第三章建筑物接地与防雷

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第二节建筑物防雷

避雷带进行安装时，每隔1 m用支架固定在墙上或现浇在混凝土的支座上。 3.避雷网避雷网是将金属导体做成网式的一种接闪器。网格不应大于8~10 m，使用的材料与避雷带相似，采用截面积不小于50 mm2的圆钢和扁钢，交叉点必须进行焊接。 (二)引下线引下线是连接接闪器和接地装置的金属导线，它可以把接闪器上的雷电流引到接地装置上。引下线可以用圆钢和扁钢制成，截面积不小于48mm2，它既可以明装，也可以暗装。引下线在地面上2 m至低于地面0. 2 m之间穿金属管或塑料管加以保护，以使其免受机械损建筑物防雷

(5)室内的金属结构、设备和管道等均应与防雷接地相连，具体要求如下: 1)金属管道的两端及出入口处均应接地，接地电阻值应小 10 于。在入口处应和防雷接地装置相连。

2)距离小于100 mm的管道平行时，每隔20~30 m用金属线跨接一次。
3)管道交叉距离小于100 mm时，亦应用金属线跨接。 4)管道连接处(接头、阀门、法共盘等)用螺栓和丝扣连接时允许不另加跨接线。 (6)为防止架空线引入高电位，应采取如下措施:
措施:
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第二节建筑物防雷

1)允许将避雷针直接装在建筑物上，或利用金属屋顶作为接闪器。 2)应把防雷接地装置与其他接地装置以及自然接地体(金属水管、电缆金属外皮)全部连接在一起，以降低接地电阻和均衡电位。防雷接地装置应围绕建筑物构成闭合回路，其接地电阻不得大于5 。 3)屋面上的全部避雷针用导线连接起来。其引下线的间距为 15 m，应沿建筑物外墙均匀布置。在每隔15 m高度处，应敷设水平的闭合接地环路，将每条引下线在同一标高处连接起来，作为所在高度的设备、管道、构架等金属物的接地线以均衡电位，避免发生闪络现象。
(2)省级重点文物保护的建筑物和构筑物。

(3)十九层及以上的住宅建筑和高度超过50 m的其他民用建筑物。
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第二节建筑物防雷

(4)省级及以上大型计算机中心和装有重要电子设备的建筑物。 (5)存放与生产制造易燃、易爆物质的房屋。 (三)三级防雷建筑物 (1)当年计算雷击次数大于或等于0. 05次时，或通过调查确认需要防雷的建筑物。 (2)在建筑群中最高或位于建筑群边缘高度超过20 m的建筑物。 (3)高度15m及以上的构筑物，在雷电活动较弱地区(年平均雷暴日不超过15天)其高度可为20 m及以上。
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第二节建筑物防雷

4)接地装置应围绕建筑物构成闭合回路，并应与自然接地体 (金属结构物体)全部连在一起，以降低接地电阻和均衡电位。 5)室内外一切金属设置，包括外墙上设置的金属栏杆、金属门窗、金属管道均应与防止感应雷击的接地装置相连。 6)防止感应雷击装置与独立避雷针或架空避雷线系统相互间用金属连接，其地下相互间的距离应尽量远且不得小于3 m。 (二)二类建筑物的防雷措施

接闪器又称受雷装置，是接受雷电流的金属导体，其主要有避雷针、避雷带和避雷网三种。
1.避雷针
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第二节建筑物防雷

避雷针分为独立式避雷针和装在被保护物顶端的避雷针。常用水泥杆或金属构架立在地面上设置独立式的避雷针，根据保护范围来设计高度和根数。其作用是保护地面上高度不高的构筑物，如变电站、油库等。装在被保护物顶端的避雷针一般用来保护较为突出但水平面积很小的构筑物，如工地上的塔式起重机、井字架与龙门架等高大建筑机械设备。 2.避雷带避雷带也是一种接闪器，水平敷设在建筑物顶部突出部位，如屋脊、屋檐、女儿墙、山墙等位置，对建筑物易受雷击部位进行保护。避雷带一般采用镀锌圆钢或扁钢制成，其尺寸不小于下列数值:圆钢直径为8 mm;扁钢截面积为50 mm2;扁钢厚度为4 mm。
第三章建筑物接地与防雷

