出,對一些特殊情況下的建筑物進行綜合考慮并做出相應(yīng)的計算是非常必要的。二、防雷電感應(yīng)和雷電波侵入
防直擊雷的措施,一般設(shè)計人員都很明確。但是,隨著科技的發(fā)展,電子設(shè)備的普及,防雷電感應(yīng)和雷電波侵入在設(shè)計中也必須明確,并逐步完善形成一個防雷網(wǎng)絡(luò)。
1.雷電感應(yīng)雷電放電時,在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng),它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花。因此被保護建筑物內(nèi)的金屬物接地,是防雷電感應(yīng)的主要措施。
首先,是做好等電位聯(lián)結(jié)。對一、二類防雷建筑物內(nèi)平行或交叉敷設(shè)的金屬管道,其凈距小于100mm時,應(yīng)采用金屬線跨接,是防止電磁感應(yīng)所造成的電位差
能將小空隙擊穿,而產(chǎn)生電火花,每隔≤30m做好接地。
2.雷電波侵入由于雷電對架空線或金屬管道的作用,雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi),危及人身安全或損壞設(shè)備。因此,做好進線端的防雷保護,做好均壓環(huán)及防側(cè)擊雷是防雷電波侵入的主要措施。
一、二類防雷建筑低壓進線全線采用直埋地引入,將線路架空引入戶內(nèi)時不少于15m的一段應(yīng)換電纜(金屬鎧裝電纜直埋地,護套電纜穿鋼管)進戶,并在架空與電纜換接處做好避雷保護。二類防雷建筑當架空線直接引入時,除在入戶處加裝避雷器,并將進戶裝置鐵件做好接地外,靠近建筑物的兩根電桿上的鐵件也應(yīng)做好接地,且沖擊接地電阻≤30Ω,所有弱電進線的保護應(yīng)同強電進線。鄭州普天防雷科技有限公司
防雷建筑要做好均壓環(huán)及防側(cè)擊雷保護。均壓環(huán)從三層開始,環(huán)間垂直距離≤12m,所有引下線、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)和金屬設(shè)備均與環(huán)可靠連接,均壓環(huán)可利用結(jié)構(gòu)圈梁內(nèi)的鋼筋(鋼筋必須貫通成環(huán)路)。一類防雷建筑30m以上,二類防雷建筑45m以上,三類防雷建筑60m以上,要做好防側(cè)擊雷保護,沿建筑物外墻做一周水平避雷帶,帶與帶間垂直距離≤6m,外墻上所有金屬欄桿,門窗均與避雷帶可靠連接,避雷帶再與引下線可靠連接。
豎直敷設(shè)的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷裝置可靠連接,目的是在于等電位,并且由于兩端連接使其與引下線形成并聯(lián)線路,使雷電流更訊速的入地。
三、防雷電感應(yīng)電流經(jīng)引下線和接地裝置時產(chǎn)生高電位對金屬設(shè)備或電氣線路反擊的措施
做好防直擊雷、雷電波侵入和雷電感應(yīng),還不是一個完整的防雷設(shè)計。因為,目前建筑物內(nèi)大多采用共同接地裝置,當雷直擊于本建筑物防雷裝置時,假設(shè)流經(jīng)靠近低壓電氣裝置處接地裝置的雷電流為20KA,當沖擊接地電阻=1Ω時,接地裝置上電位升高為20KV,而一般室內(nèi)低壓裝置的耐沖擊電壓最高為8KV。其結(jié)果就使低壓電氣裝置絕緣較弱處可能被擊穿而造成短路,發(fā)生火災(zāi)、損壞設(shè)備,這是非常危險的。因此,在設(shè)計中給予足夠的重視,對防雷建筑物實現(xiàn)全方位、多層次的防雷網(wǎng)絡(luò),使雷電對建筑物的影響減至最小。
