建筑物防雷设计精选PPT.ppt

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1、建筑物防雷设计第1页，此课件共47页哦51 雷电特性及雷电特性及建筑物防雷建筑物防雷一、雷电的形成一、雷电的形成一、雷电的形成一、雷电的形成第2页，此课件共47页哦这是下行雷电放电的图片第3页，此课件共47页哦直击雷直击雷直击雷：雷直接击于被击物直击雷：雷直接击于被击物上，被击物可能是建筑物、上，被击物可能是建筑物、树木或人等。树木或人等。雷电流：雷流过低接地电阻雷电流：雷流过低接地电阻（小于（小于30欧）被击物时的电流。欧）被击物时的电流。我国测得的最大雷电流幅值我国测得的最大雷电流幅值为为300KA。第4页，此课件共47页哦传导雷传导雷传导雷：又称入侵波，是传导雷：又称入侵波，是雷击于导线

2、后，雷电流沿雷击于导线后，雷电流沿导线传播、并入侵被保护导线传播、并入侵被保护设备。设备。传导雷是造成低压电器设传导雷是造成低压电器设备损坏的主要雷害之一。备损坏的主要雷害之一。第5页，此课件共47页哦感应雷感应雷感应雷：由于电磁感应形感应雷：由于电磁感应形成的电压升高。成的电压升高。感应雷幅值一般不超过感应雷幅值一般不超过500KV，对，对110KV及以上及以上的线路不能构成威胁。的线路不能构成威胁。感应雷也是造成低压电器设感应雷也是造成低压电器设备损坏的主要雷害之一。备损坏的主要雷害之一。第6页，此课件共47页哦二高层建筑雷击的特点第7页，此课件共47页哦三建筑物高度与落雷频率的关系三建筑

3、物高度与落雷频率的关系第8页，此课件共47页哦第9页，此课件共47页哦 雷电的危害雷电的危害 （1）机械性破坏 由两种力产生，一种是强大的雷电流通过物体时产生的巨大电动力，另一种是强大的雷电流通过物体时产生的巨大热量，使物体内的水份急剧蒸发而造成劈裂的物体内压力。第10页，此课件共47页哦 （2）热力性破坏 产生的巨大热量使物体燃烧和金属材料熔化。（3）绝缘击穿性破坏 极高的电压使电气系统中的绝缘材料击穿，造成相间短路，使破坏的范围和程度迅速扩大和增长。这是电气系统中最危险的一种破坏形式。第11页，此课件共47页哦52 防雷击原理与防雷装置防雷击原理与防雷装置第12页，此课件共47页哦（一）防

4、直接雷（一）防直接雷 采用避雷针，避雷带成避雷网。一般优先考虑采用避雷针。当建筑上不允许装设高出屋顶的避雷针，同时屋顶面积不大时，可采用避雷带。若屋顶面积较大时，采用避雷网。第13页，此课件共47页哦（二）防间接（二）防间接(感应感应)雷雷 雷云通过静电感应效应在建筑物上产生的很高的感应电压，可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。第14页，此课件共47页哦（三）防高电位侵入（三）防高电位侵入 雷电波可能沿着各种金属导体、管路，特别是沿着天线或架空线引入室内，对人身和设备造成严重危害。对这些高电位的侵入，特别是对沿架空线引入雷电波的防护问题比较复杂，通常采

5、用以下几种方法：（1）配电线路全部采用地下电缆；（2）进户线采用50100m长的一段电缆；（3）在架空线进户之处，加装避雷器或放电保护间隙。第15页，此课件共47页哦 第（1）种方法最安全可靠，但费用高，故只适用于特殊重要的民用建筑和易燃易爆的大型工业建筑。后两种方法不能完全避免雷电波的引入，但可将引入的高电位限制在安全范围之内，在实际中得到广泛采用。第16页，此课件共47页哦（四）建筑物防雷的主要装置（四）建筑物防雷的主要装置（四）建筑物防雷的主要装置（四）建筑物防雷的主要装置 建建筑筑物物防防雷雷主主要要采采用用接接闪闪器器系系统统，由由接接闪闪器器、引引引引下下下下线线线线和和接地装置接

6、地装置三大部份组成。（1）接闪器）接闪器）接闪器）接闪器 避雷针、避雷带、避雷网第17页，此课件共47页哦 暗装时引下线的截面应加大一级，而且应注意与墙内其它金属构件的距离。若利用钢筋混凝土中的钢筋作引下线时，最少应利用四根柱子，每柱中至少用到两根主筋。2）引下线（明装和暗装）引下线（明装和暗装）明装时一般采用直径8mm的圆钢或截面124mm2的扁钢。在易受腐蚀部位，截面应适当加大。引下线应沿建筑物外墙敷设，距墙面15mm，固定支点间距不应大于2m。敷设时应保持一定的松紧度，从接闪器到接地装置，引下线的敷设应尽量短而直。若必需弯曲时，弯角应大于90。第18页，此课件共47页哦（3）接地装置）接

