高层建筑防雷
• 名称：高层建筑防雷（工程师培训） • 所属班组：xx • 汇报人：xx
第一节 防雷
雷电是一种常见自然现象，能产生强烈的闪光、霹雳；落到地面上，会击毁 房屋、杀伤人畜，给人类带来极大危害。因此防雷是现代建筑物、电气设备和线 路必须采用的重要安全保护措施，防雷接地工程图是建筑电气工程图中不可缺少 的图纸。
避雷网是纵横交错的避雷带叠加在一起，形成多个网孔，它既是接闪器，又是防 感应雷的装置，因此是接近全部保护的方法，一般用于重要的建筑物。
据调查统计，供电系统中由于雷电波侵入而造成的雷害事故，在整个雷害 事故中占50％-70％。
措施： 在输电线路等能够引起雷电波侵入的设备，在进入建筑物前装设避雷器保护装置 (限制雷电过电压) 。
第一节 防雷
u 球形雷
球形雷的形成研究还没有完整的理论，通常认为它是一个温度极高的特别明 亮的眩目发光球体，直径为10～20 cm或更大。球形雷通常在电闪后发生， 以每秒几米的速度在空气中漂行，它能从烟囱、门、窗或孔洞进入建筑物内 部造成破坏。
不同防雷类别的滚球半径
建筑物的防雷类别 一类 二类 三类
滚球半径hr
（1） 当避雷针高度h小于或等于滚球半径hr时
① 距地面hr处作一平行于地面的平行线。 ② 以避雷针针尖为圆心，以hr为半径，作弧线交平行线于A、B两点。 ③ 分别以A、B为圆心，hr为半径作弧线，该两条弧线上与避雷针尖
第一节 防雷
第一节 防雷
2、雷电的类型
u 直击雷（侧击雷) 雷云与大地之间直接通过建（构）筑物、电气设备或树木等放电称为直击 雷。往往会引起火灾或爆炸，造成建筑物倒塌、设备毁坏及人身伤害等重大事 故。
直击雷的破坏最为严重！
措施： 防止直击雷的措施主要采取避雷针、避雷带、避雷线、避雷网作为接闪器，把 雷电流接受下来，通过接地引下线和接地装置，将雷电流迅速而安全送到大地， 保证建筑物、人身和电气设备的安全。
第一节 防雷
1、接闪器
所有接闪器都必须经过接地引下线与接地装置相连接。
种类 安装部位
避雷针 屋面
接闪器的最小尺寸
材料规格
针长1m以下：圆钢直径12mm 钢管直径20mm
针长1～2m：圆钢直径16mm 钢管直径25mm
备注
避雷针的保护角： 平原地区：45 山区：37
烟囱、水塔
圆钢直径20mm 钢管直径40mm
第一节 防雷
二、建筑物易受雷击的部位
建筑物易受雷击部位与多种因素有关，特别是建筑物屋顶坡度与雷击部位关系较 大。
① 平屋面或坡度不大于1/10的屋 面——檐角、女儿墙、屋檐， 如图（a）、（b）。
② 坡度大于1/10且小于1/2的屋 面——屋角、屋脊、檐角、屋 檐，如图（c）。
③ 坡度不小于1/2的屋面——屋角、 屋脊、檐角，如图（d）。
相交，下与地面相切，再将此两条弧线以避雷针为轴旋转180°，形成 的圆弧曲面体空间就是避雷针的保护范围。
第一节 防雷
④ 避雷针在hx高度x—x′平面上的保护半径rx按下式确定：
rx = h(2hr -h)- hx (2hr -hx )
（2） 当避雷针高度h>hr时，在避雷针上取高度hr的一点代替单支避雷针的针 尖作为圆心，其余同第（1）条方法。计算中取h=hr，
第一节 防雷
三、建筑物防雷装置的组成 l 接闪器
指直接接受雷击的避雷针、避雷带（线）、避 雷网，以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。
l 引下线
指连接接闪器和接地装置的金属导体。
l 接地装置
将引至的雷电流安全无害地释放到大地的部分。
作用原理：将雷电引向自身并安全导入大地内，从而使被保护的建筑物免遭雷击。
一、雷电的形成及危害
1、 雷电的形成——“水滴分裂理论”解释
雷电的形成过程可分为气流上升、电荷分离和放电三个阶段。在雷雨季节，地 面上的水分受热变成蒸汽上升，与冷空气相遇之后凝成水滴，形成积云。云中水 滴受强气流摩擦产生电荷，小水滴容易被气流带走，形成带负电的云；较大水滴 形成带正电的云。由于静电感应，大地表面与云层之间、云层与云层之间会感应 出异性电荷，当电场强度达到一定值时，即发生雷云与大地或雷云与雷云之间的 放电。
rx h(2hr h) hx (2hr hx ) 45 (2 45 45) 10 (2 45 10) 45 28.3 16.7 m 15 m
所以避雷针能保护该建筑物。
第一节 防雷
u 避雷带和避雷网
第一节 防雷
避雷带是指在平顶房子屋顶四周的女儿墙或坡屋顶的屋脊、屋檐上装上金属带作 为接闪器，并把它与大地良好连接。
第一节 防雷
u 感应雷——二次雷
感应雷击是由静电感应或电磁感应引起的。感应雷会引起过电压，可能 引起火花放电，造成火灾或爆炸，并危及人身安全。
措施： 将建筑物的金属屋顶、建筑物内的大型金属物品等，做良好的接地处理，使 感应电荷能迅速流向大地，防止在缺口处形成高电压和放电火花。
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u 雷电波侵入 雷电波的侵入主要是指直击雷或感应雷从输电线路、通讯光缆、无线天线等金属 的引入线引入建筑物内，发生闪击和雷击事故。 此外，由于直击雷在建筑物或建筑物附近入地，通过接地网入地时，接地网上会 有数十千伏到数百千伏的高电位，这些高电位可以通过系统中的零线、保护接地 线或通讯系统的地线，以波的形式传入室内，沿着导线的传播方向扩大范围。
避雷带 屋面 避雷网
圆钢直径8mm 扁钢截面48mm2，厚度4mm
避雷环 烟囱、水塔顶 圆钢直径12mm
部
扁钢截面100mm2，厚度4mm
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u 避雷针
引雷针
避雷针是安装在建筑物突出部位或独立装设的针形导体。
在一定高度的避雷针下面，有一个安全区域，在这个区域中的物 体基本上不致遭受雷击，故称为避雷针的保护范围。单支避雷针 保护范围可以用“滚球法”求得，其形状是一个对称的锥体。
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【例7.1】某厂有一座二类防雷建筑物，高10 m，其屋顶最远一角距离高50 m的烟囱 为15 m远，烟囱上装有一根2.5 m高的避雷针。试用“滚球法”验算此避雷针能 否保护这座建筑物。
【解】已知滚球半径hr=45 m（二类防雷建筑物）， h=50+2.5=52.5 m，hx=10 m，因为h>hr，所以取h=hr，在rx水平面上避雷针的保护半径为