建筑物為高壓進線時,高、低壓側(cè)各相上均設(shè)避雷器,用以防護由高壓進線的雷電和操作(斷路器動作,投切大電動機和電容器組等)過電壓。電子設(shè)備較多且重要的建筑,在低壓配電支線上再裝設(shè)過電壓保護,做為后備保護,主要用于進一步抑制經(jīng)前置保護限制后的剩余過電壓和電源線上由感應(yīng)或耦合產(chǎn)生的過電壓。
建筑物為低壓進線時,鄭州普天防雷科技有限公司在電源總進線處裝設(shè)過電壓保護器。四、關(guān)于接閃器
接閃器直接截受雷擊的避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng),以及用作接閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件等。
在許多建筑物防雷電感應(yīng)中,屋面為上人屋面,對美觀要求較高,按常規(guī)做法,用園鋼明敷避雷網(wǎng)做接閃器就影響美觀,本規(guī)范對二類防雷建筑物中二、三、八、九款中的建筑物指出宜用鋼筋混凝土屋面、梁、柱內(nèi)的鋼筋作為接閃器,實際應(yīng)用中,鄭州普天防雷科技有限公司可采用屋面女兒墻內(nèi)的壓頂鋼筋做接閃器,高出屋面的各種鐵件要與壓頂鋼筋可靠焊接(施工時要注意配合),壓頂鋼筋與做引下線的柱內(nèi)四角柱筋做好可靠的電氣連接。這種做法要定期對雷擊有可能造成的混凝土碎片或脫開進行維修。五、關(guān)于接地體
接地體埋入土壤中或混凝土基礎(chǔ)中作散流用的導(dǎo)體。
實際應(yīng)用中,一般較大工程鄭州普天防雷科技有限公司都利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋做接地體,并采用聯(lián)合接地體、接地電阻值要求小≤1Ω。但在一些帶有地下室、半地下室的建筑中,土建上都采用防水材料對建筑底板做防水處理。目前,所采用的防水材料都具有很好的絕緣性,因此,對這類建筑直接利用基礎(chǔ)鋼筋做接地極,就有可能滿足不了工程對接地電阻的要求,要從柱筋引下線處外引,沿建筑物護坡外一周做閉合人工接地體與基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋并用,這樣能達到較滿意的接地電阻值。
以上是自己在學(xué)習(xí)規(guī)范和實際應(yīng)用中的一點體會,不妥之處請同行給予批評指正,以利于更好地學(xué)習(xí)、理解、應(yīng)用規(guī)范,做好現(xiàn)代建筑物的防雷設(shè)計。
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建筑物防雷設(shè)計心得
建筑物防雷措施至關(guān)重要,因防護措施不到位而發(fā)生的事故不勝枚舉,如我親眼所見一鹽酸合成爐放散管被雷電擊中起火,經(jīng)過核算是由于避雷針高度不夠。防雷設(shè)計是建筑物電氣設(shè)計中最為重要的一環(huán),可以從以下幾個方面做好防雷設(shè)計和防護措施:
1、認真學(xué)習(xí)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范和設(shè)計手冊,如建物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-201*,針對敞開式構(gòu)筑物及塔、罐區(qū),需要參照石油化工裝置防雷設(shè)計規(guī)范GB50650-201*。注意每一條款的前置條件和適用范圍,需要反復(fù)多看幾遍,避免夾生飯。
2、設(shè)計時注意細節(jié)。
