工业建筑的防雷及接地设计浅析
建设工程中的建筑物防雷与接地设计
建设工程中的建筑物防雷与接地设计近年来,由于气候变化等原因,雷击事故的发生频率呈逐年增长的趋势。
为了保障建筑物及其内部设备的安全,建筑物防雷与接地设计显得尤为重要。
本文将从建筑物防雷与接地设计的原理、常见措施以及实施方法等方面进行探讨。
一、建筑物防雷与接地设计的原理建筑物防雷与接地设计旨在通过合理的设计和布置,引导和分散雷击电流,保证建筑物及其内部设备的安全。
其原理主要有以下几点:1. 闪电的导引原理:建筑物防雷系统应当具备优良的导电通道,能够有效地吸引和引导闪电电流,使其安全地通过。
2. 接地原理:通过接地装置将雷电电流引至地球,从而达到分散和消除雷击电流的作用。
3. 引下原理:通过合理设置的避雷针、避雷网等装置,吸引并引导雷电电流进入接地装置,避免对建筑物造成损害。
二、建筑物防雷与接地设计的常见措施为了保证建筑物的防雷安全,我们通常采取一些常见的设计措施,包括:1. 安装避雷针:在建筑物的高处,如楼顶或者塔尖,设置避雷针,能够有效地吸引并接收闪电电流,保护建筑物及其内部设备的安全。
2. 铺设避雷网:在建筑物的外墙或者屋顶上,铺设避雷网,形成覆盖面积较大的接地面,增大接地物的面积,提高防雷效果。
3. 接地设计:合理布置接地装置,确保与建筑物内部金属构件的良好导电连接,方便将雷电电流引至地球。
4. 绝缘保护:在室内安装绝缘设备,对电气设备进行绝缘保护,避免雷击电流经过设备造成损坏。
三、建筑物防雷与接地设计的实施方法实施建筑物防雷与接地设计需要遵循一定的方法和规范,其中包括以下几个步骤:1. 选取合适的防雷系统:根据建筑物的性质、高度、所在地区的雷电活动频率等因素,选择合适的防雷系统。
2. 进行雷电风险评估:通过对建筑物及其周围环境的雷电风险评估,确定建筑物防雷措施的具体需求。
3. 设计防雷系统:结合建筑物的实际情况,进行防雷系统的设计,包括避雷针、避雷网、接地装置等的布置和连接。
4. 施工与安装:根据设计方案,进行防雷系统的施工与安装,保证设备安全可靠。
施工中的建筑物防雷与接地设计
施工中的建筑物防雷与接地设计在建筑物的施工中,防雷与接地设计是一个至关重要的环节。
合理的防雷与接地系统可以有效地保护建筑物及其内部设备免受雷击的危害,并确保人员的生命安全。
本文将探讨施工中建筑物防雷与接地设计的要点和注意事项。
一、建筑物防雷设计1. 建筑物结构考虑在设计建筑物时,需结合建筑物的整体结构考虑防雷措施。
尽量避免使用金属结构,或者减少金属结构的使用,以降低建筑物被雷击的概率。
如果必须使用金属结构,需采取合理的接地措施,将雷电引流到地下。
2. 雷击保护区范围确定根据建筑物的高度、周围环境和雷电活动频率等因素,确定不同的雷击保护区。
将建筑物划分为不同的雷击保护区,根据保护区的等级采取不同的防雷措施。
一般而言,建筑物的高度越高,雷击保护区的等级就越高,需要采取更严密的防雷措施。
3. 合理的避雷针位置在建筑物防雷设计中,避雷针的位置至关重要。
避雷针应尽量设置在建筑物顶部,并与建筑物金属结构相连。
避雷针的高度应超过建筑物的最高点,以确保有效引导雷电到达地面。
4. 电气设备的防雷保护在建筑物的电气设计中,需要考虑电气设备的防雷保护。
合理地设置避雷器、过电压保护器等装置,确保电气设备不受雷击的干扰和损坏。
同时,电气设备的接地也是非常重要的,要确保电气设备的良好接地,以便将雷击引流到地下。
二、建筑物接地设计1. 建筑物的总体接地系统建筑物的总体接地系统是指建筑物内外的接地系统的整体布置。
总体接地系统应包括建筑物的基础接地、电气设备的接地、防雷针的接地等。
通过有效的总体接地系统,可以将雷击电流迅速引流到地下,保护建筑物和内部设备。
2. 建筑物的基础接地建筑物的基础接地是保证整个接地系统正常工作的基础。
在建筑物的基础中设置合理的接地体,确保接地体与建筑物金属结构的良好接触,并与整个接地系统相连。
合理的基础接地设计可以有效地降低接地电阻,提高接地效果。
3. 接地电阻的测量和控制在建筑物的施工过程中,需要对接地电阻进行测量和控制。
浅析工业建筑的防雷及接地设计
浅析工业建筑的防雷及接地设计摘要:雷电流的危害巨大。
防雷接地系统能将雷电流迅速导入大地,保护人及设备免受雷电击危害,因此得到越来越多的重视。
接地是防雷最简洁有效的方法:有效的降低接地电阻,选择合适的接地体材料,设计完善的接地系统能使防雷接地系统达到长期高效的运行。
关键词:防雷;接地;材料;系统几千年前人类就见识到雷电的威力,由于知识的限制,人类只能对雷电保持敬畏之心,雷公电母的传说由此诞生。
直到上个世纪中叶,美国科学家富兰克林才真正地以科学实验的方式打开了探索雷电之门。
1 雷电的成因及危害雷电是大气中的放电现象。
产出雷电的云气象上多为积雨云,更常见的是雷雨云。
雷雨云的成电学说众说纷纭,目前国际上普遍认可的有三种学说:1、感应起电说。
2、温差起电说。
3、大水滴和冰晶的破碎起电说。
三种学说从不同角度分析雷云雨上正下负的电荷结构的成因,为人类进一步探索奠定了基础。
空气中的电子在强电场的作用下,形成电子雪崩。
在雪崩过程中形成激发态原子,射出有高能量的光子,当光子能量大于气体分子的电离能时,气体分子在这些光子的作用下产生光电离,形成大量的正离子和电子,这些新电子成为新电子雪崩源,并重复电子雪崩和光电离过程,形成巨大的电子流称之为流光,其速度比电子雪崩大一个数量级。
流光的过程是闪电放电的基本过程。
闪电可分为:云闪、地闪和特殊的球闪。
其中破坏力最大的是地闪,一次地闪是将雷云雨蓄藏能量瞬间释放到地面的闪击点,时间仅为几十微秒,产生的雷电流却高达几十至几百千安,电势差可达上万伏。
雷电流的热效应可将接闪点面积较小的金属熔化,或使非金属如树木等内部水分瞬间蒸发产生爆炸烧灼现象。
雷电流还能产生冲击破、次声波等危害。
雷电流能在放电后的地面建构筑物上形成局部高电势,雷电流的极大峰值和陡度也能形成强大的电磁场,从而产生感应电流,高电势和大感应电流同样对建构筑物及其内部设备有巨大的破坏作用,可能击坏设备,使金属开口处放电产生火花,甚至酿成火灾。
施工中的防雷与接地设计
施工中的防雷与接地设计在现代社会,电子科技的迅猛发展使得我们的日常生活中离不开各种电气设备,而电气设备的工程施工中,防雷与接地设计显得尤为重要。
本文将从防雷与接地的定义、施工中的问题和注意事项以及一些实用的设计建议等方面进行探讨。
一、防雷与接地的定义防雷是指通过合理的设计和设备采取一系列的措施来减少雷击带来的破坏力和威胁。
接地是指将电气设备的一些部件与地面形成良好的导电连接,以便将电流导入地面。
二、施工中的问题和注意事项1. 环境因素的考虑:在进行防雷设计时,需要充分考虑所在地区的雷电活动频率和强度。
