防雷设计说明书.docx

1、防雷设计说明书年预计雷击次数计算书工程名:计算者:计算时间:参考规范：建筑物防雷设计规范GB5005794（2000年版）1.已知条件: 建筑物的长度L = 43.80m 建筑物的宽度W = 43.95m 建筑物的高度H = 73.5m 当地的年平均雷暴日天数Td =90.0天/年 校正系数k = 1.02.计算公式: 年预计雷击次数: N = k*Ng*Ae = 0.4007 其中: 建筑物的雷击大地的年平均密度: Ng = 0.024Td 1.3 = 0.024*35.601.3 = 8.3316 等效面积Ae为: H0.06 省部级办公建筑和其他重要场所、人员密集场所 。 N0.3 住宅

2、、办公楼等一般性民用建筑物。 三类:0.012=N=0.06 省部级办公建筑和其他重要场所、人员密集场所。 0.06=N=0.06 一般性工业建筑。防雷根据民用建筑电气设计规范中防雷等级的划分，民用建筑物防雷分为三类：第一类防雷的民用建筑物，是具有特别重要用途的属于国家级建筑物；国家级重点文物保护的建筑物和构筑物；高度超过100m的建筑物。第二类防雷的民用建筑物，是重要的或人员密集的大型建筑物；省级重点文物保护的建筑物和构筑物；19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑；省级及以上大型计算机中心和装有重要电子设备的建筑物。第二类防雷建筑物防直击雷的措施， 采用装设在建筑物上的避雷网(

3、带)应按规范的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于10m10m或12m8m的网格。所有避雷针应采用避雷带相互连接。引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距不应大于18m。第三类防雷的民用建筑物，建筑物年计算雷击次数大于或等于0.05的建筑物；建筑群边缘地带的高度为20m以上的建筑物；历史上雷害事故较多地区的建筑物。本工程按三级防雷建筑设防。 本建筑物预计雷击次数为0.4007,按雷击次数进行防雷等级分类，本住宅楼属第二类防雷建筑。并分为防直

4、击雷和防侧击雷。防直击雷：利用装设在屋顶上的避雷网（带）及避雷针混合组成防雷接闪器，网格不大于10mx10m或12mx8M；利用建筑物钢筋混凝土柱内的2根钢筋作为引下线，引下线沿建筑物四周均匀（对称）布置，其平均间距不大于18m，利用建筑物钢筋混凝土基础（基础圈梁）内的钢筋作为接地装置。防侧击雷的措施：钢构架和混凝土的钢筋应互相连接； 45m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大金属物与防雷装置做电气连接，45m及以上没隔两层要做防雷均压环。 1）接闪器屋面接闪器采用明敷避雷带。易遭受雷击的屋脊、屋角、女儿墙及屋面四周的檐上装设25*4的镀锌扁钢或10镀锌圆钢装设避雷带，并在屋面设置不大于10m*10

5、m的网格，所有的金属物件及出屋面金属体都应与避雷带用25mm*4mm的镀锌扁钢相连。2有高出屋面的部位，如电梯机房，裙墙等沿着四周设避雷带。墙上的金属栏杆、门窗等凸出部位都直接或通过预埋件与建筑物内主筋相连，用做防侧击雷和等电位措施。2）引下线避雷引下线利用结构柱内主筋（两根16主筋），利用建筑物混凝土承台梁及桩基内的钢筋作为接地装置，引下线钢筋与基础承台梁接地网钢筋应可靠焊接，钢筋的焊接长度单面焊接应大于钢筋的六倍、双面焊接应大于12倍，并满足施工验收规范及质量检查部门的有关要求。45M层以上，每三层设均压环并与雷电流引下线及每层钢窗连接，每隔三层设备管道均于钢筋混凝土梁中主筋连接。3）接地

6、装置本工程利用建筑物基础、桩基钢筋及圈梁的主筋组成闭合回路，做接地体，使接地电阻小于10。2.6.2保护接地本工程采用TN-C-S系统，进户电源在配电柜处作重复接地，主配电柜与各配电柜各设备分别进行局部等电位连接及总等电位连接，防雷接地与保护接地共用基础接地体，接地电阻2b、圆钢6D、圆钢和扁钢6D。 (注：b为扁钢长度，D为圆钢直径，扁钢搭接应焊3个棱边，圆钢应焊接双面。) 4.2.2高层建筑物的内部防雷接地装置图4-1 局部等电位图附注:地面内钢筋网宜与等电位联结线连通。当墙为混凝土墙时,墙内钢筋网也宜与等电位联结线连通。图中LEB线均采用BV-14mm 铜线在地面内或墙内穿塑料管暗敷。卫

7、生间等电位端子板的设置位置应方便检测,其具体做法见图集。图4-2 总等电位图附注：MEB端子板做法见图。 MEB线截面见具体工程设计。 MEB端子板宜设置在电源进线或进线配电盘处，并应加罩，防止无关人员触动。 相邻近管道及金属结构允许用一根MEB线连接。 经实测总等电位联结内的水管，基础钢筋等自然接地体的接地电阻值已满足电气装置的接地要求时，不需另打人工接地极，保护接地与避雷接地 宜直接短捷地连通。 当利用建筑物金属体做防雷及接地时，MEB端子板宜直接短捷地与该建筑物用作防雷及接地的金属体连通。 图中箭头方向表示水、气流动方向，当进，回水管相距较远时，也可由MEB端子板分别用一根MEB线连接。

