为了正常的体验网站,请在浏览器设置里面开启Javascript功能!
首页 > 接闪器

接闪器

2013-10-29 21页 doc 482KB 113阅读

用户头像

is_973160

暂无简介

举报
接闪器接闪器 1.简介 一套完整的防雷装置由接闪器或避雷器、引下线和接地装置组成。直接接受雷电的金属物体叫接闪器,常用的接闪器有避雷针和避雷线,避雷针主要用来保护露天变、配电设备、建筑物和构筑物,避雷线主要用来保护电力线路;避雷器是一种专门的防雷装置。 接闪器是防直击雷的有效措施,它将雷电引向自身并安全导入地中,从而保护了附近的建筑和设备免受雷击。接闪器的保护范围可根据模拟实验及运行经验确定,由于雷电放电途径受很多因素的影响,因此要绝对保证保护物不受雷击是困难的,一般采用 0.1% 的雷击概率即可。 2.接闪器保护范围的计算方法 对...
接闪器
接闪器 1.简介 一套完整的防雷装置由接闪器或避雷器、引下线和接地装置组成。直接接受雷电的金属物体叫接闪器,常用的接闪器有避雷针和避雷线,避雷针主要用来保护露天变、配电设备、建筑物和构筑物,避雷线主要用来保护电力线路;避雷器是一种专门的防雷装置。 接闪器是防直击雷的有效措施,它将雷电引向自身并安全导入地中,从而保护了附近的建筑和设备免受雷击。接闪器的保护范围可根据模拟实验及运行经验确定,由于雷电放电途径受很多因素的影响,因此要绝对保证保护物不受雷击是困难的,一般采用 0.1% 的雷击概率即可。 2.接闪器保护范围的计算 对于建筑物,接闪器的保护范围按滚球法计算;对于电力装置,接闪器的保护范围按折线法计算。 (1) 滚球法 滚球法是设想一定直径的球体沿地面 (或与大地接触且能承受雷击的导体) 由远及近向被保护设施滚动。如该球体触及接闪器或其引下线之后才能触及被保护设施,则该球体触及接闪器保护范围之内,球面线即保护范围的轮廓线。滚球的半径按防雷级别确定:第一类防雷建筑物、滚球半径为 30m;第二类防雷建筑物,滚球半径为 45m;第三类防雷建筑物,滚球半径为 60m。 ① 单支避雷针的保护范围如图 5-4 所示确定。保护范围是一个圆锥体,先在距地面高度 hr 上作一条地面的平行线,再以避雷针针尖(h≤hr) 或从避雷针正下方 hr 高度点 (h > hr) 为圆心,以 hr为半径作圆弧与避雷针和地面相接,弧线以下即单支避雷针的保护范围。在 hx 高度上和地面上的保护半径为 式中 rx———在 hx 高度上和地面上的保护半径,m; h———避雷针高度,m; hr———滚球半径,m; hx———被保护物高度,m。 h—避雷针高度;hr—滚球半径;hx—被保护物高度; 在 hx 高度上和地面上的保护半径;1—在 xx′平面上保护范围的截面 两支等高避雷针的保护范围如图 5-5 所示确定。当时,分别按两支单针计算其保护范围;当时,按以下方法计算其保护范围。 1—AOB 轴线的保护范围;2—地面上保护范围的截面; 3—xx′平面上保护范围的截面;d—两避雷针之间的水平距离 ·ACBE 外侧保护范围按单支避雷针计算。 ·A、B 连线垂直面上的保护高度线为圆心(O′) 高度hr、半径的居中圆弧,弧线高度为式中 hx———弧线高度,m; hr———滚球半径,m; h———避雷针高度,m; d———两避雷针之间的水平距离,m; x———距两针中心点的水平距离,m。地面上每侧最小保护宽度为 ACBE 范围内,圆弧两侧的保护范围是将弧线顶点作为假想单支避雷针针尖按滚球法确定,如图 5-5 中 1—1 剖面所示。 hx 高度地面平行平面上保护范围的确定:以 A、B 为圆心,以单支避雷针的保护半径 rx 为半径作弧度与四边形 ACBE相交,再以 C、E 为圆心,以单支避雷针的(r0- rx) 为半径 作弧线与上一弧线相交,四条弧线限定的范围即平面上的保护范围。 ③ 两支不等高避雷针的保护范围如图 5-6 所示确定。图中 h1 和 h2 分别为两支避雷针高度,当 d≥[ h1(2hr-h1)]-0.5+[ h2(2hr-h2)]-0.5时,分别按两支单针计算其保护范围;当d<[ h1(2hr-h1)]-0.5+[ h2(2hr-h2)]-0.5时,按以下方法计算其保护范围。 