防雷工程设计与施工.pptx

第第 二二 章章 外部防雷工程外部防雷工程第1页/共63页1 1、接闪器的设计、接闪器的设计 一一般般情情况况下下，外外部部防防雷雷装装置置可可附附着着于于被被保保护护建建筑物上。筑物上。当当雷雷电电流流流流入入与与防防雷雷装装置置相相连连的的内内部部导导电电部部件件，可可能能引引起起建建筑筑物物的的损损坏坏（有有火火灾灾及及爆爆炸炸危危险险的的环境的情况）时，应采用独立防雷装置。环境的情况）时，应采用独立防雷装置。当雷击点或雷电流经过导体上的热效应可能损当雷击点或雷电流经过导体上的热效应可能损坏建筑物或被保护空间内的存放物时，防雷装置导坏建筑物或被保护空间内的存放物时，防雷装置导体与可燃材料的间距，至少大于体与可燃材料的间距，至少大于0.10.1米。米。一、直击雷防护一、直击雷防护第2页/共63页 避避雷雷针针在在结结构构上上应应满满足足风风压压与与地地震震力力对对针针体体、塔架的作用；塔架的作用；材材料料选选择择和和连连接接在在使使用用年年限限、耐耐腐腐蚀蚀方方面面应应满满足使用要求，尽可能与被保护物使用年限相当；足使用要求，尽可能与被保护物使用年限相当；接接 闪闪 装装 置置 的的 布布 置置 位位 置置 应应 满满 足足 GB50057GB5005719941994的要求。的要求。防防雷雷装装置置的的设设计计通通常常采采用用滚滚球球法法（适适合合于于形形状状复杂的建筑物）和网格法（适合于平面的保护）。复杂的建筑物）和网格法（适合于平面的保护）。第3页/共63页避雷针避雷针 避避雷雷针针是是人人为为设设立的最突出的良导体。立的最突出的良导体。在在雷雷云云的的感感应应下下，针针的的顶顶端端形形成成的的电电场场强强度度最最 大大，所所以以最最容容易易把把雷雷电电流流吸吸引引过过来来，完完成成避雷针的接闪作用。避雷针的接闪作用。结结构构：避避雷雷针针一一般般用用镀镀锌锌圆圆钢钢或或焊焊接接钢钢管管制制成成，圆圆钢截面不得小于钢截面不得小于100mm100mm2 2，钢管厚度不得小于，钢管厚度不得小于3mm3mm。第4页/共63页 避雷针应考虑防腐蚀，除应镀锌或涂漆外。在腐蚀性铰强的场所。还应适当加大截面或采取其它防腐措施。顶端形状可做成尖形、圆形或扁形。第5页/共63页1.11.1、屋面避雷针、屋面避雷针 避避雷雷针针宜宜采采用用园园钢钢或或钢钢管管制制成成，其其直直径径不不应应小小于下列数值：于下列数值：针长针长1m1m以下：以下：园钢为园钢为12mm12mm 钢管为钢管为20mm20mm针长针长1-2m1-2m：园钢为园钢为16mm16mm 钢管为钢管为25mm25mm烟囱顶上的针：园钢为烟囱顶上的针：园钢为20mm20mm 钢管为钢管为40mm40mm (见见GB50057-94.GB50057-94.第四章第四章)第6页/共63页1.21.2、避雷线、避雷线 2020世世纪纪初初，在在电电力力系系统统，为为了了使使输输电电线线路路少少受受雷雷击击，采采用用了了在在输输电电线线路路上上方方架架设设平平行行的的钢钢线线避避雷雷的的方方法法。这这种种架架设设在在输输电电线线路路上上方方的的钢钢线线，称称之之为避雷线。为避雷线。后后来来在在房房屋屋建建筑筑上上也也推推广广了了这这种种形形式式，开开始始布布设设在在屋屋脊脊、屋屋角角、房房檐檐等等处处作作雷雷电电保保护护，以以后后这这种种方式又有所改进。方式又有所改进。避避雷雷线线一一般般采采用用截截面面积积不不小小于于35mm35mm2 2的的镀镀锌锌钢绞线架设。钢绞线架设。第7页/共63页1.31.3、避雷带、避雷带 明明装装避避雷雷带带距距屋屋顶顶面面或或女女儿儿墙墙面面的的高高度度为为101020Cm20Cm，其支点间距不应大于，其支点间距不应大于1.5m1.5m。在在建建筑筑物物的的沉沉降降缝缝处处应应多多留留出出101020Cm20Cm。第一类建筑防感应雷的避雷网格为第一类建筑防感应雷的避雷网格为8 810m10m。当当有有超超出出屋屋面面的的通通气气管管道道、铁铁烟烟囱囱等等均均应应与与屋顶避雷网连接起来。屋顶避雷网连接起来。第8页/共63页 屋顶平整，又没有突出结构（如烟囱等）的屋顶平整，又没有突出结构（如烟囱等）的建筑物，雷击部位是有一定规律性的。建筑物，雷击部位是有一定规律性的。避雷带就是对建筑物雷击率高的部位，进行避雷带就是对建筑物雷击率高的部位，进行重点保护的一种接闪装置。