建筑防雷设计有关问题.ppt
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1、建筑防雷设计有关问题主要内容主要内容1 关于建筑物防雷分类关于建筑物防雷分类2 接闪器的设计及使用误区接闪器的设计及使用误区3 关于提前预放电避雷针关于提前预放电避雷针4 关于接地关于接地5 等电位连接的设计等电位连接的设计6 SPD的选择与使用的选择与使用南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江 1 1 建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类 建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按需要将工业和民用建筑物分为三类。大型、复杂项目应该进行雷电灾害风险评估来确定。一个项目的不同组成部分,甚至一个建筑物的不同部位可能有不同的分类。南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江防雷装置南京
2、信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江图图4.1 对阿特拉斯对阿特拉斯5号运载火箭的防雷保护。由四座铁塔支撑的四根绝号运载火箭的防雷保护。由四座铁塔支撑的四根绝缘棒,其顶部有架空的金属线(为了让读者看得更清楚而用电脑将金缘棒,其顶部有架空的金属线(为了让读者看得更清楚而用电脑将金属线加粗)相连。并且这些金属线一直向下延伸到发属线加粗)相连。并且这些金属线一直向下延伸到发 射场外很远的射场外很远的接地极上。接地极上。2006年年南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江2010.9.5搭载着“鑫诺六号”通信广播卫星的“长征三号乙”运载火箭在西昌卫星发射中心点火
3、升空。南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江图图4.2 航天飞机的防雷保护。一张由电脑生成的航天飞机照片,及其架空线(悬吊线)防雷系统每个方向的悬吊线均约300m长 南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江图图 房顶边缘的一根末端较钝的避雷针。这跟避雷针连接了房顶边缘的一根末端较钝的避雷针。这跟避雷针连接了两根引下线,每根引下线与房子周围不同转角处预埋的接两根引下线,每根引下线与房子周围不同转角处预埋的接地体相连。地体相连。NFPA 780:2004中规定,避雷针应被安装在中规定,避雷针应被安装在距离屋顶边缘不超过距离屋顶边缘不超过0.6m的地方。的地方。南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨
4、仲江在弗罗里达大学工程大楼楼顶安装的一列尖端型避雷针在弗罗里达大学工程大楼楼顶安装的一列尖端型避雷针 南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江一根一根19世纪的避雷针。世纪的避雷针。该针的长度大约为该针的长度大约为2m,有有一个非常奇特的尖端和装一个非常奇特的尖端和装饰用的玻璃球并且在红色饰用的玻璃球并且在红色玻璃内插入了一根装饰用玻璃内插入了一根装饰用的箭矢。的箭矢。南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江2 2接闪器的设计及使用误区接闪器的设计及使用误区防雷装置:接闪器,引下线,接地装置,过电压保护器及其它连接导体的总和。南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江 接闪器的设计 原理:原理:
5、避雷针和避雷线均为金属体,安装在比被保护物体高的位置上,从工作原避雷针和避雷线均为金属体,安装在比被保护物体高的位置上,从工作原理来看,两者具有相同的保护功能,即吸引雷电。理来看,两者具有相同的保护功能,即吸引雷电。一一避雷针与避雷线避雷针与避雷线 1 1、避雷针、避雷针 避雷针接闪器顶端避雷针接闪器顶端处的电场畸变条处的电场畸变条南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江 钢管类钢管类避雷针或避雷带的设计关键是壁厚,避雷针或避雷带的设计关键是壁厚,50mm50mm2 2 薄壁装饰用不锈钢管常常不符合要求。薄壁装饰用不锈钢管常常不符合要求。直径直径针型针型圆钢圆钢(mm)钢管钢管(mm)针长针长
6、1m以下以下1220针长针长12m1625烟囱顶上的针烟囱顶上的针2040南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江避雷带 (a)屋顶突出物加设避雷针 (b)平屋面上设避雷带 (c)女儿墙上设避雷带避雷带的设置避雷带的设置a b c南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江立体金属笼网立体金属笼网 建筑物的笼式避雷网建筑物的笼式避雷网 笼式避雷网通常是利用建筑物钢筋混凝土结构中的钢筋来构成的,即将建筑物屋面内原有的钢筋网格作接闪器使用,如右上图所示。将梁、柱、楼板中的横向和纵向钢筋按防雷设计规范要求进行电气上的相互连接,这样就将整个建筑物构件中的所有钢筋连接成一个统一的导电系统,构成一个大的立体法
7、拉第笼。其中的纵向钢筋兼作引下线试用,建筑物基础中的接地钢筋兼作接地体使用。南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江 2、避雷网 明装避雷网明装避雷网 南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江 关于暗装避雷网建筑物顶部突出物体的保护 南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江四四.避雷针、带、网保护范围的确定避雷针、带、网保护范围的确定 南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江1 1、确定避雷针、线、带、网保护范围方法的分类、确定避雷针、线、带、网保护范围方法的分类 Positioning of air-termination systems General meshmethodprotecti
8、ve angle methodrrolling spheremethod南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江 2、滚球法滚球法确定避雷针、线、带、网保护范围的方法确定避雷针、线、带、网保护范围的方法 (1)滚球法的保护原理)滚球法的保护原理下行先导头部达到地面上某物体下行先导头部达到地面上某物体的雷击距范围时,他才会定向的的雷击距范围时,他才会定向的击向该物体击向该物体,雷击距范围雷击距范围南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江。用滚球法确定雷击点 滚球法在建筑物面上的连续滚动南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江保护区随滚球半径的变化保护区随滚球半径的变化南京信息工程大学雷电科学与技
9、术系 杨仲江建筑物的空间受雷曲面 复杂形状建筑物上易受雷击的部位的确定 南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江protected volumeinterception tipexample 双支避雷针的保护范围双支避雷针的保护范围 Positioning of air-termination systems by using the rolling sphere methodConstruction of volume to be protected南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江rrrrprotected volumerrrrrrrPositioning of air-termin
10、ation systems by using the rolling sphere methodConstruction of volume to be protected,graphicinterception tip南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江rPositioning of air-termination systems by using the rolling sphere methodPenetration depth p h1h2rrolling sphere radiush1height of the interception rodsh2height of the s
11、tructure to be protectedppenetration depthddistance between the interception rodsFangstangendp南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江Positioning of air-termination systems by using the rolling sphere methodPenetration depth p 南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江A2A1a ahh x tana aprotected volume3、Positioning of air-termination system
12、s by using the protective angle methodGeneral 南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江AC0Ba ah1hprotected volumeAttention!单根避雷针单根避雷针examplePositioning of air-termination systems by using the protective angle methodConstruction of volume to be protected 南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江Attention!Positioning of air-termination system
13、s by using the protective angle methodConstruction of volume to be protected 南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江h1双根避雷针双根避雷针 example00a aa aa aa aBBprotected volumeCCAAPositioning of air-termination systems by using the protective angle methodConstruction of volume to be protected南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江3.examplea aa
14、ah10a aBBa a0CCAprotected volumeAPositioning of air-termination systems by using the protective angle methodConstruction of volume to be protected南京信息工程大学雷电科学与技术系 杨仲江五滚球法与其它确定防雷保护范围方法五滚球法与其它确定防雷保护范围方法 的比较的比较 过去许多年、世界各国在防雷设计中、多使过去许多年、世界各国在防雷设计中、多使用折线法、网格法、圆锥法等来确定避雷针和避用折线法、网格法、圆锥法等来确定避雷针和避雷线的保护范围。雷线的保
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