1)屋頂防雷設(shè)計:屋面防雷設(shè)計時除網(wǎng)格尺寸和引下線距離符合各類防雷建筑物要求外,對屋頂突出的設(shè)備及建筑物要做好防雷措施?梢耘c建筑和工藝專業(yè)溝通,做到合理布置,降低雷擊風(fēng)險。如可燃氣體放散管有管帽比沒有管帽,或?qū)⒎墙饘俜派⒐芗由?0度彎成水平狀排放,可降低防雷保護高度2.5米;屋頂上的設(shè)施在高出屋面不超過0.3米,表面積不超過1平方米,長度不超過2米時,可以不增加保護措施。
2)接地極設(shè)計:充分利用自然接地體如混凝土中的鋼筋,需要了解結(jié)構(gòu)設(shè)計,有地梁的時利用地梁內(nèi)的鋼筋焊接作環(huán)形接地極,沒有地梁時需用-40*5的鍍鋅扁鋼連接各獨立基礎(chǔ);計算基礎(chǔ)中鋼筋表
面積總和,必須大于規(guī)定值。接地極網(wǎng)格尺寸不宜大于避雷網(wǎng)格尺寸,對降低接觸電壓和跨步電壓有好處。
3)防感應(yīng)雷措施主要是針對有爆炸性氣體和粉塵的廠房和管道,需要按規(guī)定距離做好防靜電接地和靜電跨接。對于較粗的管道,法蘭聯(lián)結(jié)螺栓不少于5根時,在保證不腐蝕的情況下,可以不加靜電跨接線,但要有靜電接地。
4)防閃電電涌侵入措施主要是在雷電流通過戶外架空線、電纜及管道引入戶內(nèi)時采取防護措施,需要安裝合適等級的電涌保護器并做好接地聯(lián)接。
5)防雷擊電磁脈沖措施主要是針對電子系統(tǒng)和重要的電氣系統(tǒng)采取的抗干擾措施,要清楚建筑物防雷區(qū)的劃分和屏蔽、接地、等電位連接要求等。
3、了解當?shù)氐耐寥离娮杪始皻庀、位置條件。以連云港市為例,連云港每年的雷電活動時間集中在3月到9月之間,年平均雷暴日數(shù)27.2-31天,以三級雷電強度(15.8-50KA)為主。
4、還需要進行適當?shù)难由鞂W(xué)習(xí),如熟悉電氣系統(tǒng)接地、電子系統(tǒng)接地等不同特征和要求,避免混淆?稍诰W(wǎng)上搜集氣象局防雷中心的審圖意見,對自身設(shè)計優(yōu)化有幫助。
在現(xiàn)實生活中,個人還要注意雷擊防護。1)雷雨時最好留在室內(nèi),關(guān)好門窗,不宜進行戶外活動。2)在野外無法躲入有防雷設(shè)施的建筑物內(nèi)時,要將手表、眼鏡等金屬物品摘掉,不宜把鋤頭、鐵鍬、羽毛球拍、釣魚桿、高爾夫球桿等扛在肩上。在空曠場地不宜打傘,
穿雨衣比打傘更安全。盡量降低身體的高度,雙腳要盡量靠近,以減少“跨步電壓”,不宜快速行走和奔跑。野外最好的防護場所是洞穴、溝渠、峽谷。3)千萬不要在離電源、大樹和電桿較近的地方避雨,不要進入孤立的棚屋、崗?fù)さ鹊桶慕ㄖ,不宜停留在鐵柵欄、金屬曬衣繩、架空金屬體以及鐵軌附近,切勿站立于山頂、樓頂上或接近導(dǎo)電性高的物體。4)盡量減少使用電子、電器設(shè)備,特別是手機,因為手機發(fā)出的電磁波會增加引雷概率。手機最好是關(guān)閉狀態(tài),接聽和待機狀態(tài)時引雷效果是一樣的。5)不要靠近打開的門窗、金屬管道,要拔掉電器用具插頭,關(guān)上電器和天然氣開關(guān)。切忌使用電吹風(fēng)、電動剃須刀等。6)切勿游泳或從事其它水上運動或活動,不宜停留在游泳池、湖泊、海濱、水田等地和小船上。因為水的導(dǎo)電率比較高,較地面其它物體更容易吸引雷電,另外,水陸交界處是土壤電阻與水的電阻交匯處,形成一個電阻率變化較大的界面,閃電先導(dǎo)容易趨向這些地方。8、當感覺到身體有電荷時,如頭發(fā)豎起,或者皮膚有顯著顫動感時,要明白自己可能就要受到電擊,應(yīng)立刻倒在地上,等雷電過后,呼叫別人救護。
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