贛州防雷檢測告訴您建筑物的防雷措施

2019-08-07
  建筑物是否需要進行防雷保護,應采取哪些防雷措施,要根據建筑物的防雷等級來確定。對于一、二類民用建筑,應有防直擊雷和防雷電波侵入的措施;對于第三類民用建筑,應有防止雷電波沿低壓架空線路侵入的措施,至于是否需要防止直接雷擊,要根據建筑物所處的環境以及建筑物的高度、規模來判斷。
  
  一、防直擊雷的措施
  
  防直擊雷采取的措施是引導雷云與避雷裝置之間放電,使雷電流迅速流散到大地中去,從而保護建筑物免受雷擊。避雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。
  
  (一)接閃器
  
  接閃器也叫做受雷裝置,是接受雷電流的金屬導體。接閃器的作用是使其上空電場局部加強,將附近的雷云放電誘導過來,通過引下線注入大地,從而使離接閃器一定距離內一定高度的建筑物免遭直接雷擊。接閃器的基本形式有避雷針、避雷帶、避雷網、籠網4種。
  
  避雷針的針尖一般用鍍鋅圓鋼或鍍鋅鋼管制成。上部制成針尖形狀,鋼管厚度不小于3mm,長為1~2m。高度在20m以內的獨立避雷針通常用木桿或水泥桿支撐,更高的避雷針則采用鋼鐵構架。
  
  磚木結構房屋,可將避雷針敷于山墻頂部或屋脊上,用抱箍或對鎖螺栓固定于梁上,固定部位的長度約為針高的1/3。避雷針插在磚墻內的部分約為針高的1/3,插在水泥墻的部分約為針高的1/4~1/5。
  
  避雷針的保護范圍可以用一個以避雷針為軸的圓錐形來表示。圖6-7-2為單根避雷針保護范圍示意圖,如果建筑物正處于這個空間范圍內,就能夠得到避雷針的保護。
  
  避雷帶是用小截面圓鋼或扁鋼做成的條形長帶,裝設在建筑物易遭雷擊部位。根據長期經驗證明,雷擊建筑物有一定的規律,最可能受雷擊的地方是屋脊、屋檐、山墻、煙囪、通風管道以及平屋頂的邊緣等。在建筑物最可能遭受雷擊的地方裝設避雷帶,可對建筑物進行重點保護。為了使對不易遭受雷擊的部位也有一定的保護作用,避雷帶一般高出屋面0.2m,而兩根平行的避雷帶之間的距離要控制在10m以內。避雷帶一般用8mm鍍鋅圓鋼或截面不小于50mm2 的扁鋼做成,每隔1m用支架固定在墻上或現澆的混凝土支座上,如圖6-7-3所示。
  
  避雷網相當于縱橫交錯的避雷帶疊加在一起,它的原理與避雷帶相同,其材料采用截面不小于50mm2的圓鋼或扁鋼,交叉點需要進行焊接。避雷網宜采用暗裝,其距面層的厚度一般不大于20cm。有時也可利用建筑物的鋼筋混凝土屋面板作為避雷網,鋼筋混凝土板內的鋼筋直徑不小于3mm,并須連接良好。當屋面裝有金屬旗桿或金屬柱時,均應與避雷帶或避雷網連接起來。避雷網是接近全保護的一種防雷籠網是籠罩著整個  防雷籠網是籠罩著整個物的金屬籠,它是利用建筑結構配筋所形成的籠作接閃器,對于雷電它能起到均壓和屏蔽作用。接閃時,籠網上出現高電位,籠內空間的電場強度為零,籠上各處電位相等,形成一個等電位體,使籠內人身和設備都被保護。對于預制大板和現澆大板結構的建筑,網格較小,是理想的籠網,而框架結構建筑,則屬于大格籠網,雖不如預制大板和現澆大板籠網嚴密,但一般民用建筑的柱間距離都在7.5m以內,所以也是安全的。利用建筑物結構配筋形成的籠網來保護建筑,既經濟又不損壞建筑物的美觀。
  
  另外,建筑物的金屬屋頂也是接閃器,它好像是網格更密的避雷網一樣。屋面上的金屬欄桿,也相當于避雷帶,都可以加以利用。
  
  (二)引下線
  
  引下線又稱引流器,接閃器通過引下線與接地裝置相連。引下線的作用是將接閃器“接”來的雷電流引入大地,它應能保證雷電流通過而不被熔化。引下線一般采用圓鋼或扁鋼制成,其截面不得小于48mm2,在易遭受腐蝕的部位,其截面應適當加大。為避免腐蝕加快,最好不要采用膠線作引下線。
  
