避雷帶安裝工程知識

避雷帶安裝工程

雷電是自然界中一種常見的自然現象,雷電放電常危及人類和動物的生命安全,引發森林和油庫大火,毀壞各類建築物和家用電器等弱點設備,以及在電力系統中導致絕緣破壞後造成的各種災害等。因此,我們有必要認識雷電的形成及其危害,加強防雷意識,採取有效的防雷措施,以便最大限度地降低和消除雷電對人類正常工作和生活的危害。

避雷帶安裝工程知識

【關鍵詞】雷電放電;雷雲;防雷保護措施

1 防雷的重要性

1.1 雷電的危害

據有關資料顯示,全世界每年由於雷電災害造成的經濟損失高達數百億美元,因此雷電一直是人類研究的一項重要內容。雷電是自然界中一種常見的自然現象,雷電放電常危及人類和動物的生命財產安全、引發森林和油庫等失火,毀壞各類建築物和家用電器等弱點設備,以及在電力系統中導致絕緣遭破壞後造成的各種災害。雷電以其強大的破壞力給人類社會帶來慘重的災難,特別是近十幾年來,我國家用電器日漸普及,功能齊全的新產品不斷湧向居民家中,再加上高層、超高層建築日益增多,金屬建築物高聳入雲,雷電災害也頻繁發生,雷擊對國民經濟和人民生活造成直接和間接危害日趨嚴重,給人類敲響了防雷保護的警鐘。

1.雷電災害的主要特點

1)遭受災害的範圍大大擴展;

2)雷電危害從二維空間入侵升級為三維空間入侵;

3)雷電造成的危害和經濟損失大大增加;

4)雷電災害的主要對象已集中到微電子元器件上;

5)對電力系統來說,雷電放電可能在電力系統中產生很高的過電壓,稱為雷電過電壓或大氣過電壓,如果對它不加限制,將造成輸電線路和發電廠、變電站配電裝置等的絕緣發生故障,從而引發停電事故。

此外,雷電放電所產生的巨大電流,也會因感應效應和熱效應造成機電設備損傷或毀壞。

可見,防雷減災對保障國民經濟發展和人民生活安寧顯得特別重要,而且迫在眉睫。

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2 雷電的形成和雷擊的幾種形式

2.1 雷電的形成

雷電放電是由雷雲引起的放電現象;所謂雷雲,就是帶電荷的雲,但雷雲又是怎樣形成的呢?夏秋季的午後或傍晚,地面附近的熱空氣攜帶大量的水蒸汽不斷上升到高空,當然氣流上升到一定高度後,由於溫度的下降,水蒸汽凝結成水滴,在足夠的冷的高空,水滴會進一步冷卻成冰晶,水滴和冰晶因其複雜的電荷分離過程及強烈氣流的作用,便形成帶電的雷雲。關於雷雲的帶電原理有多種說法,到目的為止尚無定論。比較有科學性的理論是冰結起電和水滴分裂起電,前者認為水滴凍結時首先從表面開始,表面形成冰殼後,內部在溫度作用下,水中的正離子移向水滴的表面而使它帶正電,留在水滴中心部分的水分子則為負離子;當水滴的中心部分也結冰時,因膨脹會使早先已結冰的表層破裂,帶正電的碎片被氣流帶到雲的上部,帶負電的核心部分則留在雲的中、下部;而後者認為,強氣流使雲中水滴吹裂時,較大的水滴帶正電,而較小的水滴帶負電,小水滴同時被氣流帶到雲的上部。實測表明:在5~10KM的高空主要是帶正電荷的雲層,而在1~5KM的高空主要是帶負電荷的雲層。雷電放電可能在雷雲之間、雷雲與地面之間以及同一雷雲內部發生;雷雲對地的放電是造成雷電災害的主要因素,它會對地面建築物、電子電器設備和人畜造成很大的危害,因此需要認真研究應對措施。

3, 雷擊的幾種常見形式

1)直擊雷:當雷雲與地面突起物(比如高建築物、構築物、輸電線和高大樹木等)之間帶電性質不同時,就會發生放電現象並形成很強的電場把大氣擊穿,從而擊壞放電通路上的建(構)築物、輸電線路等,擊死或擊傷人畜和引發建(構)築物、輸電線路被毀和森林大火。由於這種雲層與大地間的迅猛放電直接擊打在物件上,它的熱效應、電磁感應效應直接傳遞,因此稱為直擊雷。

2)感應雷:感應雷是間接雷,是感應電荷放電時造成的;但直擊雷發生後,雲層中所帶電荷迅速消失,而地面某些範圍由於散流電阻較大,以致出現局部高電壓,或者由於直擊雷在放電過程中,其強大的脈衝電流對周圍的導線或金屬物件產生電磁感應效應而引發高電壓,以致發生雷擊現象,這種雷擊叫做“感應雷”,又稱為“二次雷”。

