建筑物外部直击雷防护设计

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1、第二章建筑物外部直击雷防护设计外部防雷主要是指防止建筑物免遭直击雷的危害，主要技术措施有接闪器、引下线、接地体等几种。1雷击形式a)直击雷：大气中带电雷云对大地或其他物体直接放电所形成的雷击。b)其他形式雷击雷电感应：闪电放电时，在附近导体上产的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。雷电波侵入：由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。高电位反击：当通过防雷装置的雷电流泄入大地时，接地点将产生瞬时高电位，对附近的电气线路和电器设备将产生反击，导致其绝缘击穿或电器受损。2接闪器

2、是避雷针、避雷带(线）、避雷网一级用作接闪的金属屋面和金属构件等的总称。功能是把接引来的雷电流通过引下线和接地装置向大地中泄放，以保护建筑物免受伤害。常用的有避雷针，避雷带和避雷网。由于教学楼面积比较大所以适合安装避雷带。该建筑有五层，总面积是3500平方米，所以需实际的外部防雷面积是700平方米，由于有女儿墙固只需在女儿墙上铺设40*4的热镀新扁钢避雷带即可。注意事项：a)避雷带在过沉降缝时必须留有10-20cm的余量。b)若该教学楼的女儿墙之间距离大于24米时必须在两条避雷带间加上明装连接条。3引下线：它是用来连接接闪器与接地装置的

3、金属导体。由于该建筑物无钢混基础所以必须安装引下线，根据防雷等级二类区的引下线数量不少于2根，距离不大于18米。由于该建筑面积是700平方米固最少需要引下线15根。注意事项:a)当采用圆钢时直径不应小于16mm；采用扁钢时截面积最小为48平方毫米，厚度为4毫米。b)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，要在建筑物四周的引下线上做断接卡子距地面最高1.8米。4接地体：埋入土壤中用作散流作用的导体。由于建筑无钢混基础所以必须做人工接地体，为更好的散流做接地网较好。注意事项：a)埋入土壤中的接地装置，其连接应采用焊接，并在焊

4、接处作防腐处理。b)埋入土壤中的人工垂直接地体应用圆钢，埋入土壤中的人工水平接地体用直径不小于10mm的圆钢,埋设深度不小于0.5m，同时必须埋设在冻土层以下。注：外部防雷设计图如下图1。第二章建筑物内部防雷设计第一节电涌保护器的设计3.1.1电涌保护器的概念及分类1概念及作用抑制传导来的过电流和过电压的装置。2分类a)电源线路电涌保护器：按端口的数量分有一端口电涌保护器和二端口电涌保护器。按工作原理分为电压开关型电涌保护器、电压限制型电涌保护器和复合型电涌保护器。其中复合型兼有以上二者的特点。b)信号线路电涌保护器：按传输介质不同分为

5、电话线SPD、同轴线SPD、双绞线SPD和有线电视线SPD等种类。关于其分类还有很多，如按传输速率分、按保护对象分、按接口分等。3.1.2电涌保护器的配合1基本配合原则a)借助稳态电流/电压特新的配合本原则适用于金属氧化物压敏电阻类防雷器(限制型SPD)。b)采用去耦元件的配合采用电感或电阻做去耦元件，而去耦元件应具备足够的耐涌能力。注意事项：电感件主要用于电源系统；电阻件主要用于信号系统。去耦元件可采用分立元件，也可采用防雷去界面和设备之间电缆的电阻和电感。2基本配合方案a)方案一全部SPD的残压值相同或逐级降低，全部SPD都具有连续

6、的电流/电压特性这种配合通常利用它们间的线路阻抗实现，可以使雷电浪涌总威胁值被各级SPD分段吸收，并衰减到被保护设备的耐受能力以下。b)方案二全部SPD具有连续的电流/电压特性这种配合使SPD的残压匹配呈台阶式，从第一个开始，依次升高且最后一级的残压值必须低于被保护设备的耐冲击电压能力。好处:即使两极间的距离很近也不必加接电感元件。缺点：由于前级残压受限，泄露电流要加大影响SPD的使用寿命，固通常不采用此方法。a)方案三SPD1是不连续的电流/电压特性，后续的SPD组件是连续的电流/电压特性这种配合由于第一个电涌保护器的开关特性使雷电浪

7、涌脉冲的波尾时间缩短，大大减轻了后续的放电电流。注意事项：放电间隙若不出现火花放电，浪涌电流将全部通过MOV，该MOV必须按此电流的能量确定规格尺寸；若放电间隙出现火花，改变了加在后续MOV上的电流浪涌波形，就可以对后续的MOV的最大持续电压的选择放宽要求。3.1.1电涌保护器的数量及型号的选择根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-942000）和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004），应采取分级保护、逐级保护的原则，具体做法如下：一是在教学楼电源的总进线处安装放电电流较大的一级电源避雷器，这里一般要用三项

8、电压开关型SPD；二是在重要楼层或重要设备电源的进线处加装二或三级电源避雷器，一般用限压型SPD；三是在末端配电处安装四级或称为末端电源避雷器，一般用限压型SPD。（数量型号不清楚）第二节等电位连接设计