防雷設計經(jīng)驗總結(jié)

簡介：防直擊雷的措施，一般設計人員都很明確。但是，隨著科技的發(fā)展，電子設備的普及，防雷電感應和雷電波侵入在設計中也必須明確，并逐步完善形成一個防雷網(wǎng)絡。

關鍵字：防雷,分類,雷電感應,雷電波侵入,高電位,接閃器一、建筑物的防雷分類

對規(guī)范中明確指出的防雷建筑物類別，可直接套用。規(guī)范中對有些建筑物僅指出大于預計雷擊次數(shù)XX次/每年，而歸屬二類或三類防雷建筑物。對于這些規(guī)定，在設計中僅憑直觀感覺和經(jīng)驗，就不能明確確定其建筑物所屬防雷類別，使應做二類防雷誤做成三類，應做三類防雷而沒做，結(jié)果是對建成的建筑物造成一定的隱患。這就有必要據(jù)當?shù)氐哪昶骄�雷暴日及建筑物所在地的地理、地質(zhì)土壤、氣象環(huán)境等進行詳細的研究并做出相應的計算，來確定防雷等級。例如：在鄭州地區(qū)Td=26.3K=2的環(huán)境下?lián)�公式：N=0.024kTd1．3Ae式中：N建筑物預計雷擊次數(shù)(次/年)

K校正系數(shù)(據(jù)新建建筑物所在地的地理、環(huán)境而定)Td年平均雷暴日

Ae與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積(km2)

計算出長100米、寬25米，兩層以上(H≥9米)的省級辦公建筑物就要做二類防雷。如果不通過計算，這類建筑物實際中做成三類防雷或不做都是有可能的。由此看出，對一些特殊情況下的建筑物進行綜合考慮并做出相應的計算是非常必要的。二、防雷電感應和雷電波侵入

防直擊雷的措施，一般設計人員都很明確。但是，隨著科技的發(fā)展，電子設備的普及，防雷電感應和雷電波侵入在設計中也必須明確，并逐步完善形成一個防雷網(wǎng)絡。

1.雷電感應雷電放電時，在附近導體上產(chǎn)生的靜電感應和電磁感應，它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花。因此被保護建筑物內(nèi)的金屬物接地，是防雷電感應的主要措施。

首先，是做好等電位聯(lián)結(jié)。對一、二類防雷建筑物內(nèi)平行或交叉敷設的金屬管道，其凈距小于100mm時，應采用金屬線跨接，是防止電磁感應所造成的電位差

能將小空隙擊穿，而產(chǎn)生電火花，每隔≤30m做好接地。

2.雷電波侵入由于雷電對架空線或金屬管道的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人身安全或損壞設備。因此，做好進線端的防雷保護，做好均壓環(huán)及防側(cè)擊雷是防雷電波侵入的主要措施。

一、二類防雷建筑低壓進線全線采用直埋地引入，將線路架空引入戶內(nèi)時不少于15m的一段應換電纜(金屬鎧裝電纜直埋地，護套電纜穿鋼管)進戶，并在架空與電纜換接處做好避雷保護。二類防雷建筑當架空線直接引入時，除在入戶處加裝避雷器，并將進戶裝置鐵件做好接地外，靠近建筑物的兩根電桿上的鐵件也應做好接地，且沖擊接地電阻≤30Ω，所有弱電進線的保護應同強電進線。鄭州普天防雷科技有限公司

防雷建筑要做好均壓環(huán)及防側(cè)擊雷保護。均壓環(huán)從三層開始，環(huán)間垂直距離≤12m，所有引下線、建筑物的金屬結(jié)構和金屬設備均與環(huán)可靠連接，均壓環(huán)可利用結(jié)構圈梁內(nèi)的鋼筋(鋼筋必須貫通成環(huán)路)。一類防雷建筑30m以上，二類防雷建筑45m以上，三類防雷建筑60m以上，要做好防側(cè)擊雷保護，沿建筑物外墻做一周水平避雷帶，帶與帶間垂直距離≤6m，外墻上所有金屬欄桿，門窗均與避雷帶可靠連接，避雷帶再與引下線可靠連接。

豎直敷設的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷裝置可靠連接，目的是在于等電位，并且由于兩端連接使其與引下線形成并聯(lián)線路，使雷電流更訊速的入地。

