课件08：建筑防雷及接地

建筑防雷与接地本章内容提要：1、防雷及接地装置工程内容。2、建筑物的防雷措施。3、构筑物防雷接地系统的内容。4、建筑防雷接地系统的组成。5、建筑防雷接地系统清单列项与工程量计算。6、建筑防雷接地系统的报价。一、防雷及接地装置工程内容：防雷及接地装置工程可分为建筑物、构筑物的防雷接地、变配电系统接地、车间系统接地、设备接地等。二、建筑物的防雷措施：建筑物的防雷措施有直击雷措施、防雷电感应措施、防雷电波侵入措施、防雷电反击措施等。建筑物防直击雷的主要措施有装设独立避雷针，通过引下线接地；装设避雷网、避雷带，通过引下线接地；利用建筑物的金属结构组成避雷网及引下线等。利用电缆进线可以防雷电波的侵入。三、构筑物的防雷接地：(见课本P205)(1)油、气罐的防雷接地：一、二类防雷的油、气罐应设独立的避雷针保护，三类防雷的油、气罐仅做可靠接地即可。(2)烟囱的防雷接地：烟囱的防雷接地一般采用避雷针及引下线进行保护，根据烟囱的高度不同，可设单根或两根避雷针及接地装置。引下线可单独敷设，也可利用烟囱的钢爬梯作为引下线。(3)水塔的防雷接地：水塔的防雷接地一般是在水塔顶部中间的高出部分装设一支1.5m长的独立的避雷针，在水塔顶部周围设一圈避雷带，通常用爬梯做引下线。四、建筑防雷接地装置的组成：(见课本P206的图11-1)建筑防雷接地装置由接闪器、引下线、接地装置三大部分组成，主要用于防直击雷、感应雷。电子设备的防雷是防雷电电磁脉冲(LEMP)，通常采用等电位联结、装设浪涌过电压保护器。1、接闪器接闪器是指直接接受雷击的金属构件。根据被保护物体形状、接闪器形状的不同，可分为避雷针、避雷带、避雷网。(1)避雷针避雷针是装在细高的建筑物或构筑物突出部位或独立装设的针形导体，通常用圆钢或钢管加工而成，所用圆钢及钢管的直径随着避雷针的长度增长而增大，一般要求圆钢直径不小于12mm，钢管直径不小于20mm，壁厚不小于3mm。避雷针的顶端应加工成尖形，以利于尖端放电。(2)避雷带避雷带是利用小截面圆钢或扁钢做成的条形长带，作为接闪器装于建筑物易遭雷击的部位，如屋脊、屋檐、屋角、女儿墙和高层建筑物的上部垂直墙面上，是建筑物防直击雷较普遍采用的装置。避雷带由避雷线和支持卡子组成，支持卡子常埋设于女儿墙上或砼支座上。当避雷带水平敷设时，支持卡子间距为1~1.5m，转弯处为0.5m。高层建筑物的上部垂直墙面上，每三层在结构圈梁内敷设一条扁钢与引下线焊接成环状水平避雷带，以防止侧向雷击。(3)避雷网当避雷带形成网状时就称为避雷网。避雷网是用以保护建筑物屋顶部水平面不受雷击。避雷带(网)可以采用镀锌圆钢或扁钢，圆钢直径大于等于8mm；扁钢截面积大于等于48mm2，厚度大于等于4mm。2、引下线引下线是指连接接闪器与接地装置的金属导体，可以用圆钢或扁钢作单独的引下线，也可以利用建筑物柱筋或其他钢筋作引下线。用圆钢或扁钢作引下线时，一般由引下线、引下线支持卡子、断接卡子、引下线保护管等组成。引下线在2根及以上时，需在距地面0.3~1.8m左右作断接卡子，供测量接地电阻使用，断接卡子以下的引下线需用套管进行保护。利用建(构)筑物钢筋砼中的钢筋作为防雷引下线时，上部应与接闪器焊接，下部要与接地体连接。采用基础作接地体时，可不设断接卡，应在室内外的适当地点设若干连接板，该连接板可供测量、接人工接地体、等电位连接用。当仅利用钢筋作引下线并采用埋于土壤中的人工接地体时，应在每根引下线上距地面不低于0.3m处设接地体连接板。采用埋于土壤中的人工接地体时应设断接卡，其上端应与连接板或钢柱焊接，连接板处宜有明显标点。3、均压环均压环是高层建筑物利用圈梁中的水平钢筋与引下线可靠连接(绑扎或焊接)，用作降低接触电压，自动切断接地故障电路防电击方法的一项装置。