7、地装置 自自然然接接地地体体 利用埋于地下的，有其它功能的金属物体，作为防雷保护的接地装置。直埋铠装电缆金属外皮 直埋金属水管 钢筋混凝土电杆。第19页，此课件共47页哦 基础接地体基础接地体 为节约有色金属，降低造价，应尽量利用建筑物中的结构钢筋作为接地装置。第20页，此课件共47页哦 人人工工接接地地体体 专门用于防雷保护的接地装置。分垂直接地体和水平接地体两类。垂直接地体 可采用直径2050mm的钢管(壁厚3.5mm)，直径l9mm的圆钢或厚3mm宽20mm到厚5mm宽20mm的角钢做成。长度均为23m一段。间隔5m埋地，顶端埋深为0.50.8m，用接地连接条或水平接地体将其连成一体。第

8、21页，此课件共47页哦 水平接地体和接地连接条 可采用截面为 254404mm2的 扁 钢、截 面1010rnm2的方钢或直径814mm的圆钢做成。埋深一律为050.8m。埋接地体时，应将周围填土夯实，不得回填砖石、灰渣之类杂土。通常接地体均应采用镀锌钢材，土壤有腐蚀性时，应适当加大接地体和连接条截面，并加厚镀锌层，各焊点必须刷樟丹油或沥青油，以加强防腐。接地电阻的数值应符合规范要求。第22页，此课件共47页哦第23页，此课件共47页哦第三节 雷电反击和安全距离第24页，此课件共47页哦第25页，此课件共47页哦二、防雷设备及其保护范围二、防雷设备及其保护范围 1 1)避雷针的结构避雷针的结

9、构 避雷针由接闪器、支持构架、引下线和接地体避雷针由接闪器、支持构架、引下线和接地体4 4部分组成。部分组成。(1)(1)接闪器。接闪器是指避雷针顶端的镀锌圆钢或镀锌钢管，接闪器。接闪器是指避雷针顶端的镀锌圆钢或镀锌钢管，是专门用来接受雷云闪络放电的装置。避雷针采用长是专门用来接受雷云闪络放电的装置。避雷针采用长1m1m2m2m的的直径大于直径大于20 mm20 mm的圆钢或直径大于的圆钢或直径大于25 mm25 mm的钢管。的钢管。(2)(2)支持构架。支持构架是将接闪器装设于一定高度上的支持物。支持构架。支持构架是将接闪器装设于一定高度上的支持物。在变电所或易爆的厂房，应采用独立支持构架；

10、对一般厂房、烟在变电所或易爆的厂房，应采用独立支持构架；对一般厂房、烟囱等，避雷针可直接装设于保护物上。囱等，避雷针可直接装设于保护物上。第26页，此课件共47页哦h避雷针的高度避雷针的高度 hx被保护物高度被保护物高度ha避雷针本身的有效高度避雷针本身的有效高度rx避雷针在避雷针在hx高度水平面上的保护半径高度水平面上的保护半径图5.13 单支避雷针的保护范围第27页，此课件共47页哦 a 两避雷针间的距离两避雷针间的距离 h0两针间保护范围上限的最低点的高度或称假想避雷针高度两针间保护范围上限的最低点的高度或称假想避雷针高度2bx在在hx水平面上水平面上(xx连线平面连线平面)的保护范围最

11、小宽度的保护范围最小宽度 rx单支避雷针在单支避雷针在hx水平面上的保护半径水平面上的保护半径 R通过两支避雷针顶点通过两支避雷针顶点(A、A)及保护范围上部边缘最低点及保护范围上部边缘最低点O点的圆弧的半径，点的圆弧的半径，O点位于点位于 的水平的水平面上面上 图图5.15 两支等高避雷针的联合保护范围两支等高避雷针的联合保护范围第28页，此课件共47页哦(2)(2)管式避雷器。由产气管、内部间隙和外部间隙管式避雷器。由产气管、内部间隙和外部间隙3 3部分组成，如图部分组成，如图5.865.86所示。所示。图图 避雷器的连接避雷器的连接(a)装在铁横担上装在铁横担上 (b)装在木横担上装在木

