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防雷建筑標準精選(九篇)

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防雷建筑標準

第1篇:防雷建筑標準范文

關鍵詞:住宅電氣設計;常見問題;配電系統(tǒng)

中圖分類號:TU24 文獻標識碼:A

一、我國住宅電氣設計中的常見問題

(一)供電和配電問題

1 開關選擇不符合實際要求

就實際情況來看,不少住宅的電源進線總開關都使用普通的斷路器,有些住宅甚至只增設漏電火災監(jiān)控系統(tǒng),這不符合我國的相關規(guī)定,存在較大的安全隱患。根據(jù)我國《住宅建筑電氣設計規(guī)范》規(guī)定,住宅電源的總進線開關應當設置獨立的防火剩余電流動作報警器和剩余電流動作保護裝置,這樣當住宅電氣的接地裝置出現(xiàn)故障時剩余電流動作保護裝置就可以及時地切斷電源,并發(fā)出報警信號,從而防止重大電氣火災事故的發(fā)生。

2 配電方案存在缺陷

物業(yè)和電業(yè)分屬不同的部門,若是配電方案不合理,則很容易引起糾紛。就目前來看,許多住宅的物業(yè)計量設備和電業(yè)計量設備并沒有分開,導致在計量時難以分清,從而引起物業(yè)部門和電業(yè)部門的糾紛。另一方面,不少住宅在配電時存在垂直干線較多等問題,這不但浪費了大量物力,增大建造成本。此外,某些住宅的電表箱采取的是“幾層設置一個”的方式,這種方式雖然可以降低電氣安裝的成本,但由于設置的數(shù)量較少,用戶在進行查表和刷卡時十分不方便,很容易導致用電糾紛的產(chǎn)生。而且這種方式所使用的電表箱一般較大,所占用的管井面積較大,使得公攤面積也增大。

(二)照明系統(tǒng)問題

筆者通過實地了解發(fā)現(xiàn),許多住宅地下室的電纜入口處沒有采取封堵等阻水措施,當遇見大雨天氣時,雨水很容易倒灌進入地下室中,影響相關電力設備的正常運行。另一方面,許多住宅的消防設備并沒有相應的防火措施標識,這不符合我國的有關規(guī)定。在某些住宅的電梯間、樓梯間、走道等場所沒有設置用電照明設備,這與我國《住宅建筑電氣設計規(guī)范》中規(guī)定不符,當突發(fā)一些緊急事件時易造成重大損失。

(三)住宅的防雷系統(tǒng)設計問題

防雷系統(tǒng)作為住宅電氣系統(tǒng)中的重要部分,其對于整個住宅的安全至關重要。不少住宅電氣系統(tǒng)在設計時沒有進行相關的防雷計算,對住宅的防雷級別分類估計不足,導致住宅的防雷系統(tǒng)級別與實際情況不符,住宅的安全難以保障。此外,部分住宅電氣設計人員無視我國《建筑防雷設計規(guī)范》中的有關規(guī)定,為了降低施工成本而忽略防雷系統(tǒng)的質量,存在較大的安全隱患。如《建筑防雷設計規(guī)范》中明確規(guī)定了在建筑物內部應設置防雷措施,但部分住宅卻只在屋面設置了相關的防雷措施,內部并沒有相應的防雷措施,住宅的安全無法保障。

二、住宅電氣設計中重點問題的分析

(一)變壓器的選擇

在進行變壓器的選擇或者負荷的計算時,不少設計人員將無功功率、有功功率以及視在功率之間的關系看做標量關系,在計算時將各用電設備的視在功率直接相加然后得出總的視在功率,這其實是錯誤的。因為無功功率、有功功率以及視在功率之間是矢量關系,只能進行矢量的加減,總視在功率的計算應當是無功功率的平方和有功功率的平方相加然后開根號得到。應當根據(jù)計算結構來選擇容量適當?shù)淖儔浩?,這可以最大程度地降低損耗。

(二)線路的設計

線路的設計是否合理,不僅關系著住宅的經(jīng)濟效益好壞,而且還關系著住宅的安全性能高低。因此,在進行住宅線路的設計時,務必要做到科學合理。有關資料顯示,住宅管線在使用過程中可能會由于溫差或膨脹等原因發(fā)生變形,這會使得接線端子和導線裝置之間產(chǎn)生縫隙,而縫隙的產(chǎn)生就會增大接地裝置中電弧電流產(chǎn)生的概率,從而導致電氣火災等安全事故的產(chǎn)生。對于這種情況,可在進行線路的設計時安裝阻燃型BV導線,阻燃型BV導線一般安裝在中性線裝置和相性線裝置之間。這種導線在使用過程中基本不會產(chǎn)生過熱情況,因此可以防止導線裝置中出現(xiàn)火源,從而提升住宅的安全性。

(三)用電負荷的設計

若用電負荷設計與實際用電需求不符,那么住宅的正常電力供應也就難以保證,其他也就無從談起,因此,住宅的用電負荷設計十分重要。一般來說,大小不同的住宅其用電負荷也各不相同,用電負荷標準有6kW、4kW等。若是住宅面積過大,則應根據(jù)相應的計算公式來計算用電負荷。若用電負荷在12kW以上,則需要對住宅線路進行改善,以此來保證住宅的用電安全。

(四)防雷系統(tǒng)的設計

按照我國的相關標準,可將住宅建筑的防雷等級分為三種,分別為一類防雷建筑、二類防雷建筑物以及三類防雷建筑物。其中,一類防雷建筑物是指建筑高度大于100M或建筑層數(shù)大于40層的住宅建筑,二類防雷建筑物是指建筑高度大于50M或建筑層數(shù)大于19層的住宅建筑,三類防雷建筑物是指建筑群邊緣地帶高度超過20M的、雷電活動較為強烈地區(qū)高度超過15M的或者雷電活動較弱地區(qū)2超過25M 的住宅建筑。在設計防雷系統(tǒng)時,應當根據(jù)此標準來確定住宅的防雷等級。

若是第一類建筑物,則需要在建筑物的頂部安裝避雷針或避雷網(wǎng),避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸應當少于4×6m。避雷針和避雷網(wǎng)都應當設置各自獨立的接地裝置,接地裝置中引下線的電阻應當小于10Ω。為了避免雷電感應等情況的出現(xiàn),住宅內部的大型金屬物體應當與防雷電感應裝置相連接;對于第二類防雷建筑物,頂部應當設置避雷針和避雷網(wǎng),避雷網(wǎng)的尺寸應當小于12×8m。所有避雷針都應當用避雷帶連接起來并配以相應的引下線,引下線的電阻應當小于10Ω,間距應當小于18m;若是第三類防雷建筑物,則應當在建筑物的屋檐、屋角以及屋脊等處敷設避雷網(wǎng),避雷網(wǎng)的規(guī)格應當小于14×16m??衫媒ㄖ锏牧褐摻畹茸鳛榻娱W器、引下線,只需要在建筑物周邊敷設一圈避雷帶即可。

結語

本文從變壓器的選擇、線路的選擇、用電負荷的設計以及防雷系統(tǒng)的設計等多個方面對住宅電氣設計中的重點問題進行了討論,旨在為住宅電氣的設計提出一些建議??傊聲r期必須加強對住宅電氣設計的研究力度。只有這樣,才能提升人們對住宅的滿意度,才能更好地保障住宅用電的安全。

第2篇:防雷建筑標準范文

關鍵詞:爆炸危險環(huán)境 防雷設施 相關原則和結論 等電位聯(lián)結

1 引言

隨著世界能源及化工工業(yè)的發(fā)展,電氣工程技術人員對爆炸危險環(huán)境的接觸越來越廣泛。由于爆炸危險環(huán)境的建筑物遭受雷擊后,會引發(fā)大功率雷電放電,從而形成電火花引起爆炸,造成巨大的破壞和人身傷亡,這樣的例子不少。對這類建筑物采取有效的防雷設施業(yè)已成為電氣工程技術人員的重要任務。這既是難點,也是重點。

2 相關概念

2.1 爆炸危險環(huán)境建筑物的防雷劃分

《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94根據(jù)建筑物的重要性、使用性質以及發(fā)生雷電事故的可能性和后果把爆炸危險環(huán)境的建筑物防雷分為兩類。如表1-1所示:

表1-1 爆炸危險環(huán)境的建筑物防雷分類

危險區(qū)域防雷等級 0區(qū)(10區(qū)) 1區(qū) 2區(qū)(11區(qū)) 第一類防雷建筑物 是 電火花容易引起爆炸并造成巨大破壞和人身傷亡者 否 第二類防雷建筑物 是 電火花不易引起爆炸或爆炸不致造成巨大破壞和人身傷亡者 是 2.2 爆炸危險環(huán)境的等級劃分

IEC79-10標準和我國的《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB50058-92對爆炸氣體環(huán)境做了如下的闡述:

(一)在大氣條件下,易燃氣體、易燃液體的蒸汽或薄霧與空氣形成爆炸氣體混合物;

(二)閃點低于或等于環(huán)境溫度的可燃液體的蒸汽或薄霧與空氣形成爆炸氣體混合物;

(三)在物料操作溫度高于可燃液體閃點的情況下,可燃液體可能泄漏時,其蒸汽或薄霧與空氣形成爆炸氣體混合物。

上述爆炸氣體環(huán)境根據(jù)爆炸氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間,按照下列規(guī)定進行等級分區(qū):

(一)0區(qū):連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸氣體混合物的環(huán)境,或者說存在著連續(xù)級釋放源的區(qū)域;

(二)1區(qū):在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸氣體混合物的環(huán)境,或者說存在著第一級釋放源的區(qū)域;

(三)2區(qū):在正常運行時不可能出現(xiàn)爆炸氣體混合物的環(huán)境,即使出現(xiàn)也是短時間存在爆炸氣體混合物的環(huán)境,或者說存在著第二級釋放源的區(qū)域;

(四)當通風良好時,應降低爆炸危險區(qū)域等級;當通風不良時,應提高爆炸危險區(qū)域等級。

我國的《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》對爆炸粉塵環(huán)境做了如下的闡述:

在大氣條件下,爆炸粉塵、可燃性導電粉塵、可燃性非導電粉塵和可燃纖維與空氣形成爆炸氣體混合物。同樣根據(jù)爆炸粉塵混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間,按照下列規(guī)定進行等級分區(qū):

(一)10區(qū):連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸粉塵混合物的環(huán)境;

(二)11區(qū):有時會將積留下來的粉塵揚起而偶然出現(xiàn)爆炸粉塵混合物的環(huán)境。

對上述這些爆炸危險環(huán)境的一、二類防雷建筑物,其防雷設施應如何選擇和布置呢?