重点保护的一种接闪装置。第9页/共63页1.41.4、避雷网避雷网利用钢筋混凝土结构中的钢筋网做暗装避雷利用钢筋混凝土结构中的钢筋网做暗装避雷网。它是根据法拉第笼的原理达到雷电保护的金网。它是根据法拉第笼的原理达到雷电保护的金属导电体网络。属导电体网络。暗暗装装避避雷雷网网是是把把最最上上层层屋屋顶顶作作为为接接闪闪设设备备。根根据据一一般般建建筑筑物物的的结结构构，钢钢筋筋距距面面层层只只有有606070mm70mm，面层愈薄，雷击点碎裂的孔洞愈小。，面层愈薄，雷击点碎裂的孔洞愈小。建建筑筑物物的的防防水水层层和和隔隔热热层层较较厚厚，结结构构内内钢钢筋筋距面层厚度大于距面层厚度大于200mm200mm，最好另装辅助避雷网。，最好另装辅助避雷网。第10页/共63页 避雷网（带）分明装和暗避雷网（带）分明装和暗避雷网（带）分明装和暗避雷网（带）分明装和暗装两种。明装避雷网（带）一装两种。明装避雷网（带）一装两种。明装避雷网（带）一装两种。明装避雷网（带）一般可用直径般可用直径般可用直径般可用直径8mm8mm8mm8mm的圆钢或截面的圆钢或截面的圆钢或截面的圆钢或截面121212124mm4mm4mm4mm2 2 2 2的扁钢做成。的扁钢做成。的扁钢做成。的扁钢做成。为避免接闪部位的振动力，为避免接闪部位的振动力，为避免接闪部位的振动力，为避免接闪部位的振动力，宜将网（带）支起宜将网（带）支起宜将网（带）支起宜将网（带）支起1010101020cm20cm20cm20cm，支持点间距取支持点间距取支持点间距取支持点间距取11.5m11.5m11.5m11.5m，应注意，应注意，应注意，应注意美观和伸缩问题。美观和伸缩问题。美观和伸缩问题。美观和伸缩问题。暗装时可利用建筑内不小于暗装时可利用建筑内不小于暗装时可利用建筑内不小于暗装时可利用建筑内不小于8mm8mm8mm8mm的钢筋。的钢筋。的钢筋。的钢筋。第11页/共63页 辅助避雷网一般可用直径为辅助避雷网一般可用直径为8mm8mm或以上的或以上的镀锌园钢，网格大小可根据建筑物重要性，分别镀锌园钢，网格大小可根据建筑物重要性，分别采用采用10m10m 10m10m或或20m20m 20m20m的金属网制成。的金属网制成。建筑物顶上往往有许多突出物，如金属旗建筑物顶上往往有许多突出物，如金属旗杆、透气管、钢爬梯、金属烟囱、风窗、金属天杆、透气管、钢爬梯、金属烟囱、风窗、金属天沟等，都必须与避雷网焊成一体做接闪装置。沟等，都必须与避雷网焊成一体做接闪装置。第12页/共63页 避雷网又分明网和暗网，其网格越密可靠性避雷网又分明网和暗网，其网格越密可靠性越好。越好。在非整体结构的建筑屋面上（比如各种材料的在非整体结构的建筑屋面上（比如各种材料的瓦屋面），可采用明装避雷网。做法是首先在屋脊、瓦屋面），可采用明装避雷网。做法是首先在屋脊、屋檐等到顶的突出边缘部分装设避雷带主网，再在屋檐等到顶的突出边缘部分装设避雷带主网，再在主网上加搭辅助网。主网上加搭辅助网。第13页/共63页1.5、避雷带、网的结构设计 避雷带、网一般采用热镀锌园钢或扁钢，其避雷带、网一般采用热镀锌园钢或扁钢，其尺寸不应小于下列数值：尺寸不应小于下列数值：园钢直径为园钢直径为8mm8mm；扁钢截面积为扁钢截面积为48mm48mm2 2，扁钢厚度为，扁钢厚度为4mm4mm。第14页/共63页 安装避雷带和避雷网要注意下面事项：安装避雷带和避雷网要注意下面事项：A A、避雷带及其连接线经过变形缝时，应备有、避雷带及其连接线经过变形缝时，应备有100100200mm200mm以上的伸缩余量的跨越线。以上的伸缩余量的跨越线。B B、有女儿墙的平顶房屋，其宽度小于、有女儿墙的平顶房屋，其宽度小于24m24m时，时，只须沿女儿墙上部敷设避雷带；宽度大于只须沿女儿墙上部敷设避雷带；宽度大于24m24m时，时，须在房面上两条避雷带之间加装明装连接带，连接须在房面上两条避雷带之间加装明装连接带，连接带的间距不大于带的间距不大于20m20m时，只在屋檐上装避雷带；时，只在屋檐上装避雷带；宽度大于宽度大于20m20m时，需在屋面上加装明装连接，连时，需在屋面上加装明装连接，连接条间距不大于接条间距不大于20m20m。第15页/共63页 C C、瓦顶房屋面坡度为、瓦顶房屋面坡度为2727-35-35，长度不超，长度不超过过75m75m时，只沿屋脊敷设避雷带。时，只沿屋脊敷设避雷带。四坡顶房屋，应在各坡脊上装上避雷带。