不同地区的气候和环境条件可能对防雷的措施产生影响。
因此,施工前应进行充分的环境调查和分析,以确定相应的防雷设计方案。
2. 符合规范标准:防雷与接地设计必须符合国家和地方的相关规范标准。
施工前应仔细研究并理解这些标准,并确保设计方案符合规范要求。
同时,在施工过程中,应不断检查和测试确保设计与施工符合标准。
3. 合理的设备选择:在防雷与接地设计中,选择符合要求的设备和材料非常重要。
对于接地装置,需要选用导电性能好、耐腐蚀的材料,并保证连接牢固可靠。
此外,大型金属结构物的接地设计也需要合理选择接地电极材料。
4. 接地网的设计:接地网是一个重要的防雷与接地设施,应根据建筑物的规模和特殊需求进行设计。
一般情况下,接地网应能够提供低电阻路径,将雷电流安全地引入地下而不影响周围设备和人员。
三、防雷与接地设计的实用建议1. 综合考虑:进行防雷与接地设计时,需要综合考虑各种因素,如建筑物的类型、高度、地理环境、设备灵敏度等。
在施工前应进行详细的现场勘察和分析,并结合相关专业知识做出合理的设计。
2. 使用专业软件:可以借助专业的防雷与接地设计软件来辅助进行设计工作。
这些软件能够根据特定的要求和参数输出合理的设计方案,并提供模拟和计算工具来预测和评估设计的有效性。
3. 定期检查和维护:即使在施工完毕后,防雷与接地设施的定期检查和维护也是非常重要的。
建筑物防雷与接地系统设计
建筑物防雷与接地系统设计对于建筑物而言,防雷与接地系统的设计是非常重要的一部分,它能够保障建筑物免受雷击和电磁干扰。
本文将介绍建筑物防雷与接地系统设计的基本原则、步骤以及一些常用的技术和材料。
一、防雷与接地系统设计的基本原则1.综合考虑周边环境在进行防雷与接地系统设计时,需要综合考虑周边环境的因素,包括建筑物所处地理位置、气候条件、土壤情况等。
不同地区的自然环境差异较大,因此需要根据实际情况进行合理的防雷系统设计。
2.合理选择防雷措施根据建筑物的用途和特点,选择适当的防雷措施。
常见的防雷措施包括避雷针、避雷带、接地网等。
不同的防雷措施具有不同的特点和适用范围,需要根据具体情况进行选择。
3.合理布置接地系统接地系统是建筑物防雷设计中至关重要的一部分,它能够将雷击电流传导到地下,保护建筑物和人身安全。
因此,在接地系统的设计中,需要合理布置接地体和接地网,确保接地电阻达到规定的要求。
二、防雷与接地系统设计的步骤1.调查与分析首先,需要对建筑物周围的雷击情况、地质条件以及建筑物的用途进行调查与分析。
通过收集和分析相关数据,可以为后续的设计提供依据。
2.确定防雷措施根据建筑物的用途和特点,选择合适的防雷措施。
比如,在高层建筑中可以采用避雷针作为防雷装置,在工业厂房中可以采用避雷带等。
3.设计接地系统根据实际情况,设计合理的接地系统。
需要考虑接地体的数量、位置以及合理布置接地网等因素,确保接地电阻达到要求。
4.施工与检测根据设计方案进行施工,并在施工完成后进行接地系统的检测。
通过测试接地电阻等参数,验证接地系统的质量和可靠性。
三、常用的技术和材料1.避雷针避雷针是常见的防雷措施之一,它能够吸引和接收雷电,将雷击电流传导到地下。
避雷针通常由导体材料制成,比如铜或铝。
2.避雷带避雷带通常安装在建筑物的周围,能够将雷击电流引导到地下,起到保护建筑物的作用。
避雷带通常由导体材料制成,比如铜带或铝带。
3.接地体接地体是接地系统中的重要组成部分,它能够将雷击电流传导到地下。
关于工业园区的防雷设计探究
、
在各楼 层 的总配 电进线端 安装 第 二级 电源 防雷器 ( O n L K X — B 2 2 0 / 6 0 或 L K X— M2 2 o / 2 , 6 o电源防雷器) ;在机房 配电进线端并联安装第三级 电源 防
雷器 ( 如L K X — B 2 2 O , 4 O或 L K X— M2 2 0 / 2 / 4 0电源防雷器) , 重要 电子设备 由 于 其 耐 压 水 平 低 应 在 其 前 端 安 装 精细 级 电源 防 雷器 ( 如L KX — E 2 2 0 — 4 P T / 1 0 防 霄 插 座) 。 所 有 防 雷 器 均 应 良好 接 地 。
工业 园区不同于普通的民用住宅, 由于其种类繁多 , 用途各有特 点, 再
加 上单层层高较 高, 单间面积大 , 动力负荷 多, 因此 , 其 中大多数工业厂房 所 在环境有着严重的火灾隐患 以及爆炸危险。 所 以设计前要对设计对象有
深 入的了解, 才能具体问题具体解决。 常见工业建筑的防雷设计 工业园区应根 据其使用 性质, 是否具有 火灾 、 爆炸 危险环境确定 其防
科 学 理 论
科 学 与财 富
关于 工业 园区的防雷设计探 究
江
摘
鹏, 杨
熠
( 江 西省抚州市气 象局 3 4 4 0 0 0 ) 要: 随着国家环境保护政策深入落实 , 许多工业厂房大批迁移到城市郊区位 于开阔空旷平坦的地 带。 随之 出现新的问题就是怎样防治雷击 。 雷击有
极大 的破坏力, 其破坏作用是综合的, 包括 电性质 、 热性质和机械性质的破坏。由于雷电波 的侵袭是无孔不入的, 因此工业建筑的防雷设计 , 是一项综合性的 系统工程 , 只有按防雷技术规范的要求, 结合工程实际 , 使外部防雷和 内部防雷密切 结合 , 整体地采用各种 防雷措施, 才能充分发挥综合防雷 的有效作用。 关键 词: 工业园区; 防雷安全; 方式
工业建筑的防雷及接地设计浅析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
模块 、换 土 、加大 接地 网 的面积 、深 井法 、 爆破法 、增加接地极等 几种 常用方法 。 使 用降 阻剂及 接地模 块和 换土 的方法 施 工 费用 及难 度比较 大 ,降 阻效 果 不 明显且 一 定 时 间后容 易随 着水土 流失 ,达 不到 持续 降 杨娟 陈辰 阻的效 果 。 东 华 工程 科 技 股份 有 限公 司 ,安 徽 合 肥 2 5 0 0 2 4 加 大 接 地 网 的面 积 是 最 常 用 的 方 法 之 但 是增 加面 积 降阻的 效果 有限 ,面 积增 摘 要 备的 外露导 电部 分接 地 ,称为 防 电击接地 。 雷 电流 的危 害 巨大。 防雷接地 系统 能将雷 电 这种 接地还 可 限制线 路 涌流或 低压 线路 、设 大一倍时 ,接 地电阻才减t j ' , 2 9 . 3 %,有些厂 区 流迅 速导 入 大地 ,保护人 及 设备 免 受雷 电击 备 由于高 压窜 入而 B 『 起 的高 电压 ;当 电气设 受面 积限制 ,使用此 方法 也很 难达 到低 接地 危 害 ,因此得 到越 来越 多的重视 。接地 是 防 备故 障时 ,还 有利 于过 电流保 护装 置动 作而 电阻 。 