建筑防雷演講梅衛(wèi)群

建筑防雷演講梅衛(wèi)群第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第一講建筑的防雷分類第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、建筑物防雷分類二、爆炸物質與危險環(huán)境的劃分三、建筑物年預計雷擊次數四、IEC中(LPS)保護級別的選擇五、建筑內部雷擊風險與防護分級第3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第二講建筑物外部防雷措施第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月GB50057-1994防雷裝置定義是：接閃器、引下線、接地裝置、過電壓保護器及其連接導體的總合。國際電工委員會IEC標準中對防雷裝置（LPZ）定義是：用于對某一空間進行雷電效應防護的整套裝置。外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成；內部防雷裝置是除外部防雷裝置外的所有能減少需防雷空間內雷電流電磁效應的措施。所謂建筑物外部防雷就是防直擊雷、雷電側擊、雷電反擊等內容。第5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月這張圖形象地表明本杰明·富蘭克林著名的閃電實驗，他于1752年發(fā)現閃電帶電。富蘭克林把一個金屬鑰匙綁住風箏線端，在雷雨天把風箏放到天上去。很幸運他沒有被電擊。重復他這種實驗的科學家們并不這樣幸運。避雷針防雷法，亦稱富蘭克林法。這是一種最古老、最傳統(tǒng)的防雷方法。第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月到目前為止還沒有任何一種裝置(或方法)能阻止雷電的產生，也沒有能阻止雷擊到建筑物上的器具和方法。采用金屬材料攔截雷電閃擊(接閃裝置)，使用金屬材料將雷電流安全地引下并泄入大地，是目前唯一有效的外部防雷方法。1751年富蘭克林著作《電的實驗與觀察》，指出：“關于尖端的功能的知識，可以為人們利用來保護房屋、教堂、船等避免閃電襲擊，其方法是在這些物體的最高頂上固定一支更高的鍍金的磨尖鐵棒，在其下端接一導線掛在建筑物外通到地下，對于船則是通到水中?！?/p>

第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月防雷保護是一個系統(tǒng)工程，其第一道防線便是受雷(或稱接閃)、引流(或稱引下)、接地（散流系統(tǒng)），也就是外部防雷裝置。

在GB50057—94中說明：避雷針、避雷帶(線)、避雷網是直接接受雷擊的，統(tǒng)稱為接閃器。第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、第一類防雷建筑物防直擊雷措施二、第二類防雷建筑物防直擊雷措施三、第三類防雷建筑物防直擊雷措施四、建筑物防雷電側擊措施五、建筑物防雷電反擊六、防雷建筑物其它的外部防雷措施第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第三講接閃器保護范圍計算第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月滾球法：滾球法的物理圖象是，是以hr為半徑的一個球體，沿需要防直擊雷的部位滾動，當球體只觸及接閃器（包括被利用作為接閃器的金屬物），或只觸及接閃器和地面（包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物），而不觸及需要保護的部位時，則該部分就得到接閃器的保護。接閃器的布置建筑物的防雷類別滾球半徑hr（m）避雷網格尺寸（m）第一類防雷建筑物30≤5×5或≤6×4第二類防雷建筑物45≤10×10或≤12×8第三類防雷建筑物60≤20×20或≤24×16第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月半徑為45米的滾球在建筑物上的移動軌跡第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

1992年頒布的英國標準《構筑物避雷的實用規(guī)程》BS6651中明確指出:

對高度超過20米的構筑物而言，高度在20米以下的任何避雷針的保護角均會是與較低的構筑物相同的。然而對于20米以上的構筑物而言，有這樣建筑物在側面上遭閃擊的可能性，可推薦的是，被保護的空間應采用滾球方法予以測定。第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月國際公認滾球理論的基礎是Whitehead提出的，學術上稱為電氣幾何法(EGM)。

EGM理論認為，雷電先導首先進入哪一物體的雷擊距離，就對哪一物體放電，雷擊距離是雷電流的函數，可簡略地歸納以下三點:(1)滾球法是基于以下的雷閃數學模型(電氣—幾何模型)：簡化為：(2)雷電先導對大地、導線及針形物體的雷擊距離是一致的。