为使四坡顶房屋，应在各坡脊上装上避雷带。为使檐角得到保护，应在屋角上装短避雷针或将避雷带檐角得到保护，应在屋角上装短避雷针或将避雷带的引下线从檐角上绕下来。如果屋檐高度高于的引下线从檐角上绕下来。如果屋檐高度高于12m12m，且长度大于，且长度大于75m75m时，要在屋脊和房檐上都时，要在屋脊和房檐上都敷设避雷带。敷设避雷带。DD、当屋顶面积非常大时，应敷设金属网格，、当屋顶面积非常大时，应敷设金属网格，即避雷网。避雷网分明网和暗网，网格越密，可靠即避雷网。避雷网分明网和暗网，网格越密，可靠性越好，网格的密度视建筑物重要程度而定。性越好，网格的密度视建筑物重要程度而定。第16页/共63页 引下线必须尽可能短引下线必须尽可能短(使电感尽可能小使电感尽可能小)；引下线之间的平均距离应满足引下线之间的平均距离应满足GB 50057GB 5005719941994；引下线及等电位互连环路的几何结构对安全距引下线及等电位互连环路的几何结构对安全距离值有影响离值有影响(分流系数的影响分流系数的影响)；对悬臂式建筑物，也应就对人的旁侧闪络风险对悬臂式建筑物，也应就对人的旁侧闪络风险来估算安全距离。来估算安全距离。2 2 2 2 2 2、引下线的设计、引下线的设计、引下线的设计、引下线的设计、引下线的设计、引下线的设计 第17页/共63页2.1、引下线的结构：明装在建筑物的引下线一般采用镀锌园钢或扁钢，其明装在建筑物的引下线一般采用镀锌园钢或扁钢，其尺寸不小于下列数值：尺寸不小于下列数值：园钢直径为园钢直径为 8 mm 8 mm ；扁钢截面为扁钢截面为 48 mm48 mm2 2 ；扁钢厚度为扁钢厚度为 4 mm 4 mm。装在烟囱上的引下线其尺寸不小于：装在烟囱上的引下线其尺寸不小于：园钢直径园钢直径12mm12mm；扁钢厚度为；扁钢厚度为4mm4mm，截面积为，截面积为100mm100mm2 2。所有引下线要镀锌或涂漆，在腐蚀性较强的所有引下线要镀锌或涂漆，在腐蚀性较强的场所，还应加大截面积或采取其他防腐措施。场所，还应加大截面积或采取其他防腐措施。第18页/共63页 1 1）引下线的固定支撑点垂直间隔为）引下线的固定支撑点垂直间隔为1.51.52m2m，引下线的敷设应保持一定的松紧度，不能，引下线的敷设应保持一定的松紧度，不能拉的太紧，以免热胀冷缩而导致引下线拉断。拉的太紧，以免热胀冷缩而导致引下线拉断。2 2）为了减少引下线的电感量，引下线应沿）为了减少引下线的电感量，引下线应沿最短接地路径敷设。最短接地路径敷设。3 3）对于建筑艺术要求较高的建筑物，引下）对于建筑艺术要求较高的建筑物，引下线可采用暗敷设，但截面要加大。线可采用暗敷设，但截面要加大。第19页/共63页 4 4）由于建筑物造型的要求，不能做直线引）由于建筑物造型的要求，不能做直线引下时，应注意弯曲开口处两点间的直线距离不下时，应注意弯曲开口处两点间的直线距离不得等于或小于弯曲部分线段的实际长度的得等于或小于弯曲部分线段的实际长度的0.10.1倍，一般弯曲处不用锐角尽量避免用直角。倍，一般弯曲处不用锐角尽量避免用直角。5 5）引下线应装在人员不易碰到的隐蔽地点，）引下线应装在人员不易碰到的隐蔽地点，以防接触电压的危害。以防接触电压的危害。6 6）距地面）距地面2M2M以内的引下线，应有良好的以内的引下线，应有良好的保护，用瓷管或耐阳光的塑料管套住，避免人保护，用瓷管或耐阳光的塑料管套住，避免人或动物触碰。或动物触碰。第20页/共63页 7 7）为便于检查避雷设施连接导体的导电情）为便于检查避雷设施连接导体的导电情况和接地体的散流电阻，要在每根明装引下线上况和接地体的散流电阻，要在每根明装引下线上做断接卡子，断接卡子做断接卡子，断接卡子“规范规范”规定距地面最高规定距地面最高为为1.8M1.8M。暗装引下线也应在相应的地方做测试卡子接暗装引下线也应在相应的地方做测试卡子接线盒。（利用混凝土柱钢筋做引下线时，不必做线盒。（利用混凝土柱钢筋做引下线时，不必做断接卡子，但必须引出测量线端子外露墙面）断断接卡子，但必须引出测量线端子外露墙面）断接卡子必须镀锌，并保护接触面严密，接触面不接卡子必须镀锌，并保护接触面严密，接触面不得小于得小于10mm10mm2 2，卡接母丝直径必须大于，卡接母丝直径必须大于8mm8mm，卡接母丝上应套有弹簧垫圈。卡接母丝上应套有弹簧垫圈。第21页/共63页 、独立防雷装置引下线的数目、独立防雷装置引下线的数目 独立避雷针，每杆塔至少需要一根引下线。