3 防雷設施的選擇和布置

為簡便起見,本章節(jié)所列建筑物均為爆炸危險環(huán)境建筑物。另外,雷電的危害主要有三種:直擊雷、感應雷和雷電波入侵,本章節(jié)所闡述的建筑物防雷設施針對前兩種,對于雷電波入侵所采取的措施請參見相關的技術文獻。

轉貼于 3.1接閃器

眾所周知,雷電放電有兩種,一種為云間或云內放電;另一種為云對地放電,也就是常說的直擊雷。直擊雷放電主要由雷云負、正先導電荷同地面高聳突出物的正、負先導電荷“中和”而形成,兩者之間的電位可高達數(shù)千萬伏甚至上億伏。地面的突出物越高,則產(chǎn)生上行先導需要的平均雷云下電場E0越小,相對放電電流IL越小。

基于上述原由,如果爆炸危險環(huán)境建筑物沒有防雷設施,則建筑物以下部位易遭受雷擊,如圖3-1所示:

為了保護爆炸危險環(huán)境建筑物避免雷擊放電形成電火花引起爆炸,應設置接閃器,接閃器由下列一種或多種設施組合而成:

(一)獨立避雷針;

(二)架空避雷線或架空避雷網(wǎng);

(三)直接裝在建筑物上的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng),且避雷網(wǎng)(帶)應沿圖3-1所示易受雷擊的部位敷設。

避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)保護范圍計算有多種方法,一般來說,我們采用“滾球”計算法,其具體計算過程參見《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94。

表3-1 爆炸危險環(huán)境建筑物防雷設施選擇和布置形式表

防雷等級防雷設施 第一類防雷建筑物 (滾球半徑30m)

第二類防雷建筑物 (滾球半徑45m)

架空避雷網(wǎng) 布置尺寸 ≤5m×5m或6m×4m

不需要 裝在建筑物上的避雷網(wǎng)(帶)

當建筑物太高或其它原因難以裝設獨立避雷針、架空避雷線、架空避雷網(wǎng)時可以采用這種措施并同建筑物上的避雷針組成混合接閃器,避雷網(wǎng)格布置尺寸如上。 布置尺寸 ≤10m×10m或12m×8m

相關備注

當排放物達不到爆炸濃工、長期點火燃燒、一排放就點火燃燒以及發(fā)生事故時才達到爆炸濃度的通風管、安全閥,接閃器保護范圍可僅保護到管帽,無管帽時可以保護到管口。否則,為了防止接閃器在0區(qū)或1區(qū)接閃以及感應雷在0區(qū)或1區(qū)放電,無管帽時,接閃器應保護到管口上方5m的半球體;有管帽時,保護范圍見表3-2

對裝有阻火器的排放爆炸氣體蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管等管道,1區(qū)、11區(qū)和2區(qū)爆炸危險環(huán)境的自然通風管 (一)金屬物體可不裝接閃器;

(二)在屋面接閃器保護范圍之外的非金屬物體應裝設接閃器,并和屋面防雷設施相聯(lián)。

其它同第一類防雷建筑物

表3-2 有管帽的管口接閃器的保護范圍

裝置內的壓力與周圍空氣壓 力的壓力差(kPa)

排放物的比重 管帽以上的垂直 高度(m)

距管口處的水平 距離

<5 重于空氣 1 2 5~25 重于空氣 2.5 5 ≤25 輕于空氣 2.5 5 >25 重或輕于空氣 5 5 布置接閃器時,應該采取表3-1所涉及的措施,使保護范圍更加全面、合理。

另外,當直擊雷擊中接閃器,且接閃器與被保護建筑物、與被保護建筑物附屬金屬物之間沒有等電位措施時,為防止接閃器產(chǎn)生高電位對這些物體發(fā)生反擊,還應使接閃器與這些物體之間保持一定的安全距離,這一點可以通過圖3-2所示的簡化模型加以理解。表3-3中則列出了式3-2簡化以后應該在工程中采取的接閃器防雷電反擊距離。

3.2引下線

當雷電流經(jīng)過接閃器引流后,將通過引下線進入大地“中和”。引下線布置的合理,會大大降低雷電過電壓。在我國的《建筑物防雷設計規(guī)范》中,引下線布置應注意以下幾點。

對于一類防雷建筑物:

(1)金屬屋面周邊每隔18~24m應采用引下線接地一次;(2)現(xiàn)場澆制的或由預制構件組成的鋼筋混凝土屋面,其鋼筋宜綁扎或焊接成閉合回路,周邊每隔18~24m應采用引下線接地一次;(3)建筑物上有接閃器時,其周邊引下線間距不大于12m。

對于二類防雷建筑物:

引下線不應少于2根,并應沿建筑物四周均勻或對稱布置,其間距不應大于18m。

對于一、二類防雷建筑物,沒有采取等電位措施時,應滿足表3-3所列引下線的防雷電反擊距離。

實際上,要保證表3-3所列安全距離,還是有一定困難的。因此,對于裝有防雷設施的建筑物,在防雷設施與其它設施及建筑物內人員無法隔離的情況下,應采取等電位聯(lián)結。這一點也是在工程實際中經(jīng)常采取的措施。

引下線的制作及安裝參見相關國家標準圖集。如99D562等。

3.3防雷接地裝置

從圖3-2和式3-2可以看出,接地裝置的選擇和布置可以大大影響建筑物的防雷效果,對于獨立避雷針、架空避雷線或架空避雷網(wǎng)應有其獨立的防雷接地裝置,應滿足表3-3的安全距離要求。裝在建筑物上的避雷針、避雷網(wǎng)(帶),其接地裝置可以與電氣設備接地、防雷電感應接地合并設置,取其中接地電阻的最小值,不合并時,須滿足表3-3的安全距離要求。接地裝置工頻接地電阻值選擇和計算應符合《電力裝置的接地設計規(guī)范》。

表3-3 防雷設施至被保護建筑物,附近金屬的安全距離

防雷等級防雷設施 第一類防雷建筑物 第二類防雷建筑 Ri:沖擊接地電阻Ω。 hx:計算點的高度(m)。

h:支柱高度(m)。

T:避雷線的長度

T1:從避雷網(wǎng)中間最低點沿導體至電近支柱的距離(m)。

n:避雷網(wǎng)11的倍數(shù)。

Kc:分流系數(shù)。

架空避雷線Sa1、架空避雷網(wǎng)(接閃器)Sa2 1.Sa1≥0.2Ri+0.03(h+1/2)

[(h+1/2)<5Ri]

Sa1≥0.05Ri+0.06(h+1/2)

[(h+1/2)<5Ri]

2.Sa2≥(1/n)[0.4Ri+0.03(h+11)]

[(h+11)<5Ri]

Sa2≥(1/n)[0.1Ri+0.12(h+11)]

[(h+11)≥5Ri]

安全距離除滿足上述表達式外,還不應小于3m

獨立避雷針和架空避雷線、網(wǎng)的支柱或引下線Sa3,建筑物防雷的引下線Sa4 1.Sa3≥0.4(Ri+0.1hx)

(hx<5Ri)

Sa3≥0.1(Ri+0.1hx)

(hx≥5Ri)

安全距離除滿足上述表達式外,還不應小于3m

1.Sa4≥0.3Kc(Ri+0.1hx)

(hx<5Ri)

Sa4≥0.075Kc(Ri+hx)

(hx<5Ri)

2.Sa4≥0.075Kchx

當金屬物或電氣線咱與防雷接地裝置汀連時,應滿足上述表達式1.相連或通過過電壓保護器相連時,應滿足上述表達式.

防雷接地裝置Se1

Sel≥0.4Ri

安全距離除滿足上述表達式外,還不應小于3m

安全距離除滿足上述表達式外,還不應小于2m.

另外,防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口或人行道不應小于3m,小于3m時應采取下列措施之一:

(1) 水平接地體局部深埋不應小于1m;(2) 水平接地體局部應包絕緣物,可采用50~ 80mm厚的瀝青層,其寬度應超過接地體2m;(3) 采用瀝青碎石地面或在接地體上面敷設 50~80mm厚的瀝青層,其寬度應超過接地體2m;在防雷接地裝置與電氣接地裝置共用或相連的情況下:當?shù)蛪弘娫淳€路采用全長電纜或架空線換電纜引入時,宜在電源線路引入的總配電箱處加裝過電壓保護器;當Y ,Yn0型或D,yn11型接線的配電變壓器在本建筑物內或附設于外墻處時,在高壓側和低壓側均應裝設避雷器。防雷接地裝置可采用環(huán)形接地裝置網(wǎng),以降低各種感應過電壓。

另外,接至防雷接地裝置的各種形式接地,除并列管道外不得串聯(lián)接地。

接地裝置的制作及安裝參見相關國家標準圖集,如86D563等。

3.4特殊建筑物防雷

有爆炸危險的露天鋼制封閉氣罐,當其壁厚不小于4mm時,可不裝設接閃器,但應接地,且接地點不應少于兩處;兩接地點間距離不宜大于30m,沖擊接地電阻不應大于30m 。放散管和呼吸閥應滿足表3-1的要求。

4 相關原則和結論

在現(xiàn)實生活中,由于防雷設施選擇和布置不當造成損失的例子很多,如1987年7月,日本茨縣取手市一幢三層樓頂上安裝的避雷針遭雷擊,雷電涌流不能及時通過引下線瀉入大地,形成局部電位抬高。室內電器設備全部損壞,如果該建筑物為爆炸危險環(huán)境建筑物,后果不堪設想。

可以看出,對爆炸危險環(huán)境建筑物必須采取防雷設施,并且要做到安全可靠、技術先進、經(jīng)濟合理。這同時也是對爆炸危險環(huán)境建筑物采取防雷設施的原則。

通過對爆炸危險環(huán)境防雷設施的闡述并結合防雷設施選擇的原則,作者認為爆炸危險區(qū)域范圍的準確劃分或者說防雷等級的準確劃分是合理選擇爆炸危險環(huán)境防雷設施的重要出發(fā)點。否則,將會選擇無端復雜的防雷設施,人為地提高防雷難度和工程投資。

在規(guī)范允許的情況下,應多利用建筑物自身布置防雷設施,這樣大大可以降低實現(xiàn)表3-3所列安全距離的難度。

另外,從本文中還可以看出,等電位聯(lián)結是解決表3-3所列安全距離難度有效方法,在布置防雷設施時,應該多想想等電位聯(lián)結的措施,這對降低防雷難度,提高防雷質量大有裨益。在工程實際中,還應因地制宜,就地取材,盡可能利用鋼制支柱做引下線,對孤立的氣體放空金屬管道,如果裝上阻火器,防雷采用管柱直接接地即可,而阻火器的安裝對工藝專業(yè)來講也是容易做到的。

作者對這類建筑物的防雷也深感棘手,今天,認真考慮個中原由,爭取從中獲取點滴經(jīng)驗,并借此機會和同行探討,懇請各位專家批評指正,心中將不勝感激。

參考文獻

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2. 徐永根主編,工業(yè)與民用配電設計手冊,水利電力出版社,1994年12月;

3. International Electrotechnical Commission,IEC79-10,IEC1024-1,IEC-TC81;

4. 機械工業(yè)部主編,建筑物防雷設計規(guī)范,中國計劃出版社,1994年10月;

第3篇:防雷建筑標準范文

關鍵詞:直擊雷防護 接地裝置 安全距離

中圖分類號: P427.32 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)05(a)-0000-00

