防雷与接地

2.防感应雷及高电位反击 当进出线路与各种管道很多（一类、二类建 筑〕，很难做到与避雷引下线及接地装置离开 一定距离时，采用总电位连接，即将建筑物的 柱子、圈梁、楼板基础主筋相互焊接，其余的 互相绑扎成通路，柱顶主筋与避雷带相连，所 有变压器的中心点，电子设备的接地点，进入 或引出建筑物各种管道、电缆等线路的PE线都 通过建筑物基础一点接地。
这是 下行 雷电 放电 的图 片
雷云——雷电先导 ——迎雷先导 ——主放电阶段 ——余辉放电 主放电电流很大，高达几百千 安，但持续时间极短，一般只有 50～100μs。 余辉放电阶段电流较小，约几 百安，持续时间约为0.03～ 0.15s。
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• 采用人工引下线应在1.7m左右，设引下 线断接卡，以便测量接地电阻。 利用柱内钢筋作为引下线时，顶部及 室外离地0.3m处各预埋与主筋相连的钢 板，上部与避雷带相连，下部用作外形 接地极或测量接地电阻用。当利用柱内 主筋作为引下线又利用基础主筋作接地 装置，两者相互连接时，则不必设断接 卡。
• 专设引下线时，其根数不应少于2根，宜对称布 置，引下线间距不应大于18m(一类)/20m（二类〕 /25m(三类)。利用柱内主筋作为引下线时，引下 线间距不应大于18m(一类)/20m（二类〕 /25m(三类)，但建筑外廓各角上的柱筋都应利用。
引下线 等电位连接处
• （3）接地装置 • 人工接地体按接地装置尺寸，垂直接地体的长度 一般为2.5m，其顶距地面0.6～0.7m,相距5m。 • 水平及垂直接地体应离建筑物外墙、出入口、人 行道不小于3m,否则，可采用深埋接地极等方式。 • 应优先利用基础内的钢筋作为接地。 （当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不 低于4％，基础外表面无防水层时。） 利用基础内的钢筋作为接地极，利用地圈梁组 成闭环回路，其接地装置应满足冲击接地电阻要 求。
4.防侧击雷 • 从30m（一类〕/45m（二类〕起每隔不大于6m沿 建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连（一 类〕/钢构架和混凝土的钢筋互相连接（二类〕。 • 30m （一类〕/45m（二类〕 /60m（三类〕及以 上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷 装置连接。 • 在电源引入的总配电箱处，宜装过电压保护器 （一类〕。
3.避雷线
截面不应小于35m2 的镀锌钢绞线。
4.金属屋面
除一类防雷建筑物外，金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器
。
引下线 圆钢直径不应小于8mm。 扁钢截面不应小于48m2，厚度不应小于4mm。
接地体 1.人工接地体 • 垂直接地体宜采用圆钢、钢管或角钢，最常 用为钢管长2.5m，直径50mm。 水平接地体宜采用扁钢。 圆钢直径不应小于10mm。 扁钢截面不应小于100m2，厚度不应小于4mm。 角钢厚度不应小于4mm。 钢管厚度不应小于3.5mm。
3．阀型避雷器 阀型避雷器由装在密封 磁套管中的火花间隙组 和具有非线性电阻特性 的阀片串联组成。
4．金属氧化物避雷器 金属氧化物避雷器又称压敏避雷器。它在结构上 没有火花间隙，由氧化锌或氧化铋等金属氧化物 烧结而成的压敏电阻片（阀片）组成。 这种避雷器的阀片具有优异的非线性伏安特性， 在工频电压下，阀片具有极大的电阻，呈绝缘状 10 11 态， [（电阻率高达10 -10 Ω·cm）通过的漏电 流很小（μA级）] ，过电压过后，能迅速有效的 阻断工频续流，因此无需火花间隙来熄灭工频电 压引起的电弧；当电压超过一定值（称为起动电 压）时，阀片“导通”，呈低阻状态，将大电流 泄入地中；当危险过电压消失以后，阀片迅速恢 复高阻绝缘状态。
仅用于防雷其接地电阻可为 10Ω（一类二类〕；用于防雷及 变压器中心点接地则为4Ω；用 于共有接地系统则1Ω。
4、供配电系统防雷
避雷器种类 1．保护间隙 保护间隙又称放电间隙， 是最简单的防雷保护装置， 它由主间隙S1、辅助间隙 S2和支持瓷瓶组成。主间 隙按结构型式不同，分为 棒型、环型和角型。
2．管型避雷器 管型避雷器由产气管、内部间 隙和外部间隙三部分组成。 产气管由纤维、有机玻璃或塑 料制成。 内部间隙装在产气管内部，一 个电极为棒形，另一个电极为环 形。 外部间隙设在避雷器和带电的 导体之间，其作用是保证正常时 避雷器与电网的隔离，避免纤维 管受潮漏电。 由于管型避雷器伏秒特性较陡，不易与变压器的伏 秒特性相配合，且在动作时有气体喷出，因此，管 型避雷器主要用于室外线路上。
流注停顿形成先导， 先导分级向前发展， 流注最后一次停顿后 形成主放电，主放电 阶段产生了闪电和雷 声，但仅有30%的电荷 复合掉，70%的电荷在 余辉阶段复合。
任一时刻， 全球表面连 续发展着大 约1000个雷 暴。地球上 每天约发生 800万次云对 地的闪电， 平均每秒钟 有100次。雷 暴发展的波 动每天总是 向西移动。
当供电系统遭到大气过电 压时，保护间隙S1作为一 个薄弱环节首先击穿，并 将雷电流释放到地中.