独立避雷针，每杆塔至少需要一根引下线。杆塔由金属或互连的钢筋构成时，无需另外安杆塔由金属或互连的钢筋构成时，无需另外安装引下线；装引下线；接闪装置由架空避雷线构成时，每根避雷线的接闪装置由架空避雷线构成时，每根避雷线的每一端至少需安装一根引下线；每一端至少需安装一根引下线；接闪装置又架空网构成是，每一支撑结构至少接闪装置又架空网构成是，每一支撑结构至少需要一根引下线。需要一根引下线。2.2、引下线的设计 第22页/共63页 、非独立防雷装置引下线数目、非独立防雷装置引下线数目 接闪装置由避雷网格导体组成，至少需二根接闪装置由避雷网格导体组成，至少需二根引下线，引下线沿被保护建筑物的周边布设。引下线，引下线沿被保护建筑物的周边布设。、建建筑筑物物的的金金属属构构件件，如如消消防防梯梯、烟烟囱囱的的铁铁爬爬梯梯等等可可作作为为引引下下线线，但但所所有有金金属属部部件件之之间间均均应应连成电气通路。连成电气通路。第23页/共63页 、一般情况下，引下线不得少于两根，其间、一般情况下，引下线不得少于两根，其间距不大于距不大于25m25m。最好是沿建。最好是沿建(构构)筑物周边均匀引下。筑物周边均匀引下。但对于周长和高度均不超过但对于周长和高度均不超过40m40m的建的建(构构)筑物，可筑物，可只设一根引下线。只设一根引下线。、引下线应躲开建筑物的出入口和行人较易、引下线应躲开建筑物的出入口和行人较易接触的地点，以避开接触电压的危险。接触的地点，以避开接触电压的危险。第24页/共63页 、在易受机械损伤的地方，地上约、在易受机械损伤的地方，地上约1.7m1.7m至至地下地下0.3m0.3m的一段引下线应加保护措施。的一段引下线应加保护措施。、引下线不可利用的路径为由第一层为悬、引下线不可利用的路径为由第一层为悬壁结构的建筑物，下行接地导线须不跟随该建筑的壁结构的建筑物，下行接地导线须不跟随该建筑的外部轮廓。这样做会对站立在突出物下的人员造成外部轮廓。这样做会对站立在突出物下的人员造成危险。危险。在这样的情况下，下行接地线可被嵌入建筑物在这样的情况下，下行接地线可被嵌入建筑物中的一个由非金属的不能燃烧的内部的通道所提供中的一个由非金属的不能燃烧的内部的通道所提供的空气空间中，并且使其直线下行接地。的空气空间中，并且使其直线下行接地。第25页/共63页 接地装置应有合适的结构形式，以避免危险接地装置应有合适的结构形式，以避免危险的接触电压及跨步电压。的接触电压及跨步电压。为了将雷电流泄入大地而不产生危险的过电为了将雷电流泄入大地而不产生危险的过电压，接地装置的形状及尺寸比接地体的具体电阻压，接地装置的形状及尺寸比接地体的具体电阻值更为重要。值更为重要。通常还是建议要有低的接地电阻值。通常还是建议要有低的接地电阻值。2.3 2.3 接地装置接地装置第26页/共63页 从防雷观点来看，采用单一的共用的建筑物从防雷观点来看，采用单一的共用的建筑物接地装置较好，它适合于各种不同用途的接地接地装置较好，它适合于各种不同用途的接地(即防雷保护、低压电源系统、电信系统等的接即防雷保护、低压电源系统、电信系统等的接地地)。接地装置应根据接地装置应根据GB 500571994GB 500571994的要求的要求进行连接。进行连接。应当注意的是：当使用不同材料的接地装置应当注意的是：当使用不同材料的接地装置相互连接时，可能出现严重的腐蚀问题。相互连接时，可能出现严重的腐蚀问题。第27页/共63页 接地装置可分为三类接地装置可分为三类 （1 1）垂直埋设的接地体）垂直埋设的接地体 第28页/共63页（2 2）水平接地体和联接条）水平接地体和联接条（3 3）人工接地体）人工接地体 专门用于防雷保护的接地装置。专门用于防雷保护的接地装置。第29页/共63页 垂直接地体可采用直径垂直接地体可采用直径40 50mm40 50mm的钢的钢管或管或L40 L50L40 L50角钢，长度为角钢，长度为23m23m。间隔。间隔5m5m埋埋一根。顶端埋深为一根。顶端埋深为0.50.8m0.50.8m。用水平接地体将。用水平接地体将其连成一体。其连成一体。水平接地体可采用水平接地体可采用-25-254 4或或-40-404mm4mm的的镀锌扁钢做成。埋深为镀锌扁钢做成。埋深为0.50.50.8m0.8m。第30页/共63页 埋接地体施工时，应将周围填土夯实，不得埋接地体施工时，应将周围填土夯实，不得回填砖石灰渣之类杂土。