雷 最 简洁 有 效 的 方 法 :有 效 的 降低 接 地 电 切断 电源 。这 种接 地 ,也是 狭义 的 “ 保 护接 深 井法和爆 破 法常用于 地 质恶劣 条件 , 技 术难度 较大 ,危 险性较 高 ,施 工成本 也较 阻 ,选择 合适 的接 地体 材料 ,设计 完善 的接 地” 。 高。 地 系统 能使 防 雷接 地 系统 达到 长期 高效 的运 2 . i . 2 防雷 击接地 将 雷电流导人大地 , 接 地极以 占地 面积小 、施 工难度低 、降 行。 以防 止雷 电流 使人 身受 到 电击或 设备受 到损 阻效 果持 久稳 定的特 征 常用于 多种 环境 中 。 关键词 害为 目的的接地。 防 雷;接 地 ;材料 ; 系统 2 . 1 . 3 防 静 电接地 将 静 电荷 引导 人大 但是 接地 极与 土壤 接触 范 围较 小泄 流效 果 有 几千年 前人类 就见识 到雷 电的 威力 , 由 地 ,以防 止 由于静 电积 聚对 人体 和设 备造成 限 ,每个 接地 极之 间要 保持 一定 距离 以防 止 于知 识 的限制 ,人 类 只能对 雷 电保持 敬畏 之 危 害而设 置 的接地 。静 电感 应 电流瞬 时极值 电流反 击 ,所 以在 厂 区范 围内接地 极也 不 可 心 ,雷 公 电母 的传 说 由此诞 生 。直到 上个 世 可达 很 大 ,有击 毁线路 设备 的可 能 。在化 工 无 限增加 。 因此我 们要选 择合 适的接 地极 与接地 网 纪 中叶 ,美 国科 学家 富兰 克林 才真正 地 以科 厂 内防 静 电接地 多用 于防止 静 电对 易燃 易爆 学 实验的方式打开 了探索雷 电之 门。 的油 、气储 罐 、容器 、反 应装 置及管 道等 的 配合使 用 ,才能达到满意 的接地效果 。 危险所 做 的保护 接地 ;也 用于 防止静 电敏感 因为铜 的导 电率较 好 ,而 且抗 氧化 的程 1雷电的成因及危害 度高 ,在普 通腐 蚀环境 中多采 用铜 为接地 体 雷 电是 大 气 中的放 电现 象 。产 出雷 电的 电子元器件遭受 损伤而设 。 2 . 1 . 4 防 电蚀接地 地下埋 设金属体作为 材料 ,考虑 到成 本 因素 ,铜包 钢接 地体 更适 云 气象上 多为积 雨云 ,更常 见的是 雷雨云 。 雷 雨云 的成 电学 说众 说纷纭 , 目前 国际 牺牲 阳极 或阴极 ,防止 电缆 、金属 管道 等受 合大面积使用 。 到电蚀。 铅是 不活泼 金属极 耐腐 蚀 、铅 包铜 即有 上普 遍认 可的有 三种 学说 :i )感应起 电说 。 2 . 2功能性接地 铜 的导 电性 又有 铅 的全能 防腐性 ,是 目前接 2 )温 差起 电说 。3 )大水 滴和 冰晶 的破碎 起 2 . 2 . 1 工作 接地 为 了保 证 电力 系统正 地最佳 选用 的材 料 ,适 合变 电站 ,输 电线 , 电说 。三种 学说 从 不同 角度分 析雷 云 雨上正 下 负 的 电荷结 构的成 因 ,为人 类进 一步 探索 常运 行 ,防止 系统振 荡 .保证 继 电保护 的可 发 电产核心 部分 特 别适 合脱硫 装置 等化 工装 靠性 ,在 交直 流 电力系统 的适 当地 方进 行接 置强酸性腐蚀地 区使用 。 奠 定了基础 。 锌 的材料性 能也具 有 阴极保 护功 能 ,锌 空 气中的 电子 在强 电场的 作用下 ,形成 地 ,交流 系统 一般 为 中性 点 ,直流 系统 一般 为 中点 。 包钢 等含 有较 厚镀 锌层 的材料 适 合于碱 性腐 电子 雪崩 。在 雪崩过 程 中形成 激发 态 原子 , 2 . 2 . 2 逻辑 接 地 为 了确保稳 定 的参考 蚀地 区使用 。 射 出有高 能量 的光 子 ,当光 子能 量大 于气体 分子 的 电离能 时 ,气体 分子 在这 些光 子的 作 电位 ,将 电子 设备 中 的某个 适 当金属 器件作 4接地系统的设计 逻辑 地 ” ,一 般采 用金 属 质底板 作逻辑 用 下 产 生 光 电离 ,形 成 大 量 的 正 离 子 和 电 为 “ 在 化工 工业厂 区的 设计 中 ,一 般采用综 子 ,这 些新 电子成 为新 电子 雪 崩源 ,并重 复 地 。 合接 地 系统 。防雷 接地 与防 静 电接地 等合 用 电子雪 崩和 光 电离过程 ,形成 巨大 的电子 流 2 . 2 . 3 屏蔽接地 将电气的干扰源 引入大 套 接 地系 统 。并 入全 厂接 地 网中 。包含 : 称之 为流 光 ,其速 度 比 电子 雪 崩大一 个数 量 地 中 ,抑制外 来 的 电磁 干扰 对 电子设备 的影 避雷针 、引下线和按地体 。 响 ,也 能减少 电子设备 本 身产生 的干扰 影 响 级 。流光 的过 程是 闪电放 电的基本过程 。 把 各种 接地并 入一 个接地 系统 可以使 全 厂成 为 一个畅 通 的大 型接地 网 。可 以有效 的 闪 电可 分 为 :云 闪 、地 闪和 特 殊 的 球 到其 它设 备 。 2 . 2 . 4信 号接地 为保证信号具有 稳定的 避 免雷 击时 各个 系统接 地 点 间产 生 电位差 , 闪。 其 中破 坏 力最 大 的是 地 闪 ,一 次地 闪 是将 雷 云雨 蓄藏 能量瞬 间释放 到地面 的 闪击 基 准 电位而 设置 的接 地 ,如检测 漏 电流 、阻 造 成雷 电反 击 。否则在 同一 厂 区内 ,接地 系 点 ,时 间仅 为几 十微 秒 ,产生 的雷 电流却 高 抗 测量 电桥 以及 电晕 放 电损耗等 电气参数 的 统分 开 ,还需 按 《 建筑 防雷设计规 范》 设计 达 几十 至几 百千 安 ,电势 差可 达上 万伏 。雷 接地 。 防雷 电反击措施 ,增加 接地系统的复 杂性 。 电流的 热效 应可 将接 闪 点面积 较小 的金 属熔 3 . 接地 电阻 建构筑 物 的基础 内有大 量钢筋 ,按 《 建 化 ,或 使 非 金 属 如 树 木 等 内部 水 分 瞬 间蒸 接地 极或 自然接 地极 的对地 电阻和接 地 筑防雷设计规范 要 求焊接制作成基础接地 发 产生 爆炸 烧 灼现象 。雷 电流 还能 产生 冲击 线 电阻的 总和 ,称 为接地 装置 的接 地 电阻 。 体 ,基础接 地体 与土 壤接 触面 积大 导流 效果 破 、次 声波 等 危害 。雷 电流能 在放 电后 的地 接 地 电阻 的数 值等 于接地 装置 对地 电压 与通 好 ,利 用 基础和 柱 内钢筋 做等 电位 连接 板 , 面 建构 筑物 上 形成 局部 高电势 ,雷 电流 的极 过接 地极 流入 地 中电流 的 比值 。按 通过 接地 将建 筑物 内部 的需要 接地 的 器件全 部连 接起 大 峰值 和陡 度也 能形 成 强大 的 电磁 场 ,从而 极 流 入地 中工频 交流 电流 求得 的 电阻 ,称 为 来 ,形 成一 个大 的 良好 的等 电位体 。