(1)总体原则 各类防雷建筑物均应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。装有防雷装置的建筑物,在防雷装置与其他设施和建筑物内人员无法隔离的情况下,应采取等电位联结。
建筑物防雷设计主要包括六个要素:接闪功能、分流影响、屏蔽作用、均衡电位、接地效果和合理布线等。
现代建筑内电子设备较多,应通过采取等电位联结、屏蔽、合理选择过电压保护器、合理布线和良好的接地等方法来减少建筑物内的雷电流和产生的电磁效应、防止反击及接触电压、跨步电压等二次雷害和雷电电磁脉冲所造成的危害。
(2)防直击雷的措施 在建筑物易遭受雷击的部位(图7-11)装设避雷网(带)或避雷针或其混合组成的接闪器。为提高可靠性和安全性,便于雷电流的流散以及减少流经引下线的雷电流,所有避雷针应采用避雷带相互连接。对于突出屋面的排放无爆炸危险气体的风管、烟囱等物体,当其为金属体时可不装接闪器,但应和屋面防雷装置相连;若其为非金属物体且在屋面接闪器的保护范围之外,则应装设接闪器,并和屋面防雷装置相连。
图7-11 建筑物易受雷击的部位
(a)平屋面;(b)坡度不大于1/10的坡屋面;
(c)大于1/10小于1/2的坡屋面;(d)坡度不小于1/2的坡屋面
引下线不应少于两根,并沿建筑物四周均匀或对称布置。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱内钢筋作引下线时,引下线可按跨度设置,建筑物外廓各个角上的柱筋应被利用。
(3)防雷电感应的措施 建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物(不包括混凝土构件内的钢筋),应就近接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上,可不另设接地装置。
平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物,当其净距小于100mm时应采用金属线跨接,跨接点间距不应大于30m;交叉净距小于100mm时,其交叉处应跨接。
建筑物内防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。
(4)防雷电波侵入的措施 当低压线路全长采用电缆埋地引入或电缆敷设在架空金属线槽内引入时,在入户端应将电缆金属外皮和金属线槽接地。当低压线路采用架空线转换金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入时,连接处应装设避雷器,避雷器、绝缘子铁脚、金具、电缆金属外皮、钢管等均应连接在一起接地。架空和直埋地的金属管道在进出建筑物处应就近与防雷的接地装置相连或独自接地。各种情况下,接地电阻均应符合相应的要求。
(5)等电位和防侧击的措施 从首层起,每三层框架圈梁的底部钢筋与人工引下线或作为防雷引下线的柱内钢筋连接一次。竖直敷设的金属管道也应每三层与圈梁钢筋连接一次。对于高度超过45m的第二类防雷建筑物和高度超过60m第三类防雷建筑物,应考虑防侧击,当然不需另加接闪器,而是利用建筑物本身的钢构架、钢筋和其他金属物,应将上述高度以上的钢构架和混凝土的钢筋互相连接,并应利用钢柱或柱内钢筋作防雷引下线。上述高度及以上外墙上的栏杆、门窗和表面装饰物等较大的金属物应与防雷装置连接。竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端也应与防雷装置连接。
什么叫防雷接地,防静电接地,保护接地
一般来说,雷击容易发生在土壤电阻率小和土壤电阻率变化明显的地方。有金属矿床的地区、河床、地下水出口处、山坡与稻田接壤处、山坡和山脚下、河边、湖边、海边、低洼地区和地下水位高的地方,都是容易遭受雷击的地方。一些孤立的铁塔、烟囱等高大建筑物以及树木,也容易遭受雷击。
为防止雷击,应考虑以下措施。
(1)架设避雷线。
(2)提高线路本身的绝缘水平。
(3)利用三角形排列的顶线兼做防雷保护线。
(4)加强对绝缘薄弱点的保护。
(5)采用自动重合闸装置。
(6)绝缘子铁脚接地。
(7)防直击雷
装设避雷针以保护整个变配电站建筑物免遭直击雷。
(8)进线防雷保护
在进线1~2km段内装设避雷线,使该段线路免遭直接雷击,以免雷电压沿线路侵入变电站内损坏设备。
(9)配电装置防雷保护
为防止雷电冲击波沿高压线路侵入变电站,对电力变压器造成危害,在变配电站每段母线上装设一组阀型避雷器,并应尽量靠近变压器。
(10)高压电动机的防雷保护
采用性能较好的专用于保护旋转电动机的FCD型磁吹阀型避雷器或采用具有串联间隙的金属氧化物避雷器,并尽可能靠近电动机安装。
(11)存放爆炸物或易燃物的建筑装设独立避雷针或架空避雷线,使被保护的建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。
(12)对非金属屋面应敷设避雷网,室内一切金属管道和设备,均应良好接地并且不得有开口环路,以防止感应过电压。
(13)低压线路采用全电缆直接埋地敷设;架空线路采用电缆入户,电缆金属外皮与电气设备接地相连;对低压架空进出线,在进出处装设避雷器。架空金属管道、埋地或地沟内的金属管道,在进出建筑物处,应与防雷接地装置相连。
(14)有雷电时应尽量留在室内,并关好门窗;在室外工作的人员应躲入建筑物内。