回填砖石灰渣之类杂土。通常接地体均应采用镀锌钢材，土壤有腐蚀通常接地体均应采用镀锌钢材，土壤有腐蚀性时，应适当加大接地体截面，并加厚镀锌层。性时，应适当加大接地体截面，并加厚镀锌层。接地电阻的数值应符合规范要求。接地电阻的数值应符合规范要求。第31页/共63页2.4 接地的一般要求 所有的电气设备都应采用接地或接零。所有的电气设备都应采用接地或接零。设计中应首先考虑自然接地。输送易燃易爆物设计中应首先考虑自然接地。输送易燃易爆物质的金属管道不能做接地体。质的金属管道不能做接地体。在允许不同的电气设备使用一个总的接在允许不同的电气设备使用一个总的接地装置时，其接地电阻值应满足其中最小值的地装置时，其接地电阻值应满足其中最小值的要求。要求。第32页/共63页 接地极与独立避雷针接地极之间的地下接地极与独立避雷针接地极之间的地下距离不应小于距离不应小于3M3M。防雷保护的接地装置可与一般电气设备防雷保护的接地装置可与一般电气设备的接地装置相连接，并与埋地金属管道相互连的接地装置相连接，并与埋地金属管道相互连接。接。专用电气设备的接地应与其他设备的接专用电气设备的接地应与其他设备的接地以及防雷接地分开，并应单独设置接地装置。地以及防雷接地分开，并应单独设置接地装置。第33页/共63页2.5、接地装置的结构设计 从避雷的角度讲把接闪器通过引下线与大地从避雷的角度讲把接闪器通过引下线与大地作良好的电气连接的装置称之为接地装置。作良好的电气连接的装置称之为接地装置。接地装置的作用是把由接闪器和网络屏蔽引接地装置的作用是把由接闪器和网络屏蔽引来的雷电流因快地放泻到大地中去，以保护人员、来的雷电流因快地放泻到大地中去，以保护人员、设备和建筑物的安全。设备和建筑物的安全。第34页/共63页 理想的接地装置（包括从接闪器到地面的引线）理想的接地装置（包括从接闪器到地面的引线）是没有电阻的，假如这样的装置存在，那麽雷击的是没有电阻的，假如这样的装置存在，那麽雷击的时候不论雷电流有多大，接地装置上任何一点对大时候不论雷电流有多大，接地装置上任何一点对大地的电压都为零。地的电压都为零。上述这样的避雷接地系统对人来讲是绝对安全上述这样的避雷接地系统对人来讲是绝对安全的。但实际上，这样的接地装置是不存在的，所以的。但实际上，这样的接地装置是不存在的，所以引出很多接地的技术问题。引出很多接地的技术问题。第35页/共63页 2.6、跨步电压及防止措施当当雷雷击击时时雷雷电电流流从从接接地地装装置置向向大大地地逸逸散散，地地面面各各点点之之间间就就有有电电压压存存在在，当当人人站站在在接接地地装装置置的的地地面面上上，由由于于两两只只脚脚所所站站的的地地方方的的电电位位不不同同，在在两两只只脚脚之之间间就就有有电电压压，这这两两脚脚之之间间的的电电压叫做跨步电压。压叫做跨步电压。跨跨步步电电压压越越大大流流过过人人体体的的电电流流就就越越大大，对对人人的的生生命命就就越越危危险险。所所以以设设计计接接地地装装置置时时要要给给予重视。予重视。第36页/共63页 跨跨步步电电压压对对赤赤脚脚的的人人尤尤其其危危险险，因因为为人人的的脚脚直直接接与与地地面面接接触触，接接触触良良好好流流过过人人体体的的电电流流就就大大，危险自然就大。危险自然就大。在在工工程程上上规规定定以以0.8m0.8m作作为为跨跨步步的的距距离离，为为减减少少跨跨步步电电压压，工工程程上上多多把把建建筑筑物物的的避避雷雷接接地地装装置置做做成成围围绕绕建建筑筑物物的的一一个个闭闭合合环环，这这样样在在闭闭合合环环内内的的电电位位梯梯度度大大大大下下降降，跨跨步步电电压压就就可可以以降降低低，如如果果接接地地环环与与地地下下金金属属导导管管连连结结或或接接成成金金属属圈圈效效果果更好。更好。第37页/共63页 2.7、接触电压及防止措施 当当雷雷电电流流经经过过引引下下线线和和接接地地装装置置时时，由由于于引引下下线线本本身身和和接接地地装装置置都都有有电电阻阻和和电电抗抗，因因而而会会产产生生电电压压降降，这这种种电电压压降降有有时时高高达达几几万万伏伏，甚甚至至几几十十万万伏，这时有人或牲畜接触引下线就会发生触电事故。伏，这时有人或牲畜接触引下线就会发生触电事故。我我们们称称因因接接触触引引下下线线或或带带电电情情况况相相似似的的其其他他金金属属物物所所受受到到的的电电压压为为接接触触电电压压。