在 雷 电 产 生感 应 电流 ,高 电势和 大感 应 电流 同样对 工频 接地 电阻 ;按通 过接 地极 流入 地 中冲击 来袭 时 ,可 以保 护 内部 人 员设 备不 受雷 电反 建 构筑 物及 其 内部设 备 有 巨大 的破 坏作 用 , 电流求得 的接地 电阻 ,称为 冲击接地 电 。 击伤 害 。再 利 用人 工接地 装 置将基 础接 地体 可 能击 坏设 备 ,使 金 属开 口处 放 电 产生 火 接地 极是 指埋 入地 中并直 接 与大地 接触 的各 和全 厂接地 网连 接起 来 ,这样 既可 以增 大接 花 ,甚 至酿 成 火灾 。雷 电流 巨大 的破坏 力使 种金 属导 体构 件 、金属井 管 、钢 筋混凝 土建 地 网的接 地面 积 ,又克 服 了单 体建 构筑 物接 人类 在现 代化 建设 中不 得不将 防雷 系统 的设 筑的基础 、金属管道和设备等 。 地体的局 限 性。 计 作为重 中之 重。 无 数 事 实 证 明接 地 电 阻 的 大 小 直接 影 综 上所述 ,一 个大 型的防雷 接地 系统 , 响接 地 系统 的效果 。在 土壤 电阻 率很 高的地 既要 ��
浅谈工业企业厂房的避雷保护设计
浅谈工业企业厂房的避雷保护设计虽然雷电事故是小概率事件,随机性强,但因其发生具有破坏性,故工业企业厂房的避雷保护设计要做好防雷工作,要从实际出发,因地制宜,采取合适的防雷措施,避免不必要的事故发生。
1、确定建筑物的防雷等级。
《建筑物防雷设计规范》(GB50057-97)中,对建筑物防雷类别的划分,除了由建筑物的功能定性外,第二、三类防雷建筑,还取决于建筑物的预计年雷击次数N。
N=K·Ng·Ae ,其中Ng=0.024Td1.3式中:N—建筑物年预计雷击次数(次/a)、K—校正系数,一般情况取1.0、Ng—建筑物所在地雷击大地年平均度(次/Km2·a)、Td—年平均雷暴日(d/a),马鞍山市区取80(d/a)、Ae—与建筑物截收相同雷击次数等效面积(Km2)、L—建筑物长度(m)、W—建筑物宽度(m)、H—建筑物高度(m)。
按照《规范》,以上类型的民用住宅年预计雷击次数均大于0.06次/年且少于0.3次/年,因此均应划为第三类防雷建筑物。
2、工业企业厂房直击雷避雷保护。
直击雷是带电云层与建筑物、其它物体、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象,并由此伴随而产生的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用;雷云所蕴藏的能量在极短的时间(其持续时间通常只有几微妙到几百微妙)就释放出来,此时瞬间功率是巨大的,破坏性很强;直接雷主要危害建筑物、建筑物内的电子设备和人。
防护直击雷主要依据国际电工委员会IEC1312-1~3《雷电电磁脉冲的防护》、《建筑物防雷设计规范》、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、《电子计算机机房设计规范》、《电子设备雷击导则》、《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》等。
通常都是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网或金属物件作为接闪器,将雷电流接收下来,并通过做引下线的金属导体导引至埋于大地起散流作用的接地装置再泄散入地。
保护建筑物本身不受雷电损害,以及减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地时对建筑物内部空间产生的各种影响。
浅谈工厂厂房建筑物防雷接地及仪表电气设备的接地
简议工业厂房的防雷接地方法及其设计
简议工业厂房的防雷接地方法及其设计摘要本文结合某地区的工业厂房进行分析,工业厂房一般具有跨度大、室内空间大等特征,工业厂房种类很多,使用性质多样,且不同于普通民用住房,其中大多数建筑物所在环境有着严重的火灾隐患或爆炸危险,一些工业厂房极易遭受雷击危害。
为了保障工业厂房安全,文章首先阐述了工业厂房防雷接地的重要性,对工业厂房的防雷接地方法及其设计进行了论述分析。
关键词工业厂房;防雷接地;重要性;方法;设计1 工业厂房防雷接地的重要性工业厂房通常具有大量的微电子生产设备,这些微电子设备工作信号电压较低,抗干扰能力差,而且必须具有较高的防静电要求,厂房内一般设置有弱电子设备IT信息中心等,因此做好厂房接地设计施工非常重要。
根据工业厂房内各器件设备用途等,可将其接地系统分为电气安全保护接地、防静电接地、电源系统接地、信息系统接地以及防雷接地等。
2 工业厂房的防雷接地方法分析2.1 工业厂房的电气安全保护接地方法工业厂房中的电气设备通常密集,如果保护接地不符合要求或不到位,一旦出现接地故障极易造成厂房内人员触电伤亡。
因此,要加强工业厂房内变压器、配电柜、高压开关柜、控制屏、固定式(携带式、移动式)用电器具等电气设备金属框架或外壳以及电力线路金属套管、桥架、接线盒外壳、铠装电缆外皮等保护接地,采用扁钢或铜导线作为保护接地的连接线,电气设备之间形成可靠的电气通路。
2.2 工业厂房的防静电接地方法工业厂房中的不同物质相互摩擦极易产生静电,而很多生产设备及仪器对静电压相当敏感,所以大量静电可对设备及仪器正常工作造成较大影响,致使工作出现错误甚至引发工作人员触电事故,而且严重静电还会导致火花放电引起厂房火灾事故。
为消除静电对工业厂房的危害,必须采取相应措施消除静电,接地是其中最简单且有效的消除静电措施,可将工业厂房内所有可能会产生静电的设备均进行可靠接地,在厂房重点地带设置分布有铜线网络的防静电地坪,这些铜线构成的金属网络形成电气通路作静电传导,以避免设备及人身所带静电荷达到危险电位,同时还要在防静电地坪所处的空间建筑混凝土柱上预留出接地端子,而且接地端子要与建筑柱内钢筋连接并接通接地极,待防静电地坪完全敷设后,将其内部的金属线连接接地端子,这样静电既可以经金属网络传导至接地端子然后沿建筑柱内钢筋泄流入接地极[1]。
工业建筑防雷接地电气设计探析
工业建筑防雷接地电气设计探析摘要:在目前社会发展过程中,经济的不断发展,也带动了科技的进步。
为了提高建筑工程施工的安全性,需要对防雷接地电气设计工作投入应有的重视。
在工业施工过程中,也需要推动电气工程施工的全面发展,电气部分作为建筑工程重要组成部分,施工质量直接关系到了建筑物的使用功能。
对此,也需要不断提升电气设计的技术水平。
由于科学技术的不断发展,电气工程在发展中也要面临多种多样的情况,施工难度系数相对增加,也带来了更多的质量问题。