礦山的生產(chǎn)需要大量的炸藥,炸藥的妥善存儲是安全生產(chǎn)的頭等大事,炸藥庫的防雷安全更是重中之重。本方案根據(jù)鞍山鋼鐵集團某露天鐵礦產(chǎn)區(qū)雷管庫和炸藥庫的實際特點,按照國家相關防雷技術標準,設計出雷管庫和炸藥庫的防直擊雷方案,以達到最大程度的降低雷擊風險。

1現(xiàn)場勘察情況

鞍鋼集團某部炸藥庫位于遼寧省本溪市南芬區(qū)露天鐵礦區(qū)的一座山頂?shù)木徠绿?,海拔約1800米。由于礦石開采,周圍已無任何植被。庫區(qū)內有雷管庫與炸藥庫各1座,庫區(qū)入口處設有值班室,值班室內設置安防電子設備。

2防雷類別確定

根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-2010中的相關規(guī)定,應將鞍鋼集團某部雷管庫和炸藥庫劃分為第一類防雷建筑物,其雷電防護方案應按照一類防雷建筑物的防雷措施進行設計。值班室劃分為第三類防雷建筑物,其雷電防護方案應按照三類防雷建筑物的防雷措施進行設計。

3接閃器設計

經(jīng)現(xiàn)場勘察,雷管庫、炸藥庫的建設地點位于庫區(qū)的中部,直擊雷防護擬采用避雷塔與避雷線相結合的方式。根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-2010中接閃器距離被護物3m以外的要求,擬設計在距離雷管庫、炸藥庫圍墻外側2m遠位置各設立1座避雷塔,并在兩塔間架設避雷線,避雷線架設在兩個庫房的橫向中軸線位置。

3.1避雷塔高度計算

①距地面hr處作一平行于地面的平行線;

②以避雷線為圓心、hr為半徑,作弧線交于平行線的A、B兩點;

③以A、B為圓心,hr為半徑作弧線,該兩弧線相交或相切并與地面相切。從該弧線起到地面止就是保護范圍;

根據(jù)兩個庫房的實際情況,預選用的避雷線塔高度為20m,庫房高度為4m;當避雷線塔高度為20m、跨距為53.5m時,架空避雷線中點的最大弧垂為2.4m,所以其保護范圍最高點的高度應為20m-2.4m=17.6m。

將上述數(shù)值代入公式中計算得出rx ≈13.3m,r0≈28.2m。由此可以得出避雷線兩端的保護范圍為在4米高平面上的保護范圍約為13.3米,在地面上的保護范圍為28.2米。

雷管庫的寬度為4.1m,炸藥庫的寬度為6m,把避雷線架設在兩個庫房的中軸線位置,當避雷線塔高度為20米、架空避雷線最大弧垂為2.4m時,其避雷線在4m高的平面上的保護寬度約為12.3m,可以保護這兩個庫房。

3.2 架空避雷線至屋面安全距離的計算

考慮季節(jié)變化,避雷線弧垂變化,假設庫房的高度為5m,將具體數(shù)值代入上述公式,得出的架空避雷線至屋面和突出屋面的風帽、放散管等物體之間的距離約為≥3.4m,根據(jù)計算架空避雷線保護范圍的最高點高度為17.6m,建筑物高度為4m,故符合規(guī)范要求。

將雷管庫和炸藥庫的具體數(shù)值代入上述公式,得出避雷線塔與雷管庫、炸藥庫的地上距離≥4.2m,接地裝置與地下管道、電纜等金屬物、防感應雷接地裝置的地下距離為≥4m。雷管庫旁設立的避雷線塔離庫房距離為6.5m、炸藥庫旁設立的避雷線塔離庫房距離為16m,所以均能滿足安全距離的要求。直擊雷防護的接地阻值要求≤10Ω,但考慮到值班室內有電源及監(jiān)控系統(tǒng)需做感應雷防護,感應雷防護接地裝置的接地阻值要求≤4Ω,二者不可共地。

5防直擊雷設計結論

經(jīng)過計算得出,在距離雷管庫6.5m遠位置設立一座避雷線塔,在距離炸藥庫16m遠位置設立一座避雷線塔,在兩座避雷線塔間架設避雷線,避雷線架設位于兩個庫房橫向的中軸線位置,線塔高度均為20m,架空避雷線保護范圍的最高點高度為17.6m,兩座避雷線塔間的距離為53.5m。架空避雷線至庫房屋頂之間的距離應≥3.4m,避雷線塔支柱與庫房的地上距離≥4.2m,其接地裝置與地下管道、電纜等金屬物、防感應雷接地裝置的地下距離為≥4m。此設計可有效防護直接雷擊。

6 結束語

炸藥庫的防直擊雷設計應該經(jīng)過嚴格的計算,應充分考慮到接閃器設立的高度,避雷線的防護范圍,特別是受季節(jié)影響避雷線距離被保護物的距離。更要充分考慮防直擊雷接雷裝置與防感應雷接地裝置的安全距離。本文所討論的防護設計案例具有較強的針對性,設計者在進行其他同類設計時只能參考理論方法,不能完全照搬。

參考文獻:

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[3]GB50161-2009.煙花爆竹工廠設計安全規(guī)范[S].2009.

第4篇:防雷建筑標準范文

關鍵詞:建筑電氣;規(guī)范;開關級數(shù);防雷設計;節(jié)能

Abstract: along with our country's economic development and urbanization process speeding up, more and more tall buildings in our country, these buildings of the results becomes more and more complex, and in the building electrical design problem has become relatively more complicated. Therefore to study the common problems of building electrical design has important significance. This article first analyzes the general principles of the building's electrical design, and then sums up the problems existing in the building electrical design, and finally points five aspects discusses the key points of building electrical design in detail.

Keywords: building electric; Specification; Switch series; Lightning protection design; Energy saving

中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

建筑電氣設計的一般原則

(一)嚴格依照相關規(guī)范設計

建筑電氣設計必須嚴格依據(jù)國家規(guī)范,這是不言而喻的。為加強對建筑工程設計文件編制工作的管理,保證設計質量,國家制訂了相關標準規(guī)范。建筑電氣設計和施工必須貫徹執(zhí)行國家有關政策和法令。設計文件的編制符合國家現(xiàn)行的標準、設計規(guī)范和制圖標準,遵守設計工作程序。

(二)規(guī)劃設計要從宏觀上進行考慮

根據(jù)近期規(guī)劃設計兼顧遠景規(guī)劃,以近期為主,適當考慮遠期擴建的銜接,以利于宏觀節(jié)約投資。

(三)要依投資數(shù)額確定設計標準

必須根據(jù)可靠的投資數(shù)額確定適當?shù)脑O計標準:如燈光設計標準,規(guī)范只給了最低的標準。而設備檔次(如燈具豪華程度、裝修標準)等取決于投資數(shù)額,有多少錢辦多少事。

(四)設計應結合實際情況

設計應結合的實際情況,積極采用先進技術,正確掌握設計標準;對于電氣安全、節(jié)約能源、環(huán)境保護等重要問題要采取切實有效的措施;設備布置要便于施工和維護管理;設備及材料的選擇要綜合考慮。

建筑電氣設計中存在的問題

(一)設計在安全性方面沒有嚴格執(zhí)行規(guī)范要求

在設計中沒有嚴格執(zhí)行規(guī)范要求的做法并不少見,這樣會為工程埋下很大的隱患。例如某大樓前廣場工程提交施工的電氣施工圖存在以下問題:未作電氣保護接地及等電位聯(lián)結設計;錯誤地采用TN-C低壓配電系統(tǒng);噴水池未按規(guī)定選用應有防護等級的電氣設備及電纜。這樣的設計完全違背了規(guī)范規(guī)定的安全性要求,按圖施工必將留下嚴重的安全隱患。后設計單位嚴格按設計規(guī)范要求修改了設計,正確的作法是:戶外庭院及噴水池配電應采用局部TT系統(tǒng)或TN-S系統(tǒng)、并設置漏電保護(動作電流應不大于30mA),而不允許采用TN-C制;應設置完善的接地裝置,噴水池應做等電位聯(lián)結設計,而不能僅靠從大樓內引出的一根PE干線接地;潛水泵及水下燈具應采用潛水電纜配電

(二)設計深度不夠

目前施工圖設計深度達不到建設部《建設工程設計文件編制深度規(guī)定》要求的現(xiàn)象相當普遍,主要是設計文件可實施性方面的缺陷,將直接導致施工安裝困難或錯誤。也可能導致可用性的欠缺。由于不按規(guī)定的深度進行必要的計算與標注、也往往造成設計文件本身出現(xiàn)原則錯誤而難于及時發(fā)現(xiàn),將影響項目建成的使用功能

(三)相關專業(yè)設計文件銜接不清,不按規(guī)定協(xié)調配合

該問題普遍存在,極易導致施工錯誤。例如目前普遍利用建筑物結構鋼筋作為防雷接閃器、引下線及接地與等電位聯(lián)結裝置,按規(guī)定應在電氣施工圖中標出聯(lián)接點、預埋件,說明敷設方式及技術措施(如焊接要求等);并在土建施工圖中有相關的預埋件詳圖及相關的標注與說明。而實際上多數(shù)施工圖僅在電氣圖中有防雷接地圖,且標注與說明相當簡略,土建施工圖中則常無任何相關的說明與標注,這給工程監(jiān)理及施工都帶來很大困難。

(四)忽視電氣節(jié)能設計

隨著我國城市化的加速以及我國的人民生活水平的不斷提高,我國的建筑物以及設備也迅速的增加,建筑物的能耗問題也成為了現(xiàn)在我國一個比較大的問題。而目前的很多建筑電氣節(jié)能設計問題一直沒有得到比較好的解決。建筑設計上雖然已經(jīng)對電氣節(jié)能的問題有所重視,但是由于自身的設計水平的問題,設計者對室內的節(jié)能問題還是沒有很好的處理。

建筑電氣設計中的要點

(一)漏電開關極數(shù)選擇問題

漏電開關極數(shù)選定應遵循下列原則:

單相電源供電的電氣設備應選用二極二線式或單極二線式漏電保護器。

三相三線式電源供電的電氣設備,應選用三極式漏電保護器。

三相四線式電源供電的電氣設備或單相設備與三相設備共用的電路,應選用三極四線式、四級四線式漏電保護器。

(二)消防用電設備保護開關選擇問題

消防用水泵、風機等消防設備在火災時為保證供電可靠性,即使過載也應繼續(xù)工作。許多圖紙在設計時已經(jīng)考慮到熱繼電器過載只報警不切斷主回路,但在水泵、風機保護開關選擇時還存在著許多問題:

