引下線和防雷接地裝置
引下線是防雷裝置的中間部分,為滿足機械強度、耐腐蝕和熱穩定的要求,引下線常用鍍鋅圓鋼或扁鋼制成。如用圓鋼,直徑≥8mm;如用扁鋼,截面≥12mm ×4mm;如用鋼絞線 作 引 下 線, 其 截 面 ≥ 25mm; 如 用 銅 導 線, 其 截面≥16mm。
引下線應沿建筑物外墻敷設,并與墻體保護 15mm 的距離,各支持卡子間距為 1.5 ~ 2m,還要盡量避免彎曲,非彎曲不可時,其彎曲度應大于 90°,引下線經Z短途徑接地;建筑藝術要求高者可以暗設,但截面積應加大一號;利用消防梯或其他金屬構件作引下線時,各部件之間應保護電氣通路。引下線地面以上 2m 至地面以下 0.3m 的一段應加竹管或鋼管保護,采用鋼管時,應與引下線可靠地連接在一起,以減小通過雷電流時的電抗。
采用多條引下線時,第一類和第二類防雷建筑物至少應有兩條引下線,其間距分別不得大于 12m 和 18m;第三類防雷建筑物周長超過 25m 或高度超過 40m 時,也應有兩條引下線,
其間距不得大于 25m。采用多條引下線時,每條引下線距地面0.3 ~ 1.8m 處應設斷接卡,以便測量接地電阻。引下線截面銹蝕 30% 以上者應予以更換。
2.防雷接地裝置
防雷接地裝置是防雷裝置的地下部分,與一般接地裝置的要求大體相同,但其所用材料的Z小尺寸應稍大于一般接地裝置的Z小尺寸。除獨立避雷針外,在接地電阻滿足要求的前提下,防雷接地裝置可以和其他接地裝置共用。
(1) 防雷接地裝置材料 防雷接地裝置材料采用角鋼和垂直接地極時,一般多用 50mm ×50mm ×5mm 角鋼;如用鋼管,一般多用直徑 50mm、壁厚不小于 3.5mm 的鋼管;如用圓鋼直徑不應小于 12mm;當用扁鋼作水平接地極時,其Z小 截面為 100mm,厚度不宜小于 4mm。
(2) 接地電阻值 防雷接地電阻一般指沖擊接地電阻。
① 防直擊雷的接地電阻。獨立避雷針的沖擊接地電阻一般應不大于 10ω;附設接閃器每一引下線的沖擊接地電阻一般也應不大于 10ω,但對于不太重要的第三類建筑物可放寬至 30ω。
② 防感應雷的接地電阻。工頻接地電阻應不大于 10ω。
③ 防雷電侵入波的接地電阻。視其類別和防雷級別,沖擊接地電阻應不大于 5 ~ 30ω。
(3) 沖擊換算系數 工頻接地電阻與沖擊接地電阻的比值稱為沖擊換算系數,即
式中 a———沖擊換算系數;
rf———工頻接地電阻;
rs———沖擊接地電阻。
沖擊換算系數按圖1所示計算。圖中接地體有效長度按下式計算,即
式中 l
e———接地體有效長度,m;
ρ———土壤電阻率,ω·m。
對于環繞建筑物的環形接地體,當環形接地體周長的 1/2大于或等于有效長度時,取沖擊換算系數 a =1。
圖1 沖擊換算系數計算圖
ρ—土壤電阻率;l—接地體實際長度;le—接地體有效長度;a—沖擊換算系數
(4) 抑制跨步電壓 為了防止跨步電壓傷人,防直擊雷接地裝置距建筑物和構筑物出入口和人行橫道的距離應不小于3m。當小于 3m 時,應采取下列措施之一。
① 水平接地體局部深埋 1m 以上。
② 水平接地體局部包以絕緣物,如包以厚 50 ~ 80mm 的瀝青層。
③ 鋪設寬度超出接地體 2m、厚 50 ~ 80mm 的瀝青路面。
④ 埋設帽檐式或其他型式的均壓條,帽檐式均壓條如圖2所示。
圖2 帽檐式均壓條
1—水平接地體;2—均壓條
(5) 防止 “反擊” 當雷電擊到避雷針時,雷電流經過接地裝置通入大地,若接地電阻過大,通過雷電流時,電位將升得很高,因此,與該接地裝置相連的電氣設備外殼、桿塔等將有很高的對地電位。這個電位作用在設備或線路的絕緣上,可能使絕緣擊穿,并使設備內的帶電導線及線路產生過電壓,這種接地導體由于電位升高反過來向帶電導體放電的現象,叫做“反擊”。為了防止 “反擊”,必須采取下列措施。
① 避雷針接地必須良好,接地電阻應限制在上述要求范圍內,一般不宜大于 10ω。
② 獨立避雷針與變、配電裝置空間距離及地下接地裝置之間的距離應符合下式要求
ds≥0.3rs+0.1h
de≥0.3rs
式中 ds———空間距離,m,不宜小于 5m;
rs———避雷針沖擊接地電阻,ω;
h———避雷針校驗點的高度,m;
de———地中距離,m,不宜超過 3m。
③ 35kv 以下變電所 (站) 的避雷針,不宜裝在廠房頂上或變電所 (站) 母線構架及其他被保護的建筑物上,應單獨裝設支架,支架與被保護物之間的距離不得小于 5m。
④ 避雷針構架上不應掛設其他用途的線路,如照明線、電話線等。變、配電所(站) 如需要利用獨立避雷針構架裝設照明燈時,導線應采用金屬護套電纜,電纜金屬護套應與接地裝置相連接,且埋入地中的長度不應小于 10m。
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