一般情况下，当建筑物高度超过30m时，在建筑物的侧面，从30m起每隔不大于6m沿建筑物四周成环状敷设水平避雷带并与引下线相连，以防止侧向雷击，30m及以上外墙上栏杆、门窗等较大的金属物应与防雷装置连接；30m以下部位每三层利用结构圈梁中的水平钢筋与引下线焊接成均压环。所有引下线、建筑物中的金属结构和金属物体等与均压环连接，形成等电位。4、接地体接地体是指埋入土壤或砼基础中作散流用的金属导体。接地体分自然接地体和人工接地体。人工接地体一般由接地母线、接地极组成，常用的接地极可以是钢管、角钢、钢板、铜板等。自然接地体是指利用基础里的钢筋做接地体的一种方式。五、接地系统接地系统一般分为变配电所接地系统和车间接地系统两个部分。1、变配电所接地系统变配电所接地装置的接地体应水平敷设，其接地体采用长度为2.5m、直径不12mm的圆钢或厚度不小于4mm的角钢或厚度不小于4mm的钢管，并用截面不小于25mm×4mm的扁钢相连为闭合环形，外缘各角要做成弧形。常见的是变配电所内配电盘柜及其他盘柜利用其型钢基础，将这些型钢基础用—25×4扁钢相连，作为接地干线。然后将这些干线引向室外，与户外的接地装置相连，作为外壳保护接地。2、车间接地系统接零母线进入车间后，在有桥式或梁式行车的车间内，可利用行车钢轨，用—40×4扁钢相连，作为接地回路，如车间没有钢轨可做接地，则应另设接地系统。六、电所设备接地为了保证电器设备的安全运行，电器设备及相关金属部分均应接地：1)变压器、电机、电器、携带式或移动式电器具等的金属底座和外壳。2)电力设备传动装置。3)互感器的二次绕组。4)配电盘和控制盘的金属框架。5)室外配电装置的金属构架和钢筋砼物架以及靠近带电部分的金属围栏和金属门等。6)交、直流电缆的接线盒，终端盒的外壳和电缆的外皮，穿线的钢管等。7)装在配电线路上的开关设备、电力电容器等电力设备。8)铠装控制电缆的外皮，非铠装或非金属护套电缆的1~2根屏蔽芯线。七、接地体无论建筑物防雷接地还是设备系统接地，接地体是非常关键的一部分。接地体可以分为自然接地体和人工接地体。1、自然接地体自然接地体是兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋砼建筑物的基础、金属管道和设备等。经常作为接地体的建筑物结构有钢结构、钢筋砼结构、钢轨、金属管道等，这些构件只要安装正确，都是很好的接地体。凡能利用建筑物内金属导体作防雷接地的应优先利用，以节约投资。工程设计中一般采用基础钢筋作接地体，即利用砼基础内钢筋或其他金属结构物作接地体，但应注意在基础外应留有不少于两个引出头，基测试的接地电阻值达不到设计要求时，可装设人工接地装置作为补充。在选用自然接地体时，还必须保证导体全长有可靠的电气连接，以形成连续的导体，同时应采用两根以上导体在不同地点与接地干线相连。2、人工接地体(1)人工接地体人工接地体可采用水平敷设和垂直敷设，一般宜优先采用水平敷设方式。水平敷设可采用圆钢、扁钢；垂直敷设可采用圆钢、钢管、角钢；也可采用金属接地板。人工接地体一般是将型钢或钢管打入地下，形成有效接地，常用的一般有钢管接地极和角钢接地极。钢管接地极一般用2.5m长￠40~50mm壁厚不小于4mm的钢管，顶部打入地下深度不小于0.7m，形成接地极。角钢接地极一般用50×5的等边角钢，顶部打入地下不小于0.7m，形成接地极。钢管、角钢接地极一般成组敷设。单根接地极间用--40×4镀锌扁钢接地母线联结形成一组，具体根数由计算确定，每组中接地极间距应为2~3倍的接地极长度，一般为5m。由于埋深位置受其他建筑物或构筑物的影响时，相互间距可以调整。(2)接地母线为保证接地有一定的机械强度，接地母线一般采用—40×4镀锌扁钢或￠8镀锌圆钢制成。接地线的截面应满足热稳定的要求，由设计确定。八、接地跨接线接地线遇有障碍时，需设置跨接线，跨越而相连的接头线称为跨接线。接地跨接一般出现在建筑物伸缩缝、沉降缝处，吊车钢轨作为接地线时钢轨与钢轨的连接处，为防静电管道法兰盘连接处，通风管道法兰盘连接处等。