室內(nèi)防雷保護(hù)_建筑物室內(nèi)防雷
建筑物室內(nèi)防雷保護(hù)的目的是保護(hù)室內(nèi)設(shè)施和人員的安全,特別是要為電氣裝置和電子設(shè)備等提供一個(gè)防雷的安全工作環(huán)境。
①等電位連接:亦即所有金屬裝置應(yīng)保持電位均衡。對(duì)于建筑物防雷來說,這比接地電阻重要得多,因?yàn)榻拥仉娮璧淖畲笤试S值有時(shí)必須根據(jù)對(duì)建筑物外其他設(shè)備的影響情況而定。
保持等電位的一個(gè)實(shí)際方法是在建筑物的最低- -層設(shè)置一個(gè)公共接地點(diǎn)或接地匯流排,使所有金屬裝置都與之連接,這些金屬裝置包括各種金屬管道( 自來水管、供熱管)、電纜外皮、供電系統(tǒng)的中性線、保護(hù)地線以及所有埋地的延伸金屬物體等。凡是埋地的金屬裝置都有助于降低接地電阻,但有些金屬裝置,如煤氣管或天然氣管、供電系統(tǒng)的某些中性線,在某些條件下不宜直接與公共接地點(diǎn)或接地匯流排連接,而要經(jīng)過保護(hù)間隙或避雷器才能連接在一-起。
為了使升高的地電位不致傳到公用事業(yè)的金屬管道,特別是煤氣管或天然氣管上,應(yīng)以長(zhǎng)于管道的絕緣材料把管道遮蔽起來。這一絕緣的表面閃絡(luò)強(qiáng)度在空氣中大約為500kV/m,在地中大約為300kV/m。
至于接地裝置,要使電位均衡的最好辦法就是采用環(huán)形或基礎(chǔ)接地這種接地系統(tǒng),而將所有引下線都連接到這種環(huán)形接地裝置上。環(huán)形接地極最好埋設(shè)在圍繞建筑物的四周。如果不可能的話,則應(yīng)將引下線連接到最低點(diǎn)的管道或其他金屬裝置上。圖6.13畫出一幢具有兩根避雷引下線的孤立住宅的接地與等電位連接的情況。
②建筑物的金屬部件:當(dāng)接閃裝置受到雷擊時(shí),它的對(duì)地電位將達(dá)到最大值。如果只用一根引下線來疏導(dǎo)全部雷電流,則在雷電流陡度為100kV/μs時(shí),10m 長(zhǎng)的引下線電位可達(dá)到1 ~ 1.5GV,但持續(xù)時(shí)間不足lμs。在這樣短的電壓脈沖下,空氣擊穿強(qiáng)度可能達(dá)到900 ~ 1000kV/m,若引下線附近有金屬部件,則可能產(chǎn)生旁側(cè)閃絡(luò)。降低旁則閃絡(luò)危險(xiǎn)的最簡(jiǎn)單辦法,就是采用兩根以上的引下線。此外,考慮到雷電流的上升速度,相鄰金屬物體最少也應(yīng)該與避雷裝置保持0.5m的安全距離,并且在20m距離內(nèi),有等電位連接措施。
現(xiàn)代建筑物內(nèi)有很多金屬裝置和電氣設(shè)備,由于條件限制,有些裝置或設(shè)備往往仍有可能達(dá)不到與避雷裝置保持規(guī)定的安全距離的要求,對(duì)此需要在金屬裝置和電氣設(shè)備與避雷裝置之間采取下列幾種措施中的一種來解決問題。
在圖6.14中,(D)表示將金屬設(shè)備的外殼與引下線相連,形成等電位連接,這樣即可防止旁側(cè)閃絡(luò),避免由此而引起的火災(zāi)。如果金屬裝置或電氣的外殼不能采取直接相連的辦法,則可以像圖中所示(G)和(H)那樣,通過保護(hù)間隙PG或避雷器SD,把它們連接起來。這樣在雷 擊時(shí),保護(hù)間隙或避雷器動(dòng)作,有一部分雷電流就可以通過金屬外殼分流疏導(dǎo)人地了。為此,該金屬外殼應(yīng)具有足夠大的截面積來分流這部分雷電流。否則,就需要增加一.根導(dǎo)線。對(duì)于小型室內(nèi)電氣裝置一般都應(yīng)當(dāng)檢查是否需要采取這一措施。
另一種使金屬裝置或電氣設(shè)備與接閃裝置保持一定安全間距的辦法是,可以把接閃裝置做成如圖中(M)或(N)那樣的形狀。(M)表示以成型的網(wǎng)絡(luò)做成接閃裝置,(N) 表示如何布置短避雷針來保護(hù)目的物。這兩種辦法對(duì)于電梯的機(jī)械和控制裝置、通風(fēng)機(jī)和屋面上的其他類似設(shè)備的防雷是十分可取的。
圖中(K)表示是對(duì)電氣裝置加以屏蔽,屏蔽網(wǎng)絡(luò)的一端連接到接閃裝置,而另一端連接到公共接地點(diǎn)上。屏蔽時(shí)應(yīng)注意與屏蔽物的阻抗耦合問題,應(yīng)使其歐姆電壓降不超過電纜絕緣層的電氣擊穿強(qiáng)度,因?yàn)榇蠖鄶?shù)電子設(shè)備的電纜和導(dǎo)線的絕緣強(qiáng)度都是很低的。
③電氣裝置:由于供電系統(tǒng)的進(jìn)戶線可以將高壓傳人建筑物內(nèi),所以電氣系統(tǒng)的電位均衡措施特別重要。一般家用電氣裝置的擊穿電壓只有幾千伏,如果沒有等電位連接的話,那么一個(gè)平均大小為30kA的雷電流就需要電氣裝置的接地電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1Ω。要達(dá)到這樣低的接地電阻一般是很困難的,而且大多數(shù)情況也沒有必要。在供電的進(jìn)戶線入口處安裝電源浪涌保護(hù)器可以確保需電過電壓不超過設(shè)備能夠承受的電平,具體安裝方法見7.6.4節(jié)所述。
農(nóng)村中的建筑物常由架空線供電,因此除在入戶處安裝電源浪涌保護(hù)器外,在此之前還需采取此保護(hù)間隙或避雷器,接地等加強(qiáng)防護(hù)的措施.
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