  建筑物的金屬構件,如消防梯、煙囪的鐵爬梯等都可作為引下線,但所有金屬部件之間都應連成電氣通路。
  
  引下線沿建(構)筑物的外墻明敷設,固定于埋設在墻里的支持卡子上。支持卡子的間距為1.5m。為保持建筑物的美觀,引下線也可暗敷設,但截面應加大。
  
  引下線不得少于兩根,其間距不大于30m。而當技術上處理有困難的,允許放寬到40m,最好是沿建筑物周邊均勻引下。但對于周長和高度均不超過40m的建筑物,可只設一根引下線。當采用兩根以上引下線時,為了便于測量接地電阻以及檢查引下線與接地線的連接狀況,在距地面1.8m以下處,設置斷接卡子。
  
  引下線應躲開建筑物的出入口和行人較易接觸的地點,以避開接觸電壓的危險。建筑物寬在12m以下的,引下線可裝在建筑物一側,建筑物寬在12m以上時,應裝于建筑物的兩側。
  
  在易受機械損傷的地方,地面上1.7m至地面下0.3m的一段,可用竹管、木槽等加以保護。
  
  在高層建筑中,利用建筑物鋼筋混凝土屋面板、梁、柱、基礎內的鋼筋作為防雷引下線,是我國常用的方法。
  
  (三)接地裝置
  
  接地裝置是埋在地下的接地導體(即水平連接線)和垂直打入地內的接地體的總稱。其作用是把雷電流疏散到大地中去。接地裝置如圖6-7-4所示。
  
  圖6-7-4接地裝置圖
  
  接地體的接地電阻要小(一般不超過10Ω),這樣才能迅速地疏散雷電流。
  
  一般情況下,接地體均應使用鍍鋅鋼材,使其延長使用年限,但當接地體埋設在可能有化學腐蝕性的土壤中時,應適當加大接地體和連接點的截面,并加厚鍍鋅層。各焊接點必須刷漳丹油或瀝青油,以加強防腐。
  
  在安裝接地體時,首先從地面挖下0.8m左右,然后把接地體垂直打入地下,頂端與接地線焊接在一起。
  
  為滿足接地電阻的要求,垂直埋設的接地體常不只1根,用水平埋設的扁鋼將它們連接起來,所采用扁鋼的截面不小于100mm2,扁鋼厚度不小于4mm。
  
  為了減小相鄰接地體間的屏蔽效應,垂直接地體間的距離一般為5m,當受地方限制時,可適當減小。
  
  接地體不應該在回填垃圾、灰渣等地帶埋設,還應遠離由于高溫影響使土壤電阻率升高的地方。接地體埋設后,應將回填土分層夯實。
  
  當有雷電流通過接地裝置向大地流散時,在接地裝置附近的地面上,將形成較高的跨步電壓,危及行人安全,因此接地體應埋設在行人較少的地方,要求接地裝置距建筑物或構筑物出入口及人行道不應小于3m,當受地方限制而小于3m時,應采取降低跨步電壓的措施,如在接地裝置上面敷設50~80mm厚的瀝青層,其寬度超過接地裝置2m。
  
  除了上述人工接地體外,還可利用建筑物內外地下管道或鋼筋混凝土基礎內的鋼筋作自然接地體,但須具有一定的長度,并滿足接地電阻的要求。
  
  二、防雷電感應的措施
  
  為防止雷電感應產生火花,建筑物內部的設備、管道、構架、鋼窗等金屬物,均應通過接地裝置與大地作可靠的連接,以便將雷云放電后在建筑上殘留的電荷迅速引入大地,避免雷害。對平行敷設的金屬管道、構架和電纜外皮等,當距離較近,應按規范要求,每隔一段距離用金屬線跨接起來。
  
  三、防雷電波侵入的措施
  
  為防雷電波侵入建筑物,可利用避雷器或保護間隙將雷電流在室外引入大地。如圖6-7-6所示,避雷器裝設在被保護物的引入端。其上端接入線路,下端接地。正常時,避雷器的間隙保持絕緣狀態,不影響系統正常運行;雷擊時,有高壓沖擊波沿線路襲來,避雷器擊穿而接地,從而強行截斷沖擊波。雷電流通過以后,避雷器間隙又恢復絕緣狀態,保證系統正常運行。
  