为了推动建筑工程施工的高效发展,需要对建筑防雷接地,电气设计技术进行全面提升。
关键词:工程;防雷接地;电气引言:防雷接地系统在建筑物电气系统中作为重要的组成部分,对于推动施工的高效进行有着重要作用。
在当前工业建筑施工环节,可以采用接地系统,降低被雷击的风险,保证建筑物施工安全,进一步保护建筑内部人员不受雷击影响。
然而在当前防雷接地系统应用过程中,由于接地电网负荷过高,也会存在多种问题,影响阶梯系统的正常运转。
在电气工程接地设计中需要对建筑物,基础设施进行全方位的改善。
通过采用接地装置的方式,保证建筑物接地设计的合理性,在实际推进过程中,可以通过统一电阻设计值的方式推动后续工作的全面开展。
一、电气施工质量控制重要性分析经济的快速发展,提高了人们的生活水平。
因此,在日常生活中,人们对于建筑工程有了更高的要求,处理可以为人们提供居住场所外,也需要保证人们的人身安全。
为了达到这一要求,在施工中通过采用先进电气设备,可以推动建筑工程施工效率的不断提升。
在当前电气系统应用过程中,安全问题也引起了社会各界人们的关注。
对此需要推动电气施工技术的安全运行,保障电气设备的稳定运行,保证建筑物的使用寿命。
当然在目前电气施工配电箱安装过程中,也会存在多种多样的问题,这些问题的存在留下了严重的安全隐患,需要对这些问题进行及时解决,通过加强电气施工质量控制的方式有利于对问题全面解决,为建筑施工工作保驾护航。
工业建筑防雷系统剖析
硫磷 设计 与粉体 工 程
20 0 6年 第 6期
S P& B [ T NGI E N MH RE 。 ED E A NE RI C ・45 ・
工 业 建筑 防 雷 系统 剖 析
戴 治金
( 中国石化集团南京化学工业有限公司 , 江苏 南京 204 ) 10 8
雷 电对工 业建 筑 的危害 主要有 以下两 方 面 。
1 直击 雷击 、
永久性损坏 , 造成 巨大损失。例如 :92年北京气 19 象局 1 层气象中心大楼遭受雷击 , 6 楼内计算机 、 电
子设备受损 , 损失 达数 十万元 , 中断通讯 2 4小时;
20 06年 8月 1 日, 鲁 石化 公 司 10k 电胶 线 及 4 齐 1 V
摘 要: 随着工业控制 系 统内电子设备的数量和规模不断扩大, 而电子设备普遍存在 着绝缘强度
低 , 电压 耐受能力差的弱 点, 过 当其 因雷击受到电磁脉 冲, 特别是 闪电电磁脉冲的袭击 . 出现不 同程 度 会
的运行故障 , 甚至造 成 巨大损 失。因此 工业 建筑中的电子 设备应进行 多级 分流 ( 少于三 级防雷保护 ) 不
随着 信 息技 术 的迅 速发 展 , 工业 建 筑 中大量 在
对 我们 生活 产生 的影 响 , 主要 是 近地 的云 团 对地 的
放 电。据统计 , 近地云团大多是负电荷 , 其场强最大
可达 2 V m。 0k /
采用计算机技术 , 这些电子系统在受到电磁脉冲时 , 2 雷电的危害 经常出现程序运行错误 、 数据错误 、 时间错误 、 死机 或无故重新启动等故障 , 有时甚 至出现用电设备 的
较大的安全隐患 。在 工业建筑 中, 为保障计算机和
工业建筑接地设计要点分析
建筑设计建 筑 技 术 开 发·29·Architectural DesignBuilding Technology Development第47卷第3期2020年2月随着科技水平的提高,城镇化进程不断加快,建筑电气提出了更高的设计要求,防雷接地设计的地位日益突出。
如果建筑受到雷击,就会直接威胁到建筑自身及居民生命与财产安全。
所以为了确保建筑、设备及居民安全,工业建筑接地设计中,要综合考虑内外部防雷需求,加强接地设计,增强周边环境与建筑安全性,在此基础上,降低雷击事故发生概率。
1 防雷接地相关知识1.1 接地方法对于建筑而言,雷电袭击方式主要包含直击雷、感应雷与雷电反击,所以工业建筑中,预防方法以“泄”与“抗”为主,要求要结合实际情况,利用避雷设施,雷电达到过程中削弱其自身威力,实现防雷接地效果。
同时,对于相关电气设备,设置绝缘体或其他防电物质,以此尽可能降低雷电威力。
实际工作中,如果能有效结合这2种方法,结合工业建筑实际运行与周边情况,合理制订预防措施,就能从根本上实现防雷目标。
1.2 接地意义众所周知,工业建筑中安装防雷接地设备,与建筑运行及用户生命安全密切相关。
如果建筑遇到雷电袭击,建筑内部电流太大,就会产生机械力与热效应,由此损坏建筑内电气设备。
一般建筑项目施工中,因相关人员不重视防雷接地工作,施工操作随意、技术薄弱,使得整个项目施工不够完善,严重危害到工业建筑整体施工质量,无法保障项目使用、安全及寿命。
2 雷电发生的原因与危害大气环境中,雷电属于一种放电现象,云气象中,积雨云与雷雨云是雷电形成的主要因素。
现阶段,对于雷雨云成电学说,国际上主要有3种,即感应起电、温差起电及大水滴与冰晶破碎起电。
其从不同角度对上正下负电荷结构的雷云雨进行了分析,为人类探索自然奥秘提供了保障。
电子强电场作用下,空气中产生电子雪崩,在此过程激发态原子形成,迸射出能量高的光子,光子能量超过气体分子电离能情况下,光子影响下,气体分子形成光电离,产生大量正离子与电子,由此构成新电子雪崩源,对电子雪崩与光电离过程进行重复,由此形成的海量电子流称为流光,其速度明显高于电子雪崩。
工业建筑防雷接地电气设计探析
Science and Technology & Innovation|科技与创新2024年第05期DOI:10.15913/ki.kjycx.2024.05.056工业建筑防雷接地电气设计探析李锐帆(甘肃第一建设集团有限责任公司,甘肃兰州730071)摘要:随着工业建筑的不断发展和更新,防雷接地电气设计越来越受到关注。
雷电灾害给工业建筑带来的危害不容小觑,因此采取科学的防雷接地设计和措施,对于确保工业建筑的安全运行至关重要。
通过探讨雷电对工业建筑的危害以及防雷接地设计原则和处理措施,旨在提高工业建筑防雷水平,保障工业建筑的安全稳定运行。
关键词:工业建筑;防雷接地;电气设计;雷电灾害中图分类号:TU856;TU895 文献标志码:A 文章编号:2095-6835(2024)05-0191-03雷电是自然界中的一种常见现象,但其给工业建筑带来的危害往往十分严重。
直击雷和感应雷都会对工业建筑的设备和人员造成威胁。
因此,采取科学的防雷接地设计和处理措施是必要的[1]。
本文将从防雷接地设计原则、防雷接地处理措施和提高工业建筑防雷水平的具体措施3个方面探讨该问题,旨在为工业建筑的防雷接地电气设计提供一定的参考。
1 雷电对工业建筑的危害1.1 直击雷工业建筑防雷接地电气设计中,直击雷是一种重要的雷电灾害形式。