九、接地调试根据设计要求，防雷及接地装置中的接地体必须有足够小的接地电阻，这些要求一般在设计时根据土质等情况及布置接地极。施工完毕后，为了保证接地电阻达到设计要求，要对已施工完毕的接地体进行接地电阻测试。测试接地电阻一般是从引下线的断接卡子处将原引下线断开，用接地电阻测量仪进行测量，如达不到相应的设计要求，要进行处理。防雷及接地装置的报价一、避雷针的制作安装定额子目分为普通避雷针制作、安装及独立避雷针安装，其中避雷针制作按钢管、圆钢及针长划分子目，而避雷针安装按安装地点、安装高度划分子目。避雷针制作的工作内容包括下料、针尖针体加工(不包括底座加工)、挂锡、校正、组焊、刷漆等。避雷针安装的工作内容包括预埋铁件、螺栓或支架、安装固定、补漆等。独立避雷针的工作内容包括组装、焊接、吊装、找正、固定、补漆等。作为避雷针针尖、针体材料的钢管、圆钢、铜质针尖等材料是未计价材料，另行计价。普通避雷针制作、安装，以“根”为单位计量，独立避雷针安装以“基”为单位计量。工程量计算时，其长度、高度、数量均按设计规定。独立避雷针安装子目中不包括针体的制作，其针体加工制作应执行一般铁构件制作定额或按成品计算。普通避雷针安装在木杆和水泥杆上，已包括避雷引下线安装。避雷针安装均已考虑了高空作业的因素。二、避雷网安装定额按沿砼块敷设、沿折板支架敷设、砼块制作、利用圈梁钢筋做均压环敷设和柱子主筋与圈梁钢筋焊接划分子目，其工作内容包括平直、下料、测位、打眼、埋卡子、焊接、固定、刷漆。避雷网安装定额工程量按施工图图示以“延长米”为单位计量，套用相应定额子目。其长度应按施工图设计避雷网水平和垂直规定长度，另加3.9%的附加长度(包括转弯、上下波动、避绕障碍物、搭接头所占长度)计算，计算公式为：避雷网敷设长度=施工图设计长度×(1+3.9%)如果避雷网沿砼块敷设，则应另按施工图图示数量计算砼块个数，以“10块”为单位计量，套用相应定额子目。如果施工图没有明确砼块个数或间距时，可按避雷网中间直线段支撑间距为1~1.5米，终端及转弯段支撑间距为0.5~1米进行计算。利用圈梁钢筋做均压环敷设时，均压环敷设长度按施工图设计需要做均压接地的圈梁中心线长度，以“延长米”计算，以“10m”为单位计量，套用相应定额子目。定额中主要考虑利用圈梁内主筋作均压环接地连线，焊接是按两根主筋考虑，当实际超过两根时，可按比例调整。需要注意的是，常见的均压环敷设方式有两种，一种是上述利用圈梁钢筋做均压环，另一种是单独用扁钢、圆钢明敷做均压环。当单独用扁钢、圆钢明敷作均压环时，仍以“延长米”计算，套用“户内接地母线敷设”相应定额子目。利用圈梁钢筋做均压环、柱子主筋做引下线时，柱子主筋与圈梁钢筋要互相焊接成网，焊接工程量按施工图图示，计算需要连接的柱子主筋和圈梁钢筋焊接点，以“处”为单位计量，套用相应定额子目。定额中焊接处每处按两根主筋与两根圈梁钢筋焊接连接考虑，当实际中超过两根时，可按比例调整。高层建筑物屋顶的防雷接地装置应执行避雷网安装定额。三、半导体少长针消雷装置安装半导体少长针消雷装置作为新型的防雷设备，应用日渐广泛。定额按施工图设计安装高度分别列项，其工作内容包括组装、吊装、找正、固定、补漆。由于装置本身常由设备制造厂成套供货，所以定额中不包括其制作内容。定额工程量按施工图设计数量，以“套”为单位计量，套用相应定额子目。半导体少长针消雷装置安装已考虑了高空作业的因素。四、避雷引下线敷设避雷引下线敷设定额根据引下线敷设方式不同，分为利用金属构件引下，沿建筑物、构筑物引下，利用建筑物主筋引下，断接卡子制作安装4个子目，其工作内容包括平直、下料、测位、打眼、埋卡子、焊接、固定、刷漆。引下线为未计价材料，另行计价。当避雷引下线沿建筑物、构筑物引下时，引下线的安装按施工图图示建筑物的高度计算，另加3.9%的附加长度，以“延长米”为单位计量，套用相应定额子目。计算公式为：引下线长度=按图示尺寸计算垂直和水平长度×(1+3.9%)当避雷引下线利用金属