  圖6-7-6年示的保護間隙,是一種簡單的防雷保護設備,由于制成角型,所以也稱羊角間隙,它主要由鍍鋅圓鋼制成的主間隙和輔助間隙組成。保護間隙結構簡單,成本低,維護方便,但保護性能差,滅弧能力小,容易引起線路開關跳閘或熔斷器熔斷,造成停電。所以對于裝有保護間隙的線路上,一般要求裝設有自動重合閘裝置或自重合熔斷器與其配合,以提高供電可靠性。
  
  圖6-7-6保護間隙
  
  常用的閥型避雷器,其基本元件是由多個火花間隙串聯后再與一個非線性電阻串聯起來,裝在密封的瓷管中。一般非線性電阻用金鋼砂和結合劑燒結而成,如圖6-7-7所示。
  
  圖6-7-7閥型避雷器
  
  正常情況下,閥片電阻很大,而在過電壓時,閥片電阻自動變得很小,則在過電壓作用下,火花間隙被擊穿,過電流被引入大地,過電壓消失后,閥片又呈現很大電阻,火花間隙恢復絕緣。
  
  為防止雷電波沿低壓架空線侵入,在入戶處或接戶桿上應將絕緣子的鐵腳接到接地裝置上。
  
  此外,還要防止雷電流流經引下線產生的高電位對附件金屬物體的雷電反擊。當防雷裝置接受雷擊時,雷電流沿著接閃器、引下線和接地體流入大地,并且在它們上面產生很高的電位。如果防雷裝置與建筑物內外電氣設備、電線或其他金屬管線的絕緣距離不夠,它們之間就會產生放電現象,這種情況稱之為 “反擊”。反擊的發生,可引起電氣設備絕緣被破壞,金屬管道被燒穿,甚至引起火災、爆炸及人身事故。
  
  防止反擊的措施有兩種。一種是將建筑物的金屬物體(含鋼筋)與防雷裝置的接閃器、引下線分隔開,并且保持一定的距離。另一種是,當防雷裝置不易與建筑物內的鋼筋、金屬管道分隔開時,則將建筑物內的金屬管道系統,在其主干管道外與靠近的防雷裝置相連接,有條件時,宜將建筑物每層的鋼筋與所有的防雷引下線連接。
  
  四、建筑施工工地的防雷
  
  施工15m以下的建筑物,由于高度不高,雷擊的可能性不大,故不必采取什么防雷措施。至于工地的臨時設施如倉庫、辦公室和宿舍等,一般不會太高,雖可不采取防雷措施,但要設滅火設施,以防雷擊或球形雷引起的火災。15m以上的施工建筑和臨時設施,由于雷擊的可能性較大,必須采取防雷措施。由于高層建筑物施工工地四周的起重機,腳手架等突出很高,木材堆積很多,萬一遭受雷擊,不但對施工人員的生命有危險,而且很易引起火災,造成事故,因此必須引起各方面有關人員的注意和掌握防雷知識。高層樓房施工期間,應該采取如下的防雷措施:
  
  1.對于施工的高層建筑,在施工時首先應做好全部永久性的接地裝置,隨時將混凝土的主筋與接地裝置連接起來,利用它作接閃器及引下線,以對施工的建筑物本身進行保護。對各層地面的配筋,應隨時使其成為一個等電位面并與混凝土主筋接通。
  
  2.沿建筑物的四角和四邊豎起的杉槁腳手架或金屬腳手架上,應做數根避雷針,并直接接到接地裝置上,使其保護到全部施工面積。其保護角可按60度計算。針長最少應高出杉槁30cm,以免接閃時燃燒木材。在雷雨季施工時,應隨杉槁的接高,及時加高避雷針。
  
  3.施工用的起重機的最上端必須裝設避雷針,并將起重機下部的鋼架連接于接地裝置上。接地裝置應盡可能利用永久性接地系統。如系水平移動的起重機,其四個輪軸足以起到壓力接點的作用,須將其兩條滑行用鋼軌接到接地裝置上。
  
  4.應隨時使施工現場正在綁扎鋼筋的各層地面,構成一個等電位面,以避免遭受雷擊時的跨步電壓。室外引來的各種金屬管道及電纜外皮,都要在進入建筑物的進口處,就近連接到接地裝置上。
  
  五、建筑防雷平面圖
  
  建筑防雷平面圖是在屋面平面圖的基礎上繪制的。圖中用圖例符號表示出避雷針、避雷帶等接閃器的安裝位置,引下線、接地裝置的安裝位置,說明接閃器、引下線及接地裝置選用材料的尺寸,以及對施工方法、接地電阻的要求等,作為安裝時的依據
  
  以上內容由贛州防雷檢測-江蘇春雷檢測有限公司贛州市分公司提供。
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