建筑物的綜合防雷技術(shù)及應(yīng)用

1、 建筑物的綜合防雷技術(shù)及應(yīng)用 雷擊是一種自然現(xiàn)象，它的巨大能量眾所周知。幾個(gè)世紀(jì)來(lái)，人類(lèi)對(duì)雷擊的破壞性的討論、探究和實(shí)行預(yù)防的措施，已經(jīng)有了一套比較成熟的理論。從EMC（電磁兼容）的觀點(diǎn)來(lái)看，防雷愛(ài)護(hù)由外到內(nèi)應(yīng)劃分多級(jí)愛(ài)護(hù)區(qū)。最外層為0級(jí)，是直接雷擊區(qū)域，危急性最高，主要是由外部（建筑）防雷系統(tǒng)愛(ài)護(hù)，越往里則危急程度越底。愛(ài)護(hù)區(qū)的界面劃分主要通過(guò)防雷系統(tǒng)、鋼筋混凝土及金屬管道等構(gòu)成的屏蔽層而形成，從0級(jí)愛(ài)護(hù)區(qū)到最內(nèi)層愛(ài)護(hù)區(qū)，必需實(shí)行分層多級(jí)愛(ài)護(hù)，從而將過(guò)電壓降到設(shè)備能承受的水平。一般而言，雷電流經(jīng)傳統(tǒng)避雷裝置后約有50%是直接泄入大地，還有50%將平均流入各電氣通道。 總體防雷原則是： 1.將

2、絕大部分雷電流直接接閃引入地下泄散（外部愛(ài)護(hù)）； 2.堵塞沿電源線(xiàn)或數(shù)據(jù)、信號(hào)線(xiàn)引入的過(guò)電壓波（內(nèi)部愛(ài)護(hù)及過(guò)電壓愛(ài)護(hù)）； 3.限制被愛(ài)護(hù)設(shè)備上浪涌過(guò)壓幅值（過(guò)電壓愛(ài)護(hù)）。 這三道防線(xiàn)，相互協(xié)作，各行其責(zé)，缺一不行。 一、建筑物的綜合防雷技術(shù)應(yīng)用 （一）鐵路站場(chǎng) 鐵路站場(chǎng)直擊雷防護(hù)重點(diǎn)區(qū)域是通信樓、信號(hào)樓和戶(hù)外岔群咽喉區(qū)設(shè)備。 1.通信樓直擊雷防護(hù) 利用通信樓四周的高約45米微波塔，在塔頂上安裝IF3避雷針，避雷針安裝高度超出塔頂2.5米。經(jīng)計(jì)算，避雷針對(duì)地面的愛(ài)護(hù)半徑可達(dá)119米。引下線(xiàn)采納截面大于12mm×4mm的鍍鋅扁鋼。防雷接地裝置接地電阻小于1歐。 2. 信號(hào)樓直擊雷防護(hù) 利

3、用被愛(ài)護(hù)建筑物信號(hào)樓，高度約為10米，在信號(hào)樓頂部安裝IF3避雷針，針的安裝高度超出樓頂5米。經(jīng)計(jì)算，愛(ài)護(hù)半徑可達(dá)109米。樓頂預(yù)埋350mm×350mm×10mm厚鋼板，便于焊接避雷針底座，從底座延相反方向焊接引出兩條引下線(xiàn)，引下線(xiàn)采納大于8mm的圓鋼沿樓外墻引下入地，與樓的接地環(huán)相連。防雷接地裝置接地電阻小于1歐，將避雷針與接地裝置貫穿。 3.戶(hù)外岔群咽喉區(qū)直擊雷防護(hù) 鐵路站場(chǎng)岔群咽喉區(qū)的特點(diǎn)是設(shè)備分布較為集中，岔群咽喉區(qū)段長(zhǎng)度約145米，在岔群咽喉區(qū)四周各建立12米高的鐵塔，塔頂安裝IF3避雷針。經(jīng)計(jì)算，愛(ài)護(hù)半徑可達(dá)111米。引下線(xiàn)采納截面大于12mm×4m

4、m的鍍鋅扁鋼。防雷接地裝置接地電阻小于10歐。 （二）民用機(jī)場(chǎng) 民用機(jī)場(chǎng)的防雷和防雷擊電磁脈沖和內(nèi)部過(guò)電壓的愛(ài)護(hù)的設(shè)計(jì)與施工既要牢靠地設(shè)計(jì)建筑物外部的防雷擊裝置，又要完善考慮建筑物內(nèi)部的大量電子信息設(shè)備的防雷擊電磁脈沖和內(nèi)部過(guò)電壓的愛(ài)護(hù)。下面爭(zhēng)論設(shè)計(jì)中的一些要點(diǎn)。 1外部避雷系統(tǒng) 在機(jī)場(chǎng)重要的第一類(lèi)和其次類(lèi)防雷建筑物的接閃器以一般針、帶、網(wǎng)相結(jié)合為主。如建筑物本身無(wú)法實(shí)施一般的避雷技術(shù)措施，可采納國(guó)外先進(jìn)的ESE提前放電避雷針。在防雷建筑物的外防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)總等電位連接和聯(lián)合接地?？紤]實(shí)際應(yīng)用效果，引下線(xiàn)可考慮使用焊接的主承重柱內(nèi)的鋼筋引下線(xiàn)逐點(diǎn)檢查核實(shí)。 2. 建筑物內(nèi)部防雷擊電磁

