防雷技术(建筑物的综合防雷技术及应用?)

1、建筑物的综合防雷技术及应用?

建筑物的综合防雷技术及应用具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。

雷击是一种自然现象,它的巨大能量众所周知。几个世纪来,人类对雷击的破坏性的研究、探索和采取预防的措施,已经有了一套比较成熟的理论。从EMC(电磁兼容)的观点来看,防雷保护由外到内应划分多级保护区。最外层为0级,是直接雷击区域,危险性最高,主要是由外部(建筑)防雷系统保护,越往里则危险程度越底。保护区的界面划分主要通过防雷系统、钢筋混凝土及金属管道等构成的屏蔽层而形成,从0级保护区到最内层保护区,必须实行分层多级保护,从而将过电压降到设备能承受的水平。一般而言,雷电流经传统避雷装置后约有50%是直接泄入大地,还有50%将平均流入各电气通道。

总体防雷原则是:

1.将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散(外部保护);

2.阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波(内部保护及过电压保护);

3.限制被保护设备上浪涌过压幅值(过电压保护)。

这三道防线,相互配合,各行其责,缺一不可。

一、建筑物的综合防雷技术应用

(一)铁路站场

铁路站场直击雷防护重点区域是通信楼、信号楼和户外岔群咽喉区设备。

1.通信楼直击雷防护

利用通信楼附近的高约45米微波塔,在塔顶上安装IF3避雷针,避雷针安装高度超出塔顶2.5米。经计算,避雷针对地面的保护半径可达119米。引下线采用截面大于12mm×4mm的镀锌扁钢。防雷接地装置接地电阻小于1欧。

2.信号楼直击雷防护

利用被保护建筑物信号楼,高度约为10米,在信号楼顶部安装IF3避雷针,针的安装高度超出楼顶5米。经计算,保护半径可达109米。楼顶预埋350mm×350mm×10mm厚钢板,便于焊接避雷针底座,从底座延相反方向焊接引出两条引下线,引下线采用大于8mm的圆钢沿楼外墙引下入地,与楼的接地环相连。防雷接地装置接地电阻小于1欧,将避雷针与接地装置贯通。

3.户外岔群咽喉区直击雷防护

铁路站场岔群咽喉区的特点是设备分布较为集中,岔群咽喉区段长度约145米,在岔群咽喉区附近各建立12米高的铁塔,塔顶安装IF3避雷针。经计算,保护半径可达111米。引下线采用截面大于12mm×4mm的镀锌扁钢。防雷接地装置接地电阻小于10欧。

(二)民用机场

民用机场的防雷和防雷击电磁脉冲和内部过电压的保护的设计与施工既要可靠地设计建筑物外部的防雷击装置,又要完善考虑建筑物内部的大量电子信息设备的防雷击电磁脉冲和内部过电压的保护。下面讨论设计中的一些要点。

1.外部避雷系统

在机场重要的第一类和第二类防雷建筑物的接闪器以普通针、带、网相结合为主。如建筑物本身无法实施普通的避雷技术措施,可采用国外先进的E.S.E提前放电避雷针。在防雷建筑物的外防雷系统的设计时,应实现总等电位连接和联合接地。考虑实际应用效果,引下线可考虑使用焊接的主承重柱内的钢筋引下线逐点检查核实。

2.建筑物内部防雷击电磁脉冲和内部过电压保护的设计

应特别重视对由低压电缆引入的雷击电磁脉冲的防护,依据GB50057.94《建筑物防雷设计规范》和IEC61312—1《防雷电电磁脉冲设计的一般原则》以及相关国家、行业标准,对于安装有大量电子设备(引入PE线的金属外壳I类耐过压水平用电设备,依据IEC664-1)的低压配电系统,根据防雷分区的定义结合等电位连接的作法,对其防雷电电磁脉冲进行分级设计。

二、测报工作中防雷技术的应用

(一)水文测报系统

水文报汛是在规定的时间内进行,在时间上没有选择的余地。水文缆道架设地野处,加之缆道的主索、工作索等均是钢材,属导电体,易受雷击,为不影响水文测验,必须对缆道进行防雷避雷设施建设。

