原创《建筑物的防雷措施》
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随着城市化进程不断加快,建筑物数量和规模不断扩大,建筑物遭受雷击概率也在增加,建筑物内家用电器种类日趋增多,一旦电子设备或网络系统遭受雷击,将会造成严重损失.我国每年因雷击破坏建筑物情况时常出现,对防雷系统可靠性和安全性水平提出了更高要求,所以做好建筑物防雷措施十分重要.
1 雷电侵入形式
1.1 直击雷
建筑物容易遭受直雷击部位主要有屋檐、屋脊、屋角、女儿墙、檐角,而高层建筑物易出现侧击和绕击,主要原因是现代建筑物内安装电子电气设备或金属物被雷电击中产生雷电流造成的.
1.2 雷电波侵入
雷电流会沿电气线路和管道进入建筑物内部,直接威胁建筑物内电子电气及人员生命财产安全.雷电击中架空线路,高电位将会借助电源线、信号线及导线进入变电站或建筑物内部.雷电波侵入会损坏电气设备或使建筑物金属设备发生放电,造成破坏.
1.3 感应雷
雷电流产生的电磁效应或静电效应称之为感应雷,会有巨大高电压产生.一旦建筑物遭受到雷电感应,建筑物内部构架与接地不良金属设备易产生火花,严重威胁建筑安全.建筑物被雷电击中,雷电流通道附近会产生强大感应电磁场,干扰或破坏建筑物内电子设备.
2 建筑物直击雷防护
2.1 引下线
将圆钢或扁钢作为引下线材料,圆钢直径应＞8mm,扁钢横截面积＞48mm2,厚度＞4mm,应优选圆钢.将引下线沿建筑物四周均匀或对称放置,一类、二类、三类防雷建筑物引下线间距应在12m、18m 和25m 以内.一般民用建筑物,可以将桩内直径＞12mm 的2 根或4 根主筋作为引下线使用.将引下线主筋从上到下焊接,其上部应与接闪器可靠焊接,下部应与基础钢筋焊接,同时还要与各层板筋、梁筋、地梁面筋等焊接,确保其构成完整电气通路.
2.2 接闪器选择和布置
建筑物上避雷网或避雷带进行结合组成接闪器.分别沿建筑物屋角、屋檐、屋脊及檐角等易受雷击部分敷设避雷网或避雷带,避雷带或避雷网材料应选择圆钢或扁钢,接闪器可选择独立避雷针（线、网）；直接架设在建筑物上的避雷针（网、带）中的一种或多种组成.对于第一类防雷建筑物网格应≤6m×4m 或5m×5m；第二类防雷建筑物网格≤12m×8m 或10m×10m；第三类防雷建筑物≤24m×16m 或20m×20m.
2.3 防侧击雷
第一类防雷建筑物高度在30m 以上,可以从30m 起＜6m处将水平避雷带沿建筑物四周敷设并与引下线连接；第二类防雷建筑物高度＞45m,在＞45m 处将钢构架和混凝土钢筋连接；第三类防雷建筑物高度＜60m,应将钢结构建筑物、混凝土结构及钢筋互相连接.可以选择柱子钢筋或钢柱作为防雷装置引下线；对于竖直敷设金属管道和金属物上下端都要与防雷装置可靠连接.应将不同级别防雷建筑物外墙上栏杆、门窗等金属物与防雷装置连接.
2.4 接地装置
建筑物接地装置设计时,可优先考虑自然接地体.应注意分析建筑物基础钢筋能否作为接地装置,若不能则选择人工接地体,确保以硅酸盐为基料的水泥和四周土壤含水量＜4%.选择共用接地,将接入设备中最小值作为共用接地系统接地电阻值.由于受到地质和当地环境的影响,土壤电阻率会增加,需要降低接地电阻值,主要有：①有效长度应高于外引长度,选取多支线外引接地装置,根据计算有效长度；②在较深低电阻率土壤中埋入接地体；③使用降阻剂；④直接换土.
3 建筑物雷击电磁脉冲防护
3.1 合理屏蔽及布线
为有效降低雷击电磁脉冲影响,线路敷设时应做好屏蔽措施,做好建筑物和房间外部屏蔽,确保微电子设备安全.为避免强大感应电压和电流,适当安排布线和电缆敷设路径,降低信号线缆和供电线缆围成范围,确保屏蔽效果达到最佳.
3.2 等电位连接
应保证建筑物内金属管线、墙板、地面处在同一电位,利用科学合理方法降低防雷区域内金属设备和各个系统电位差,可在两个防雷区界面上采用屏蔽措施,将通过界面的金属物可靠等电位连接.
3.3 浪涌保护器选择与布置
进入到建筑物内所有导电物需在防雷区交界处等电位连接,并设置合适浪涌保护器,之后计算雷电流分流和雷击风险评估,根据结果选择合适浪涌保护器.限压型和电压开关型浪涌保护器之间线路长度应＞10m,若线路上安装多个浪涌保护器,限压型浪涌保护器之间线路长度应＞5m.在LPZ0A 或LPZ0B 区与LPZl 区交界面,进线开关中安装浪涌保护器,作为一级防护；在LPZl 和LPZ2 交界面,楼层配电箱处安装浪涌保护器,作为二级防护；LPZ2 与后续防雷区交界面安装浪涌保护器,作为防护.
建筑物论文参考资料：
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