辅助间隙S2的作用 保护间隙构造简单，成本低廉，维护方便，但由于无专门灭孤装置，灭弧 是为了防止主间隙 能力很差。规程规定，在具有自动重合闸的线路中和管型避雷器或阀型避 被异物短路引起误 雷器的参数不能满足安装地点的要求时，可以采用保护间隙。 动作。
4、防传导雷 防高电位侵入在整个雷害事故中占50％～70％ 。 • 配电线路全部采用地下电缆; • 进户线采用50~100m长的一段电缆; • 在架空线进户之处，加装避雷器或放电保护间隙。 二类、三类建筑物，防直击雷和防雷电波侵入 的措施。 不属一、二、三类建筑物，应有防雷电波侵入 的措施。 易遭雷击的部位（与屋顶的坡度有关）装设避 雷针或避雷带、避雷网。
在连接点用铜排引出，通过铜排用 40×4的扁钢将各种设备的接地点、PE线 及进户处的各种金属管道相连接。 每隔三层将各种垂直管线的穿线钢管、 PE线、各种垂直管道与相应高度的柱子主 筋或圈梁主筋线路相连接，以防感应过电 压和高电位作用下相互平行的金属物跳击 击穿，以防室内跨步电压及接触高电位引 起人身事故。
供配电工程
防雷与接地
防雷与接地
一、认识雷电及雷电的危害
1、雷电放电 2、雷电参数 3、雷电放电的种类
二、建筑物防雷
1、防雷建筑物分类 2、直击雷类防护 3、感应雷防护 4、供配电系统防雷
雷电的放电
雷电的放电过程 包括三个阶段 • 先导放电 • 主放电 • 余辉放电
④年预计雷击次数大于等于0.06的一般性工业建 筑物； ⑤根据雷击后果及具体情况，确定需要防雷的火 灾危险环境； ⑥在平均雷暴日大于15天/年的地区，高度在15m 及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平 均雷暴日小于或等于15天/年的地区，高度在20m 及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑。
2、 直击雷的防护装置
传导雷


传导雷：又称雷电侵 入波，是雷击于导线 后，雷电流沿导线传 播、并入侵被保护设 备。 传导雷是造成低压电 器设备损坏的主要雷 害之一。
二、 建筑物的Biblioteka 雷1、防雷建筑物分类 （1）第一类防雷建筑物 因电火花而引起爆炸，会 造成巨大破坏和人身伤亡者，包括制造、使用或储存炸 药、火药、起爆药、化工品等大量爆炸物质的建筑物； 具有气体爆炸、粉尘爆炸危险环境的建筑物。 （2）第二类防雷建筑物 ①国家级重点文物保护的建筑物； ②具有特别重要用途的建筑物，如国家级的会堂、大型 火车站等； ③对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物， 如国家级计算中心、国际通信枢纽等； ④具有气体爆炸危险的可能，且电火花不易引起爆炸的
2.自然接地体 在高层建筑中，推荐利用柱子、基础内的钢筋 作为引下线和接地体。主要优点： (1)接地电阻低。 (2)电位分布均匀，均压效果好。 (3)施工方便．可省去大量土方挖掘工程量。 (4)节约钢材。 (5)维护工程量少。
3、防感应雷 • 通过将建筑物的金属屋顶、房屋中的大型 金属物品，全部加以良好的接地处理来消 除。 • 防雷装置与建筑物内外电气设备、电线或 其它金属线的绝缘距离应符合防雷的安全 距离。 • 将相互靠近的金属物体全部可靠地连成一 体并加以接地的办法来消除。
（二）具体实施 (1)接闪器： • 在易遭雷击的屋角、屋脊、女儿墙、屋面 四周的檐口设25×4mm2的镀锌扁钢或φ12 的镀锌圆钢避雷带，并在屋面设置不大于 10m ×10m(一类建筑物)/ 15m ×15m(二类 建筑物)/ 20m ×20m(三类级建筑物)的 25×4mm2的镀锌扁钢的网格，与避雷带相 连，作为防直击雷的接闪器。
