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关于对建筑防雷接地的探讨
建筑物防雷永远是一个热门话题,它与人们的人身、财产安全息息相关。所以,建筑物在竣工验收时,防雷接地是一项必须的、重要的项目环节。但是,最近笔者常听见有人总把防雷和接地混为一谈,其实不然,防雷一定要接地,而接地,不一定是为了防雷。笔者就此针对防雷接地和接地系统作简单的阐述。 1.防雷接地 简单地说,防雷就是建筑物,通过预先设置的接闪器(突出屋面的金属物,如明装避雷带、避雷针),把雷电引入大地的一个过程,它可以有效地保护建筑物内部不受雷电打击造成损害。大家可能经常会看到,我们的建筑物屋面女儿墙,沿墙压顶有设置一道钢筋(通常是经热镀锌处理过的),这在建筑电气上称为明装避雷带,我们将刚性屋面或者结构层上的钢筋,和明装避雷带进行焊接连接,可以使屋面形成一定规格(一级防雷为5m×5m,二级防雷为10m×10m,三级防雷为20m×20m)的避雷网格,再将屋面避雷网与选定作为引线的柱筋进行焊接,再传入基础通过接地装置而引入大地。标高高于30m的建筑物,还应设置均压环(非屋面外围框梁或圈梁钢筋通焊一圈),可以有效地防侧击雷。直接设置避雷针的做法基本已经淘汰,因为避雷针的防雷模型可以看做是伞状防护,它会存在避雷盲区,也不能防侧击雷,但由于其引雷电的功能强大,在一级防雷的地区的建筑物就会采用避雷针、避雷带加设均压环混合安装做法。通过以上安装施工,我们人为把建筑物构成了钢筋避雷笼子,可以全方位的避免建筑物遭雷击时受到损害。 2.接地系统 接地系统是建筑电气的一个难点,可以分大接地和小接地,小接地主要是经阻抗、容抗或感抗接地,而大接地是直接接地。我们这里主要从大接地的三相四线制和三相五线制进行阐述。三相四线制,TN-C系统,是除必须有的三根相线(电工学称火线)外,将中性线(电工学称零线)和保护中性线(接地线)合二为一,这样的系统,一旦发生漏电事故,漏电不能直接传入大地,可能会造成人身触电事故。三相五线制,TN-S系统,是除必须有的三根相线外,中性线和保护中性线严格分开,保护中性线是要进行接地连接的,所有的用电器金属外壳有效地与保护中性线进行连接,可以有效地防止漏电触电事故。我们常见的三孔插座和插头,其实并非三相380V电源,而是单相220V(两孔的其实也不是两相,是单相,两相是三相火线中选两根接入设备,因为线电压就是380V,就无需接入零线,如电焊机就是两相设备),插座最上端的孔是连接到保护中性线的,而用电器插头最上端的端头,是与用电器金属外壳进行连接的,这样,我们就可以把金属外壳所带的漏电,有效地传入大地,因为人体的电阻比电线电阻大出很多,电流基本不会从人体通过了。改进型的TN-C-S系统,省去了变电房至建筑物这一段的接地电缆,减少了造价。 总的说来,防雷接地是为了使建筑物在雷电打击避免被雷电造成损失,而接地系统则是为了防止用电器金属外壳带电伤人,它们最终需要用导体连接到接地装置,排除安全隐患。这是笔者从事两年建筑电气施工的一些见解,希望对读者有一定的帮助。
浅谈民用建筑防雷设计方法浅谈民用建筑防雷设计方法浅谈民用建筑防雷设计方法浅谈民用建筑防雷设计方法 目前,我市的民用住宅建筑一般以一梯二户、二梯四户及三梯六户类型为主,其结构一般为人工挖孔桩基础、框架结构,层数为八、九层,楼总高一般在35米以内。由于各设计单位对防雷规范的把握深度及理解程度不尽相同,因而设计图纸也五花八门。这给施工单位的施工及当地防雷检测部门的监督管理造成了很大困难,有的甚至造成了甲方重复建设及资源的浪费。因此,设计出一个既符合国家规范,又便于施工、管理的规范化住宅的防雷模式,笔者认为很有必要。根据本人的设计经验及在施工监理过程中遇到的问题,结合当地防雷检测部门的要求,谈谈一般民用建筑住宅的防雷设计。 