建筑外部雷電防護(Email:)Tel:(025)8731196第一講建筑的防雷分類一、建筑物防雷分類二、爆炸物質與危險環(huán)境的劃分三、建筑物年預計雷擊次數(shù)四、IEC中(LPS)保護級別的選擇五、建筑內部雷擊風險與防護分級GB50057-1994防雷裝置定義是：接閃器、引下線、接地裝置、過電壓保護器及其連接導體的總合。國際電工委員會IEC標準中對防雷裝置（LPZ）定義是：用于對某一空間進行雷電效應防護的整套裝置。外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成；內部防雷裝置是除外部防雷裝置外的所有能減少需防雷空間內雷電流電磁效應的措施。所謂建筑物外部防雷就是防直擊雷、雷電側擊、雷電反擊等內容。這張圖形象地表明本杰明·富蘭克林著名的閃電實驗，他于1752年發(fā)現(xiàn)閃電帶電。富蘭克林把一個金屬鑰匙綁住風箏線端，在雷雨天把風箏放到天上去。很幸運他沒有被電擊。重復他這種實驗的科學家們并不這樣幸運。避雷針防雷法，亦稱富蘭克林法。這是一種最古老、最傳統(tǒng)的防雷方法。到目前為止還沒有任何一種裝置(或方法)能阻止雷電的產(chǎn)生，也沒有能阻止雷擊到建筑物上的器具和方法。采用金屬材料攔截雷電閃擊(接閃裝置)，使用金屬材料將雷電流安全地引下并泄入大地，是目前唯一有效的外部防雷方法。1751年富蘭克林著作《電的實驗與觀察》，指出：“關于尖端的功能的知識，可以為人們利用來保護房屋、教堂、船等避免閃電襲擊，其方法是在這些物體的最高頂上固定一支更高的鍍金的磨尖鐵棒，在其下端接一導線掛在建筑物外通到地下，對于船則是通到水中?！币弧⒌谝活惙览捉ㄖ锓乐睋衾状胧┒?、第二類防雷建筑物防直擊雷措施三、第三類防雷建筑物防直擊雷措施四、建筑物防雷電側擊措施五、建筑物防雷電反擊六、防雷建筑物其它的外部防雷措施第三講接閃器保護范圍計算滾球法：滾球法的物理圖象是，是以hr為半徑的一個球體，沿需要防直擊雷的部位滾動，當球體只觸及接閃器（包括被利用作為接閃器的金屬物），或只觸及接閃器和地面（包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物），而不觸及需要保護的部位時，則該部分就得到接閃器的保護。接閃器的布置建筑物的防雷類別滾球半徑hr（m）避雷網(wǎng)格尺寸（m）第一類防雷建筑物30≤5×5或≤6×4第二類防雷建筑物45≤10×10或≤12×8第三類防雷建筑物60≤20×20或≤24×16

1992年頒布的英國標準《構筑物避雷的實用規(guī)程》BS6651中明確指出:

對高度超過20米的構筑物而言，高度在20米以下的任何避雷針的保護角均會是與較低的構筑物相同的。然而對于20米以上的構筑物而言，有這樣建筑物在側面上遭閃擊的可能性，可推薦的是，被保護的空間應采用滾球方法予以測定。國際公認滾球理論的基礎是Whitehead提出的，學術上稱為電氣幾何法(EGM)。

EGM理論認為，雷電先導首先進入哪一物體的雷擊距離，就對哪一物體放電，雷擊距離是雷電流的函數(shù)，可簡略地歸納以下三點:(1)滾球法是基于以下的雷閃數(shù)學模型(電氣—幾何模型)：簡化為：(2)雷電先導對大地、導線及針形物體的雷擊距離是一致的。

(3)雷電先導是斜向入射的，其入射角呈概率分布，即g(Ф)=2cos2Ф/п。與hr相對應的雷電流按公式整理后，為：I＝以hr值代入，由于第一類防雷建筑物確立I=5.4kA，二類為I=10.1kA，三類為I=15.8kA，由此計算出第一類防雷建筑物的hr=30m；第二類hr=45m；第三類hr=60m。在使用滾球半徑的尺度上，我國標準與國際標準是有差別的。IEC標準將防雷級別分為Ⅰ～Ⅳ類，其該球半徑分別為20m、30m、45m和60m。第四講

建筑外部防雷設計建筑物防雷設計的目的是保護生命和財產(chǎn)免遭雷電的危害，為人們提供安全的活動空間，消除人們對自然力的恐慌以及對現(xiàn)代技術的畏懼。因此，我們就應針對每一個防雷工程，為不同建（構）筑物、信息處理系統(tǒng)量身定制出不同的雷電防護方案。作為一個完整的雷電防護系統(tǒng)設計包括以下幾個方面：A、建（構）筑外部防雷設計；B、電源系統(tǒng)防雷；C、信號線防雷；D、接地系統(tǒng)。

A、建筑物防雷：主要是指構筑物上安裝的接閃器、引下線、等電位連接以及接地體。

B、電源系統(tǒng)防雷：電源系統(tǒng)關系到整個用電系統(tǒng)的安全，對電源系統(tǒng)通常使用多級防護。

C、信號線防雷：雷電非常容易沿信號線侵入信息處理設備，從而使各種信息處理設備不能正常運轉。

D、接地系統(tǒng)：接地是將連接在一起的設備接到它所處的地表面，通過低阻抗接地體將雷電流泄放到大地，從而保證人員和設備安全。

1、接閃器設計：是將雷電閃擊引導到危害最小的部位，按照GB50057-1994要求，目前采用的方法是滾球法和平坦面的網(wǎng)格法；

2、引下線設計：是設計從接閃器與接地網(wǎng)之間良好的引導雷電通道，讓雷電流平安地通過它散入大地，主要需要設計獨立防雷裝置和非獨立防雷裝置的引下線的數(shù)目；3、接地網(wǎng)設計：接閃器實質上是引雷，但更重要的是要將其安全地疏散，其中重要的技術是接地網(wǎng)的接地電阻值要能夠滿足規(guī)范和長期的安全使用的要求，需要解決的是接地裝置的類型、接地電阻的穩(wěn)定性、對跨步電壓的預防措施以及接地體防腐蝕、降電阻等；4、等電位連接設計：做好等電位連接和內部設備的合理布置，防止雷電高電位造成反擊，需要設計出足夠的安全距離和各金屬間的等電位連接導體；5、屏蔽保護措施的設計：將建筑物需要保護的設備和建筑物內部空間設計