1.水文缆道设施防雷避雷

水文缆道跨度较小,可采用避雷针防雷;跨度较大时,避雷针则无法兼顾整个跨度缆道,采取避雷线的方式避雷。在缆道主杆上端架设一个高3m以上的避雷塔,然后在避雷塔安装避雷线,使避雷线、钢支架用扁钢与地网连接。要求避雷线采用截面积不小于35m㎡的镀锌钢绞线;引下线优先采用直径不小于8mm的圆钢,地网电阻不大于4Ω。缆道感应雷的防护主要是依靠电源防雷,信号防雷,合理的地网铺设等措施可减少或杜绝感应雷的影响。长江委水文局上游局的大多水文站均采用在左右岸钢支架上端架设一个高3~5m的避雷塔,安装避雷线,并与地网连接,防雷避雷效果明显。

2.水位、雨量仪器防雷避雷

采用防雷针、引下线、地网的防雷系统来防止水位、雨量仪器直接雷击。由于水位、雨量观测在野外进行,其观测的设备;雨量筒、卫星天线、太阳能板都安装在自记井顶部(自记井顶部最大直径不超过2m),因此,避雷针也只能安装在自记井顶部。假如卫星天线的高度为1.0m,当避雷针高度则为2.7m时,可将天线置于以避雷针为圆心、半径约3m的有效保护范围内(避雷针的保护角度按60°算,避雷针最好安装在海事卫星天线的东北方向,因西南方向为卫星登陆方向)。

为避免电源线将感应雷传入仪器,采用太阳能电池浮充供电。水位、雨量信息传输的信号线采用屏蔽线,将信号线通过PVC套管从地下引入报汛站,报汛站通过PSTN或网络将水位、雨量信息传送至水情分中心,报汛站还可通过备用信道;海事卫星(或北斗卫星)直接将水位、雨量信息发送至水情分中心。

3.水情分中心防雷系统

水情分中心一般都建设在大、中城市。地理、地质条件都给地网的布设增加了困难,但避雷针的安装严格按照60度保护角的要求安排避雷针与卫星天线、太阳能板的距离。

(二)天气雷达

天气测报系统雷达的施工建设工作中同样需要考虑防雷避雷,科学工作者在建设思茅新一代天气雷达中应用了特别的综合防雷技术,并对具体设计工作做了报道与分析。

1.接闪

采取了避雷针、带组合保护的方式:既在雷达探测楼顶部距天线罩外缘3.5m处等圆周、等间距安装4棵等高10m的玻璃钢避雷针,并沿屋面女儿墙顶部安装架空高度为0.3m的避雷带,使雷达天线和建筑物处以避雷针、带组合保护的直击雷防护区。

2.屏蔽

采取了沿机房四周墙体及窗框敷设150cm×150cm的金属屏蔽网格,把机房内电气设备“包围”起来,并做好各类设备外露可导电部件的接地,使室内雷达设备处以第一、二、三层屏蔽防护区内。

3.均压连接

采取的方法是;从建筑物的基础开始,逐层逐项地将同一层面、同一入口处和雷电防护区交界点的金属构件作等电位连接,形成等电位连接网络。均压连接是一项比较烦杂的工作,是防雷设计与施工质量的主要评判因素之一。

4.浪涌保护

采用电压开关型和电压限制型浪涌保护器进行防护。供电系统采取3级防护;SPD1安装在距雷达站100m处的变压器低压侧电源总配电箱上,在三根相线上选用I级分类试验用冲击电流Iimp通过幅值电流50KA(10/350μs)的SPD;SPD2安装在雷达站建筑物配电盘上,在三根相线和中性线上选用标称放电电流40KA(8/20μs)的SPD;SPD3安装在雷达主机房分配电盘上,在三根相线和中性线上选用标称放电电流10kA(8/20μs)的SPD.