直击雷指雷电直接击中建筑物或其附近的物体,通常会在建筑物或物体表面形成一个或多个“雷电痕迹”,严重时可能造成设备故障、火灾等后果。
直击雷对工业建筑的危害主要表现在以下几个方面:首先,直击雷可能对工业建筑的设备和设施造成破坏,当雷电直接击中建筑物时,其巨大的电荷和电能会导致建筑物内部的电气设备损坏,如熔断器、断路器、电缆等[2];其次,直击雷可能破坏建筑物的物理结构,如钢结构建筑中的螺栓、焊缝等;再次,直击雷可能对工业建筑的人员造成伤害,雷电直接击中建筑物时,其释放出的能量非常巨大,可能对工业建筑内部的人员造成电击、烧伤等伤害;最后,直击雷还可能对工业建筑的环境造成危害,雷电放电过程中产生的电磁辐射会对周围的环境产生影响,如对无线电通信的干扰等[3]。
工业建筑接地设计要点分析
工业建筑接地设计要点分析摘要:随着科技水平的提高,城镇化进程不断加快,工业建筑提出了更高的设计要求,防雷接地设计的地位日益突出。
如果建筑受到雷击,就会直接威胁到建筑自身及居民生命与财产安全。
所以为了确保建筑、设备及居民安全,工业建筑接地设计中,要综合考虑内外部防雷需求,加强接地设计,增强周边环境与建筑安全性,在此基础上,降低雷击事故发生概率。
关键词:工业建筑;接地设计;系统设计引言我国近年来建筑工程向现代化方向发展,建筑工程中安装的各种设备越来越多,建筑的高度也不断提高。
由于这些因素,建筑物更容易遭受雷击灾害,安装建设工程的各种设备时必须做好防雷接地措施。
建设单位要根据建设项目的设备实际情况,选择适当的防雷接地装置,采用合理的建设技术,按照设备的防雷设计要求和相关建设运行规范进行建设工作,提高防雷和接地工程的质量安全,保障建设工程及相关设备的安全,为相关工人的生命财产安全提供可靠保障,推进我国建设项目的持续智能方向。
1工业建筑防雷接地的相关内容工业建筑防雷接地,指的是在建筑物遭受雷电袭击的时候,能够在第一时间将引入的雷电电流导入大地中,削弱雷电的破坏力,起到防雷击灾害的作用。
在进行防雷接地施工的过程中,要注意以下几个部分:一是防雷装置,包括建筑物内部的防雷装置和外部的防雷装置;二是避雷引下线,指的是安装于避雷针下方的导线体,将雷电电流导入地下,其具有极强的耐热性、较好的导电性;三是接地设置,目前我国建筑防雷接地设置分为两种,一种是保护性接地,主要是为了维护设备及人员的安全,另一种是功能性接地,主要是确保设备功能的正常运行。
2工业建筑防雷接地常见施工问题2.1接地线方面工业建筑防雷接地施工中,一般是在接地设备上安置接地线并将其埋置在一定深度的地下,以此充分发挥防雷效果。
但实际防雷接地施工中,因接地防雷设备埋置深度与相关规定指标不相符,且项目施工过程中相关保护不到位,直接影响到了接地线运行情况,进而无法保障整个建筑的防雷效果。
关于对厂房的防雷接地的思考
关于对厂房的防雷接地的思考摘要:伴随着我国社会现代化程度的不断提升以及科技技术发展水平的日益完善,特别是在我国社会具有的城市化水平不断提高的环境下,人们对企业厂房具有的防雷能力给予了越来越高的关注。
然而由于各行业厂房的构造形式具有的复杂程度存在较大差异,因此对应的防雷措施也必须具有多元化的种类和要求。
通过对各种防雷接地措施的有效完善,使各类型的厂房具有的防雷能力都能够达到令人满意的程度。
本文针对厂房防雷接地相关措施,展开详细的分析,进一步提高厂房防雷措施有效性的同时,为各行业安全稳定发展奠定坚实的基础。
关键词:防雷接地;接闪器;避雷针;避雷线;避雷带引言:对于我国大部分企业的厂房而言,从外观形式上来分析,很难对其具有的保护标准进行区分。
只有通过对其具有的性质和用途以及对应素材进行了解和分析,才能保证对应的防雷接地措施具有较高的有效性。
目前我国主要应用在厂房避雷方面的避雷接地措施有接闪器、避雷针、避雷网、避雷线这几种。
因此加大对防雷接地措施的完善力度,对其中存在的问题进行深入分析,在此基础上,采取有效的措施将存在的问题逐一解决,进一步促进我国各行业的全面发展。
1 接闪器对于接闪器装置的作用而言,就是专门针对雷电进行收集的金属物质,目前我国主要使用的接闪器类型包括:避雷针、避雷线、避雷网。
为了保证接闪器能够有效接收雷电,必须利用引下线将接闪器与接地装置进行有效连接。
通过接闪器具有的金属特点,能够保证在雷电接近厂房时,与雷电之间产生的电场始终保持在最大强度,从而将雷电引入接闪器中,这样雷电产生的电流就能通过引下线和接地装置的作用,安全的泄放到大地中。
不仅能够将了点具有的危害最大限度降低,而且还能保证厂房在雷电天气具有较的安全性进一提高。
2 避雷针对于避雷针而言,主要对高层建筑物、配电装置、露天发电设施在遇到雷雨天气时进行有效保护,使其不受雷电攻击。
目前我国大部分避雷针的材质都是以不锈钢、镀锌钢管、镀锌圆钢为主,其下端在引下线的作用下,与接地装置链接并焊接,上端则直接安装在电线杆、支柱、建筑物上,并采取有效措施将其顶端磨尖,这样能够有效促进避雷针顶端放电。
浅谈工业建筑防雷接地电气设计
浅谈工业建筑防雷接地电气设计发布时间:2022-10-12T07:49:52.711Z 来源:《建筑创作》2022年8期作者:翟显仲[导读] 在我国社会经济快速发展背景下翟显仲上海智英化工技术有限公司天津分公司摘要:在我国社会经济快速发展背景下,建筑应用对防雷系统的设计提出了严格要求。
因此,在展开防雷系统设计过程中,呈现出了极强的烦琐性、复杂性。
建筑设计单位及建筑施工单位都应重视防雷接地保护问题,提高防雷接地设计合理性,科学规划防雷接地设计形式。
同时,在防雷接地装置施工作业过程中,要严格做好施工质量管理,采用合理的施工作业方法,提高防雷接地施工质量,确保防雷接地装置能够时刻发挥效用。
基于此,本文主要分析了工业建筑防雷接地电气设计。
关键词:工业建筑;防雷接地;电气设计;探寻中图分类号:TS201 文献标识码:B引言建筑电气对应的防雷接地工作,于防雷系统中取得了普遍的运用,可以让电气的安全性得极大的提高。
工业建筑在全面建设应用过程当中,防雷接地电气系统一定要科学合理,对于国家所提出具体要求标准进行满足,同时还要根据实际情况进行建设,这样才会对工业建筑本身做出充分的保护1防雷接地相关要求防雷接地施工十分有必要,这是因为建筑物存在雷击危害,常见的雷击形式有三种:直击雷、感应雷、雷电反击。
当雷击中建筑物后,会产生较大的电流,形成热效应,这会对建筑工程的电气设备产生极大的危害,致使其受损,无法运行,严重时还会危害到人们的生命安全。
因此,在进行建筑电气安装的时候,应当采取有效措施进行防雷接地施工,安装防雷接地装置,将雷击产生的电流引入大地中。
为保障防雷接地施工的顺利开展,应当先清理干净施工现场,满足施工条件要求,准备好相应的施工工具和材料[1]。
2工业建筑防雷接地电气设计2.1避雷支架安装装设避雷支架作为防雷接地施工活动开展过程中十分关键的内容。