保護開關選用塑殼式開關,但選用復式脫扣器在過載時斷路器動作切斷電源,這顯然是不合理的。

保護開關選用微型斷路器,由于微斷本身具有過載保護和短路保護特性,不能選取附件,在過載時斷路器動作切斷電源,這顯然也是錯誤的。

消防用水泵、風機保護開關應選用塑殼開關,并配套選用單電磁脫扣器。

(三)建筑物防雷設計

1、一類防雷建筑防側擊雷措施為“從30m起每隔不大于6m沿建筑物四周設水平避雷帶并與引下線相連”,而有的設計是30m起每三層做一道均壓環(huán)這顯然是不符合規(guī)范要求的。

2、二類防雷建筑防側擊雷措施規(guī)定:“應將45米及以上外墻上的金屬欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置相連接”,未明確規(guī)定做均壓環(huán)。這就意味著45m及以上每層可以利用圈梁內主筋連通做均壓環(huán),而有的設計仍為45m及以上每三層做一道水平避雷帶或層層設水平避雷帶顯然都不必要。

3、有的設計防雷引下線數(shù)量不夠,引下線間距超過相應防雷等級中規(guī)范的規(guī)定:也有的設計引下線利用柱內10mm圓鋼兩根,規(guī)范要求應為4根。

4、二類防雷建筑當保護接地與防雷接地共用接地裝置,且變壓器在本建筑物內時,“宜在變壓器高、低壓側各相上裝設避雷器”,有的設計只在一側裝避雷器不妥。

5、頂層節(jié)日彩燈、屋頂風機、電梯等配電線路,不論屬于哪一級防雷,都應當在配電盤內裝設過電壓保護器,而有的設計未裝設。

6、建筑物進戶總配電箱內的避雷模塊應裝在總開關之后,而頂層節(jié)日彩燈等配電箱內的避雷模塊應裝在開關之前,有的設計裝反了位置。

7、一、二、三級防雷建筑采取的防雷措施前提為防雷建筑,不屬于防雷建筑則不必采取防雷措施。

(四)電氣消防設計

1、供電電源問題

消防用電設備供電電源的工作特點是連續(xù)、不間斷,火災時正常供電系統(tǒng)斷電,應急電源應能保證消防系統(tǒng)的可靠供電。

應急照明設計

疏散照明的出口標志燈和指向標志燈宜用蓄電池電源。安全照明的電源應和該場所的電力線路分別接自不同變壓器或不同饋電干線。備用照明電源宜接自電力網(wǎng)有效地獨立于正常照明電源的線路或應急照明發(fā)電機組。用蓄電池作為疏散標志的電源,能保證其可靠性。安全照明要求轉換時間快,應采用電力網(wǎng)線或蓄電池,而不應接自發(fā)電機組。接自電力網(wǎng)時,應和需要安全照明地點的電力設備分開。備用照明通常需要較長的持續(xù)工作時間,其電源接自電力網(wǎng)或發(fā)電機組為宜。

3、消防弱電系統(tǒng)的接地問題

火災自動報警系統(tǒng)及聯(lián)動控制設備需要設置直流工作接地,可采用專用接地或共用接地裝置,一般盡量采用專用接地為好。但因為難以滿足間距的要求,建筑物中各種用電設備往往采用的是共用接地。設計中采用共用接地裝置時,應注意接地干線的引入段不能采用扁鋼或裸銅排等,以避免接地干線與防雷接地、鋼筋混凝土墻等直接接觸,影響消防電子設備的接地效果。

(五)電氣節(jié)能設計

1、變壓器節(jié)能

(1)合理選擇變壓器容量和臺數(shù),選擇容量與電力負荷相適應的變壓器,對負荷進行合理分配,使其工作在高效低耗區(qū)內。

(2)選用節(jié)能型變壓器

節(jié)能變壓器具有損耗低、重量輕、噪音低、效率高、抗沖擊、節(jié)能顯著等優(yōu)點,設計時應首選高效低損的節(jié)能變壓器。如油浸式變壓器已出現(xiàn)了比S9系列更節(jié)能的S10,S11系列,S11型變壓器與S9型變壓器相比,空載損耗平均降低30%,空載電流平均下降70%。新型干式變壓器SC9系列以及非晶合金變壓器等產(chǎn)品,也都顯示了低損耗的節(jié)能潛力。

(3)加強運行管理,實行變壓器經(jīng)濟運行

電力用戶內部變電所之間宜設置聯(lián)絡控制,在負荷變化情況下,及時投入或切除部分變壓器,防止變壓器輕載和空載運行,從而減少損耗。

供配電系統(tǒng)節(jié)能

(1)供配電系統(tǒng)應盡量簡單可靠,同一電壓等級供電系統(tǒng)變配電級數(shù)不宜多于2級,盡量減少變電級數(shù)過多產(chǎn)生的電能損耗。

(2)合理選擇供電電壓

同等情況下,電壓越高,損耗越小。民用建筑用電設備電壓等級大部分為220/380V,但一些大型或特大型的民用建筑的空調主機為了達到節(jié)能目的,經(jīng)方案比較,可以選擇10(6)KV的制冷設備。

(3)變電所應靠近負荷中心,低壓配電間應靠近電氣豎井,合理分布供電網(wǎng)絡,使低壓供電半徑控制在200m以內,供電線路的電壓損失已滿足規(guī)范的允許值,減少線路電壓損失,提高供電網(wǎng)絡的供電質量及網(wǎng)絡運行的經(jīng)濟效益。

(4)在選擇變壓器容量和臺數(shù)時,應根據(jù)負荷情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負荷合理分配,選取容量與電力負荷相適應的變壓器,使其工作在高效低耗區(qū)內。

(5)合理選擇電纜、導線截面

在滿足允許流量、運行電壓損失等各種技術指標前提下,應按經(jīng)濟電流密度合理選擇導線截面,并應從降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬等方面綜合衡量。此外,對于環(huán)形供電方式,為降低線路的電阻值,將開式網(wǎng)運行改為閉式網(wǎng)運行,同樣可明顯降低線路損耗。

結語

綜上,建筑的電氣設計內容繁雜,尤其對于高層建筑,由于其建筑高度高,人員密集,對供電的可靠性以及消防等的要求必須安全可靠,這對電氣設計者提出了更高的要求。隨著科學技術的發(fā)展,建筑電氣設計也在不斷進步和完善,必將為我國的建筑事業(yè)提供新的發(fā)展動力。

參考文獻

[1]孫蓓云.論建筑電氣設計中的消防設計[J].低壓電器,2009.20.[2]鄒玉宣.民用建筑電氣節(jié)能設計規(guī)范與施工規(guī)范探討[J].安裝,2009.9.

第5篇:防雷建筑標準范文

關鍵詞:可燃性粉塵;電氣設備;最高表面溫度;防雷防靜電設計;DIP

中圖分類號:TQ086 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)04-0030-03

1 概述

所謂的可燃性粉塵環(huán)境,是指在大氣環(huán)境的條件下,粉塵或纖維狀的可燃性物質與空氣的混合物點燃后,燃燒將傳至全部未燃燒混合物的環(huán)境。

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的發(fā)展,可燃性粉塵的危險場所在不斷增多,其危害變得不可避免,相應的粉塵爆炸事故也時有發(fā)生。1987年3月15日我國哈爾濱亞麻紡織廠發(fā)生的特大型亞麻粉塵爆炸事故,造成了巨大的人身傷亡和財產(chǎn)損失。

然而,筆者在平常的化工制藥工廠的電氣設計過程中發(fā)現(xiàn),由于目前部分國家設計標準、規(guī)范正在進行修編,導致了設計規(guī)范和產(chǎn)品規(guī)范在部分內容上不對應。而且部分工藝專業(yè)和電氣專業(yè)的設計人員對粉塵防爆及粉塵防爆電氣設備缺乏充分的認識,因此在設計過程中,工程人員不能夠正確運用規(guī)范內容進行設計,最終影響了相關工程的設計質量。

在本文中,筆者將通過一個化工廠提取車間的電氣設計實例簡要分析一下可燃性粉塵危險環(huán)境的電氣設計過程。

2 相關標準和規(guī)范

在可燃性粉塵危險環(huán)境的電氣設計中,本次參考的國家規(guī)范和行業(yè)規(guī)范有:

(1)《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備(第1部分):用外殼和限制表面溫度保護的電氣設備》(GB 12476.1-2000)第1節(jié):電氣設備的技術要求。

(2)《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備(第2部分):選型和安裝》(GB 12476.2-2010)。

(3)《粉塵防爆安全規(guī)程》(GB 15577-2007)。

(4)安全生產(chǎn)行業(yè)規(guī)范《危險場所電氣防爆安全規(guī)范》(AQ 3009-2007)。

(5)設計規(guī)范《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》(GB 50058-92)。

經(jīng)研究可以發(fā)現(xiàn):現(xiàn)行國家產(chǎn)品規(guī)范GB 12476.1-2000與現(xiàn)行國家設計規(guī)范GB 50058-92相比較起來,在電氣設備的型式、外殼的防護類型、粉塵危險區(qū)域的劃分、可燃性粉塵引燃溫度分組等多方面有著很多不一致。鑒于目前市場上大部分防爆電氣廠家的產(chǎn)品均按新產(chǎn)品規(guī)范GB 12476.1-2000設計、制造和檢驗,并且,在可燃性粉塵危險環(huán)境用電氣設備選型及粉塵危險區(qū)域劃分等方面上,GB 12476與國際標準IEC 61241、行業(yè)標準AQ 3009-2007是一致的,本次設計中電氣設備的選型將按照產(chǎn)品規(guī)范GB 12476.1-2000進行。

3 電氣設備選型

根據(jù)國家規(guī)范GB 12476及行業(yè)規(guī)范AQ 3009-2007第4.2.2.3條,按照可燃性粉塵/空氣混合物出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間及粉塵層的厚度,可將可燃性粉塵危險環(huán)境分成20區(qū)、21區(qū)和22區(qū)三個區(qū)域等級。每個區(qū)的特性如下:20區(qū)在正常運行過程中可燃性粉塵連續(xù)出現(xiàn)或經(jīng)常出現(xiàn),其數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物和/或可能形成無法控制和極厚的粉塵層的場所及容器內部。21區(qū)為粉塵爆炸危險環(huán)境分區(qū),21區(qū)在正常運行中,可能出現(xiàn)粉塵數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物但未劃入20區(qū)的場所。該區(qū)域包括:與充入或排放粉塵點直接相鄰的場所、出現(xiàn)粉塵層和正常操作情況下可能產(chǎn)生可燃濃度的可燃性粉塵與空氣混合物的場所。22區(qū)在異常條件下,可燃性粉塵偶爾出現(xiàn)并且只是短時間存在或可燃性粉塵偶爾出現(xiàn)堆積或可能存在粉塵層并且產(chǎn)生可燃性粉塵空氣混合物的場所。如果不能保證排除可燃性粉塵堆積或粉塵層時,則應劃分為21區(qū)。

可燃性粉塵環(huán)境的分區(qū)的程序及舉例可參考GB 12476.3-2007/IEC 61241-10:2004的附錄A或者AQ 3009-2007的附錄C。