（也也就就是是人人的的手手与与脚之间的电压）脚之间的电压）第38页/共63页 除除引引下下线线可可能能发发生生接接触触电电压压外外，那那些些与与避避雷雷装装置置连连通通，或或虽虽然然不不连连通通而而绝绝缘缘距距离离不不够够会会受受到到反击的金属物体，也会出现这种现象。反击的金属物体，也会出现这种现象。如如牲牲畜畜棚棚安安装装的的避避雷雷装装置置与与牲牲畜畜饮饮水水用用的的自自来水管连通或绝缘距离不够时雷击都会造成危险。来水管连通或绝缘距离不够时雷击都会造成危险。第39页/共63页 关关于于人人能能承承受受雷雷电电造造成成的的跨跨步步电电压压和和接接触触电电压压是是多多少少伏伏，允允许许流流过过的的电电流流是是多多少少安安，至至今今还没有得到明确的数据。还没有得到明确的数据。经经大大量量试试验验可可肯肯定定，由由于于雷雷电电的的作作用用时时间间非非常常短短，且且具具有有脉脉冲冲、高高频频的的特特性性，人人体体对对高高频频、脉冲的电压和电流耐受能力要比工频大得多。脉冲的电压和电流耐受能力要比工频大得多。第40页/共63页 根根据据各各国国对对发发生生触触电电事事故故分分析析，认认为为相相当当于于雷雷电流持续时间的危险电流约为电流持续时间的危险电流约为100A100A。取人体的冲击电阻值为取人体的冲击电阻值为300300500500；脚对地的脉冲接触电阻为脚对地的脉冲接触电阻为600600；人体能承受的跨步电压为人体能承受的跨步电压为9090110kV110kV之间。之间。第41页/共63页 大大牲牲畜畜由由于于四四蹄蹄着着地地，电电流流易易经经过过心心脏脏，所所以以对雷电流比人更敏感。对雷电流比人更敏感。例例如如：牛牛受受到到96kV96kV的的跨跨步步电电压压；74kV74kV的的接接触触电电压压时时，导导致致呼呼吸吸失失常常、心心脏脏活活动动机机能能损损伤伤、产产生不可逆过程，有死亡的危险。生不可逆过程，有死亡的危险。第42页/共63页 为为了了保保证证避避雷雷装装置置对对人人和和牲牲畜畜的的安安全全，应应使使其其接接地地电电阻阻不不大大于于“规规范范”规规定定的的数数值值，这这样样可可在在雷雷电电流流放放电电时时使使接接触触电电压压减减少少，而而且且还还能能减减少少对建筑物内部或上面的金属构件受反击的危险。对建筑物内部或上面的金属构件受反击的危险。应应该该将将引引下下线线和和接接地地装装置置安安装装在在人人们们不不易易接接触触到到的的地地方方，为为了了防防止止接接触触电电压压危危及及人人畜畜，尽尽可可能将引下线覆盖上绝缘物或把它隔离起来能将引下线覆盖上绝缘物或把它隔离起来 。第43页/共63页 为为降降低低雷雷击击时时的的跨跨步步电电压压，防防直直击击雷雷的的接接地地装装置置应应与与建建筑筑物物的的出出入入口口及及人人行行道道保保持持3m3m以以上上的距离。的距离。当当距距离离小小于于3m3m时时，可可采采用用“帽帽檐檐式式”均均压压带的做法。带的做法。第44页/共63页 “帽帽檐檐式式”均均压压带带与与柱柱内内避避雷雷引引下下线线的的连连接接应应采采用用焊焊接接、其其焊焊接接面面应应不不小小于于截截面面的的6 6倍倍。地地下下焊焊接点应做防腐处理。接点应做防腐处理。“帽帽檐檐式式”均均压压带带的的长长度度可可依依建建筑筑物物的的出出入入口口宽宽度度确确定定。当当接接地地装装置置的的埋埋设设地地点点距距建建筑筑物物入入口口或或人人行行道道小小于于3m3m时时，应应在在接接地地装装置置上上面面敷敷设设505080mm80mm厚厚的的沥沥青青层层，其其宽宽度应超过接地装置度应超过接地装置2m2m。第45页/共63页 2.8、接地装置的构成：接地装置是由接地线和接地体两部分构成的。接地装置是由接地线和接地体两部分构成的。接接地地线线：是是指指从从引引下下线线断断接接卡卡或或换换线线处处至至接接地体的连接导体。地体的连接导体。接接地地体体：是是指指埋埋入入土土壤壤中中或或混混凝凝土土基基础础中中钢钢筋筋作作散散流流用用的的导导体体。有有人人工工接接地地体体和和自自然然接接地地体体两两种种，有有些些自自然然接接地地体体埋埋入入地地中中或或水水中中，能能够够很很好好地地降降低低接接地地电电阻阻，均均衡衡电电位位的的作作用用，且且能能节节约约钢材，能提高电气身被运行的可靠性。钢材，能提高电气身被运行的可靠性。