5、脈沖和內(nèi)部過(guò)電壓愛(ài)護(hù)的設(shè)計(jì) 應(yīng)特殊重視對(duì)由低壓電纜引入的雷擊電磁脈沖的防護(hù)，依據(jù) GB5005794建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范和 IEC613121防雷電電磁脈沖設(shè)計(jì)的一般原則以及相關(guān)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于安裝有大量電子設(shè)備(引入PE線(xiàn)的金屬外殼 I類(lèi)耐過(guò)壓水平用電設(shè)備，依據(jù)IEC664-1)的低壓配電系統(tǒng)，依據(jù)防雷分區(qū)的定義結(jié)合等電位連接的作法，對(duì)其防雷電電磁脈沖進(jìn)行分級(jí)設(shè)計(jì)4。 二、測(cè)報(bào)工作中防雷技術(shù)的應(yīng)用 （一）水文測(cè)報(bào)系統(tǒng) 水文報(bào)汛是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，在時(shí)間上沒(méi)有選擇的余地。水文纜道架設(shè)地野處，加之纜道的主索、工作索等均是鋼材，屬導(dǎo)電體，易受雷擊，為不影響水文測(cè)驗(yàn)，必需對(duì)纜道進(jìn)行防雷避雷設(shè)施建

6、設(shè)。 1.水文纜道設(shè)施防雷避雷 水文纜道跨度較小，可采納避雷針?lè)览?；跨度較大時(shí)，避雷針則無(wú)法兼顧整個(gè)跨度纜道，實(shí)行避雷線(xiàn)的方式避雷。在纜道主桿上端架設(shè)一個(gè)高3m以上的避雷塔，然后在避雷塔安裝避雷線(xiàn)，使避雷線(xiàn)、鋼支架用扁鋼與地網(wǎng)連接。要求避雷線(xiàn)采納截面積不小于35mm2的鍍鋅鋼絞線(xiàn)；引下線(xiàn)優(yōu)先采納直徑不小于8mm的圓鋼，地網(wǎng)電阻不大于4。纜道感應(yīng)雷的防護(hù)主要是依靠電源防雷，信號(hào)防雷，合理的地網(wǎng)鋪設(shè)等措施可削減或杜絕感應(yīng)雷的影響。長(zhǎng)江委水文局上游局的大多水文站均采納在左右岸鋼支架上端架設(shè)一個(gè)高35m的避雷塔，安裝避雷線(xiàn)，并與地網(wǎng)連接，防雷避雷效果明顯。 2.水位、雨量?jī)x器防雷避雷 采納防雷針、引下

7、線(xiàn)、地網(wǎng)的防雷系統(tǒng)來(lái)防止水位、雨量?jī)x器直接雷擊。 由于水位、雨量觀測(cè)在野外進(jìn)行，其觀測(cè)的設(shè)備雨量筒、衛(wèi)星天線(xiàn)、太陽(yáng)能板都安裝在自記井頂部(自記井頂部最大直徑不超過(guò)2m),因此，避雷針也只能安裝在自記井頂部。假如衛(wèi)星天線(xiàn)的高度為 1.0m，當(dāng)避雷針高度則為 2.7m時(shí)，可將天線(xiàn)置于以避雷針為圓心、半徑約 3m的有效愛(ài)護(hù)范圍內(nèi)(避雷針的愛(ài)護(hù)角度按60°算，避雷針最好安裝在海事衛(wèi)星天線(xiàn)的東北方向，因西南方向?yàn)樾l(wèi)星登陸方向)。 為避開(kāi)電源線(xiàn)將感應(yīng)雷傳入儀器，采納太陽(yáng)能電池浮充供電。水位、雨量信息傳輸?shù)男盘?hào)線(xiàn)采納屏蔽線(xiàn)，將信號(hào)線(xiàn)通過(guò)PVC套管從地下引入報(bào)汛站，報(bào)汛站通過(guò)PSTN或網(wǎng)絡(luò)將水位、雨量信息傳送至水情分中心，報(bào)汛站還可通過(guò)備用信道海事衛(wèi)星（或北斗衛(wèi)