【2017年整理】2015毕业设计-建筑防雷装置专题.ppt

2015届毕业设计 专题6 防雷接地系统设计  阚凤龙 ;防雷设计中常见的问题;第一部分 基本知识;1) 雷电的形成及种类 　　在带有不同电荷雷云之间，或在雷云及由其感应而生的不同电荷之间发生击穿放电，即为雷电。造成危害的雷电有以下三种。 　　(1) 直击雷：接近地面的雷云，当其附近没有带电荷的雷云时，就会在地面凸出物上感应异性电荷。 ;(2) 雷电感应： 雷电感应分静电感应和电磁感应两种。静电感应形成是由于雷云接近地面时，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷。 当雷云与其它雷云或物体放电后，凸出物顶部积聚的电荷顿时失去约束，呈现出高电压，雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场，在附近的金属上感应出高电压。 (3) 雷电侵入波：由于雷击，在架空线路或金属管道上产生高压冲击波，沿线路或管道的两个方向迅速传播，侵入室内，称为雷电侵入波或高电位侵入。 ;2) 雷电的特点及其危害 　　由于雷电具有大电流和高电位的特点，因此能造成很大的危害。  　　(1) 雷电的特点 　　雷电流放电电流大，幅值高达数十至数百千安；放电时间极短，大约只有50～100μs;波头陡度高，可达50kA/s，属于高频冲击波。雷电感应所产生的电压可高达300～500kV。直击雷冲击电压高达MV级，放电时产生的温度达2000K。;　　(2) 雷电的危害 　　① 机械效应：雷电流流过建筑物时，使被击建筑物缝隙中的气体剧烈膨胀，水分充分汽化，导致被击建筑物破坏或炸裂甚至击毁，以致伤害人畜及设备 　　② 热效应：雷电流通过导体时，在极短的时间内产生大量的热能，可烧断导线，烧坏设备，引起金属熔化、飞溅而造成火灾及停电事故。 　　③ 电气效应：雷电引起大气过电压，使得电气设备和线路的绝缘破坏，产生闪烁放电，以致开关掉闸，线路停电，甚至高压窜入低压，造成人身伤亡。 ;3) 年平均雷暴日数和年预计雷击次数  　　(1) 年平均雷暴日数Td 　　由当地气象站统计的多年雷暴日的年平均值，称为年平均雷暴日数。 　　此值不超过15d的地区称为少雷区，此值超过40d的地区称为多雷区。 　　也有用雷暴小时作单位的，即在1h内只要听到雷声或者看到雷闪就算一个雷暴小时。我国大部分地区一个雷暴日约折合3个雷暴小时。 ;　　(2) 年预计雷击次数 　　年预计雷击次数表征建筑物可能遭受雷击的一个频率参数，按GB50057—94《建筑物防雷设计规范》修订本规定，用下列经验公式来计算 　　　　N=0.024KTd1.3Ae 　　;4) 雷击的选择性 　　大量雷害事故的统计资料和实验研究证明，雷击的地点和建筑物遭受雷击的部分是有一定规律的，这些规律称为雷击的选择性。 　　雷击通常受下列因素影响： 　　(1) 与地质构造有关。 　　(2) 与地面上的设施情况有关。 　　(3) 从地形来看，凡是有利于雷云的形成和相遇条件的易遭受雷击。 ;　　建筑物的雷击部位如下： 　　① 不同屋顶坡度（0°、15°、30°、45°）建筑物的雷击部位如图8.13所示。 　　② 屋角与檐角的雷击率最高。 　　③ 屋顶的坡度越大，屋脊的雷击率也越大；当坡度大于40°时，屋檐一般不会再受到雷击。 　　④ 当屋面坡度小于27°，长度小于30m时，雷击多发生在山墙，而屋脊和屋檐一般不再受雷击。 　　⑤ 雷击屋面的几率很小。  ;图8.13不同屋顶坡度建筑物易受雷击部位 ;　　按《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16—92)规定，可划分为如下三级： (1) 一级防雷的建筑物 　　此类建筑物指具有特别重要用途的建筑物。如国家级的会堂、办公建筑、档案馆、大型博展建筑；特大型、大型铁路枢纽站；国际性的航空港、通讯枢纽；国宾馆、大型旅游建筑、国际港口、客运站等；另外，还有国家级重点文物保护的建筑物和构筑物，高度超过100m的建筑物。 ;(2) 二级防雷的建筑物 　　此类建筑物指重要的或人员密集的大型建筑物。如部、省级办公楼；省级会堂、博展、体育、交通、通讯、广播等建筑；以及大型商店、影剧院等。另外，还有省级重点文物保护的建筑物和构筑物；19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其它民用建筑物；省级及以上大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物。;(3) 三级防雷的建筑物 　　当年预计雷击次数大于或等于0.05时，或通过调查确认需要防雷的建筑物；建筑群中最高或位于建筑群边缘高度超过20m的建筑物；高度为15m及以上的烟囱、水塔等孤立的建筑物或构筑物，在雷电活动较弱地区(年平均雷暴日不超过15)其高度可为20m及以上；历史上雷害事故严重地区或雷害事故较多地区的较重要建筑物。 ;6.3 防雷措施　;(