12、横担上 1羊角电极羊角电极 2支持绝缘子支持绝缘子 图图5.85 角型间隙角型间隙第29页，此课件共47页哦 (3)(3)阀式避雷器。由火花间隙和阀片组成，装在密封的磁套管内，如图阀式避雷器。由火花间隙和阀片组成，装在密封的磁套管内，如图5.875.87所示。所示。火花间隙由铜片冲制而成，每对间隙用云母垫圈隔开。正常情况下，火花间隙火花间隙由铜片冲制而成，每对间隙用云母垫圈隔开。正常情况下，火花间隙阻止线路工频电流通过，但在过电压作用下，火花间隙被击穿放电。阀片是用陶瓷阻止线路工频电流通过，但在过电压作用下，火花间隙被击穿放电。阀片是用陶瓷材料黏固起来的电工用金刚砂材料黏固起来的电工用金刚砂(

13、碳化硅碳化硅)颗粒组成的，它具有非线性特性。当电压正常时，阀颗粒组成的，它具有非线性特性。当电压正常时，阀片电阻很大；当过电压作用时，阀片则呈现很小的电阻。因此在线路上出现过电压时，阀式避雷器片电阻很大；当过电压作用时，阀片则呈现很小的电阻。因此在线路上出现过电压时，阀式避雷器的火花间隙击穿，阀片使雷电畅通地泄入大地。当过电压消失后，线路又恢复工频电压时，阀片呈的火花间隙击穿，阀片使雷电畅通地泄入大地。当过电压消失后，线路又恢复工频电压时，阀片呈现很大的电阻，使火花间隙绝缘迅速恢复，并切断工频续流，从而线路恢复正常工作，保护了电气现很大的电阻，使火花间隙绝缘迅速恢复，并切断工频续流，从而线路恢

14、复正常工作，保护了电气设备的绝缘。设备的绝缘。1上接线端上接线端 2磁套管磁套管 3火花间隙火花间隙4阀电阻片阀电阻片 5下接线端下接线端 图图5.87 阀式避雷器阀式避雷器第30页，此课件共47页哦 对于一般线路来说，无须装设管式避雷器对于一般线路来说，无须装设管式避雷器F2F2。当线路的耐冲击绝缘水平特别高，。当线路的耐冲击绝缘水平特别高，致使变电所中阀式避雷器通过的雷电流可能超过致使变电所中阀式避雷器通过的雷电流可能超过5kA5kA时，才装设管式避雷器时，才装设管式避雷器F2F2，并使，并使F2F2处的接地电阻尽量降低到处的接地电阻尽量降低到1010以下。以下。(2)(2)对于对于35k

15、V35kV进线且容量较小用户变电所，还可根据其重要性和雷暴日数采进线且容量较小用户变电所，还可根据其重要性和雷暴日数采取简化的进线保护。取简化的进线保护。对容量对容量3150kVA3150kVA5600kVA5600kVA的变电所，可以考虑采用避雷线长仅为的变电所，可以考虑采用避雷线长仅为500m500m 600m 600m的的进线段保护。容量在进线段保护。容量在3150kVA3150kVA以下者，可不装设进线段保护。以下者，可不装设进线段保护。图图5.89 35kV全线无避雷线线路变电所进线段防雷保护方式接线图全线无避雷线线路变电所进线段防雷保护方式接线图第31页，此课件共47页哦 (5)(

16、5)装设避雷器和保护间隙。对架空线路上个别绝缘薄弱的地点，如跨越杆、装设避雷器和保护间隙。对架空线路上个别绝缘薄弱的地点，如跨越杆、转角杆等处，可装设管式避雷器或保护间隙。转角杆等处，可装设管式避雷器或保护间隙。(6)(6)采用电缆供电。而对于采用电缆供电。而对于6kV6kV0kV0kV架空线路，一般比架空线路，一般比35kV35kV线路高度低，不需装设避雷线路高度低，不需装设避雷线，防雷方式可利用钢筋混凝土杆的自然接地，必要时可采用双电源供电和自动重合闸。线，防雷方式可利用钢筋混凝土杆的自然接地，必要时可采用双电源供电和自动重合闸。1保护间隙保护间隙 2接地线接地线图图5.90 顶线绝缘子附有保护间隙顶线绝缘子附有保护间隙第32页，此课件共47页哦第33页，此课件共47页哦第34页，此课件共47页哦第35页，此课件共47页哦第36页，此课件共47页哦第37页，此课件共47页哦第38页，此课件共47页哦第39页，此课件共47页哦第40页，此课件共47页哦第41页，此课件共47页哦第42页，此课件共47页哦第43页，此课件共47页哦第44页，此课件共47页哦第45页，此课件共47页哦第46页，此课件共47页哦第47页，此课件共47页哦