第46页/共63页 接接地地网网：是是把把需需要要接接地地的的各各系系统统，统统一一接接到到一一个个地地网网上上或或者者把把各各系系统统原原来来的的接接地地网网通通过过底底下下或或者者地地上上用用金金属属连连接接起起来来，使使它它们们之之间间成成为为电电气气相相通通的的统一接地网。统一接地网。接地网又分共用接地网和独立接地网两类。接地网又分共用接地网和独立接地网两类。第47页/共63页 、接地体的布置、接地体的布置 接接地地体体的的类类型型及及其其埋埋深深应应能能使使腐腐蚀蚀、土土壤壤干干涸涸及及冻冻结结等等的的影影响响减减至至最最小小程程度度，从从而而使使等等效效接接地电阻稳定。地电阻稳定。在在高高寒寒冻冻结结场场合合下下，垂垂直直接接地地体体最最上上面面1 1米米长的一段建议不当作是有效的。长的一段建议不当作是有效的。第48页/共63页 当当土土壤壤电电阻阻率率随随深深度度而而减减小小以以及及在在比比垂垂直直接接地地体体正正常常埋埋深深还还深深的的地地方方出出现现低低电电阻阻率率土土壤壤层层的的特殊情况下，将接地体深埋是可取的。特殊情况下，将接地体深埋是可取的。当当利利用用混混凝凝土土中中的的钢钢筋筋作作为为接接地地体体时时，必必须须特特别别注注意意对对钢钢筋筋的的互互相相连连接接，防防止止混混凝凝土土机机械械性性崩裂。崩裂。第49页/共63页 在在采采用用预预应应力力混混凝凝土土的的情情况况下下，应应考考虑虑到到由由于于流过雷电流而可能产生不可接受的机械应力的后果。流过雷电流而可能产生不可接受的机械应力的后果。防防雷雷装装置置的的设设计计人人员员及及安安装装人人员员应应选选择择适适当当类类型型的的接接地地体体，应应将将接接地地体体布布置置于于距距建建筑筑物物的的出出入入口口有有足足够够安安全全距距离离的的地地方方，并并应应与与土土壤壤中中的的外外来来导导电部件相距有安全距离。电部件相距有安全距离。第50页/共63页 、安安装装方方式式和和地地点点的的选选择择：接接地地电电阻阻值值在在很大程度上决定于土壤电阻率。很大程度上决定于土壤电阻率。为为了了达达到到所所要要求求的的电电阻阻值值，应应选选择择土土壤壤电电阻阻率较低的地方安装接地装置。率较低的地方安装接地装置。为为了了节节约约有有色色金金属属，降降低低造造价价，应应尽尽量量利利用用建建筑筑物物中中的的结结构构钢钢筋筋作作为为引引下下线线和和接接地地装装置置，但但必须尽可能消除接触电压和跨步电压的危害。必须尽可能消除接触电压和跨步电压的危害。对对于于桩桩基基础础、整整体体“满满堂堂”盘盘式式基基础础和和地地梁梁基础等接地方式，可以起均衡电位的作用。基础等接地方式，可以起均衡电位的作用。第51页/共63页 对对于于独独立立式式基基础础，则则应应根根据据具具体体情情况况，区区别别对对待待。这这种种情情况况取取决决于于柱柱网网间间距距，当当柱柱网网间间距距在在6m6m以以内内时时，基基础础底底部部一一般般为为3 34m4m的的方方形形或或矩矩形形独独立立基基础础或或承承台台，两两基基础础之之间间距距只只有有2 23m3m。可以用作接地装置。可以用作接地装置。有有时时，即即使使柱柱网网间间距距较较大大，如如建建筑筑的的首首层层地地面面中中敷敷设设有有许许多多金金属属管管线线，仍仍可可利利用用基基础础作作为为接接地地装装置置，将将金金属属管管线线路路与与基基础础内内钢钢筋筋连连接接成成一一体体，也也可可起起到到均均压压作作用用。如如果果柱柱网网间间距距较较大大，而而首首层层地地面面无无金金属属管管线线路路或或管管线线路路很很少少，就就应应另另加加接接地地装置。装置。第52页/共63页 做做独独立立接接地地极极时时，最最好好放放在在人人们们不不常常到到或或较较少少到到的的建建筑筑外外侧侧，并并应应远远离离由由于于高高温温(如如烟烟道道等等)的影响而使电阻率升高的地方。的影响而使电阻率升高的地方。接接地地装装置置埋埋设设的的深深度度以以在在0.80.8l.0ml.0m范范围围为为宜宜，最最少少不不小小于于0.8m0.8m。埋埋设设接接地地体体时时，须须将将周周围围填填土土夯夯实实，不不得得回回填填砖砖石石、焦焦渣渣、炉炉灰灰之之类类的的杂杂土土。环环形形接接地地装装置置，可可以以将将接接地地体体埋埋设设在在建建筑筑施施工工基基槽槽的的最最外外边边，不不须须为为接接地地体体另另挖挖施施工工坑坑，以节约人工和土方量。以节约人工和土方量。