第一节建筑物接地第二节建筑物防雷
第一节建筑物接地

所谓接地，就是将电气设备的某一可导电部分与大地之间用导体作电气连接(在理论上，电气连接是指导体与导体之间电阻为零的连接;实际上，用金属等导体将两个或两个以上的导体连接起来即可称为电气连接，又称为金属性连接)。接地通常是用接地体与土层相接触实现的。将金属导体或导体系统埋入地下土层中，就构成一个接地体。接地体除采用专门埋设外，也可以利用兼作接地体的已有各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建(构)筑物的基础、非燃性物质用的金属管道和设备等，这种接地体称为自然接地体。用作连接电气设备和接地体的导体称为接地线。
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第二节建筑物防雷

(一)静电效应危害当雷电对地放电时，在雷击点主放电过程中，雷击点附近的架空电力线路、电气设备或架空金属管道上，由于静电感应产生感应过电压，过电压幅值可达几十万伏，使电气设备的绝缘被击穿，就会引起火灾或爆炸，造成设备损坏和人身伤亡。 (二)电磁效应危害当雷电对地放电时，在雷击点主放电过程中，雷击点附近的架空电力线路、电气设备或架空金属管道上，由于电磁感应产生电磁感应过电压，过电压幅值可达几十万伏，使电气设备的绝缘被击穿，就会引起火灾或爆炸，造成设备损坏和人身伤亡。

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第一节建筑物接地

一、工作接地在正常或故障情况下，为厂保证电气设备能安全工作，把电力系统(电网上)某一点，通常为变压器的中性点接地，称为工作接地，如图3-1所示。工作接地在减轻故障接地的危险、稳定系统的电位等方面起着重要的作用。

二、保护接地为保障人身安全、防止间接触电而将设备的外露可导电部分进行接地，称为保护接地，如图3-2所示。
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第二节建筑物防雷

4)金属结构物体距引下线不足1.5 m时，应与引下线就近相连。 5)避雷针安装的位置距煤气管道的水平距离不应小于3 m，并应高出煤气管道3 m。 (3)防止感应雷的措施: 1)建筑物为金属结构和钢筋混凝土屋面时，应将所有的金属物体焊接成闭合回路后直接接地。 2)建筑物屋面为非金属结构时，如有必要应在屋面敷设一个网格不大于8~10 m的金属网(一类民用建筑物的金属网格为 5 m*5 m)，再直接接地。 3)自房屋两端起，每隔18~24 m设置一根引下线。
时会有触电危险。因此，接地极应埋设在行人较少的地方，
要求接地极距被保护的建筑物不小于3 m。
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第二节建筑物防雷

四、建筑物的防雷措施 (一)一类建筑物的防雷措施 (扮防止直击雷的保护措施: 1)一般应采用独立避雷针或避雷线保护，接地电阻应小于 10 。 2)避雷线距离屋顶和各种突出屋面物体的距离(s)不得小于3 m。同时还应满足下式的规定: s 0.08R 0.05(h l ) (3-1) R-避雷线的冲击接地电阻( );
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第二节建筑物防雷

除上述几种形式的雷电损害以外，由于地理环境、建筑物不同等客观条件的差别，雷电对建筑物及电气设备设施造成的损害也不同。雷电电流的陡度越大，产生的过电压就越高，因此对设备绝缘的破坏也越严重。一般感应雷过电压的幅值可达300~400 kV。二、建筑物的防雷等级 (一)一级防雷建筑物 (1)具有特别重要用途的建筑物:如国家级的会堂，办公、科研、教学建筑，档案馆，大型博展馆，特大型和大型的铁路旅客站，国际性航空港，通信枢纽，国宾馆，大型旅游建筑，电视塔等。
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第二节建筑物防雷

(2)国家级重点文物保护的建筑物和构筑物。

(3)高度超过100 m的建筑物。
(4)凡房屋中有易燃、易爆物质的建筑物。 (二)二级防雷建筑物
(1)重要的或人员密集的大型建筑物，如部省级办公楼，省级会堂、博展、交通、通信、广播等建筑，以及大型商店、影剧院等。
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第二节建筑物防雷

(三)热效应危害由于雷电电流很大，雷电电流通过导体时，在放电的一瞬间，数值可达几十至几百千安。在极短的时间内导体温度可达几万度，使金属熔化、周围易燃物起火燃烧或爆炸、电气设备损坏、电线电缆烧毁、人员伤亡和引起火灾等。