對于電氣設計人員來說,選擇合理的粉塵防爆隔爆電器是消除由電氣設備引起的電火花火源的可靠方法。

Ⅱ類電氣設備的最高表面溫度可分為T1-T6共6個組別:T1最高表面溫度450℃,T2最高表面溫度300℃,T3最高表面溫度200℃,T4最高表面溫度135℃,T5最高表面溫度100℃,T6最高表面溫度85℃。

目前IEC標準中有關粉塵外殼存在著A、B兩種設計型式,分別代表了歐洲和北美兩種標準體系。雖然這兩種設計型式對于設備的選型/安裝要求不同,但是具有相同的保護水平,是可以通用的。目前國內市場上的防爆電氣廠商大多按照A型設計、制造。

對于A型電氣設備,其最高表面溫度應不超過相關粉塵云最低點燃溫度的2/3,即Tmax≤2/3Tcl。當存在粉塵層厚度至5mm時,其最高表面溫度不應超過相關粉塵層厚度為5mm的最低點燃溫度減去75K,即Tmax≤T5mm-75K,取兩者的最小值。對于B型電氣設備,其最高表面溫度應不超過相關粉塵云最低點燃溫度的2/3,即Tmax≤2/3Tcl。當存在粉塵層厚度至12.5mm時,其最高表面溫度不應超過相關粉塵層厚度為12.5mm的最低點燃溫度減去25K,即Tmax≤T12.5mm-25K,取兩者的最小值。

綜上所述,我們可以得出,A型電氣設備和B型電氣設備的選型要求在僅存在相關粉塵云的環(huán)境中是完全一致的,兩者只有在粉塵層厚度超過一定數(shù)量的時候,選型要求才會有所差別。

具體到設計工程中,本工程位于浙江東南沿海巖頭工業(yè)區(qū),建筑采用全現(xiàn)澆框架結構,生產(chǎn)類別為丙類,耐火等級為一級。建筑面積為10871m2,建筑主體為二層,建筑高度為19.3m。車間工藝主要通過微生物發(fā)酵液經(jīng)過離心噴霧干燥、混合包裝得到恩拉霉素成品。干菌絲氣力輸送設備分別占據(jù)了建筑物一、二層的一個房間。根據(jù)工藝條件,我們把這兩個房間劃分為可燃性粉塵爆炸危險環(huán)境。

依據(jù)以上原則,我們可以分析出本次提取車間內部可燃性粉塵危險區(qū)域所需要選用電氣設備的防爆等級。由于提取車間內部干菌絲氣力輸送系統(tǒng)只有在異常的條件下,可燃性粉塵才會偶爾出現(xiàn)并且產(chǎn)生可燃性粉塵空氣混合物,因此可以將干菌絲氣力輸送系統(tǒng)所在的房間劃分為粉塵防爆22區(qū)。

而干菌絲作為化工飼料,其在高溫時,粉塵云最低點燃溫度為130℃。由于電氣設備距離粉塵釋放源有一定的距離,現(xiàn)場又采取了專業(yè)除塵措施,從而可以排除粉塵層堆積厚度達到5mm或12.5mm的情況。

Tmax≤2/3Tcl=86.7℃

可知選擇的可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備(包括燈具、電機、現(xiàn)場操作柱等)只需要高于以下標準:DIP A22 TA 85℃(或TA,T6)IP6X,即可滿足提取車間可燃性粉塵危險環(huán)境的電氣設計要求。

4 防雷設計

依據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》(GB 50057-2010)第3.0.3條的第7點:具有2區(qū)或22區(qū)爆炸危險場所的建筑物,應劃為第二類防雷建筑物。本提取車間的干菌絲氣力輸送系統(tǒng)所占房間應劃分為第二類防雷建筑物部分。

又根據(jù)本規(guī)范的第4.5.1條第3點,當?shù)谝?、二類防雷建筑物部分的面積之和小于建筑物總面積的30%,且不可能遭直接雷擊時,該建筑物可確定為第三類防雷建筑物。由于可燃性粉塵危險區(qū)域面積并未達到提取車間的30%,提取車間可劃分為第三類防雷建筑物,防直擊雷的措施按照第三類防雷建筑物標準進行設計,但對可燃性粉塵危險區(qū)域的第二類防雷建筑物部分,防閃電感應和防閃電涌侵入措施,應采取第二類防雷建筑物的保護措施進行

設計。

5 防靜電接地設計

對可燃性粉塵危險環(huán)境內可能產(chǎn)生靜電危險的設備和管道,均應采取防靜電接地。所有的金屬設備、裝置外殼、金屬管道、支架、構件、部件等,一般應采用防靜電直接接地;不便或工藝不允許直接接地的,可通過導靜電材料或制品間接接地。

具體設計中,可燃性粉塵危險環(huán)境內環(huán)形接地干線采用25×4熱鍍鋅扁鋼距地0.3m沿墻或鋼平臺明裝,過門及過道處接地干線則埋地暗敷。連接設備的接地支線采用25×4鍍鋅扁鋼埋地暗敷至

設備。

6 設計中注意點

(1)由于對可燃性粉塵防爆缺乏充分的認識,某些電氣設計工程師不管是氣體爆炸危險場所還是可燃性粉塵危險場所,都選用氣體防爆電氣設備。這種做法是錯誤的,可燃性粉塵危險環(huán)境電氣設備與氣體防爆電氣設備的外殼防護要求完全不同,氣體防爆電氣設備在可燃性粉塵危險場所是完全沒有作用的,反之亦然。因此,兩者絕對不能互換使用。

(2)可燃性粉塵危險環(huán)境電氣設備根據(jù)外殼等級可分為防塵型和塵密型,但并不意味著該電氣設備具備了防水的功能,絕大多數(shù)的可燃性粉塵危險環(huán)境用電氣設備不能阻止水進入其內部,因此不能將這些設備直接安裝在戶外露天場所,也不能用水沖洗其外殼。如果想讓可燃性粉塵危險場所用電氣設備具備以上功能,必須在設計中指出設備須滿足IPX5以上的外殼防護等級要求。

7 結語

筆者根據(jù)多年的設計實踐寫出了此文,但是在實際的設計過程中,要全面、完善地做好一個可燃性粉塵危險環(huán)境工程的設計,需要工藝、通風、建筑等多個專業(yè)之間的協(xié)調和配合,每個專業(yè)在各自的設計領域內都有相應的設計要求,缺一不可。

這就要求我們電氣專業(yè)的設計人員在設計過程中要做到全盤把握,在充分理解本專業(yè)規(guī)范、標準的前提下,對工藝、建筑專業(yè)的條件及時進行反饋和溝通,并對通風專業(yè)提出要求,降低可燃性粉塵危險環(huán)境的等級。通過設計人員的協(xié)同努力,并隨著國家設計規(guī)范GB 50058的最終修訂完成,可燃性粉塵危險環(huán)境的設計水平一定能邁上一個新的

臺階。

參考文獻

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第6篇:防雷建筑標準范文

關鍵詞:建筑物電氣設備;防雷的設計

中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:

0引 言

隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,建筑物的規(guī)模不斷擴大,其中各種電氣設備的使用日趨增多,尤其是計算機網(wǎng)絡信息技術的普及,建筑物越來越多采用各種信息化的電氣設備。我國每年因雷擊破壞建筑物內電氣設備的事件時有發(fā)生,所造成的損失非常巨大。因此建筑物的防雷設計就顯得尤為重要。

1 直擊雷和感應雷是雷電入侵建筑物內電氣設備的兩種主要形式。

直擊雷是雷電直接擊中線路并經(jīng)過電氣設備入地的雷擊過電流;感應雷是由雷閃電流產(chǎn)生的強大電磁場變化與導體感應出的過電壓,過電流對電氣設備的毀壞。根據(jù)國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)規(guī)定,建筑物的防雷區(qū)劃分為LPZOA,LPZOB,LPZ1,LPZn+1等區(qū)(各區(qū)的具體含義本文不再贅述)。將需要保護的空間劃分為不同的防雷分區(qū),是為了規(guī)定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖的嚴重程度和等電位聯(lián)結點的位置,從而決定位于各區(qū)域內的電子設備采用何種電涌保護器在何處以何種方式實現(xiàn)同聯(lián)合接地體的等電位聯(lián)結。

建筑物直擊雷防護的保護區(qū)域為LPZOB區(qū),其保護設計已為電氣設計人員所熟知,根據(jù)國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94(2000年版),設計由避雷網(wǎng)(帶),避雷針或混合組成的接閃器,基礎內的鋼筋網(wǎng)、柱筋及鋼屋架等構成一個整體,避雷網(wǎng)通過全部立柱基礎內的鋼筋作為接地體,將強大的雷電流引入大地。建筑物感應雷的保護區(qū)域為LPZOB,LPZ1,LPZn+1區(qū),即不可能直接遭受雷擊區(qū)域;感應雷是由雷擊電磁脈沖感應而產(chǎn)生的,形成感應過電壓的機率很高,對建筑物內的電氣設備,尤其對低壓電子設備威脅更大,所以說對建筑物內部設備的雷電保護的重點是防感應雷入侵。

感應雷產(chǎn)生的過電壓、過電流主要有以下三個途徑:

1)由供電線路入侵;高壓電力線路遭直擊雷襲擊后,經(jīng)過變壓器耦合到各低壓0.38KV/0.22KV線路后傳送到建筑物內各低壓電氣設備;另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或由于附近雷閃感應出過電壓。據(jù)測,低壓線路上感應的雷電過電壓平均可達10KV,完全可以擊壞各種電氣設備,尤其是電子信息設備。

2)由建筑物內信息線路入侵;可分為三種情況:①當?shù)孛嫱怀鑫镌馐苤睋衾讜r,強雷電壓將鄰近土壤擊穿,雷電流直接入侵到電纜外皮,進而擊穿外皮,使高壓入侵線路。②雷云對地面放電時,在線路上感應出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的電氣設備,通過設備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播,涉及面廣,危害范圍大。③若通過一條多芯電纜連接不同來源的導線或者多條電纜平行鋪設時,當某一導線被雷電擊中時,會在相鄰的導線感應出過電壓,擊壞低壓電氣設備。

3)地電位反擊電壓通過接地體入侵;雷擊時強大的雷電流經(jīng)過引下線和接地體泄入大地,在接地體附近放射型的電位分布,若與有連接電子設備的其他接地體靠近時,即產(chǎn)生高壓地電位反擊。建筑物防直擊雷的避雷裝置接受了強大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產(chǎn)生強大的電磁場變化,會在相鄰的導線(包括電源線和信號線)上感應出雷電過電壓,因此建筑物避雷系統(tǒng)不但不能保護計算機,反而可能引入了雷電。計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)等設備的集成電路芯片耐壓能力很弱,通常在100伏以下,因此必須建立多層次的防雷系統(tǒng),層層設防,確保計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全。由此可見,對建筑物內各電氣設備進行防感應雷保護設計是必不可少的一項內容;設計的合理與否,對電氣設備的安全使用與運行有著至關重要的作用。

