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防雷設計六要素

來源:摘自“中國建筑電氣資訊網” 發布時間:2011-6-2 9:59:33
王時煦先生早在1960年作人民大會堂電氣工程總結及寫作《建筑物防雷設計》一書時就提出了建筑物防雷設計的六項重要因素,這對我國建筑防雷規范化起到了重要作用。

  一、接閃功能
  
  指實現接閃功能所應具備的條件,包括接閃器的形式(避雷針、避雷帶和避雷網)、耐流耐壓能力、連續接閃效果、造價以及接閃器與建筑物的美學統一性等。

  二、分流影響 
 
      指引下線對分流效果的影響。引下線的粗細和數量直接影響分流效果,引下線多,每根引下線通過的雷電流就小,其感應范圍就小。引下線相互之間的距離不應小于規范中的規定。當建筑物很高,引下線很長時,應在建筑物的中間部位增加均壓環,以減小引下線的電感電壓降。這不僅可以分流,而且還可以降低反擊電壓。

  三、均衡電位 
 
  使建筑物內的各個部位都形成一個相等的電位,即等電位。若建筑物內的結構鋼筋與各種金屬設置及金屬管線都能連接成統一的導電體,建筑物內當然就不會產生不同的電位,這樣就可保證建筑物內不會產生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓,對防止雷電電磁脈沖干擾微電子設備也有很大的好處。鋼筋混凝土結構的建筑物最具備實現等電位的條件,因為其內部結構鋼筋的大部分都是自然而然地焊接或綁扎在一起的。為滿足防雷裝置的要求,應有目的地把接閃裝置與梁、板、柱和基礎可靠地焊接、綁扎或搭接在一起,同時再把各種金屬設備和金屬管線與之焊接或卡接在一起,這就使整個建筑物成為良好的等電位體。

  四、屏蔽作用  

  屏蔽的主要目的是使建筑物內的通信設備、電子計算機、精密儀器以及自動控制系統免遭雷電電磁脈沖的危害。建筑物內的這些設施,不僅在防雷裝置接閃時會受到電磁干擾,而且由于它們本身靈敏性高且耐壓水平低,有時附近打雷或接閃時,也會受到雷電波的電磁輻射的影響,甚至在其他建筑物接閃時,還會受到從該處傳來的電磁波的影響。因此,我們應盡量利用鋼筋混凝土結構內的鋼筋,即建筑物內地板、頂板、墻面、及梁、柱內的鋼筋,使其構成一個六面體的網籠,即籠式避雷網,從而實現屏蔽。由于結構構造的不同,墻內和樓板內的鋼筋有疏有密,鋼筋密度不夠時,設計人應按各種設備的不同需要增加網格的密度。良好的屏蔽不僅使等電位和分流這兩個問題迎刃而解,而且對防御雷電電磁脈沖也是最有效的措施。此外,建筑物的整體屏蔽還能防球雷、側擊和繞擊雷的襲擊。

  五、接地效果
  
  指接地效果的好壞。良好的接地效果也是防雷成功的重要保證之一。每個建筑物都要考慮哪種接地方式的效果最好和最經濟。王時煦先生認為,當鋼筋混凝土結構的建筑物符合規范條件時,應利用基礎內的鋼筋作為接地裝置。當達不到規范中規定的條件或基礎包在防水卷材層內時,可做周圈式接地裝置,但應將周圈式接地裝置預先埋在基礎槽的最外邊(不必離開建筑物3m以外)。接地體靠近基礎內的鋼筋有利于均衡電位,同時還可節省為挖深溝所花費的人力和物力。在基礎完工后再挖深溝則易影響基礎的穩定性?! ?br />   對木結構和磚混結構建筑物,必須做獨立引下線并采用獨立接地方式。當土壤電阻率大,使用接地極較多時,也可做周圍式接地裝置。因為周圈式接地裝置的沖擊阻抗小于獨立接地裝置的沖擊阻抗,而且有利于改善建筑物內的地電位分布,減小跨步電壓。采用獨立式接地方式時,以鉆孔深埋接地極(約4~12m)的效果為最好,深孔接地極容易達到地下水位,且能減少接地極的用鋼量。

  六、合理布線
  
  指如何布線才能獲得最好的綜合效果?,F代化的建筑物都離不開照明、動力、電話、電視和計算機等設備的管線,在防雷設計中,必須考慮防雷系統與這些管線的關系。為了保證在防雷裝置接閃時這些管線不受影響,首先,應該將這些電線穿于金屬管內,以實現可靠的屏蔽;
  其次,應該把這些線路的主干線的垂直部分設置在高層建筑物的中心部位,且避免靠近用作引下線的柱筋,以盡量縮小被感應的范圍。在管線較長或橋架等設施較長的路線上,還需要兩端接地。
  第三,應該注意電源線、天線和屋頂高處的彩燈及航空障礙燈等線路的引入做法,防止雷電波侵入。除考慮布線的部位和屏蔽外,還應在需要的線路上加裝避雷器、壓敏電阻等浪涌保護器.

 

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