三、防雷電感應電流經(jīng)引下線和接地裝置時產(chǎn)生高電位對金屬設備或電氣線路反擊的措施

做好防直擊雷、雷電波侵入和雷電感應，還不是一個完整的防雷設計。因為，目前建筑物內(nèi)大多采用共同接地裝置，當雷直擊于本建筑物防雷裝置時，假設流經(jīng)靠近低壓電氣裝置處接地裝置的雷電流為20KA，當沖擊接地電阻=1Ω時，接地裝置上電位升高為20KV，而一般室內(nèi)低壓裝置的耐沖擊電壓最高為8KV。其結(jié)果就使低壓電氣裝置絕緣較弱處可能被擊穿而造成短路，發(fā)生火災、損壞設備，這是非常危險的。因此，在設計中給予足夠的重視，對防雷建筑物實現(xiàn)全方位、多層次的防雷網(wǎng)絡，使雷電對建筑物的影響減至最小。

建筑物為高壓進線時，高、低壓側(cè)各相上均設避雷器，用以防護由高壓進線的雷電和操作(斷路器動作，投切大電動機和電容器組等)過電壓。電子設備較多且重要的建筑，在低壓配電支線上再裝設過電壓保護，做為后備保護，主要用于進一步抑制經(jīng)前置保護限制后的剩余過電壓和電源線上由感應或耦合產(chǎn)生的過電壓。

建筑物為低壓進線時，鄭州普天防雷科技有限公司在電源總進線處裝設過電壓保護器。四、關于接閃器

接閃器直接截受雷擊的避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)，以及用作接閃的金屬屋面和金屬構件等。

在許多建筑物防雷電感應中，屋面為上人屋面，對美觀要求較高，按常規(guī)做法，用園鋼明敷避雷網(wǎng)做接閃器就影響美觀，本規(guī)范對二類防雷建筑物中二、三、八、九款中的建筑物指出宜用鋼筋混凝土屋面、梁、柱內(nèi)的鋼筋作為接閃器，實際應用中，鄭州普天防雷科技有限公司可采用屋面女兒墻內(nèi)的壓頂鋼筋做接閃器，高出屋面的各種鐵件要與壓頂鋼筋可靠焊接(施工時要注意配合)，壓頂鋼筋與做引下線的柱內(nèi)四角柱筋做好可靠的電氣連接。這種做法要定期對雷擊有可能造成的混凝土碎片或脫開進行維修。五、關于接地體

接地體埋入土壤中或混凝土基礎中作散流用的導體。

實際應用中，一般較大工程鄭州普天防雷科技有限公司都利用基礎內(nèi)鋼筋做接地體，并采用聯(lián)合接地體、接地電阻值要求小≤1Ω。但在一些帶有地下室、半地下室的建筑中，土建上都采用防水材料對建筑底板做防水處理。目前，所采用的防水材料都具有很好的絕緣性，因此，對這類建筑直接利用基礎鋼筋做接地極，就有可能滿足不了工程對接地電阻的要求，要從柱筋引下線處外引，沿建筑物護坡外一周做閉合人工接地體與基礎內(nèi)鋼筋并用，這樣能達到較滿意的接地電阻值。

以上是自己在學習規(guī)范和實際應用中的一點體會，不妥之處請同行給予批評指正，以利于更好地學習、理解、應用規(guī)范，做好現(xiàn)代建筑物的防雷設計。

擴展閱讀：防雷設計心得

建筑物防雷設計心得

建筑物防雷措施至關重要，因防護措施不到位而發(fā)生的事故不勝枚舉，如我親眼所見一鹽酸合成爐放散管被雷電擊中起火，經(jīng)過核算是由于避雷針高度不夠。防雷設計是建筑物電氣設計中最為重要的一環(huán)，可以從以下幾個方面做好防雷設計和防護措施：

1、認真學習建筑物防雷設計規(guī)范和設計手冊，如建物防雷設計規(guī)范GB50057-201*，針對敞開式構筑物及塔、罐區(qū)，需要參照石油化工裝置防雷設計規(guī)范GB50650-201*。注意每一條款的前置條件和適用范圍，需要反復多看幾遍，避免夾生飯。

