建筑物防雷:
建筑物的防雷是建筑電氣設計中的重要內容,近幾年來,隨著現代化建筑中電子類、通信類設備的增加,防雷設計顯得更加重要。
防雷等級:
一.雷電的產生及危害
1.雷電的產生
地面水蒸氣受熱上升→高空遇冷空氣形成水滴→受高空氣流影響分解成小水珠→分解時相互碰撞、摩擦→形成帶正或負電荷的云層。
2.雷電的危害
雷云直接對建筑物放電;
此時,若沒有良好的接地通路,大電流會引起火災、損壞建筑物、損壞電氣設備等。
建筑物上產生的感應電荷,在雷云放電后,不會立即消失,電荷會互相排斥,形成巨大的能量,損壞建筑物;形成的高電位,會造成電氣設備、線路的破壞。
如何防雷?關鍵是在建筑物內部提供一個良好的接地通路。
二.防雷等級
依據JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規范》,建筑物的防雷分為三級:
一級防雷建筑:特別重要的建筑、高度超過100m的超高層建筑等。
二級防雷建筑:大型建筑、19層以上住宅樓、高度超過50m的其他民用建筑等。
三級防雷建筑:20m以上的民用建筑、雷電活躍地區15m以上的建筑等。
防雷可分為:防直擊雷、防側擊雷、防雷電波侵入等。
一.防直擊雷
從建筑物頂部直接擊中建筑物的雷稱為直擊雷。建筑物的防直擊雷系統由:接閃器、引下線、接地裝置三個部分組成。
1.接閃器(受雷裝置、引雷裝置)
作用:將雷云放電誘導過來。避雷針
避雷帶、避雷網:
在建筑物的四周邊緣、頂部等布置避雷帶、避雷網。
材質:鍍鋅圓鋼≥Φ8mm、或鍍鋅扁鋼≥48mm2。
所有屋面裸露的金屬物體外殼均應與避雷網連成一體。
2.引下線
作用:為接閃器承受的大電流提供良好的接地通路。
在建筑物四周及部分中間的柱子內布置引下線。
材質:柱內兩根≥Φ16主鋼筋、或≥Φ8鍍鋅圓鋼明敷設。
3.接地裝置
作用:將從引下線來的大電流迅速散入到大地。
4.接地電阻(沖擊接地電阻)
一、二級防雷建筑<10Ω;三級防雷建筑<30Ω。
5.消雷裝置
當雷電場達到一定程度時,觸發消雷裝置,放出正電荷,將雷電流先導入大地,使雷云中和,雷電場減弱,從而減少雷擊。
二.防側擊雷
當建筑物高度超過30m時,需要設計防側擊雷。
做法:30m以上每隔三層設水平均壓環,可利用建筑物圈梁內兩根主鋼筋構成環網。30m以上的所有外墻的金屬門窗與均壓環連接。
三.防雷電波侵入
雷電波會沿著架空線路、埋地線路進入建筑物,損壞設備,尤其是計算機類、電子類設備。
采取措施:
1.室外進戶線采用埋地電纜,入戶后電纜金屬外殼接地。
2.裝設電涌保護器
接地與安全:
“接地”指的是建筑物內部的電氣系統、設備的接地要求。
1.保護接地系統
一.接地分類
1.工作接地
為了保證電氣系統正常運行而進行的接地。
如:通信設備的接地;變壓器中性點接地;電子設備的邏輯地;等等。
2.保護接地
為了保證設備的安全、人身的安全而進行的接地。
二.TN接地系統
民用建筑中,都采用“TN”接地系統。
“T”—表示電源(變壓器)中性點直接接地。
“N”—表示設備外殼與電源系統接地點或與該點引出的導體相連接。
依據設備外殼如何與電源接地點引出線連接,可分為多種TN接地系統。
1.TN—C接地系統(三相四線制)
PEN線:既是工作零線、又是保護零線。
TN—C接地系統在建筑物內部不采用。
2.TN—S接地系統(三相五線制)
N線:工作零線;
PE線:保護零線。
3.TN—C—S接地系統(局部三相五線制)
TN—C—S接地系統
三.重復接地
重復接地:室外引入的導線,在建筑物入口處(通常在總配電房內)需要將PEN線或N、PE線再次接地。
2.等電位聯結
等電位聯結是防止觸電危險的一項重要安全措施。
一.總等電位聯結
總等電位聯結:將建筑物內所有保護接地線(PE、PEN);鋼筋混凝土基礎;進入大樓的裸露的金屬物體:水管、煤氣管;空調管道等均聯結于同一點:即房屋的接地裝置(配電房中的總等電位端子箱—MEB)。
建筑物的防雷需要接地,室外電源引入室內后需要重復接地,建筑物內部的各個金屬物體外殼、各個電氣系統需要總等電位聯結,也要與接地。
現階段,絕大多數建筑都是采用聯合接地:
即各種接地都是以房屋基礎做為接地裝置。此時,要求接地電阻≤1Ω。
二.輔助等電位聯結(局部等電位聯結)
在一個局部范圍內,將上述的導電部分再作一次聯結。
在建筑物的各個設備間,如水本泵房、風機房、集中空調機房、電梯機房、消防中心、安防機房、總機房、網絡機房等設備用房都需設置輔助等電位聯結。
對于住宅樓,國家規定:所有的衛生間都要設置輔助等電位聯結。