根據(jù)國家標準《建筑物防雷設計規(guī)》GB50057-94(2000年版)第6.4.4條規(guī)定:電涌保護器必須能承受預期通過它們的雷電流,并應符合以下兩個附加要求:通過電涌時的最大鉗壓,有能力熄滅在雷電流通過后產(chǎn)生的工頻續(xù)流。即電涌保護器的最大鉗壓加上其兩端的感應電壓應與所屬系統(tǒng)的基本絕緣水平和設備允許的最大電涌電壓協(xié)調一致。

現(xiàn)在,我們根據(jù)國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定的各類防雷建筑物的雷擊電流值進行電涌保護器的最大放電電流的選擇。

一類防雷建筑物,其首次雷擊電流幅值為200KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為50KA,波頭0.25us;根據(jù)圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計,另外50%按1/3分配于線纜計;首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為200×50%/3/3=11.11KA;后續(xù)雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為50×50%/3/3=2.78KA;如果電纜已經(jīng)進行屏蔽處理,每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即11.11KA×30%=3.33KA及2.78KA×30%=0.83KA,且電涌保護器承受10/350 us的雷電波能量相當于8/20 us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20 us波形電涌保護器的最大放電電流為11.11×8=88.9KA;即設計應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為100KA。

二類防雷建筑物,其首次雷擊電流幅值為150KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為37.5KA,波頭0.25us;根據(jù)圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計,另外50%按1/3分配于線纜計;首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為150×50%/3/3=8.33KA;后續(xù)雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流的分流值為37.5×50%/3/3=2.08KA;如果電纜已經(jīng)進行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即 8.33KA×30%=2.5KA及2.08KA×30%=0.62KA,且電涌保護器承受10/350 us的雷電波能量相當于8/20 us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20 us波形電涌保護器的最大放電電流為8.33×8=66.6KA;即設計應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為65KA。

三類防雷建筑物,其首次雷擊電流幅值為100KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為25KA,波頭0.25us;根據(jù)附圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計,另外50%按1/3分配于線纜計;首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為100×50%/3/3=5.55KA;后續(xù)雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為25×50%/3/3=1.39KA;如果進線電纜已經(jīng)進行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即 5.55KA×30%=1.66KA及1.39KA×30%=0.42KA,而在電涌保護器承受10/350 us的雷電波能量相當于8/20 us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20 us波形電涌保護器的最大放電電流為5.55×8=44.4KA;即設計應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA。

根據(jù)國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護器應在總配電間處安裝,即在LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。

上述各類防雷建筑,根據(jù)國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,應在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20 us),故此處應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA。

2 結束語

作為防雷設計人員都非常清楚,建筑物的防雷保護設計是一項既簡單又繁瑣的內容,但對建筑物的安全使用,電氣設備的正常運行有著至關重要的作用,所以還有待于各位防雷設計人員作進一步的研究與探討。本文僅此設計作了一點粗淺的探討,不足之處,望不吝賜教。

參考文獻:

第7篇:防雷建筑標準范文

當今,隨著防雷減災部門貫徹GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》和《廣東省防御雷電災害管理規(guī)定》力度的加大,廣州地區(qū)的新建建筑物的防雷設計和施工都能嚴格按照國家有關規(guī)定來執(zhí)行。但是,在日常的防雷執(zhí)法檢查及對舊建筑物防雷設施檢測過程中,往往會遇到這樣一種情況:一部分高層建筑物(特別是九四年以前的高層建筑物居多)無側擊雷防護措施。這種存在先天性防雷缺陷的高層建筑物,給人民的生命財產(chǎn)安全帶來了極大的隱患。

特別是近年來廣州市發(fā)生的多起雷擊災害已經(jīng)充分證明了上述觀點。例如:廣東省防疫檢疫局辦公大樓因為遭側擊雷,玻璃幕墻損壞,二百余塊玻璃被毀,直接經(jīng)濟損失達數(shù)十萬元。

針對上述情況,如何對這部分舊建筑物進行改造,使之具備良好的防側擊雷功能呢?筆者就以上問題展開了一些簡要的論述??晒┩袇⒖肌?/p>

一、 發(fā)生雷電閃擊的原理以及對建筑物造成的危害

具有氣象雷電常識的人都知道,自然界中之所以會發(fā)生雷電現(xiàn)象,是因為云層與云層之間,或云層的上層與下層之間聚集了大量的互異的帶電粒子(正負電荷),當這些帶電的云層發(fā)生碰撞時,或云層與大地上的物體發(fā)生接觸時,就會產(chǎn)生大量放電現(xiàn)象。

我們知道,雷擊具有偶發(fā)性和突發(fā)性,即我們不能事先確定發(fā)生雷擊的地點,具體部位以及雷擊的準確時間。自然界中的雷也分許多種,主要有球形雷、感應雷;因其高度不一樣,也可分為高空雷、地面雷;從建筑物的受雷部位看,分為直擊雷和側擊雷。

伴隨著雷電流同時產(chǎn)生的,還有巨大的熱能和熱效應,以及電磁波等,他們會對建筑物以及建筑物內的人和設備造成危害。我們通常意義上所說的防雷,就是根據(jù)以上情況,有針對性的設置避雷針,避雷器,避雷網(wǎng)格及引下線、接地體等防雷裝置,對建筑物進行有效的防雷擊措施的。

依據(jù)國家標準GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》的規(guī)定,結合廣東省的實際,一般情況下,我們把超過三十米(或10層以上)的建筑物規(guī)定為二類防雷建筑物。我們在此探討的,正是這類建筑物的側擊雷的防護措施。

二、 對防側擊雷缺陷的高層建筑物整改措施

2.1高層建筑物無側擊雷防護的危害性

一棟高層建筑物,如果沒有防側擊雷措施,其雷擊隱患是相當大的。按照國家標準GB50057-94〈〈建筑物防雷設計規(guī)范〉〉的要求,建筑物十層以上,每隔12米均要求設置均壓環(huán),并分別與建筑物上的所有門窗、戶外的金屬構件電氣連通,使其成為防側擊雷的接閃器。如果沒有以上設計,則可以說該建筑物無側擊雷防護措施。

由于沒有接閃器,所以當雷擊在建筑物側面的時候,容易造成:損毀建筑物、人員傷亡、電器設備損壞等諸多危害。

2.2 高層建筑物無側擊雷防護的補救方法和措施

方法一:利用大廈基礎做接地體,十層以上樓層設計了均壓環(huán),但未與門窗、圍欄等金屬構件連通的,通常是根據(jù)大廈的防雷分類、網(wǎng)格及大廈占地面積大小,選取幾處大廈柱筋引出,把引出的柱筋與金屬門窗、圍欄焊接,使十層以上的金屬門窗、圍欄與均壓環(huán)形成電氣通路。

方法二:未利用大廈基礎做接地體的,也可以采取以下方法:先在建筑物的四周設人工接地體,然后每隔18米(一類為12米)沿建筑物外墻明敷一條直徑不小于ф10圓鋼(也可4×50扁鐵)到天面,并與避雷帶保持電氣連通。然后自建筑物第十層起每隔兩層用4×50扁鐵沿建筑物外墻明敷,并與人工接地體上引出的所有引上線焊接,電氣連通,作為替代均壓環(huán)。從而達到防側擊雷的目的。

以上兩種方法,方案實施過程中,往往由于施工難度大,困難重重,破壞建筑物外墻體結構及外觀等而被棄之不用。

方法三:現(xiàn)在最常用的辦法是:根據(jù)建筑物保護范圍的大小,在其天面設置一根或多根進口避雷針(因進口避雷針的防雷效能要遠大于普通金屬針,故我們一般選用進口避雷針作為高層建筑物防雷保護的接閃器),大大擴大其整棟建筑物的保護范圍,從而達到建筑物外部防側擊雷的目的。這種方法的優(yōu)點是簡便、易行,施工方案也不復雜,廣州市的防雷減災部門對上述方案也持認可態(tài)度。

下面從滾球法保護范圍計算和進口避雷針保護原理兩個角度來分別說明上述方案的可行性。

首先查下表,確定第二類建筑物的滾球半徑hr=45m

表Ⅰ按照防雷級別布置接閃器:

建筑物的防雷類別 滾球半徑hr(m) 避雷網(wǎng)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≤12×8

第三類防雷建筑物 60 ≤20×20或≤24×16

布置接閃器時,可單獨或任意組合采用滾球法、避雷網(wǎng)。

取建筑物高hx=30m 避雷針高度h=20m

則針對天面的保護范圍:

rx=

rx=

rx=

rx=

rx=37.4m

在同樣條件下進口避雷針Pulsar的保護范圍可根據(jù)法國1995年頒布的國家防雷標準NF C17 102指引,它取決于:高壓實驗室中測試出的PULSAR啟動搶先時間Т,根據(jù)雷電的威脅程度確定的保護等級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(據(jù)NF C17-102附錄B)和PULSAR針尖到被保護平面的垂直距離h(最小h=2m)

Rp:指針尖垂直距離h的平面上的保護半徑

H :PULSAR針尖至被保護物體的垂直距離

D :標準化的雷擊距離

建筑物防雷類別1類D=20米

建筑物防雷類別2類D=45米

建筑物防雷類別3類D=60米

L=106. Т(啟動搶先時間)

Rp= (適用于h≥5m)

當2m

Т=啟動搶先時間。

應由法國電氣行業(yè)中心實驗室(LCIE)

按照法國標準NF C-102附錄C所載的測試后提供。

保護類別及水平是根據(jù)法國標準NF C17-102的附錄B計算確定。

在保護計算中使用的Т限值到60μs,已經(jīng)由Cimelec(電氣設備和有關工業(yè)電子設備的材料工業(yè)研究組織)的成員進行的實驗證實;并對提前放電避雷針最大保護范圍給予限制。而PULSAR60雖然在實驗中證實Т達155μs,但亦根據(jù)規(guī)定采用結果的40%

作為計算基數(shù)。

表ⅡPulsar的保護范圍:

Pulsar的保護范圍

保護水平 Ⅰ(D=20米) Ⅱ(D=45米) Ⅲ(D=60米)

Pulsar 18 30 45 60 18 30 45 60 18 30 45 60

高度(米) 保護半徑(米)

2 14 19 25 32 19 25 32 40 22 28 36 44

3 21 28 38 48 29 38 48 59 33 42 57 65

4 28 38 51 64 38 50 65 78 44 57 72 87

5 35 48 63 79 49 63 81 97 55 71 89 107

6 35 48 63 79 49 64 81 97 56 72 90 107

8 36 49 64 79 51 65 82 98 58 73 91 108

10 37 49 64 79 52 66 83 99 60 75 92 109

15 38 50 65 80 55 69 85 101 64 78 95 111

20 38 50 65 80 58 71 86 102 67 81 97 113

45 38 50 65 80 63 75 90 105 77 89 104 119

60 38 50 65 80 63 75 90 105 78 90 105 120

查表Ⅱ得的保護范圍Rp=86米>>rx=37.4米,也就是說在同樣高度的條件下,進口避雷針的保護范圍遠大于普通避雷針的保護范圍。

以上結論說明,當用進口避雷針對高層建筑物進行保護時,我們可以首先把它當做同樣高度的普通避雷針看待,用滾球法的方法對它的保護范圍進行驗證。如果通過滾球法計算,該針對高層建筑物的保護范圍達到GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》的要求。那么,我們就可以說該進口避雷針Pulsar45對高層建筑物的防側擊雷的保護范圍也同樣達到了規(guī)范要求。

