建筑物防雷:
建筑物的防雷是建筑電氣設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容,近幾年來(lái),隨著現(xiàn)代化建筑中電子類、通信類設(shè)備的增加,防雷設(shè)計(jì)顯得更加重要。
防雷等級(jí):
一.雷電的產(chǎn)生及危害
1.雷電的產(chǎn)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(shí)相互碰撞、摩擦→形成帶正或負(fù)電荷的云層。
2.雷電的危害
雷云直接對(duì)建筑物放電;
此時(shí),若沒(méi)有良好的接地通路,大電流會(huì)引起火災(zāi)、損壞建筑物、損壞電氣設(shè)備等。
建筑物上產(chǎn)生的感應(yīng)電荷,在雷云放電后,不會(huì)立即消失,電荷會(huì)互相排斥,形成巨大的能量,損壞建筑物;形成的高電位,會(huì)造成電氣設(shè)備、線路的破壞。
如何防雷?關(guān)鍵是在建筑物內(nèi)部提供一個(gè)良好的接地通路。
二.防雷等級(jí)
依據(jù)JGJ16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》,建筑物的防雷分為三級(jí):
一級(jí)防雷建筑:特別重要的建筑、高度超過(guò)100m的超高層建筑等。
二級(jí)防雷建筑:大型建筑、19層以上住宅樓、高度超過(guò)50m的其他民用建筑等。
三級(jí)防雷建筑:20m以上的民用建筑、雷電活躍地區(qū)15m以上的建筑等。
防雷可分為:防直擊雷、防側(cè)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(tǒng)由:接閃器、引下線、接地裝置三個(gè)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(dǎo)過(guò)來(lái)。避雷針
避雷帶、避雷網(wǎng):
在建筑物的四周邊緣、頂部等布置避雷帶、避雷網(wǎng)。
材質(zhì):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(yīng)與避雷網(wǎng)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(nèi)布置引下線。
材質(zhì):柱內(nèi)兩根≥Φ16主鋼筋、或≥Φ8鍍鋅圓鋼明敷設(shè)。
3.接地裝置
作用:將從引下線來(lái)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(jí)防雷建筑<10Ω;三級(jí)防雷建筑<30Ω。
5.消雷裝置
當(dāng)雷電場(chǎng)達(dá)到一定程度時(shí),觸發(fā)消雷裝置,放出正電荷,將雷電流先導(dǎo)入大地,使雷云中和,雷電場(chǎng)減弱,從而減少雷擊。
二.防側(cè)擊雷
當(dāng)建筑物高度超過(guò)30m時(shí),需要設(shè)計(jì)防側(cè)擊雷。
做法:30m以上每隔三層設(shè)水平均壓環(huán),可利用建筑物圈梁內(nèi)兩根主鋼筋構(gòu)成環(huán)網(wǎng)。30m以上的所有外墻的金屬門窗與均壓環(huán)連接。
三.防雷電波侵入
雷電波會(huì)沿著架空線路、埋地線路進(jìn)入建筑物,損壞設(shè)備,尤其是計(jì)算機(jī)類、電子類設(shè)備。
采取措施:
1.室外進(jìn)戶線采用埋地電纜,入戶后電纜金屬外殼接地。
2.裝設(shè)電涌保護(hù)器
接地與安全:
“接地”指的是建筑物內(nèi)部的電氣系統(tǒng)、設(shè)備的接地要求。
1.保護(hù)接地系統(tǒng)
一.接地分類
1.工作接地
為了保證電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行而進(jìn)行的接地。
如:通信設(shè)備的接地;變壓器中性點(diǎn)接地;電子設(shè)備的邏輯地;等等。
2.保護(hù)接地
為了保證設(shè)備的安全、人身的安全而進(jìn)行的接地。
二.TN接地系統(tǒng)
民用建筑中,都采用“TN”接地系統(tǒng)。
“T”—表示電源(變壓器)中性點(diǎn)直接接地。
“N”—表示設(shè)備外殼與電源系統(tǒng)接地點(diǎn)或與該點(diǎn)引出的導(dǎo)體相連接。
依據(jù)設(shè)備外殼如何與電源接地點(diǎn)引出線連接,可分為多種TN接地系統(tǒng)。
1.TN—C接地系統(tǒng)(三相四線制)
PEN線:既是工作零線、又是保護(hù)零線。
TN—C接地系統(tǒng)在建筑物內(nèi)部不采用。
2.TN—S接地系統(tǒng)(三相五線制)
N線:工作零線;
PE線:保護(hù)零線。
3.TN—C—S接地系統(tǒng)(局部三相五線制)
TN—C—S接地系統(tǒng)
三.重復(fù)接地
重復(fù)接地:室外引入的導(dǎo)線,在建筑物入口處(通常在總配電房?jī)?nèi))需要將PEN線或N、PE線再次接地。
2.等電位聯(lián)結(jié)
等電位聯(lián)結(jié)是防止觸電危險(xiǎn)的一項(xiàng)重要安全措施。
一.總等電位聯(lián)結(jié)
總等電位聯(lián)結(jié):將建筑物內(nèi)所有保護(hù)接地線(PE、PEN);鋼筋混凝土基礎(chǔ);進(jìn)入大樓的裸露的金屬物體:水管、煤氣管;空調(diào)管道等均聯(lián)結(jié)于同一點(diǎn):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(nèi)后需要重復(fù)接地,建筑物內(nèi)部的各個(gè)金屬物體外殼、各個(gè)電氣系統(tǒng)需要總等電位聯(lián)結(jié),也要與接地。
現(xiàn)階段,絕大多數(shù)建筑都是采用聯(lián)合接地:
即各種接地都是以房屋基礎(chǔ)做為接地裝置。此時(shí),要求接地電阻≤1Ω。
二.輔助等電位聯(lián)結(jié)(局部等電位聯(lián)結(jié))
在一個(gè)局部范圍內(nèi),將上述的導(dǎo)電部分再作一次聯(lián)結(jié)。
在建筑物的各個(gè)設(shè)備間,如水本泵房、風(fēng)機(jī)房、集中空調(diào)機(jī)房、電梯機(jī)房、消防中心、安防機(jī)房、總機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房等設(shè)備用房都需設(shè)置輔助等電位聯(lián)結(jié)。
對(duì)于住宅樓,國(guó)家規(guī)定:所有的衛(wèi)生間都要設(shè)置輔助等電位聯(lián)結(jié)。