(四)机械效应危害强大的雷电电流在通过被击物时，由于电动力的作用以及被击物缝隙中的水分因急剧受热而蒸发为气体，体积瞬间膨胀，使建筑物、电力线路的杆塔等遭受到劈裂损坏。
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第二节建筑物防雷

一、雷电的危害

空气中不同的气团相遇后，凝成水滴或冰晶，形成积石，而积石在运动中分离出电荷，当其积聚到足够数量时，就形成带电雷石。在带有不同电荷的雷石之间，或在雷石及由其感应而产生的存在于建筑物等上面的不同电荷之间发生击穿放电，即为雷电。
雷电在放电过程中，可能出现静电效应、电磁效应、热效应和机械效应等。雷电电流泄人大地时，对建筑物或电气设备、设施会造成巨大危害;在接地体周围会有很高的冲击电流，会形成对人有危险的冲击接触电压和跨步电压，若人体直接遭受雷击，易造成伤亡。
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第二节建筑物防雷

1)采用电缆埋地进户时，电缆两端钢恺和铅皮应接地。电缆从杆上引下来时，换线处的金属外皮、瓷瓶脚、避雷器的接地电阻应小于。进线端应与防雷接地装置相连。 10 2)采用架空进线时，在距建筑物150 m线段内，每根电杆及杆上瓷瓶脚等均应接地。除进线杆接地电阻均应小于10 外，其余的接地电阻均应小于。作保护用的低压避雷器应装 20 设在建筑物外墙上，并和防雷接地装置相连。 (三)三类建筑物的防雷措施 (1)在建筑物易受雷击的部位(屋脊、屋角、山墙等)，应采用避雷针或避雷带进行防雷保护。其接地电阻应小于 20 。
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第二节建筑物防雷

(三)接地装置接地装置由接地线与接地极组成，是引导雷电流安全入地的导体。接地极是指与大地作良好接触的导体。接地极分垂直接地极和水平接地极两种。

连接引下线和接地极的导体称为接地线。接地线通常采用直
径为10 mm以上的镀锌钢筋制成。当雷电流通过接地装置向大地流散时，接地点的电位仍然是很高的，人体走近接地极
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第二节建筑物防雷

(4)历史上雷害事故严重地区或雷害事故较多地区的较重要建筑物。在确定建筑物防雷等级时，除按上述规定外，在雷电活动频繁地区或强雷区可适当提高建筑物的防雷等级。三、建筑物防雷装置的组成建筑物防雷装置主要由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。 (一)接闪器
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第二节建筑物防雷

h-避雷线立杆的高度(m); l-避雷线的水平长度(m)。 3)避雷针地上部分距建筑物和各种金属物(管道、电缆、构架等)的距离不得小于3 m。避雷针接地装置距地下金属管道、
电缆以及与其有联系的其他金属物体的距离均不得小于3 m。

(2)当建筑物太高或由于建筑艺术造型的要求，很难装置与建筑物隔开的独立避雷针或架空避雷线保护时，应采取以下
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第二节建筑物防雷

(1)雷电接收装置及引下线可直接装设在被保护建筑物上。其接地电阻值应小于10 ，并和电气设备的保护接地装置相连。 (2)雷电接收装置除避雷针外，也可采用网格大于5~10 m的屋面避雷网。 (3)屋面上有煤气管道时，必须采用避雷针保护。避雷针安装位置距煤气管道不应小于3 m，并应高出煤气管道3 m。 (4)引下线之间的距离不得大于24 m。建筑物高度超过:30 m 时，超过部分每隔10~12 m应设置压环;压环可利用电气设备的保护接地环路充当，并将所有引下线在同一高度连接起来。
与带电外壳接触，不致发生触电事故。
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第一节建筑物接地

三、重复接地在低压电网中，零线除应在电源(发电机或变压器)的中性点进行工作接地以外，还应在零线的其他地方进行三点以上
的接地，这种接地称为重复接地，如图3-3所示。

重复接地既可以从零线上直接接地，也可以从接零设备外壳上接地。
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第一节建筑物接地

保护接地的形式有两种:一种是设备的外露可导电部分经各自的接地线分别直接接地;另一种是设备的外露可导电部分经公共的接地线或接零线接地。我国过去将前者称为保护接地，而将后者称为保护接零。

保护接地适用于中性点不接地的低压电网。由于接地装置的
接地电阻很小，绝缘击穿后用电设备的熔体就熔断。即使不立即熔断，也会使电气设备的外壳对地电压大大降低，人体