三、結論及建議

3.1 利用多只進口避雷針(針陣)保護原理和和以上原理相同。利用其它品牌的,經(jīng)防雷減災部門認可的進口避雷針,保護原理和方案三相同。

3.2 廣州市天河區(qū)用上述方案三在天面加裝進口避雷針,以擴大其對整棟建筑物保護范圍的辦法,實踐證明防側擊雷效果是明顯的,施工方案也是切實可行的。所有采用該施工方案的建筑物至今未再發(fā)生過雷擊事故。

3.3 規(guī)范規(guī)定,無論用哪種方案對建筑實行防雷保護,都不能達到100%的安全標準。利用本方案三也一樣。所以必須強調使用正規(guī)的進口避雷針。即到防雷所報建時,必須首先檢查避雷針的報關單,保險等手續(xù)是否齊全,以保證施工的效果和質量,以及萬一發(fā)生雷擊災害利用保險單展開索賠工作。

第8篇:防雷建筑標準范文

關鍵詞:化工企業(yè)雷電危害設計標準規(guī)范施工嚴格驗收

Abstract: the harm degree after heavy rain lightning, and flood landslide landslides, has become the third largest meteorological disasters and lightning on the national economic life and economic production the tremendous negative impact to see. In order to reduce and reduce the lightning destructive impact of our country economy, now almost all of the building, the structures in the design and construction are the lightningproof grounding, equipotential connection, shielding and other technology, the modern production and life in becoming more and more important. In this paper, according to the cause and harm of the thunderbolt and connected with its years of design experience in chemical industry, this paper discusses the types of lightning and the lightning protection control measures, especially in chemical plant and tank lightning protection measures put forward concrete measures of prevention and control, and some reasonable lightning protection way, to improve enterprise carrying natural disasters level.

Keywords: chemical enterprise lightning damage design standard construction strictly acceptance

中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:

我國每年因雷擊造成的人員傷亡約有上千人,因雷擊造成的各類事故,財產(chǎn)損失約50~100億人民幣。如何減少和防止雷擊損失,逐漸引起人們關注。本文對雷電的形成機理、雷電種類及危害進行了分析,并結合規(guī)范、利用國際、國內先進的防雷產(chǎn)品和技術,探討了化工企業(yè)防雷設計中一些需要注意的地方。

一、雷電的起因和危害

雷電實質上是帶電云層巨大的靜電放電現(xiàn)象。雷電的產(chǎn)生,主要是帶電云層形成所致,而形成帶電云層的原因有多種,最主要的一個原因,是因云滴上升到空中遇冷凍結起電,此時空中云層底部帶負電,頂部帶正電。當帶有正負不同電荷的雷云不斷積聚后相遇,或帶有大量電荷的雷云接近大地時,產(chǎn)生云與云之間或云與大地之間的放電。隨著瞬間空中能量的轉換,并迸發(fā)出強烈的光和聲,這就是人們常見的閃電。巨大雷電能迅速將附近的空氣加熱到20000℃以上,空氣受熱急劇膨脹,產(chǎn)生爆炸沖擊波,在空氣中傳播,使雷擊范圍內生產(chǎn)裝置、建筑物等產(chǎn)生強烈的機械振動和熱效應,以致被徹底擊毀。

防雷裝置在受雷擊時,雷電流通常會產(chǎn)生很高電位,如防雷裝置與建筑物內外的設備之間絕緣距離不夠時,會產(chǎn)生“反擊”現(xiàn)象。當雷電流經(jīng)地面雷擊點或接地體流入周圍土壤時,在它周圍形成電壓降落。當雷電流經(jīng)引下線到接地裝置時,由于引下線本身和接地裝置都有阻抗,因而會產(chǎn)生較高的電壓降落,可達幾萬伏甚至幾十萬伏,這時人接觸,身體就會受到嚴重損害。

二、雷電的種類

根據(jù)雷電的不同形狀,大致可分為片狀雷、線狀雷和球狀雷三種。從危害的角度上可分為直擊雷、感應雷、球形雷。從發(fā)生的機理上可分為熱雷、界雷和低氣壓性雷。片狀雷是在云間發(fā)生的,對人類影響不大;線狀雷是比較常見的閃電落雷現(xiàn)象;球狀雷電是一種特殊雷電現(xiàn)象,簡稱“球雷”,是一種紫色或紅色的發(fā)光球體,直徑從幾毫米到幾十米,存在時間一般3~5秒鐘。球雷通常是沿著地面滾動或在空氣中飄行,并還會通過縫隙進入室內,并發(fā)生爆炸。

三、防避雷電風險現(xiàn)狀

雷電是局部但極強烈的災害天氣,它具有極強的不確定因素。因此,當前我們所做的防雷減災,更確切地說,只能是利用科技和各種人為手段減少和減輕雷電對人類造成的危害,還不可能完全避免雷擊現(xiàn)象的發(fā)生。人們要完全消除雷電災害還有很多的難點要攻克。相關部門也都在逐年地完備自身的防護措施。對于防雷設計工作者而言,就要以特有的認真態(tài)度去對待當前的防雷工作,嚴格遵循現(xiàn)有規(guī)范標準和法規(guī),并通過自己的努力使防雷設計更合理化,

四、防雷抑制措施

防雷是一個很復雜的問題,必須針對雷害入侵途徑,對各類可能產(chǎn)生雷擊的因素進行排除,采用綜合防治―――接閃、均壓、屏蔽、接地、分流,才能將雷害減少到最低限度。

(一)接閃裝置:就是我們常說的避雷針、避雷帶、避雷線或避雷網(wǎng),接閃就是讓在一定程度范圍內出現(xiàn)的閃電放電,不能任意地選擇放電通道,而只能按照人們事先設計的防雷系統(tǒng)的規(guī)定通道,將雷電能量泄放到大地中去。

(二)等電位連接:為了徹底消除雷電引起的毀壞性的電位差,就特別需要實行等電位連接,電源線、信號線、金屬管道等都要通過過壓保護器及直接的方式進行等電位連接,各個內層保護區(qū)的界面處同樣要依此進行局部等電位連接,并最后與等電位連接母排相連。

(三)屏蔽:屏蔽就是利用金屬網(wǎng)、箔、殼或管子等導體把需要保護的對象包圍起來,使雷電電磁脈沖波入侵的通道全部截斷。所有的屏蔽套、殼等均需要接地。

(四)接地:接地就是讓已進入防雷系統(tǒng)的閃電電流順利地流入大地,而不能讓雷電能量集中在防雷系統(tǒng)的某處對被保護物體產(chǎn)生破壞作用,良好的接地才能有效地泄放雷電能量,降低引下線上的電壓,避免發(fā)生反擊。

(五)分流:分流就是在一切從室外來的導體與防雷接地裝置或接地線之間并聯(lián)一種適當?shù)谋芾灼?,當直擊雷或雷擊效應在線路上產(chǎn)生的過電壓波沿這些導線進入室內或設備時,避雷器的電阻突然降到低值,近于短路狀態(tài),雷電電流就由此處分流入地了。

五、化工企業(yè)防雷的一些特殊之處:

(一)化工企業(yè)內非危險場所的防雷:習慣于作化工裝置設計的工程師在做非爆炸危險區(qū)域的防雷設計時往往根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范 GB50057-94》2000版,認為該類建筑物不符合第2.0.2條、第2.0.3條四~七款及第2.0.4條第五款而直接將該建筑物不設防或人為抬高一級作為第三類防雷建筑物。實際上在一些雷電高發(fā)區(qū),建筑物應根據(jù)附錄一計算建筑物年預計雷擊次數(shù),并根據(jù)第2.0.3條八、九款及第2.0.4條第二、三、四款將其初定為某類防雷建筑物。如我曾在南方一沿海城市做過一個化工廠設計,當?shù)胤览邹k對化工企業(yè)內的中控室的防雷,不僅需按國家規(guī)范在其屋面設避雷網(wǎng)格,還要求在其檐角等地設與屋面避雷網(wǎng)格相連的避雷短針,以達到更好的接閃效果,如圖1所示。

圖1

(二)化工企業(yè)工藝裝置露天設備的防雷:根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范 GB50057-94》2000版第1.0.2條-該規(guī)范不適用于化工戶外裝置的防雷設計。所以工藝裝置露天設備的防雷應根據(jù)《石油化工防火設計規(guī)范》GB50160-2008第9.2.2條-“當頂板厚度等于或大于4mm時,可不設避雷針、線保護”。但《石油化工防火設計規(guī)范》未對排放爆炸危險氣體、蒸汽或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管有規(guī)定,這時我們仍需要參考《建筑物防雷設計規(guī)范》第3.2.1條及第3.3.2條來確定防雷做法。在工藝方案討論時,電氣工程師應及早參與,與工藝工程師共同商議放空方式、管道壁厚及在放空的地方加裝阻火器等?;て髽I(yè)最常見的是爆炸危險2區(qū),在放空處加裝合適的阻火器,且管道及阻火器的壁厚均大于等于4mm,可不再需要專門為放空口設置避雷針、線。這樣對那些放空口很高的情況,就不需克服不必要的麻煩,為其設置專用避雷針、線。

(三)采取何種措施可有效控制化工企業(yè)爆炸危險生產(chǎn)裝置被定為第一類防雷建筑物:根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》第2.0.2條及第2.0.3條第四~七款,基本具有2區(qū)及11區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物需按第二類防雷建筑物設防;基本具有0區(qū)、1區(qū)及10區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物需按第一類防雷建筑物設防?;て髽I(yè)中大部分危險釋放源為2級釋放源。

(四)化工企業(yè)儲罐的防雷:根據(jù)《石油化工防火設計規(guī)范》第9.2.3條丙類液體儲罐、浮頂罐及內浮頂罐、壓力儲罐均可不設避雷針、線,但應做接地。而對甲、乙類可燃液體地上固定頂罐,其僅描述了“甲B,乙類可燃液體地上罐,當頂板厚度小于4mm時,應裝設避雷針、線,其保護范圍應包括整個儲罐?!币虼?,對于甲A類可燃液體地上罐,即使頂板厚度大于4mm,也應裝設避雷針、線。以上均針對鋼制罐體。

(五)化工企業(yè)的管道防雷接地:金屬管道在進出裝置區(qū)處,爆炸危險區(qū)域分界處,管道分岔處及端頭應進行接地。平行管道凈距小于100mm時,應每隔20m加跨接線,當管道交叉且凈距小于100mm時,應加跨接線??缃泳€處應妥善接地。另管道在管架上的布置應考慮將非危險介質管道布置在上層,危險介質管道放于管架下層,并使其在上層管道的保護范圍內。