ACBE 外侧保护范围按单支避雷针计算。A、B 连线垂直面上的保护高度线为圆心(O′) 高度hr、半径 [(hr-h1)2+d 12]-0.5的居中圆弧 CE 线的位置按下式计算,即 圆弧线高度为 式中 x———距 O′点的水平距离,m。 图 5-6 用滚球法计算两支不等高避雷针的保护范围 1—AOB 轴线的保护范围;2—地面上保护范围的截面; 3—xx′平面上保护范围的截面 地面上每侧最小保护宽度为 ·ACBE 范围内,圆弧两侧的保护范围是将弧线顶点作为假想单支避雷针针尖按滚球法确定,如图 5-6 中 1—1 剖面所示。 ·hx 高度地面平行平面上保护范围按两支等高避雷针的方法确定。 ④ 矩形布置的四支等高避雷针的保护范围如图 5-7 所示确定。当时,分别按双支等高避雷针计算其保护范围;当时,按以下方法计算其保护范围。 图 5-7 用滚球法计算矩形布置的四支等高避雷针的保护范围 1—yy′平面上保护范围的截面;2—地面上保护范围的截面 ·四支针外侧保护范围按两支等高避雷针的方法确定。 ·B、E 两针连线上的保护范围如图 5-7中 1—1剖面,其外侧保护范围按单支避雷针确定,其内侧保护范围按两针之间的圆弧确定。该圆弧是先以两针针尖为圆心,以 hr 为半径作弧相交于 O点,再以 O 点为圆心,以 hr 为半径绘制的,圆弧最低点的高度为 图 5-7中 2—2剖面上的保护范围按以下方法确定:圆心位于中央,圆心高度为 hr+h0,圆弧半径为 hr,圆弧最低点为 h0,该圆弧与 A和 E、B 和 C 两支等高避雷针外侧保护范围的向上延长线相交于 F、H 点,弧线下面的范围即这两个断面上的保护范围。F 点和 H 点高度符合以下两式要求,即 ⑤ 单条避雷线的保护范围如图 5-8 所示确定。避雷线的高度 h应取最低弧垂点的高度,无法确定弧垂点时,支柱间距离 120m 以下者可取弧垂为 2m;支柱间距离 120 ~ 150m 者可 取弧垂为 3m。当 h≥2hr时,单支避雷线无保护范围;当 h <2hr时,保护范围按以下步骤确定。 先在距地面高度 hr 上作一条地面的平行线,再以避雷线为圆心,以 hr为半径作弧线与该水平线相交 A、B 两点,再以 A、B 两点为圆心,以 hr 为半径作圆弧相交 (或相切) 并 与地面相切,弧线以下即单条避雷线的保护范围。 当 h > hr 时,保护范围最高点的高度 h0 按下式计算,即 h0=2hr-h 在 hx 高度上的保护宽度 bx 按下式计算,即 避雷线两端的保护范围按单支避雷针的方法确定。 图 5-8 用滚球法计算单条避雷线的保护范围 ⑥ 两条等高避雷线的保护范围如图 5-9所示确定。图中 d为两避雷针之间的水平距离。 当时,分别按单条避雷线计算其保护范围;当 h≤hr、且时,按以下方法计算其保护范围。 ·两线外侧保护范围按单条避雷线确定。 ·两线内侧按半径为 hr,连接 A、B 两点的圆弧确定,圆弧最低点高度 h0 按下式计算,即 避雷线两端的保护范围按两支等高避雷针确定,如图5-9(a) 中 1—1剖面,图中 h′0为两支等高避雷针保护范围最低点的高度;h0 线内移距离 x可按下式计算,即 当 2hr>h >hr、且时,按以下方法计算其保护范围。 ·两线外侧保护范围按圆心高度和半径均为 hr,经过 A点或 B 点的圆弧确定,最小保护宽度 bmin按下式计算,即 · 两线内侧按半径为 hr,连接 A、B 两点的圆弧确定,圆弧最低点高度 h0 按下式计算,即 避雷线两端的保护范围按两支等高避雷针确定,如图5-9(b) 中 1—1剖面,图中 h′0为两支等高避雷针保护范围最低点的高度,h0 线内移距离 x可按下式计算,即 (2) 折线法 将接闪器的保护范围视为折线圆锥形。 单支避雷针的保护范围如图 5-10所示确定。设避雷针高度为 h,以避雷针顶点为轴向下作 45°斜线,构成锥形保护空间的上部;从斜线上距地面 h/2处,作大于 45°斜线与距针角 1.5h地面处相交,构成圆锥形保护空间的下半部。