一、住宅建筑防雷等级的确定 我们在着手建筑物防雷设计的第一步,首先是要确定建筑物的防雷等级。《建筑物防雷设计规范》(GB50057-97)中,对建筑物防雷类别的划分,除了由建筑物的功能定性外,第二、三类防雷建筑,还取决于建筑物的预计年雷击次数N。N=K•Ng•Ae 其中Ng=0.024Td1.3式中:N—建筑物年预计雷击次数(次/a)、K—校正系数,一般情况取1.0、Ng—建筑物所在地雷击大地年平均度(次/Km2•a)、Td—年平均雷暴日(d/a),茂名市区取80(d/a)、Ae—与建筑物截收相同雷击次数等效面积(Km2)、L—建筑物长度(m)、W—建筑物宽度(m)、H—建筑物高度(m)。按照《规范》,以上类型的民用住宅年预计雷击次数均大于0.06次/年且少于0.3次/年,因此均应划为第三类防雷建筑物。
二、接闪器的设计
宜利用避雷带与避雷小针相结合组成接闪器系统。避雷带采用镀锌圆钢Φ12,由Φ12间距为 1.5米高为0.2米的支持卡固定于屋面、墙壁及楼梯顶上,同时在屋面阳角处及梯屋顶四角上另加设Φ16,高 0.5米的避雷小针,并在屋面加设不少于20米×20米的避雷网格。这样的设置,既美观大方,又经济实惠,而且实践也证明防雷效果非常理想。 三、接地装置引下线设计 利用建筑物柱内对角主筋作防雷引下线(Φ≥12), 利用建筑物基础作自然基础接地体,不仅可以节约钢材,而且比较安全。引下线主筋从上到下通长焊通 ,其上部(屋顶上)应与接闪器焊接,下部与基础焊接,并分别与各层板筋、梁筋及桩笼纵筋、螺旋箍筋、地梁面筋焊接通,构成一完整的电气通路。利用建筑物钢筋做为引下线在施工时,应配合土建施工按设计要求找出全部钢位置,用油漆做好标记,保证每层钢筋上、下进行贯通性连接,随着钢筋专业逐层串联焊接至顶层。由于利用建筑物钢筋做引下线,是从上而下连接一体,因此不能设置断接卡子测试接地电阻,需在柱内做为引下线的钢筋上,距室外护坡05米处的柱子外侧,另焊一根圆钢(Φ≥10)引至柱外侧的墙体上,做为防雷测试点。每根引下线处的冲击接地电阻不宜大于5。 四、接地装置 利用建筑物的基础作接地装置,具有经济、美观和有利于雷电流场流散以及不必维护和寿命长等优点。由于我市住宅大部分均是采用人工挖孔柱基础,条件符合《规范》3.3.5条第二款,混凝土内基础也能满足利用钢筋混凝土作为自然基础接地体的要求,因此建议推广使用。利用柱基础作接地体时,对建筑物地梁的处理是很重要的一个环节。地梁内的主筋要和柱基础主筋连接起来,并要把各段地梁的钢筋连成一个环路,这样才能将各个基础连成一个联合接地体,而且地梁的钢筋形成一个很好的水平地环,综合成一个完整的接地系统,其接地电阻≤4。 五、等电位连接及防雷电波侵入 这部分过去往往很容易被忽视。新规范时等电位及防雷电波侵入有明确规定,因此该部分应十分重视。 总等电位联结的作用在于降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差,并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害,它应通过进线配电箱近旁的总等电位联结端子板与进线配电箱的PE(PEN)母排;进出入建筑物的金属水管及煤气管道等作等电位连接。对于防雷电波侵入,应采取如下措施: 1.对电缆进出线,应在进出端将电缆的金属外支、钢管等与电气设备接地相连。当电缆转换为架空线时,应在转换处装设避雷器;避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地,其冲击接地电阻不宜大于30。 2.对低压架空进出线,应在进出处设置避雷器与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上,当多回路架空进出线时,可仅在母线或总配电箱处装设一组避雷器或其它型式的过电压保护器,但绝缘子铁脚、金具仍应接到接地装置上。 