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室外防雷保護【室外防雷避雷針】建筑物室外防雷

人氣:2034發表時間:2018-09-19

   建筑物防雷分為室外防雷和室內防雷兩部分。室外防雷保護的目的是為了防止建筑物著火和擊壞建筑結構。所用的保護裝置一般有避雷針、 避雷帶和避雷網等,它們可以直接安裝在建筑物上,或在建筑物上方或近旁設置一個獨立的屏蔽系統。不過,前者必須同時采取內部保護措施,而后者內部保護措施可以簡化或不予考慮,尤其是不用考慮相鄰金屬部件的保護。

    ①接閃裝置:在屋面上有尖頂、棱角的邊緣和垂直金屬物體等電場集中的地方,最適合采用具有尖端,以便產生上升流光的接閃裝置-  避雷針來進行保護,如圖6. 10所示。

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    此時,避雷針的保護范圍應根據閃電電流的幅值來選擇不同的滾球半徑進行計算。建筑物的防雷級別不同,選擇時的考慮也不同,一般總是選擇概率最大的閃電電流來確定滾球半徑的大小等級。但是,對于易燃易爆物的倉庫及其加工生產的建筑物,即使小電流的閃電也會產生巨大災害,因此為了防止發生側擊雷,規定采用較小的滾球半徑,亦即縮小避雷針的保護范圍。

    在不希望出現尖形飾物的建筑物上,經驗證明最好在屋面上覆蓋避雷帶或避雷網,如圖6.11所示。

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   避雷帶應著重敷設在建筑物的棱角邊緣、尖頂和一切比屋面高的物體上,而避雷網則有利于建筑物周圍敷設較多的引下線,以保持電位均衡。網絡的寬度一~般為10~ 20m,如表2.2所示。由于對屋面空間的利用率日益增長,因而最好把網格寬度縮小到使屋面上任何--尖端距接閃裝置在5m之內,這樣不論屋面坡度如何,屋面網格均可在10 x 20m2左右。大面積屋面敷設的避雷網,最好在網格的交叉點上裝以短避雷針,以利于向上流光的起始。

   金屬板的屋頂最合符理想,但它必須要有足夠的厚度,以防止雷擊時把屋頂燒穿。有防腐涂層的鐵皮屋面,以及為了隔熱而外加-一層很厚絕熱物的金屬板屋面,都應當作為非金屬屋面對待,必須另裝接閃裝置。在涂有薄絕緣層的金屬板屋面上,建議在屋面邊緣和其他易于接近的地方,把金屬板與接閃裝置相連,因為向上流光只能從直接接地的金屬尖端上開始,屋頂表面的絕緣材料使得向上流光難以觸發。

    建筑物上的金屬物體,如水落管、欄桿和遮棚等都可以當做接閃裝置來使用。屋面用的鋼框架和鋼筋混凝土預制板的護板也可以作為接閃裝置。不過,所有鋼筋都必須連接起來,并應具有足夠的截面。金屬構件與短避雷針相連時,其間距不可超過10m。在公眾能夠到達的屋面上,應以建筑物的金屬裝置來代替那些短避雷針。因雷擊概率不高而省去接閃裝置的地區,至少應在屋面的邊緣敷設暴露的避雷帶。

   接閃裝置必須暴露在外面,且必須裝在建筑物最高的水平面上。接閃裝置不得被建筑物的本體、平臺、壁架或突出物等所遮蔽。接閃導線可以涂漆來防止腐蝕。偶爾會裝在屋面邊緣下面的接閃導線,必須每隔幾米與高出屋緣0.3m以上的一-短避雷針相連,

   高層建筑物可能受到閃電的側擊或斜擊,因此在建筑物高度超過30~40m時,應在其側面裝設附加的接閃裝置,金屬門窗、欄桿、廣告架以及露在外面的引下線等都可用作此目的,但它們必須接地。

   ②引下線:應按如圖6. 12所示那樣安裝。為了盡可能減小沿引下線的電感壓降,引下線必須以最短路途接地。引下線應避免形成環路,碰到建筑物上大型外伸突出物時,要筆直地穿過去而不要繞著突出物安裝。各引下線應沿建筑物合理對稱地分布,從房角開始,沿屋面邊緣敷設,彼此間隔距離不超過20m左右。小的房屋最少也應有兩條引下線分布于兩個對角上。基礎大于30 x 30m2的大型建筑物,需要安裝相距不超過20m左右的內部引下線,該建筑物里面的立柱可用于此目的。若不能采用這種措施,如體育館、音樂廳、劇場、飛機庫等,則應適當增加引下線的數量,但引下線的問距不必小于10m。

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    引下線不應緊靠房門或窗戶,至少應該保持0. 5m以上的距離。如果引下線敷設在璧龕之內或在粗灰泥涂層之下的不易檢查之處,則必須有防腐措施。

   鋼架和鋼筋混凝土的護板,如果已連成-一個整體,可以當做引下線使用。露天的消防扶梯、戶外電梯的軌道以及金屬門簾等,即使僅伸出幾厘米,也可以作為引下線的一一部分來使用,如果打算使用水落管和其他通風和空調管道時,必須注意在連接處可能有不良接觸,并且還要當心這種管子將來可能被換成塑料的。水落管通過檐槽與接閃裝置相連時,也可以作為引下線使用,但是水落管決不能代替獨立的引下線。

   ③接地裝置:當采用--根單獨的接地極來做接地裝置時,它必須足以使雷電流泄人大地而不致發生沿地面放電,因此該接地極應埋得相當深且又有足夠的長度。

   當多根引下線分別接至不同的接地裝置時,為了防止因導體電感作用而使接地出現過大的電位差,應當在接地點用導體把它們都連接起來。只有當被保護建筑物內沒有金屬設施,或不需要電位均衡的地方,如農村的房屋或遮棚等,才允許將每根引下線分別接地。

   當建筑物外墻位于整塊混凝土基礎上時,埋置在混凝士中的導體-  -鋼筋就自然成為接地極了,此時可以采用鋼筋混凝士基礎作為接地裝置。不過,這一-基礎必須是沒有絕緣層,如瀝青等包封才行,而且鋼筋最好是鍍鋅的。采用這種基礎接地,應使它位于潮濕層,以獲得適當的接地環境。在這種基礎接地中,水泥量不應少于300kg/m3 ,其深度至少應為10cm。

  在不能利用基礎接地的地方,或基礎并不與引下線相連時,應當圍繞建筑物基礎做-一圈環形接地極,并使引下線與其相連。但該環形接地極必須離開建筑物大約1 ~3m,深度至少為0.3m。由于導體的電感僅在雷電流波頭期間才起作用,因此這是一一種防止在雷電流波頭期間外出現過大電位差的最簡單的好辦法。當建筑物內要裝內部引下線,以及當公用事業的金屬管道用作等電位連接時,  這種環形接地極還可以作為中間的聯系物。此外,這種辦法還有一個優點,  即是接地電阻值不再影響建筑物本身和內部裝置的保護了。

  在巖石山區不可能埋設接地極時,必須要采用環形導體,并把它緊緊壓貼在地面上。另外,還至少應增加兩根金屬帶,長度最小為20m,并盡可能把它們與石頭的縫隙和潮濕的地方相連。

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