在安装期间,拥有专业技能的工作人员应依照事先绘制的图纸完成安装,通常是运用侧位打眼法;如果碰到真实施工状况与设计图不一致等情况,需要向有关负责人进行咨询,以保证施工工艺的精准性。
工业建筑的防雷及接地设计浅析
工业建筑的防雷及接地设计浅析【摘要】雷电的危害是巨大的,每天因为雷电问题都会给我国带来一定的经济损失。
因此,工业建筑如何设计合理的防雷接地,在不影响工业生产的前提下,达到最好的避雷效果是非常重要的。
【关键词】工业建筑;防雷;接地前言文章简要介绍了雷电的危害及工业建筑防雷接地设计要点,对工业建筑物防雷接地技术进行了阐述,同时通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对水泥厂等类型的工业建筑的防雷及接地设计进行了探讨。
雷电的危害雷电是自然界中常见的自然现象。
当雷云来临时,地面上的一切物体,尤其是导体,由于静电感应,聚集了大量与雷云极性相反的束缚电荷。
在雷云对地或对另一雷云闪击放电时,云中的电荷就会变成自由电荷,从而产生很高的静电,其电压幅值可达几万至上百万伏。
雷电的主要危害如下:1.雷电直接击在建筑物上而产生的热效应作用和电动力作用建筑物或设备等对地放电所产生的电击现象,称为直接雷击。
此时,雷电的主要破坏力在于电流特性,而不在于放电产生的高电位。
雷电流通过导体时产生大量热量,使金属熔化、飞溅,从而引起火灾或爆炸。
在雷电流经通道上,物体的水分和缝隙中的气体剧烈膨胀,产生巨大的机械力,使建筑物遭到破坏。
被击建筑物上同性电荷之间的斥力和雷电流在拐角处或相平行处的推力也有很强的破坏作用。
2.雷电的二次作用,即雷电流产生的静电感应作用和电磁感应作用由于雷电流变化梯度大,因而产生强大的交变电磁场,使建筑物的金属构件产生很高的感应电压和很大的感应电流。
若回路间的导体接触不良,可导致局部过热,若回路有间隙,可引起火花放电。
3.雷电波侵入智能控制系统的电源线、信号传输线或进入控制室的金属管线遇到雷击或被雷电感应时,雷电波沿着这些金属导线侵入到设备内部,形成电位差,使设备损坏的现象,称为雷电波侵入。
雷电波侵入将通过线缆间接传输给智能建筑的系统及设备,间接造成设备损坏。
三、工业建筑物防雷接地技术1.离子接地防雷系统离子接地系统是采用先进技术,研制生产的新型接地系统。
浅谈工业建筑防雷接地电气设计
浅谈工业建筑防雷接地电气设计发布时间:2023-01-11T07:55:10.747Z 来源:《建筑实践》2022年8月16期作者:王迪[导读] 文主要简单介绍了工业安装中防雷接地施工的相关要求王迪唐山市新地工程勘察设计有限公司河北省唐山市063000摘要:文主要简单介绍了工业安装中防雷接地施工的相关要求,分析了建筑工业安装中防雷接地施工技术要点,探讨了保障建筑工业安装防雷接地施工质量的有效措施,以明确防雷接地施工的重要性,保障工业工程的顺利开展,提高电器在使用过程中的安全性,需不断地创新工业安装防雷接地施工技术,贯彻落实相关施工制度,从而提高工业电气安装施工水平,推动建筑工程的可持续发展。
关键词:工业建筑;防雷接地;电气设计引言讨论了工业建筑防雷接地设计中存在的问题,分析了工业建筑工程深度规定中防雷接地系统的设计内容。
通过参考建筑物防雷标准,结合工程案例提出了工程项目中特别是工业建筑和建筑防雷接地系统,需设计防雷接地系统提高防雷接地系统的施工质量及防雷接地系统可靠性。
1然雷电危害分析在大自然当中经常会遇到积雨云的云际现象,这个时候就会产生大量的雷电雨情况,雷电雨的发生伴随着一定的放电现象。
放电又分为雨水感应起电、温差感应起电和水滴凝结破碎起电,这三种雷电放电形式存在一定的不同,通过存在的正负结构进行区分处理。
在空气当中出现大量的电子会形成一定的强电场反作用,这个时候就会形成大量的电子崩塌现象。
整个反应过程会释放出大量的原子高能量,如果表现出的能量最大值超过气体当中分子电离所产生的能量最大值,这个时候气体分子就会分离出大量的光电离子结构,其中正离子结构会形成新型的电子崩塌现象,电子结构在崩塌过程当中与光电离子交叉会形成大量的电子流光,这些电子流光的反应速度要远远高于电子崩塌的反应速度,在形成过程当中会夹杂着各种各样的雷电现象,这就是整个放电过程解析。
2防雷接地施工技术分析2.1接地安装技术接地安装技术是防雷接地施工中非常重要的一个环节,在建筑施工中,防雷接地施工选用的接地方法一般都是共同接地,但如果在实际操作中出现突发情况,则要及时更改为人工接地的方法。
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工业建筑的防雷及接地设计浅析
【摘要】雷电的危害是巨大的,每天因为雷电问题都会给我国带来一定的经济损失。
因此,工业建筑如何设计合理的防雷接地,在不影响工业生产的前提下,达到最好的避雷效果是非常重要的。
【关键词】工业建筑;防雷;接地
前言
文章简要介绍了雷电的危害及工业建筑防雷接地设计要点,对工业建筑物防雷接地技术进行了阐述,同时通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对水泥厂等类型的工业建筑的防雷及接地设计进行了探讨。
雷电的危害
雷电是自然界中常见的自然现象。
当雷云来临时,地面上的一切物体,尤其是导体,由于静电感应,聚集了大量与雷云极性相反的束缚电荷。
在雷云对地或对另一雷云闪击放电时,云中的电荷就会变成自由电荷,从而产生很高的静电,其电压幅值可达几万至上百万伏。
雷电的主要危害如下:
1.雷电直接击在建筑物上而产生的热效应作用和电动力作用
建筑物或设备等对地放电所产生的电击现象,称为直接雷击。
此时,雷电的主要破坏力在于电流特性,而不在于放电产生的高电位。
雷电流通过导体时产生大量热量,使金属熔化、飞溅,从而引起火灾或爆炸。
在雷电流经通道上,物体的水分和缝隙中的气体剧烈膨胀,产生巨大的机械力,使建筑物遭到破坏。
被击建筑物上同性电荷之间的斥力和雷电流在拐角处或相平行处的推力也有很强的破坏作用。
2.雷电的二次作用,即雷电流产生的静电感应作用和电磁感应作用
由于雷电流变化梯度大,因而产生强大的交变电磁场,使建筑物的金属构件产生很高的感应电压和很大的感应电流。
若回路间的导体接触不良,可导致局部过热,若回路有间隙,可引起火花放电。
3.雷电波侵入
智能控制系统的电源线、信号传输线或进入控制室的金属管线遇到雷击或被雷电感应时,雷电波沿着这些金属导线侵入到设备内部,形成电位差,使设备损坏的现象,称为雷电波侵入。
雷电波侵入将通过线缆间接传输给智能建筑的系统及设备,间接造成设备损坏。
三、工业建筑物防雷接地技术
1.离子接地防雷系统
离子接地系统是采用先进技术,研制生产的新型接地系统。