3.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装置上,其冲击接地阻不宜大于30。 总之,以上只是本人在防雷设计及监理实践中的经验积累,通过大量的工作实例证明,其接地电阻测量值均在4左右,完全满足住宅三类防雷《规范》要求。技术上,达到规范、标准、可行;经济上,实用、美观、大方;同时防雷效果也十分理想。
民用建筑防雷技术措施设计要点
民用建筑防雷技术措施设计要点民用建筑防雷技术措施设计要点民用建筑防雷技术措施设计要点 摘要摘要摘要摘要::::防雷设计的技术措施应按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》进行防雷分类,参照《建筑物防雷设计规范》的相应要求,采用滚球法计算避雷针的保护范围,采用等电位联结这一保障安全的最重要措施。关键词:民用建筑防雷技术设计要点 1.基本原则基本原则基本原则基本原则:::: 防雷设计的技术措施应按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》进行防雷分类,参照《建筑物防雷设计规范》的相应要求,采用滚球法计算避雷针的保护范围,采用等电位联结这一保障安全的最重要措施。 2.防直击雷的措施防直击雷的措施防直击雷的措施防直击雷的措施,,,,应符合下列要求应符合下列要求应符合下列要求应符合下列要求:::: (1)接闪器采用避雷针、避雷带(网),或两者混合的方式,还宜利用建筑物的金属屋面作为接闪器,但应符合规范要求。不应采用装有放射性物质的接闪器。其他形式的消雷器,只宜用于屋面上架设有高杆铁塔的建筑物上。 屋面上的突出物,如卫星和共用天线接收装置、节日彩灯、航空障碍灯和屋面风冷机组等,应在防雷装置保护范围内,若按滚球法计算不在保护范围内时,应另设避雷针、带加以保护,并与屋面防雷装置相连。 (2)引下线应优先利用建筑物钢筋混凝土柱或剪力墙中的主钢筋,还宜利用建筑物的消防梯、钢柱、金属烟囱等作为引下线。 当利用钢筋混凝土柱中的钢筋、钢柱作为自然引下线,并同时采用基础钢筋作为接地装置时,不设断接卡,但应在室外适当地点设若干与柱内钢筋相连的连接板,供测量、外接人工接地体和作等电位联结用。 砖混结构的建筑物,在外墙四周另设引下线,并在离地1.8米出装设断接卡。其1.7米至地下0.3米一段应采取保护措施。 (3)接地装置应优先利用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋。有钢筋混凝土地梁时,应将地梁内钢筋连成环形接地装置;没有钢筋混凝土地梁时,可在建筑物周边无钢筋的闭合条形混凝土基础内,用-40x4镀锌扁钢直接敷设在槽坑外沿,形成环形接地。 当将变压器和柴油发电机的中性点工作接地、电气保护接地和弱电系统工作接地等共用接地装置时,接地电阻值应不大于1欧。采用共用接地装置时,弱电系统应将各自设备机房的、与建筑物绝缘的接地线柱,用25平方毫米以上的铜芯电缆或导线穿焊接钢管做单独的引下线,在建筑物基础处与接地板相连。弱电系统一般要求接地电阻不大于4欧,如若设独立的接地系统,其与防雷接地系统的距离不宜小于20米。 3.防侧击雷的措施防侧击雷的措施防侧击雷的措施防侧击雷的措施,,,,应符合下列要求应符合下列要求应符合下列要求应符合下列要求:::: 高度超过30米的钢筋混凝土结构、钢结构建筑物,应采取下列防侧击雷…… 职称论文发表网http://www.issncn.com
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