8、4.3接地装置 4.3.1接地装置简述（1）垂直埋没的接地体（2）水平接地体和联接条（3）对伸长形接地体，在计算冲击接地电阻时，接地体的有效长度应按下式计算： 式中 Ly有效长度（米）。 接地体周围介质的电阻率（欧米）。（4）为了降低跨步电压，防直击雷的接地装置距建筑物入口及人行道不应小于3米。当小于3米时应采取下列措施之一：水平接地体局部埋深不小于1米。水平接地体局部包以绝缘物（例如5080毫米厚的沥青层）。采用沥青碎石地面或在接地装置上面敷设5080毫米厚的沥青层，其宽度应超过接地装置2米。4.3、2常见的几种接地形式 （1）TNC系统TNC系统被称之为三相四线系统，如图4-3。该系统中性

9、线N与保护接地PE合二为一，通称PEN线。这种接地系统虽对接地故障灵敏度高，线路经济简单，但它只适合用于三相负荷较平衡的场所。智能化大楼内，单相负荷所占比重较大，难以实现三相负荷平衡，PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、晶闸管(可控硅)等设备引起的高次谐波电流，在非故障情况下，会在中性线N上叠加，使中性线N带电，且电流时大时小极不稳定，造成中性点接地电位不稳定漂移。不但会使设备外壳(与PEN线连接)带电，对人身造成不安全，而且也无法取到一个合适的电位基准点，精密电子设备无法准确可靠运行。因此TNC接地系统不能作为智能化建筑的接地系统。图4-3 TN-C系统（2）TNCS系统TNC

10、S系统由两个接地系统组成，如图4-4，第一部分是TNC系统，第二部分是TNS系统，分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所，进户之前采用TNC系统，进户处做重复接地，进户后变成TNS系统。TNC系统前面已做分析。TNS系统的特点是：中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，中性线N常会带电，保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。因此TNS接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线，各自都从接地体一点引出，及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基

11、准点等措施，那么TNCS系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。 图4-4 TN-C-S系统（3）TNS系统TNS是一个三相四线加PE线的接地系统，如图4-5。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TNS系统的特点是，中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的，而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要按TNCS接地系统，采取同样的技术措施，TNS系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时，一般都采用这种接地系统。图4-5 TN-S系统4.4本工程防雷接地概述4.4.1、本工程防雷等级及累

12、计次数本工程防雷等级为三级，建筑物的防雷装置应满足防直击雷、防雷电感应及雷电波的侵入，并设置总等电位联结。建筑物数据建筑物的长L(m)29.3建筑物的宽W(m)24建筑物的高H(m)52.4等效面积Ae(km2)0.0334建筑物属性住宅一般性民用建筑物气象参数年平均雷暴日Td(d/a)66.6年平均密度Ng(次/(km2.a)5.6328计算结果预计雷击次数N(次/a)0.1938防雷类别三类防雷表4-6 年雷击数4.4.2 接闪器：在屋顶采用10热镀锌圆钢作避雷带，屋顶避雷带连接线网格不大于20mX20m或24mX16m。4.4.3引下线利用建筑物钢筋混凝土柱子或剪力墙内两根16以上主筋通

13、长焊接作为引下线，引下线间距不大于25m。所有外墙引下线在室外地面下1m处引出一根40X4热镀锌扁钢，扁钢伸出室外，距外墙皮的距离不小于1m。4.4.4 接地极：接地极为建筑物基础底梁上的上下两层钢筋中的两根主筋通长焊接形成的基础接地网。4.4.5其它安装规定（1）引下线上端与避雷带焊接，下端与接地极焊接。建筑物四角的外墙引下线在室外地面上0.5m处设测试卡子。（2）60米及以上层层做均压环，均压环与防雷装置引下线连接，60米及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物直接或通过预埋件与均压环连接。（3）凡突出屋面的所有金属构件、金属通风管、金属屋面、金属屋架等均与避雷带可靠焊接。（4）室外接地凡焊

14、接处均应刷沥青防腐。4.4.6接地及安全措施：（1）本工程防雷接地、电气设备的保护接地、电梯机房等的接地共用统一的接地极，要求接地电阻不大于1欧姆，实测不满足要求时，增设人工接地极。（2）电气竖井内垂直敷设两条、水平敷设一圈40X4mm热镀锌扁钢，水平与垂直接地扁钢之间可靠焊接。（3） 凡正常不带电，而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地。（4） 本工程采用总等电位联结，总等电位板由紫铜板制成，应将建筑物内保护干线、设备进线总管（5）等进行联结，总等电位联结线采用BV-1X25mm PC32，总等电位联结均采用等电位卡子，禁止在金属管道上焊接。有淋浴室的卫生间采用局部等电

15、位联结，从适当地方引出两根大于%C16结构钢筋至局部等电位箱(LEB)，局部等电位箱在卫生间洗面台下暗装，底边距地0.3m。将卫生间内所有金属管道、金属构件联结。具体做法参见国标图集等电位联结安装02D501-2。（6） 过电压保护：在电源总配电柜内装第一级电涌保护器（SPD）。（7）弱电总箱内设过电压保护装置（电涌保护器）。（8）本工程接地型式采用TN-S系统，电源在进户处做重复接地，并与防雷接地共用接地极。（9） 所有安装高度低于2.4米的灯具需加装PE保护线与灯具外罩连接。4.5本章小结通过本章设计，让我体会到防雷设计中人身安全第一，财产第二；其次是设计要有针对性，考虑经济性，合理性；然后是符合国家相关的标准；其次是考虑实施的可行性；最后就是选用防雷产品必须满足被保护设施的参数要求。在其中，让我对总等电位系统(MEB)及局部等电位系统有了了解，也新认识了浪涌保护器SPD，及对本设计中T-N-S系统也进一步的熟悉，也了解了防雷需要考虑的参数等等知识