尤其适用于各类有较高接地要求、接地工程难度较大的场所,与传统的接地方式相比较,能使雷电冲击电流及故障电流更快地扩散于土壤中,因此,在恶劣的土壤条件下,接地效果尤为显著。
离子接地系统在接地极中加入可逆性缓释填充剂。
这种填充剂具有吸水、放水、可逆的特点。
当它吸水时,可以吸收自身100-500倍的水分,当外部环境干燥缺水时,又可以完全释放拥有的水分,达到周边水分平衡,这种可逆反应,有效保证了壳层内环境的有效湿度,保证了接地电阻的稳定。
通过这种方式产生的离子吸收大地水分后,可以通过潮解作用,将活性电解离子有效释放到周围的土壤中,使接地极成为一个离子发生装置,从而改善周边土质使之达到接地要求。
接地极外部填充剂通过与其内部电解离子填充剂的相互作用产生针对壳层土壤的化学处理,降低壳层土壤的电阻率,同时在缓释接地极与大地土壤之间,形成了一个过渡带,增大了接地极的等效截面积和土壤的接触面积,消除了接地体与土壤之间的接触电阻,改善了地中的电场分布,填充剂良好的渗透性能,深入到泥土及岩缝中,形成树根网状,增大了地中的泄流面积。
2.低电阻接地防雷系统:
低电阻接地模块是一种以非金属材料为主的接地体,它由导电性、稳定性较好的非金属矿物和电解物质组成,增大了接地体本身的散流面积,减小了接地体与土壤之间的接触电阻,具有强吸湿保湿能力,使其周围附近的土壤电阻率降低,介电常数增大,层间接触电阻减小,耐腐蚀性增强,因而能获得较小的接地电阻和较长的使用寿命。
四、工业建筑防雷接地设计要点
1.防止直击雷的设计
避免建筑物受直击雷的伤害可设置接闪器,其避雷的形式主要有接闪杆、接闪带和接闪网三种,在现代的高层建筑物设计,为了达到良好的视觉效果,通常不设置避雷针,而是在结构中应用避雷带和避雷网进行防雷。
因此,在进行建筑物设计时根据实际需要选择适当的接闪器装置,其材料必须具有良好的机械强度、耐腐蚀性、足够的热稳定性,以满足高温高热的雷电流的破坏。
在建筑物进行防直击雷设计时,也可利用钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置,若没有钢筋混凝土地梁的建筑物,可在槽坑外沿设置镀锌扁钢进行防止直击雷。
2.防止侧雷击的设计
防止侧雷击可采用钢构架和钢筋混凝土的钢筋互相连接进行防雷设计、30m 以上外墙上的栏杆,门窗等较大的金属物应设计和防雷装置相连。
对于竖直敷设的金属管道以及金属物顶端和底端都应设计成与防雷装置相连接;有的建筑物中没有组合柱和圈梁,设计时每隔3层在外墙内敷设一圈镀锌圆钢做均压环,对于有组合柱和圈梁的建筑物的设计,可以利用圈梁的钢筋做均压环。
同时,建筑物内的各种竖向金属管道每隔3层都应与均压环进行一次连接,均压环应和防雷装置的引下线进行连接。
3.防雷电感应和雷电波侵入的设计
在进行防雷电感应和雷电波侵入的设计时,可利用建筑物内的设备外壳,管道,构架等与防雷接地装置或者电气设备的保护接地装置相连。
对于较长的金属物,如平行敷设的管道、构架等净距离大于10cm时,应采用金属线跨接,当跨接点的间距不应大于30m,交叉净距离小于10cm时,交叉处应跨接。
若低压线路全线以电缆敷设的方式进行直接埋地引入,应在入户端处将电缆金属外皮或保护钢筋接至防雷接地装置上。
对于通过架空线或护套电缆穿钢管直接埋地引入设计时,可采用长50m的电缆进户,并在电缆交接处安装好避雷器进行避雷设计,以免将雷电流引入地面,破坏建筑物或危害人身安全。
五、水泥厂等工业建筑的防雷及接地设计构成
一个完整的接地防雷控制装置通常包括防雷装置和接地装置两部分。
防雷装置主要由雷电接收装置和下引线组成。
常用的雷电接收装置有避雷针、架空地线、接闪器等,其主要作用就是直接或者间接收集雷电释放的冲击波。
下引线实际上是一个连接雷电接收装置和接地装置的导体。
防雷装置工作和运行的主要原理是:雷电发生时,会释放大量雷电流,威胁电气设备的正常运行。
雷电流是一种冲击电流,波头时间极短,仅2.6X10-6所以按雷电流波形重复5次放电计算其热效应,按钢筋与混凝土接触的表面积的允许雷电流密度,对温度值要求不超过80℃的混凝土构件,不大于72kA人m2,无温度值要求的不大于87kA/m2。
但是,经验证明,使钢筋体与外表面之间的混凝土层局部破坏的极限冲击电流密度是175kA/m2。
所以,混凝土承受雷电流的能力是足够大的,利用住宅混凝上构件中的钢筋作避雷装置,是足够安全的。
而通过防雷装置,雷电流会自动被接闪器接收,之后通过下引线接入大地中,众所周知,大地的电容量极大,且电阻较低,其任何一点的电位都为零,这样就能够降低雷电流对电气设备的危害。
接地装置是接地线和接地体(极)的总称。
接地线和接地体都是金属导体,但接地线一般由电气设备的接地端子担任,主要连接的是零线和接地体;而接地体一般被埋在土壤中,与大地直接接触,同时按照敷设方式的不同,接地体还分为垂直、水平两种。
接地装置的主要作用就是,通过接地线和接地体,将获得的雷电流引入大地中,之后这些电流会以梯状的方式扩散开来,降低雷电流的强度。
作接地极的建筑钢筋混凝土基础的水泥,应用硅酸盐作基料的,如硅酸盐水泥、矿渣水泥等,周围土壤的含水率不低于4%,基础内的钢筋与混凝土接触的表面积的允许流散雷电流密度、不超过下列数值:对温度值要求不超过80℃的基础,为72kA
/m2,对无温度值要求的基础,为87kA/m2。
构件内钢筋的节点,应绑扎或焊接,各构件之间必须连接成电气通路。
另外在接地装置中,无论接地体和接地线本身或者在与地面接触的过程中,都会有一定的电阻,它们通常被称为接地电阻。
接地电阻的测量方法可分为:电压电流表法;比率计法;电桥法。
土壤电阻率的计量单位有Ω.m,Ω.cm两种。
外方提供给我们的提升机井塔周边土壤电阻率为37.6Ω.cm。
这涉及单位转换,37.6Ω.cm到底是37600Ω.m还是0.376Ω.m,两者相差一万倍,结果完全不同。
当时我们想当然把37.6Ω.cm换算为37600Ω.m,独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω,独立的安全保护接地电阻应≤4Ω,独立的交流工作接地电阻应≤4Ω,独立的直流工作接地电阻应≤4Ω,防静电接地电阻一般要求≤100Ω。
在接地装置中,降低接地电阻,是整个装置运行的关键。
将接地防雷控制系统应用于水泥厂的电气化系统中,能够减少雷电发生时产生的巨大雷电流对电气设备的破坏,保证电气化系统的正常运行,保证水泥厂员工的人身安全,从而促进水泥厂有序有效地发展生产。
六、结束语
不同工业建筑的电气设备类型不一样,建筑地点不一样,选择相关的防雷接地系统也就不一样,对工业建筑进行分析,选择合适的防雷接地系统,这样才能达到防雷效果的最大化。
参考文献:
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