第53页/共63页 一一般般情情况况下下，接接地地体体均均应应使使用用镀镀锌锌钢钢材材，使使其使用年限延长；其使用年限延长；当当接接地地体体埋埋设设在在可可能能有有化化学学腐腐蚀蚀性性的的土土壤壤中中时时，应应适适当当加加大大接接地地体体和和连连接接件件的的截截面面，并并加加厚厚镀锌层。镀锌层。各各焊焊接接点点必必须须刷刷漳漳丹丹油油或或沥沥青青油油，以以加加强强防防腐。腐。第54页/共63页 、接接地地装装置置的的材材料料：除除利利用用建建筑筑物物的的自自然然接接地地体体外外，垂垂直直埋埋设设的的接接地地体体，一一般般采采用用角角钢钢，圆圆钢钢及及钢钢管管；水水平平埋埋设设的的接接地地体体及及接接地地导导线线，一一般采用扁钢、圆钢及方钢等。其最小尺寸如下：般采用扁钢、圆钢及方钢等。其最小尺寸如下：垂垂直直接接地地体体：圆圆钢钢直直径径19mm19mm；钢钢管管直直径径35mm35mm，厚厚3.5mm3.5mm；角角钢钢边边宽宽40mm40mm，厚厚4mm4mm。水水平平接接地地体体及及接接地地导导线线：扁扁钢钢厚厚4mm4mm，截截面面l00mml00mm2 2；方方钢钢1010mm1010mm2 2；圆圆钢钢直直径径12mm12mm。第55页/共63页 、几种常用接地装置的作法：、几种常用接地装置的作法：A A、垂直接地极：、垂直接地极：垂垂直直接接地地极极系系用用一一根根或或几几根根2.52.55m5m长长的的角角钢、圆钢或铁管，垂直打入土壤中。钢、圆钢或铁管，垂直打入土壤中。为为了了减减小小相相邻邻接接地地体体的的屏屏蔽蔽效效应应，两两根根垂垂直直接接地地体体相相互互间间的的距距离离或或两两条条水水平平接接地地带带相相互互间间的的距距离离一一般般为为5m5m。当当受受地地方方限限制制时时，可可适适当当减减少少，但不应小于但不应小于3m3m。第56页/共63页 根根据据布布置置方方式式接接地地又又可可分分为为环环形形接接地地极极组组和和放射形接地极组。放射形接地极组。垂垂直直接接地地极极使使用用于于独独立立避避雷雷针针或或分分组组引引下下线线的的接接地地。垂垂直直接接地地方方式式比比较较经经济济，但但跨跨步步电电压压较较其他方式大，采取措施后则可满足要求。其他方式大，采取措施后则可满足要求。当当土土壤壤电电阻阻率率较较高高(在在10105 5mm以以上上)时时，一一般般的的接接地地方方式式已已不不能能满满足足要要求求，这这时时可可以以来来用用换换土方法、深层接地极法或者钻孔埋深层地极。土方法、深层接地极法或者钻孔埋深层地极。第57页/共63页 B B、水平接地体：、水平接地体：水水平平接接地地体体有有三三种种形形式式，即即水水平平短短接接地地体体、水平延长接地体和周圈式水平接地体。水平延长接地体和周圈式水平接地体。水平接地体可在下列两种情况下使用：水平接地体可在下列两种情况下使用：一一是是表表层层土土壤壤电电阻阻率率很很低低，一一条条或或两两条条水水平平扁扁铁就可达到所要求的接地电阻值；铁就可达到所要求的接地电阻值；另另一一种种是是土土质质很很坏坏、土土壤壤电电阻阻率率很很高高，很很难难打打入入垂垂直直接接地地极极，可可利利用用很很少少浮浮土土或或剔剔凿凿出出一一条条303040cm40cm的岩石槽，铺上水平接地体。的岩石槽，铺上水平接地体。第58页/共63页 水水平平延延长长接接地地体体系系指指建建筑筑物物附附近近没没有有良良好好土土壤壤，又又难难打打入入垂垂直直接接地地极极，而而不不太太远远的的附附近近有有河河、湖湖、池池、沼沼时时，可可采采用用延延长长接接地地体体，将将接接地地体体延延伸到河、湖、池、沼的水中，以降低接地电阻。伸到河、湖、池、沼的水中，以降低接地电阻。但但是是，延延伸伸距距离离最最好好不不要要超超过过100m100m，一一般般应在应在50m50m以内，以利于雷电流的流散。以内，以利于雷电流的流散。第59页/共63页 所所谓谓周周圈圈式式水水平平接接地地体体是是指指在在建建筑筑物物的的周周围围敷敷设水平接地体。设水平接地体。周周圈圈式式水水平平接接地地体体多多用用于于长长条条形形建建筑筑物物，它它可以起到平衡电位，减少跨步电压的作用。可以起到平衡电位，减少跨步电压的作用。对对地地下下管管线线较较长长的的厂厂房房，采采用用这这种种方方法法更更为为有有利利。如如果果将将其其室室内内管管线线与与周周圈圈式式水水平平接接地地体体连连结结成成一体，则可构成均压网。一体，则可构成均压网。第60页/共63页一、防雷设计措施一、防雷设计措施 易易受受雷雷击击的的部部位位；避避免免产产生生跨跨步步电电压压；在在建建筑