浅谈民用建筑的防雷与接地分析

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1、浅谈民用建筑的防雷与接地分析摘要：本文主要阐述了雷电的形成及种类分析，最后针对民用建筑的防雷及接地技术进行讨论，仅供参考。关键词：民用建筑防雷接地1雷电的形成为种类分析1」雷电的形成由于空屮运动的云层受到高能射线或高空电离层带电粒子的作用逐渐积累了大量电荷，当带电云层接近地而吋通过潮湿的空气都会发生巨大的电脉冲放电。雷云放电，冇时是在云层与云层Z间；冇时是在雷云与大地Z间发生。雷电的形成，常与当地地形、大气气流、温湿度和地球纬度冇关。一般山区比平原多；沿海比腹地多；温湿度高比温湿度低地区多；低纬度比高纬度地区多。1.2雷电的种类雷云放电时，具有放电时间短（pS级）、放电电流

2、极人（几卜至几百kA）、感应电压极高（可达儿十kV）等特点。雷电的种类主要有以下几种：直击雷、感应雷和雷电波。a.直击雷：强大的雷电流经过建筑物或地面设备这些物体入地，在瞬间产生很大的机械振动力和高温鬲热使物体遭到破坏。当雷电流通过物体时，必然有电阻或电感存在，所以就产生很人的电压降和感应电压，使绝缘破坏、产生火花、引起燃烧、爆炸等。b.感应雷：是在雷击发生附近电磁感应的结果。c.雷电波：雷云放电吋会产生一股冲击波，这种冲击波常沿着架空线缆或管道传播，对设备造成冲击破坏作用。2高层建筑的防雷与接地高层建筑物相对多层建筑的吸引半径较人，其接闪装置宜用垂肓避雷针；钢筋框架阻抗、

3、辐射电阻不可忽视。接地系统由不同用途的接地形式构成。2.1吸引半径在一•般高度（10〜20m）的建筑物上安装避雷针的吸引作用并不比地面上同样高度安装避雷带的吸引作用大多少。因此，在一般高度的建筑物上，可以用避雷带来代替避雷针。但是，几I-米以上的高层建筑物，闪击距离除了和雷电流的幅值有关外，还和建筑物的高度有关，闪击距离增人，高层建筑物产生的正电荷能增大了闪击的定位性；不仅是受雷击的高层建筑物，而且•其邻近的高层建筑物，都有町能产生向上的流光，引发雷击。因此,高层建筑物遭受上行雷击的次数大大增加。从卜面的计算示例中，可以看出高层建筑物与一般高度建筑物的吸引半径r相差极大。当

4、不考虑建筑物面积的彫响时，每年的雷击次数N估计为：N=cxp（0.0088h）可见高层建筑物特別是超高层建筑物，遭受雷击的次数大大增加。为了可靠地拦截闪电和控制雷击点，高层建筑物宜用易于吸引上行雷的垂直避雷针來代替水平避雷带。2.2框架阻抗利用高层建筑物的钢筋框架作为引流线、分流线和电位均衡线已为工程所证实。但钢筋框架的纵向电压降或框架阻抗却不容忽视。按下式估算：由上式可知，在高层建筑物内沿高度敷设的金属管线，其纵向电位是相当高的，需要详细设计金属管线的敷设方式。2.3接地系统高层建筑物内敷设的金属管线，由于受到空间的限制，在施工过程小无法控制的随机连接，不同川途的接地大都

5、采川共川接地，按照分类连接，相互兼容的原则，构成一个电位均衡的接地系统。3多层建筑的防雷与接地3.1多层建筑的防雷沿屋脊、屋檐及屋面两侧的斜边上装避雷带；若屋面为平顶，则沿屋面四周或女儿墙上架设避雷带，避雷带距外墙边的距离宜小于或等于避雷带支起的高度。为了避免接闪部分的振动力，故将避雷带支起10〜20cm,支点间距不应人于1.5mo若屋顶有水箱,因水箱高出屋顶,因此在水箱顶部四周安装避雷带o采用避雷带防雷时，屋面上任何一点距避雷带的距离不应大于10m。如果屋面宽度超过20m时，可增加避雷带，用避雷带组成20mx20m的网格。等电位连接是把建筑物内及附近的所有金属物，如混凝土

6、内的钢筋，自來水管、煤气管及其它金属管道、电力系统的零线等用电气连接的方法连接起来，使整座建筑物成为一个良好的等电位体。当雷电来袭时，由于建筑物内部及其附近基木上做到等电位，因而不会发生建筑物内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。在地网设计吋应遵循以下原则：a尽量采用建筑物地基的钢筋和自然金属接地物统-•连接地來作为接地网；b尽量以白然接地物为基础，辅以人工接地体补充，外形尽町能采用闭合坏形；c应采用统一接地网，用一点接地的方式接地。3.2土壤电阻率和接地电阻地网的效果取决丁哋网少大地Z间的电阻。当土壤含水量增加到20〜25%吋，土壤电阻率将保持稳定。土壤电阻率与土壤的结

7、构、土质的紧密度、湿度、温度等，以及土壤中含有可溶性的电解质有关。影响土壤电阻率的最重要因素是湿度。计算防雷接地装置时，应取雷用季节屮无雨水时最人的土壤电阻率，一般按下式计算:p=p0（｛）R=R0（）式中：P一一土壤电阻率p0——I时季屮无用时所测的的土壤电阻率（1）一一考虑土壤干燥所取得季节系数R一一接地装置的接地电阻工程上垂直接地体多选用1.5〜3米，并常采用卞式作为接地电阻的简易计算公式：垂直式：R=0.3p单根水平式：R=0.03p式中p为土壤电阻率3.3多层建筑的接地a埋设接地体的要求埋设接地体的地点应