建筑設(shè)備第10章建筑防雷接地系統(tǒng)10.1雷電的分類及危害10.2建筑防雷措施10.3建筑防雷裝置的組成10.4接地工程10.5防雷接地系統(tǒng)安裝10.6防雷接地工程施工圖識讀建筑物的防雷裝置一般由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。其作用原理是：將雷電引向自身并安全導(dǎo)入地中，從而使被保護(hù)的建筑物免遭雷擊。示意圖見圖10-5。10.3建筑防雷裝置的組成

10.3.1接閃器接閃器是專門用來接受雷擊的金屬導(dǎo)體。通常有避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)以及兼作接閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件（如金屬煙囪，風(fēng)管等）等。所有接閃器都必須經(jīng)過接地引下線與接地裝置相連接。1．避雷針避雷針是安裝在建筑物突出部位或獨(dú)立裝設(shè)的針形導(dǎo)體。它能對雷電場產(chǎn)生一個附加電場（這是由于雷云對避雷針產(chǎn)生靜電感應(yīng)引起的），使雷電場畸變，因而將雷云的放電通路吸引到避雷針本身，由它及與它相連的引下線和接地體將雷電流安全導(dǎo)入地中，從而保護(hù)了附近的建筑物和設(shè)備免受雷擊。避雷針的10.3建筑防雷裝置的組成

形狀如圖10-3所示。避雷針通常采用鍍鋅圓鋼或鍍鋅鋼管制成。當(dāng)針長1m以下，圓鋼直徑≥12mm，鋼管直徑≥20mm；當(dāng)針長為1～2m時，圓鋼直徑≥16mm，鋼管直徑≥25mm；煙囪頂上的避雷針，圓鋼≥20mm。當(dāng)避雷針較長時，針體則由針尖和不同直徑的管段組成。針體的頂端均應(yīng)加工成尖形，并用鍍鋅或搪錫等方法防止其銹蝕。它可以安裝在電桿（支柱）、構(gòu)架或建筑物上，下端經(jīng)引下線與接地裝置焊接。各種形狀的避雷針及保護(hù)范圍示意如圖10-6所示。10.3建筑防雷裝置的組成

2．避雷帶和避雷網(wǎng)避雷帶就是用小截面圓鋼或扁鋼裝于建筑物易遭雷擊的部位，如屋脊、屋檐、屋角、女兒墻和山墻等。避雷網(wǎng)相當(dāng)于縱橫交錯的避雷帶疊加在一起，形成多個網(wǎng)孔，它既是接閃器，又是防感應(yīng)雷的裝置。如圖10-7所示。避雷網(wǎng)也可以做成籠式避雷網(wǎng)，就是把整個建筑物的梁、柱、板、基礎(chǔ)等主要結(jié)構(gòu)鋼筋連成一體。對于一級防雷建筑，避雷網(wǎng)格不大于5m×5m，對于二級防雷建筑，避雷網(wǎng)格不大于10m×10m，對于三級防雷建筑，避雷網(wǎng)格不大于20m×20m。10.3建筑防雷裝置的組成

3．避雷線避雷線一般采用截面不小于35mm2的鍍鋅鋼絞線，架設(shè)在架空線路之上，以保護(hù)架空線路免受直接雷擊。4．金屬屋面除一類防雷建筑物外，金屬屋面的建筑物宜利用其屋面作為接閃器，但應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的要求。10.3建筑防雷裝置的組成

10.3.2引下線引下線是連接接閃器和接地裝置的金屬導(dǎo)體，將接閃器承受的雷電流順利的引到接地裝置。一般采用圓鋼或扁鋼，優(yōu)先采用圓鋼。1．引下線的選擇采用圓鋼時，直徑不應(yīng)小于8mm，采用扁鋼時，其截面不應(yīng)小于48mm2，厚度不應(yīng)小于4mm。煙囪上安裝的引下線，圓鋼直徑不應(yīng)小于12mm，扁鋼截面不應(yīng)小于100mm2，厚度不應(yīng)小于4mm。建筑物的金屬構(gòu)件、金屬煙囪、煙囪的金屬爬梯、混凝土柱內(nèi)的鋼筋、鋼柱等都可以作為引下線，但其所有部件之間均應(yīng)連成電氣通路。在易受機(jī)械損壞和10.3建筑防雷裝置的組成

人身接觸的地方，地面上1.7m至地而下0.3m的一段引下線應(yīng)采取暗敷或用鍍鋅角鋼、改性塑料管等保護(hù)措施。暗裝引下線利用鋼筋混凝土中的鋼筋作引下線時，最少應(yīng)利用四根柱子，每柱中至少用到兩根主筋。2．?dāng)嘟涌ㄗ訛楸阌谶\(yùn)行、維護(hù)和檢測接地電阻需設(shè)置斷接卡子。采用多根專設(shè)引下線時，宜在各引下線上于距地面0.3m至1.8m之間設(shè)置斷接卡，斷接卡應(yīng)有保護(hù)措施。當(dāng)利用混凝土內(nèi)鋼筋、鋼柱等自然引下線并同時采用基礎(chǔ)接地體時，可不設(shè)置斷接卡子，但利用鋼筋作引下線時應(yīng)在室內(nèi)外的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)若干連接板，該連10.3建筑防雷裝置的組成