5.接地

天气雷达站的接地处理遵循“共地不共线”的接地原则,即将防雷地、电源地、电源保护地、防静电地和逻辑地等各种接地分别就近就便汇入一个合格的公共接地网。天气雷达站的接地,除利用建筑物的自然接地体外,还增设了约5000人工辅助接地体,形成的公共接地网接地电阻为0.8Ω,满足了天气雷达站在土壤电阻率条件下对接地电阻值的要求。

三、电信系统的综合防雷技术应用

防雷接地不但是建筑物必须考虑的内容,电气系统和电子设备也必须考虑防雷。

(一)有线电视系统

CATV系统的防雷接地应包括3个部分:前端、干线(含超干线)和分配系统。

1.前端部分的防雷接地\ue004

前端机房一般不是独立的建筑,因此,整个建筑物的防雷接地系统可以保护前端机房内系统设备的安全,故不必重新做防雷接地,但有几点须引起注意:雷电可能从接收天线串入前端系统;播出机房地板须采用防静电地板,信号电缆与电力电缆分沟敷设;在电力线明线引入时,雷电有可能从电源网串入。

2.干线部分的防雷接地

CATV系统的干线(含超干线)部分包括电(光)缆和干线设备(如放大器或光接收机等)两项内容,该部分置于室外,必须考虑防雷。\ue003

2.1电(光)缆的防雷接地\ue004

对于走地下管道的电(光)缆,应在引下和引上处将金属管道或电缆金属外皮与防雷接地装置相连;市区架空电(光)缆吊线的两端和架空电(光)缆线路中的金属管道均应接地;郊区旷野的架空电(光)缆线路要在分支杆、引上杆、终端杆、角深大于1m的角杆、安装放大器的电杆及直线线路每隔10~15根电杆上加装避雷针,吊线应接地处理,接地装置用35mm×35mm×2000mm角钢或直径10mm以上圆钢,埋深2m。

2.2干线设备的防雷接地\ue004

光接收机、干线放大器和供电器的外壳均应就近接地,但不得与电源变压器和有线广播的接地线相连;对需要外线电源的放大器、供电器,应按防雷标准要求增设电源避雷器。\ue003

(二)机房系统

1.等电位连接和共用接地系统

对于机房系统防雷设施,等电位连接的关键是在信息系统机房内布设星形结构(S型)或网形结构(M型)或S型与M型组合的等电位连接网络,使得机房内的电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、屏蔽线外层、及各种电涌保护器(SPD)接地端均能够实现最短的距离就近与等电位连接网络连接。优化接地型式的设计应选择一些导电性好、热稳定性强、耐腐性和承受雷电流能力高的接地材料,如高效防腐降阻剂、铜、铸钢接地极、离子接地极等。

2.屏蔽

雷电电磁场强度的衰减计算能为信息系统设备布置及采取相应的屏蔽措施提供指导意见。根据计算结果信息系统的主机房一般应选择在大楼的低层中心部位,信息系统设备应尽量远离建筑物的外墙结构柱,设置在雷电防护的最高防护级别区域内。

3.电涌保护器的选择和应用

3.1低压配电系统SPD选择和配置

能量配合有使用退耦元件和不使用退耦元件的配合、有使用触发型SPD的配合、还有两个电压开关型SPD间的配合、电压开关型和限压性SPD间的配合、两个限压型SPD间的配合、末级SPD与被保护设备间的配合等多种配合方式。尽管有了正确的能量配合,如果SPD不是安装在防雷区界面和被保护设备上或其附近,则设备的端子上仍可能出现损害。其原因在于SPD与被保护设备间的线路之间可能引起振荡,这种振荡可能导致超过SPD残压两倍的高电压而损坏设备。

3.2信号线路SPD选择和配置

信号线路SPD应根据被保护设备的工作电压、接口类型、特性阻抗、插损、功率、信号传输速率、频带宽度及传输介质参数选用插损小、限制电压不超过设备端口耐压的SPD。

3.3天馈线路SPD选择和配置

天馈线上选用的SPD最大传输功率应为平均功率的1.5-2.0倍。其它参数,如工作频率、驻波、插损、特性阻抗、接口等均应符合系统的要求。

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防雷技术(建筑物的综合防雷技术及应用?)