(六)化工企業(yè)的防雷接地:化工企業(yè)的防雷接地、工作接地、靜電接地、保護接地等共用接地裝置,共用接地裝置的接地電阻要求小于等于1歐姆?;て髽I(yè)有大量的工藝儀表等設備,其抗干擾能力較弱。在早先的化工企業(yè)接地設計中,往往要求儀表工作接地需單獨設置,其接地裝置與其他接地裝置要保持足夠的距離,以防止其他接地系統(tǒng)對其工作的干擾?,F(xiàn)在隨著理論研究的進步,普遍認為儀表工作接地最終與其他接地系統(tǒng)的接地裝置連接共用接地系統(tǒng),可有效使整個系統(tǒng)成為等電位,更利于抗干擾。

(七)化工企業(yè)防雷接地的材料及尺寸:原來防雷接地的材料大部分利用熱鍍鋅鋼材,由于化工企業(yè)環(huán)境往往具有腐蝕性,也有利用不銹鋼材或銅材的。近年來隨著科技進步,陸續(xù)推出了很多新型材料,如銅包鋼、鋅包鋼等,但此類材料在施工中需謹慎處理,一旦出現(xiàn)破損,將引起電化學腐蝕,使其壽命縮短。由于化工企業(yè)通常具有腐蝕性環(huán)境,其接地裝置材料的尺寸需在常規(guī)建筑接地裝置的材料尺寸基礎上做適當放大,如:防雷接地裝置一般與靜電接地裝置共用,對熱鍍鋅鋼材來講,根據(jù)《石油化工靜電接地設計規(guī)范》表3.6.4,當為腐蝕環(huán)境時,扁鋼最小厚度需由4mm升級為5mm,地上圓鋼最小直徑需由12mm升為14mm。

(八)線路的屏蔽:由于化工企業(yè)有大量的工業(yè)儀表及控制系統(tǒng),其抗干擾能力較弱,因此連接于這些設備的控制電纜應盡量采用雙絞線,并采取分屏與總屏結合的屏蔽電纜,屏蔽電纜的屏蔽層尚應在出控制室的地方一點接地。

(九)現(xiàn)場儀表的防雷:應將現(xiàn)場儀表安裝在其他防雷裝置能夠保護-避免其遭受直擊雷的地方,同時應根據(jù)產(chǎn)品說明書選擇合適的專用避雷器,以降低雷電感應及雷電波侵入對儀表的破壞及工作干擾。

六、結束語:

防雷是一個很復雜的系統(tǒng)工作,首先,要在裝置的設計、施工中綜合考慮,采用多種措施,做好整體防護,保證防雷設施完善,還要考慮投資成本及運行的經(jīng)濟性,另還應在工程中嚴格驗收。最后,要加強對雷擊危害的宣傳,強化員工的防雷意識,在全員中普及防雷知識。

參考文獻:

[1]《建筑物防雷設計規(guī)范 GB50057-94》2000版

[2]《石油化工防火設計規(guī)范》GB50160-2008

第9篇:防雷建筑標準范文

【關鍵詞】建筑物;避雷接地;損失;電氣設備;避雷器

具有危害性大、破壞力強的一種頻發(fā)自然災害―雷擊,隨著我國建筑物建設的迅猛發(fā)展以及各種電氣設備、電子器件、網(wǎng)絡系統(tǒng)的日益增多,其發(fā)生頻率亦在不斷增加,一旦發(fā)生雷擊災害,其帶來的破壞與損失是巨大的,甚至會造成人員的傷亡,因此,建筑物的避雷接地設計就顯得尤為重要,無論是構筑物、民用建筑、高層建筑物,還是大型公共建筑物,都應做好其內外部的避雷接地,進而有效地提高建筑物防雷的可靠性,從而減少不必要的財產(chǎn)損失和人身威脅。

1 雷電的破壞作用

雷電,大家對此都不陌生,但要給出具體的概念,很多人卻無法做出精確的論述。具有短時間、高強度的雷電,其實是一種高空云流層中的自然放電現(xiàn)象。

雷電一旦擊中建筑物,所產(chǎn)生的破壞作用是巨大的,尤其是一些含有大量電子設備和網(wǎng)絡系統(tǒng)的智能化建筑,若發(fā)生雷擊現(xiàn)象,損失將很嚴重。雷電的破壞作用主要可分為兩種:一為直接擊在建筑物上產(chǎn)生熱效作用和電動力作用;二為雷電流產(chǎn)生的靜電感應、電磁感應以及雷電波侵入作用。通過對比、分析、研究我國近年來所發(fā)生的大量雷擊案例,我們可以看出,最為頻發(fā)的雷擊現(xiàn)象還是高壓雷電流對建筑物內部電氣設備和電力系統(tǒng)的瞬間損壞所引起的輸電故障和電火災等,因此,建筑物在竣工驗收時,進行避雷接地是一項重要的、必須的項目環(huán)節(jié)。

2 避雷接地的概述

避雷接地是為了使建筑物在發(fā)生雷電時避免被雷電打擊造成損失。然而,在現(xiàn)實生活中,人們往往將避雷和接地混為一談,其實二者是不盡相同的,避雷一定要接地,但接地卻并不一定是為了避雷。簡單地說,避雷就是通過在建筑物中預先設置一些如避雷針、避雷帶等突出屋面的金屬物,將雷電引入大地的一個過程,這樣可以有效地保護建筑物內外部不會受到雷電擊打。而接地則是為了防止一些用電器的金屬外殼由于帶電而傷害到人,它們最終是需要用導體連接到接地裝置以排除安全隱患。

可見,避雷和接地是兩個完全不同的概念,其側重點各不相同,因此,我們在對建筑物進行設計時,要充分認識到這一點,通過因地制宜地采取經(jīng)濟合理、安全可靠、技術先進的避雷措施,以防止或減少雷擊建筑物所發(fā)生的財產(chǎn)損失和人身傷亡。

3 建筑物防雷級別的確定

建筑物需根據(jù)其重要性、使用性質、結構形式、建筑高度、發(fā)生雷擊事故的可能性及后果,按避雷的要求分為一、二、三類防雷建筑,為此,我國相關的《建筑物防雷規(guī)范》中對其有明確的規(guī)定。

3.1 一類防雷建筑物

凡制造、使用或貯存火藥、炸藥、火工品、起爆藥等大量爆炸物質且電火花易引起爆炸或易造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物,以及具有爆炸危險環(huán)境的建筑物,等;

3.2 二類防雷建筑物

國家級重點文物保護的建筑物;會堂、影劇院、展覽館、體育館等大型公共建筑物;15米以上煙囪、水塔等建(構)筑物,中型以上的廠房、高層建筑;計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、衛(wèi)星接收系統(tǒng)、遠程控制系統(tǒng);重要的航海、航空地面導航設施;電力、通訊、廣播電視設施;制造、使用或貯存爆炸物質的建筑物且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物;油庫、加油站、煤氣站、液化氣站、露天化工設施及重要物資倉庫等易燃易爆設施;預計雷擊次數(shù)大于0.06次/a的部、省級辦公建筑物及其它重要或人員密集公共建筑物和大于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。

3.3 三類防雷建筑物

省級重點文物保護的建筑物及省級檔案館;預計雷擊次數(shù)大于或等于0.06次/a的一般性工業(yè)建筑物;預計雷擊次數(shù)大于或等于0.012次/a,且小于或等于0.06次/a的部、省級辦公建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物;預計雷擊次數(shù)大于或等于0.06次/a,且小于或等于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。

此級別分類的確定需注意的一點就是預計雷擊次數(shù),其計算主要是根據(jù)建筑物的地理位置、地質環(huán)境及其周邊情況、當?shù)氐臍夂蜃兓?,以及建筑物的長寬高等。

4 建筑物避雷接地的設計與施工

4.1 設計

4.1.1 外部防雷

對建筑物的外部進行防雷設計,主要是通過建筑物本身的基礎接地體、引下線、避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷針、避雷器、等電位、均壓環(huán)等的保護作用,來最大限度地減弱雷擊時對建筑物的電磁效應,進而避免了直擊雷或側擊雷對建筑物的傷害。

4.1.2 內部防雷

內部防雷設計主要是在認真調查、詳細了解建筑物的供電形式、地極的設置、管線的敷設等情況的基礎上,通過對建筑物內部的設備進行接地、屏蔽、等電位處理、安裝分流限壓裝置等技術措施來防止或削減雷電感應及雷電波的入侵。

4.2 施工

對建筑物的避雷接地進行施工時,施工單位應當取得防雷工程施工資質,施工過程中一定要采用《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》標準,并根據(jù)審核同意的防雷工程專業(yè)設計方案、規(guī)范的設計圖紙進行施工,同時接受當?shù)貧庀笾鞴軝C構授權的單位監(jiān)督管理。另外,若出現(xiàn)施工變更和修改防雷工程專業(yè)設計方案,則應當按照原審批程序重新報批,獲得批準后方可進行。

一般的施工流程為:施工準備接地裝置安裝引下線安裝避雷帶支架制作安裝避雷網(wǎng)安裝接地電阻測試。具體地講,施工前,要對施工班組進行施工圖紙的技術交底工作,施工材料要齊全且符合設計要求,施工機具及其配套設備要充足;施工中,針對建筑物的避雷接地施工主要包括接地裝置、防雷引下線及避雷帶的安裝等工程,因此,要保證避雷帶的連接處必須達到設計的長度,接地樁的長度、埋下的深度、連接的方式都必須按規(guī)范施工;施工后,應用有效的測量儀器進行數(shù)據(jù)測量。

4.3 檢測

檢測工作是確保建筑物避雷接地具有可靠性的重要保證。

首先,外部檢測。檢查避雷裝置的數(shù)量、規(guī)格、材質、數(shù)據(jù)、安裝和連接方式是否符合規(guī)范要求;檢測進出建筑物的金屬管道是否就近與防雷接地裝置良好連接;檢測高層建筑設置的金屬門窗框、幕墻防側擊雷的做法和節(jié)點,是否按設計要求施工接地;測試接地裝置沖擊接地電阻值;等等。

其次,內部檢測。檢查建筑物內部防雷裝置的安裝,與建筑物柱、框架和外墻的安全距離是否符合規(guī)范、設計要求;檢測建筑物的等電位連接是否符合設計規(guī)范要求;還應按相應的設計規(guī)范中有關防感應雷、直擊雷、側擊雷和防靜電、防雷擊電磁脈沖等要求檢查和測試。

另外,在建筑物投入使用后,要定期對防雷裝置進行檢測,時間可為每年一次,而對于爆炸危險環(huán)境的防雷裝置則需每半年檢測一次。

5 結束語

總之,在對建筑物進行避雷接地設計和施工過程中,要通過良好的設計方案和優(yōu)質的施工工藝將內、外部避雷接地裝置有機地結合起來,并綜合接閃、均壓、分流、布線、屏蔽等要素,以期真正提高建筑物避雷的安全性、可靠性。

參考文獻:

[1]國家標準.建筑物防雷設計規(guī)范 GB50057-94(2000年版)[S].北京:中國計劃出版社.2001.

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