(3)雷電先導是斜向入射的，其入射角呈概率分布，即g(Ф)=2cos2Ф/п。第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月與hr相對應的雷電流按公式整理后，為：I＝以hr值代入，由于第一類防雷建筑物確立I=5.4kA，二類為I=10.1kA，三類為I=15.8kA，由此計算出第一類防雷建筑物的hr=30m；第二類hr=45m；第三類hr=60m。在使用滾球半徑的尺度上，我國標準與國際標準是有差別的。IEC標準將防雷級別分為Ⅰ～Ⅳ類，其該球半徑分別為20m、30m、45m和60m。第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、雙支等高避雷針的保護范圍三、雙支不等高避雷針的保護范圍四、矩形布置四支等高避雷針的保護范圍五、單根避雷線的保護范圍一、單支避雷針的保護范圍六、兩根等高避雷線的保護范圍第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第四講

建筑外部防雷設計第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月建筑物防雷設計的目的是保護生命和財產免遭雷電的危害，為人們提供安全的活動空間，消除人們對自然力的恐慌以及對現代技術的畏懼。因此，我們就應針對每一個防雷工程，為不同建（構）筑物、信息處理系統(tǒng)量身定制出不同的雷電防護方案。作為一個完整的雷電防護系統(tǒng)設計包括以下幾個方面：A、建（構）筑外部防雷設計；B、電源系統(tǒng)防雷；C、信號線防雷；D、接地系統(tǒng)。第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

A、建筑物防雷：主要是指構筑物上安裝的接閃器、引下線、等電位連接以及接地體。

B、電源系統(tǒng)防雷：電源系統(tǒng)關系到整個用電系統(tǒng)的安全，對電源系統(tǒng)通常使用多級防護。

C、信號線防雷：雷電非常容易沿信號線侵入信息處理設備，從而使各種信息處理設備不能正常運轉。

D、接地系統(tǒng)：接地是將連接在一起的設備接到它所處的地表面，通過低阻抗接地體將雷電流泄放到大地，從而保證人員和設備安全。第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月新建、擴建、改造的建筑物、構筑物和其他設施需要安裝的雷電災害防護裝置（以下簡稱防雷裝置），應符合國務院氣象主管機構規(guī)定的使用要求，并由具有相應防雷工程專業(yè)設計或者施工資質的單位承擔設計或者施工。防雷裝置是指接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護器及其他連接導體。防雷設計包括外部防雷裝置設計、內部防雷裝置設計和過電壓保護設計。第20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、接閃器設計：是將雷電閃擊引導到危害最小的部位，按照GB50057-1994要求，目前采用的方法是滾球法和平坦面的網格法；

2、引下線設計：是設計從接閃器與接地網之間良好的引導雷電通道，讓雷電流平安地通過它散入大地，主要需要設計獨立防雷裝置和非獨立防雷裝置的引下線的數目；第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月3、接地網設計：接閃器實質上是引雷，但更重要的是要將其安全地疏散，其中重要的技術是接地網的接地電阻值要能夠滿足規(guī)范和長期的安全使用的要求，需要解決的是接地裝置的類型、接地電阻的穩(wěn)定性、對跨步電壓的預防措施以及接地體防腐蝕、降電阻等；4、等電位連接設計：做好等電位連接和內部設備的合理布置，防止雷電高電位造成反擊，需要設計出足夠的安全距離和各金屬間的等電位連接導體；第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月5、屏蔽保護措施的設計：將建筑物需要保護的設備和建筑物內部空間設計劃分出幾個防雷保護區(qū)，根據所設保護區(qū)采取相應的屏蔽保護措施；6、過電壓保護的設計：防雷擊電磁脈沖通過線路引入雷電高電壓浪涌、防止擊壞用電設備和通信器材選擇合適的浪涌保護器（SPD）。第23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月7、電氣設計：在建筑物防雷設計中，對易發(fā)生人身傷亡事故的部位，需要采用安全電壓的防止發(fā)生人身事故、測試土壤的電阻率變化、利用建筑物適宜的導電部件作防雷裝置的自然部件。8、機械設計：考慮防雷裝置各部件在自然條件下的腐蝕、在放電條件下的溫升、電動力及機械強度，設計防雷裝置各部件（如各種桿材、線夾、緊固件及支架）所用的材料及其尺寸。第2