3)球形雷:球狀閃電是一種危害較大的閃電;它是閃電形態中的一種,也稱為球閃,民間常稱其為“滾地雷“。球形雷閃電時的平均直徑為25CM,大多數在10~100CM之間,最小的只有0.5CM,最大的直徑達數米;球狀閃電偶爾也有環狀或中心向外延伸的藍色光暈,發出火花或射線;其顏色常見的有橙紅色或紅色,當它以特別明亮並使人目眩的強光出現時,也可看到黃、藍、綠和紫色,其壽命只有1~5秒,最長可達幾分鐘。球狀閃電至今仍是人類不能解釋清楚的奇怪自然現象,由於球狀閃電較為罕見,所以研究它十分困難,至今仍然是人類對自然界的一個謎。

4,常用防雷措施

儘管雷電的危害很大,但只要我們從思想上加強防雷意識,並在日常生產、工作和生活中,在各種電氣設備和電氣線路及建(構)築物上採取有效的防雷措施,雷電災害是完全可以減輕和預防的。

4.1 電氣設備和電氣線路的防雷措施

1)用避雷針和避雷線防止電氣設備和電氣線路受到直擊雷的危害。

2)用各種不同形式的避雷器和放電間隙,防止電氣設備和電氣線路受到感應雷的危害。

4.2 住宅樓的防雷措施

住宅樓防雷保護有兩種情況:第一種是低層或多層住宅樓建築,可採取在屋頂女兒牆壓頂上焊接避雷帶作為接閃器,引下線可與框架柱或構造柱內的兩根主筋焊接;第二種是小高層、高層和超高層建築,則應設避雷針、避雷帶系統,其中一、二類建築的接地電阻R≥10Ω(歐姆),三類建築R≤30Ω,與其他接地合用電阻R≤1Ω;凡是突出層面的金屬物體、構架等,均應與避雷器(帶)連接,採用框架柱內兩根主筋做引下線;所有引上線與引下線均應作可靠焊接;引下線組數及位置由具體設計確定;進出建築物的埋地金屬管道、入戶電纜金屬外皮及建築物內主幹金屬管道,均應與防雷裝置相連,以防引入雷電磁波;接地裝置可利用建築物基礎內的鋼筋網主筋作可靠焊接;在距離室外地坪1.8M處做測試端子。除此以外,還應特別注意以下三點:

1)當雷電來臨之際,應立即關閉有外接天線的家用電器設備,並將插頭拔離插座(如電視機、收音機、太陽能熱水器等),以免引雷入室、釀成火災。

2)不要觸摸外牆內壁、暖氣管(或暖氣片)、自來水管等。

3)不要使用其他形式的淋浴器,因為自來水管與防雷接地引下線相連,雷雨天氣時淋雨,極易引起觸電事故的發生。

3.3 常用的避雷設備

1)避雷針:避雷針是一種保護電器設備不受直擊雷危害的有效設備。

2)避雷線:避雷線也是一種保護電器設備不受直擊雷危害的設備,只是它的結構和使用場合與避雷針不同而已。

3)避雷器:避雷器是一種用來預防感應雷的裝置。

避雷線敷設平直、牢固,弧線流暢,支持件間距均勻,與建築物交接處收口美觀。

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避雷線跨越建築物變形縫時,應做弓形或Ω彎補償。

避雷引下線搭接長度為圓鋼直徑6倍,雙面焊接,標識清晰。

屋面避雷線安裝的常見問題:

1)扁鋼與扁鋼的搭接,焊接少於3個稜邊。

2)圓鋼與圓鋼的搭接,單面焊接。

3)利用金屬鋼管欄杆做為避雷線,其管壁厚度和截面積達不到設計要求。

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避雷帶為扁鋼時,搭接處底部不宜焊接,常見只焊兩個邊,不符合規範要求。最好是四邊均焊接,以免空氣進入產生鏽蝕。

避雷引下線搭接部位單面焊接,底部未焊。原因為平行搭接造成底部不宜焊接。搭接部位宜上下搭接便於焊接。

不鏽鋼管金屬欄杆一般管壁較薄,截面積達不到避雷帶設計的要求,尤其是在連接處,更是薄弱環節,應在其連接處做加強處理,確保在遭到雷擊時安全瀉流。

金屬欄杆避雷接地示例

高出屋面金屬物體和非金屬物體避雷安裝的質量控制及工藝

屋面上常有設備或設施高出避雷針或避雷網,超出其避雷保護範圍之外時,應採取相應的防雷措施,以確保安全。

JGJ16-2008 11.3.2 (設計規範)

引出屋面的金屬物體可不裝接閃器,但應和屋面防雷裝置相連。

在屋面接閃器保護範圍之外的非金屬物體應裝設接閃器,並應和屋面防雷裝置相連。

屋面透氣管避雷接地連接示例

透氣管引出接地扁鐵與避雷線連接

透氣管引出接地扁鐵與避雷線連接

高出屋面避雷帶的非金屬突出物,如煙囪、天窗、通氣管等不在保護範圍內時,應在其上部增加避雷帶或避雷針保護,避免雷擊造成損害。

高出屋面的設備在其上部安裝避雷帶或避雷針做防雷保護。

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室外防雷測試點安裝示例

防雷接地按設計要求在室外距地面500mm處設測試點。


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