(15)有雷电时切勿接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙,远离电线等带电设备或其他类似金属装置。
(16)有雷电时尽量不使用电话和手提电话。
(17)有雷电时切勿站立于山顶、楼顶上或其他接近导电性高的物体。
避雷器的原理和作用
防雷接地概念及种类
1、地凯防雷接地:为把雷电迅速引入大地,以防止雷害为目的的接地。防雷装置如与电报设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。
2、交流工作接地:将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备与大地作金属连接。工作接地主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线 端子一般均在箱柜内。必须注意,该接线端子不能外露;不能与其它接地系统,如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接;也不能与 PE 线连接。
3、安全保护接地:安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一 些金属构件,有PE线连接起来,但严禁将PE 线与N线连接。
4、直流接地:为了使各个电子设备的准确性好、稳定性高,除了需要一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面积的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。
5、防静电接地:为防止智能化大楼内电子计算机机房干燥环境产生的静电对电子设备的干扰而进行的接地称为防静电接地。
6、屏蔽接地:为了防止外来的电磁场干扰,将电子设备外壳体及设备内外的屏蔽线或所穿金属管进行的接地,称为屏蔽接地。
7、功率接地系统 :电子设备中,为防止各种频率的干扰电压通过交直流电源线侵入,影响低电平信号的工作而装有交直流滤波器,滤波器的接地称功率接地。
防雷接地的作用
防雷接地的作用分有保护接地、工作接地、防静电接地三类。
1、电气设备的金属外壳,混凝土、电杆等,由于绝缘损坏有可能带电,为了防止这种情况危及人身安全,避免发生人体触电事故,将电气设备的金属外壳与接地装置联接的方式保护接地,当人体触及到外壳已带电的电气设备时,由于接地体的接触电阻远小于人体电阻,绝大部分电流经接地体进入大地,只有很小部分流过人体,不致对人的生命造成危害。
2、为了保证电气设备在正常和事故情况下可靠的工作而进行的接地称为工作接地,如中性点直接接地和间接接地以及零线的重复接地、防雷接地等都是工作接地。为了将雷电引入地下,将防雷设备(地凯科技主动防雷系统避雷针DK3避雷针等)的接地端与大地相连,以消除雷电过电压对电气设备、人身财产的危害的接地,也称过电压保护接地。
3、防止静电危险影响而将易燃油、天然气贮藏罐和管道、电子设备等的接地称为防静电接地。
电力变压器的防雷措施有哪些
避雷器用于保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害,并限制续流时间,也常限制续流幅值的一种电器。
最原始的避雷器是羊角形间隙,出现于19世纪末期,用于架空输电线路,防止雷击损坏设备绝缘而造成停电,故称“避雷器”。20世纪20年代,出现了铝避雷器,氧化膜避雷器和丸式避雷器。
30年代出现了管式避雷器。50年代出现了碳化硅避雷器。70年代又出现了金属氧化物避雷器。
现代高压避雷器,不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压,也用于限制因系统操作产生的过电压。
电力变压器的防雷措施有:
一、正确设置避雷器。配电变压器上可能出现正、逆变换波的过电压,为了防止雷击10kV线路造成变压器损坏,对Y/Y0或Y/Y接线的配电变压器,均应在其高低压侧各装设一组阀型避雷器。实践证明,避雷器越靠近配电变压器,防雷效果越好。可将高低压侧避雷器安装在变压器顶盖边上,再将变压器外壳、避雷器引下线和变压器中性线连接在一起后,三者共同接地。接地引下线应采用截面积为25mm2的铜绞线(或钢绞线),且长度应达到最短,这样作用在配电变压器上的雷击过电压近似于避雷器的残压,减轻了击穿变压器绝缘的危险性。
二、定期校试避雷器。为了起到保护变压器免遭雷击的目的,对于100kVA及以土的配电变压器,每年校试避雷器一次,且接地电阻值不得大于4Ω;100kVA以下的避雷器,每两年校试一次,且接地电阻值不得大于10Ω;对于不合格者应及时进行处理。
三、测试接地电阻。每年雷雨季节前(2~3月)对变压器接地电阻进行测试,遇不符合规定值的,及时采取措施,同时检查防雷设施,尤其要注意引下线在土壤交界处和所有接头处的检查,使其达到要求。为了减小侧量误差和确保人身安全,应在断开接地引下线的情况下测量接地电阻值。
四、禁止对接地土壤施加食盐等来减小土壤电阻率。因为食盐对接地体具有严重的腐蚀性,在加食盐后,接地电阻可能达到要求,甚至很小,但时间长了,接地电阻远远大于规定值。雷击时,由于反击而烧毁变压器。
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