2、設計時注意細節(jié)。

1）屋頂防雷設計：屋面防雷設計時除網(wǎng)格尺寸和引下線距離符合各類防雷建筑物要求外，對屋頂突出的設備及建筑物要做好防雷措施�？梢耘c建筑和工藝專業(yè)溝通，做到合理布置，降低雷擊風險。如可燃氣體放散管有管帽比沒有管帽，或?qū)⒎墙饘俜派⒐芗由?0度彎成水平狀排放，可降低防雷保護高度2.5米；屋頂上的設施在高出屋面不超過0.3米，表面積不超過1平方米，長度不超過2米時，可以不增加保護措施。

2）接地極設計：充分利用自然接地體如混凝土中的鋼筋，需要了解結(jié)構設計，有地梁的時利用地梁內(nèi)的鋼筋焊接作環(huán)形接地極，沒有地梁時需用-40*5的鍍鋅扁鋼連接各獨立基礎；計算基礎中鋼筋表

面積總和，必須大于規(guī)定值。接地極網(wǎng)格尺寸不宜大于避雷網(wǎng)格尺寸，對降低接觸電壓和跨步電壓有好處。

3）防感應雷措施主要是針對有爆炸性氣體和粉塵的廠房和管道，需要按規(guī)定距離做好防靜電接地和靜電跨接。對于較粗的管道，法蘭聯(lián)結(jié)螺栓不少于5根時，在保證不腐蝕的情況下，可以不加靜電跨接線，但要有靜電接地。

4）防閃電電涌侵入措施主要是在雷電流通過戶外架空線、電纜及管道引入戶內(nèi)時采取防護措施，需要安裝合適等級的電涌保護器并做好接地聯(lián)接。

5）防雷擊電磁脈沖措施主要是針對電子系統(tǒng)和重要的電氣系統(tǒng)采取的抗干擾措施，要清楚建筑物防雷區(qū)的劃分和屏蔽、接地、等電位連接要求等。

3、了解當?shù)氐耐寥离娮杪始皻庀蟆⑽恢脳l件。以連云港市為例，連云港每年的雷電活動時間集中在3月到9月之間，年平均雷暴日數(shù)27.2-31天，以三級雷電強度(15.8-50KA)為主。

4、還需要進行適當?shù)难由鞂W習，如熟悉電氣系統(tǒng)接地、電子系統(tǒng)接地等不同特征和要求，避免混淆�？稍诰W(wǎng)上搜集氣象局防雷中心的審圖意見，對自身設計優(yōu)化有幫助。

在現(xiàn)實生活中，個人還要注意雷擊防護。1）雷雨時最好留在室內(nèi)，關好門窗，不宜進行戶外活動。2）在野外無法躲入有防雷設施的建筑物內(nèi)時，要將手表、眼鏡等金屬物品摘掉，不宜把鋤頭、鐵鍬、羽毛球拍、釣魚桿、高爾夫球桿等扛在肩上。在空曠場地不宜打傘，

穿雨衣比打傘更安全。盡量降低身體的高度，雙腳要盡量靠近，以減少“跨步電壓”，不宜快速行走和奔跑。野外最好的防護場所是洞穴、溝渠、峽谷。3）千萬不要在離電源、大樹和電桿較近的地方避雨，不要進入孤立的棚屋、崗亭等低矮的建筑物，不宜停留在鐵柵欄、金屬曬衣繩、架空金屬體以及鐵軌附近，切勿站立于山頂、樓頂上或接近導電性高的物體。4）盡量減少使用電子、電器設備，特別是手機，因為手機發(fā)出的電磁波會增加引雷概率。手機最好是關閉狀態(tài)，接聽和待機狀態(tài)時引雷效果是一樣的。5）不要靠近打開的門窗、金屬管道，要拔掉電器用具插頭，關上電器和天然氣開關。切忌使用電吹風、電動剃須刀等。6）切勿游泳或從事其它水上運動或活動，不宜停留在游泳池、湖泊、海濱、水田等地和小船上。因為水的導電率比較高，較地面其它物體更容易吸引雷電，另外，水陸交界處是土壤電阻與水的電阻交匯處，形成一個電阻率變化較大的界面，閃電先導容易趨向這些地方。8、當感覺到身體有電荷時，如頭發(fā)豎起，或者皮膚有顯著顫動感時，要明白自己可能就要受到電擊，應立刻倒在地上，等雷電過后，呼叫別人救護。

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