接板可供測量、接人工接地體和做等電位聯(lián)結(jié)用。當(dāng)僅利用鋼筋做引下線并采用埋于土壤中的人工接地體時，應(yīng)在每引下線上距地面不低于0.3m處設(shè)接地體連接板，采用埋于土壤中的人工接地體時應(yīng)設(shè)斷接卡子，其上端應(yīng)與連接板焊接，連接板處應(yīng)有明顯標(biāo)志。引下線設(shè)置如圖10-8~10-11所示。10.3建筑防雷裝置的組成

10.3建筑防雷裝置的組成

圖10-10暗敷引下線，明測試卡

圖10-11暗敷引下線，暗裝測試盒10.3.3接地裝置接地裝置是接地體(又稱接地極)和接地線的總合，它把引下線引下的雷電流迅速流散到大地土壤中。1．接地體埋入到土壤中或混凝土基礎(chǔ)中作散流用的金屬導(dǎo)體叫接地體，按其敷設(shè)方式可分為垂直接地體和水平接地體。2．接地線接地線是從引下線斷接卡子或換線處至接地體的連接導(dǎo)體，也是接地體與接地體之間的連接導(dǎo)體。接地線一般為鍍鋅扁鋼或鍍鋅圓鋼，其截面應(yīng)與水平接地10.3建筑防雷裝置的組成

體相同。接地干線：室內(nèi)接地母線，12mm×4mm鍍鋅扁鋼或直徑6mm鍍鋅圓鋼。接地線跨越變形縫時應(yīng)設(shè)補(bǔ)償裝置（裸銅軟絞線50mm2做成U形或做扁鋼U形套焊接）。多個電氣設(shè)備均與接地干線相連時，不允許串接。接地支線：室內(nèi)各電氣設(shè)備接地線多采用多股絕緣銅導(dǎo)線，與接地干線連接時用并溝線夾。與變壓器中性點(diǎn)連接的接地線，戶外一般采用多股銅絞線，戶內(nèi)多采用多股絕緣銅導(dǎo)線。3．基礎(chǔ)接地體10.3建筑防雷裝置的組成

在高層建筑中，常利用柱子和基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為引下線和接地體。將設(shè)在建筑物鋼筋混凝土樁基和基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地體常稱為基礎(chǔ)接地體?；A(chǔ)接地體可分為以下兩類：（1）自然基礎(chǔ)接地體：利用鋼筋混凝土基礎(chǔ)中的鋼筋或混凝土基礎(chǔ)中的金屬結(jié)構(gòu)作為接地體。（2）人工基礎(chǔ)接地體：把人工接地體敷設(shè)在沒有鋼筋的混凝土基礎(chǔ)內(nèi)。有時候，在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)雖有鋼筋，但由于不能滿足利用鋼筋作為自然基礎(chǔ)接地體的要求（如由于鋼筋直徑太小或鋼筋總截面積太?。残柙谶@種鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)加設(shè)人工接地體，這時所加入的人工接地體也稱為人工基礎(chǔ)接地體。人工接地體設(shè)置如圖10-12所示。10.3建筑防雷裝置的組成

10.3建筑防雷裝置的組成

利用基礎(chǔ)接地時，要把各段地梁的鋼筋連成一個環(huán)路，并將地梁內(nèi)的主筋與基礎(chǔ)主筋連接起來，綜合組成一個完整的接地系統(tǒng)，其接地裝置應(yīng)滿足沖擊接地電阻要求。在高層建筑中，推薦利用柱子、基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為引下線和接地裝置。其主要優(yōu)點(diǎn)是：接地電阻低；電位分布均勻，均壓效果好；施工方便，可省去大量土方挖掘工程量；節(jié)約鋼材；維護(hù)工程量少，其連接示意圖如圖6-13所示。10.3建筑防雷裝置的組成

10.3建筑防雷裝置的組成

4．接地裝置檢驗(yàn)與涂色接地裝置安裝完畢后，必須按施工規(guī)范檢驗(yàn)合格后方能正式運(yùn)行，檢驗(yàn)除了要求整個接地網(wǎng)的連接完整牢固外，還應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行涂色，標(biāo)志記號應(yīng)鮮明齊全。明敷接地線表面應(yīng)涂以15～100mm寬度相等的黃綠相間條紋，在接地線引向建筑物入口處和在檢修用臨時接地點(diǎn)處，均應(yīng)刷白色底漆后標(biāo)以黑色接地符號。10.3建筑防雷裝置的組成

5．接地電阻