（一）直击雷的防护装置的组成
承受雷击的接闪器+接地引下线+接地体
接闪器
1.避雷针
宜采用圆钢或焊接钢管，其直径不应小于： 1m以下 ： 圆钢为12mm，钢管为20mm。 1～2m： 圆钢为16mm，钢管为 25mm。
2.避雷带或避雷网
圆钢直径不应小于8mm；扁钢截面不应小于48m2，厚度不应小于4mm。
• 凸出屋面的物体，沿四周设避雷带； 在屋面接闪器保护范围之外的物体， 包括其低层的群房都应装设避雷带； 屋面上的金属物体应与屋面避雷带 相连。
圆屋面避雷针，使用镀锌钢管
接闪的金属杆称为避雷针
明敷避雷带
明敷避雷带，贴屋面装饰板敷设
明敷避雷带
明敷避雷带-使用25*4mm扁钢4
（2）引下线 • 沿外墙明敷时按引下线的要求；沿外墙 暗敷时,引下线截面加大一级。 • 优先考虑利用柱内钢筋，当柱内钢筋直 径为16mm及以上时，应利用其中两根绑 扎或焊接作为一组引下线；当柱内钢筋 直径为10mm及以下时，应利用其中四根 绑扎或焊接作为一组引下线。
T＜15 15 ≤ T＜40 40≤ T＜90 90≤ T
3、雷电放电的种类
直击雷
感应雷
传导雷
直击雷



直击雷：雷直接击于被 击物上，被击物可能是 建筑物、树木或人等。 雷电流：雷流过低接地 电阻（小于30欧）被击 物时的电流。 我国测得的最大雷电流 幅值为300KA。
感应雷



感应雷：由于电磁感 应及静电感应形成的 电压升高。 感应雷幅值一般不超 过500KV，对110KV及 以上的线路不能构成 威胁。 感应雷也是造成低压 电器设备损坏的主要 雷害之一。
⑤工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐； ⑥年预计雷击次数大于0.05次的办公建筑物及其他重要 或人员密集的公共建筑物； ⑦年预计雷击次数大于0.25次的住宅、办公楼等一般性 民用建筑物。
（3）第三类防雷建筑物 ①省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆； ②年预计雷击次数在0.01～0.05之间的办公建筑 物及其他重要或人员密集的公共建筑物； ③年预计雷击次数在0.05～0.25之间的住宅、办 公楼等一般性民用建筑物；
配电变压器的防雷保护
3～10kV 380/220V
在供配电系统中， 常常在变压器的高压 侧装设阀型避雷器作 为变压器的防雷保护。 对于Y/Yn0接线的变压 器，一般把外壳、中 性点与避雷器共同接 地。
注意！ 雷电同样会向平 坦的海平面放电。
• 雷电分上行雷和 下行雷，以下行 雷为例进行分析。
流注停顿形成先导，先 导分级向前发展，流注 最后一次停顿后形成主 放电，主放电阶段产生 了闪电和雷声，但仅有 30%的电荷复合掉， 70%的电荷在余辉阶段 复合。
2、雷电参数
I • 雷电放电的过程可以看成是一个具有一定 lg P 54 内阻的电流源突然合闸到被击物上的过程， 所以描述雷电放电的主要参数有：雷电流 （幅值）、波阻抗、雷电流陡度、雷暴日 （小时）、地面落雷密度、雷电的标准波 形等。
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波阻抗：雷电通道的波阻抗通常取Z=300~400Ω。
雷暴日（小时）：一年中有雷电的日数称为雷暴 日，一天只要听到一个雷声就作为一个雷暴日； 一年中有雷电的小时数称雷暴小时，即在一个小 时内只要听到雷声就算作雷暴小时。
1.雷暴日（T）: 一年中发生雷电放电的天数 (衡量雷电活动频繁的程度) 规程规定： 少雷区 中雷区 多雷区 强雷区 标准雷暴日：40