3、现代防雷技术措施有哪些

现代防雷技术措施有:

一、直击雷防护

直击雷防护

防护直击雷雷击的方法。各类防雷建筑物,特别是有火灾或爆炸危险约建筑物和易受雷击的建筑物;可能遭受雷击。且一旦遭受雷击后果比较严重的设施或堆料(如装卸汕台、露人油罐、露大贮气罐等);

高压架空电力线路、发电厂和变电站等均应采取直击雷防护措施。装设独立避雷针、避雷线、避雷网、避雷带是最常用的,也是比较成熟的直击雷防护措施。消F技术是正在探索中的防直击雷技术。

二、接地

防雷接地是为了消除过电压危险影响而设的接地,如避雷针、避雷线和避雷器的接地。防雷接地只是在雷电冲击的作用下才会有电流流过,流过防雷接地电极的雷电流幅值可达数十至上百千安培,但是持续时间很短。

保护接地是为了防止设备因绝缘损坏带电而危及人身安全所设的接地,如电力设备的金属外壳、钢筋混凝土杆和金属杆塔。保护接地只是在设备绝缘损坏的情况下才会有电流流过,其值可以在较大范围内变动。

三、等电位连接

在电气安全技术不断地发展和更新的进程中,人们注意到,大量电气事故是由过大的电位差引起的。为防止过大的电位差而导致的种种电气事故,20世纪60年起,国际上推广等电位联结安全技术的应用,新建建筑物中基本上都采用了等电位联结。

国际上非常重视等电位连接的作用,它对用电安全、防雷以及电子信息设备的正常工作和安全使用,都是十分必要的。根据理论分析,等电位连接作用范围越小,电气上越安全。

四、电磁屏蔽

电磁兼容性(Electromagnetic

Compatibility)缩写EMC,就是指某电子设备既不干扰其它设备,同时也不受其它设备的影响。电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样,是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产,而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。

电子元件对外界的干扰,称为EMI(Electromagnetic

Interference);电磁波会与电子元件作用,产生被干扰现象,称为EMS(Electromagnetic

Susceptibility)。例如,TV荧光屏上常见的“雪花”,便表示接受到的讯号被干扰。

五、过电压保护

过电压指峰值大于正常运行下最大稳态电压的相应峰值的任何电压。在工程上,它指一切可能对设备造成损害的危险电压。因此在工程中,一些虽然大于设备正常运行电压峰值但不足以危及设备正常工作的过电压被排除在外。

过电压包括:瞬态过电压,持续时间为毫秒级或更短,是避雷器的主要防护对象; 暂态过电压或短时过电压,持续时间相对较长,一般介于0.1s和1s之间。

来源:百度百科—防雷

4、民用建筑防雷技术措施设计要点?

下面是中达咨询给大家带来关于民用建筑防雷技术措施设计要点,以供参考。

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。

民用建筑防雷技术设计要点

1.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,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-40×4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,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和等电位联结的保护措施:

(1)钢构架和钢筋混凝土的钢筋应互相连接;

(2)应利用钢柱或钢筋混凝土柱内钢筋作为防雷装置引下线;

(3)应将30米及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置相连;

(4)竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和低端应与防雷装置连接;

(5)没有组合柱和圈梁的建筑物,应每隔三层在外墙内敷设一圈¢12的镀锌圆钢做均压环,有组合柱和圈梁时,利用圈梁的钢筋作均压环。将建筑物的各种竖向金属管道每三层与均压环连接一次。均压环应与防雷装置引下线连接。

4.防雷电感应的措施,应符合下列要求:

(1)被保护建筑物内的金属物接地,是防雷电感应的主要措施。因此,建筑物内的设备外壳、管道、构架等主要金属物,应就近接到防雷接地装置或电气设备的保护接地装置上。

(2)平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮的长金属物,其净距小于100mm时应采用金属线跨接,跨接点的间距不应大于30m;交叉净距小于100mm时,其交叉处亦应跨接。

5.防雷电波入侵的措施,应符合下列要求:

(1)低压线路宜全线采用电缆直接埋地引入,在入户端将电缆金属外皮或保护钢管接到防雷接地装置上;若为架空线应换接50m电缆进户,线缆换接处应装设避雷器,并将其与电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等连在一起,其冲击接地电阻不应大于10欧。若采用架空线引入时,引入处应装设避雷器。

(2)架空和埋地的金属管道,应在进出建筑物处与防雷接地装置相连。

固定在建筑物上的节日彩灯、航空障碍灯及其他用电设备的线路,应根据建筑物的重要性采取相应的防雷电波侵入的措施:

a.无金属外壳或保护网罩的用电设备应在接闪器的保护范围内;

b.从配电箱引出的线路应穿钢管。钢管的一端与配电箱金属外壳相连;另一端与用电设备的金属外壳、保护罩相连,并就近与屋顶防雷装置相连。钢管中间断开时应设跨接线。

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