因此,其整体构成折线圆锥形。地面上的保护半径按下式确定,即 r=1.5h 式中 r———保护半径,m; h———避雷针高度,m。 被保护物高度为 hx,水平面的保护半径为 rx。 当 hx≥h/2时 rx=(h -hx)p=hep 当 hx30m 时,;当 h >120m 时,p=0.5; he———避雷针有效高度,m。 图 5-10 用折线法计算单支避雷针的保护范围 h—避雷针高度;hx—被保护物高度;rx—避雷针在 hx 高度的水平面上的保护半径;1—在地面上的保护范围;2—在 xx′平面上的保护范围 ② 两支等高避雷针的保护范围如图 5-11所示确定。当需要保护的范围较大时,用一支高避雷针保护往往不如用两支比较低的避雷针保护有效,由于两针之间受到了良好的屏蔽作用,除受雷击的可能极少外,更便于施工且经济效果好。 两针外侧保护范围按单支避雷针的保护范围确定。 两针之间的保护范围按连接两针的顶点及中点 O 的圆弧确定,并按下式计算,即 h0=h –d/7p 式中 h0———两针间保护范围上部边缘最低点的高度,m; d———两针间的距离,m; p———高度影响系数。 两针在 hx 水平面上的保护范围如图 5-11所示,在其保护范围一侧的最小宽度为 bx=1.5(h0-hx) 当 d =7hp时,h0= 0,即两针之间不能构成联合保护网,两针之间距离与针高之比(d/h) 不宜大于 5。 以上介绍的是适用于平原的顶端保护角为 45°的折线保护范围方法。此外,还有适用于山区的顶端保护角为 37°的避雷针、两支不等高避雷针、三支避雷针、四支避雷针等,其保护范围及计算方法可参考有关手册。 ③ 单条避雷线的保护范围如图 5-12所示确定。避雷线向下作与铅垂面成 20°~ 30°(保护角,现取 25°) 的斜面构成保护空间的上部,在 h/2 处转折,其他如图 5-12 所示。保护空间也可以用下式达,即 当 hx≥h/2时 rx=0.47(h -hx)p当 hx材料
接闪器所用材料应能满足机械强度、耐腐蚀和热稳定性的要求。避雷针宜采用圆钢或钢管,针长 1m 以下时,圆钢直径≥12mm,钢管直径≥20mm;针长在 1 ~ 2m 时,圆钢直径≥16mm,钢管直径 ≥ 25mm;装设在烟囱顶端时,圆钢直径≥20mm。 避雷网和避雷带,网格 5m × 5m 或 6m × 4m,10m × 10m或 12m ×8m,20m ×20m 或 24m ×16m 时,圆钢直径≥8mm,扁钢厚度 4mm,截面 48mm;网格在烟囱上方,圆钢直径 ≥12mm,扁钢厚度 4mm,截面 100mm。 避雷线一般采用截面积不小于 35mm的镀锌钢绞线。 用金属屋面作接闪器时,金属板之间的搭接长度不得小于100mm;金属板下方无易燃物品时,其厚度不应小于 0.5mm;金属板下方有易燃物品时,为了防止雷击穿孔,所用铁板、铜板、铝板厚度分别不得小于 4mm、5mm、7mm;金属板不得有绝缘层。 接闪器应镀锌,焊接处应涂防腐漆,接闪器截面锈蚀30% 以上时应予以更换。 四、引下线和防雷接地装置1.引下线 引下线是防雷装置的中间部分,为满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求,引下线常用镀锌圆钢或扁钢制成。如用圆钢,直径≥8mm;如用扁钢,截面≥12mm ×4mm;如用钢绞线 作 引 下线, 其 截 面 ≥ 25mm; 如 用 铜 导 线, 其 截面≥16mm。 引下线应沿建筑物外墙敷设,并与墙体保护 15mm 的距离,各支持卡子间距为 1.5 ~ 2m,还要尽量避免弯曲,非弯曲不可时,其弯曲度应大于 90°,引下线经最短途径接地;建筑艺术要求高者可以暗设,但截面积应加大一号;利用消防梯或其他金属构件作引下线时,各部件之间应保护电气通路。引下线地面以上 2m 至地面以下 0.3m 的一段应加竹管或钢管保护,采用钢管时,应与引下线可靠地连接在一起,以减小通过雷电流时的电抗。 采用多条引下线时,第一类和第二类防雷建筑物至少应有两条引下线,其间距分别不得大于 12m 和 18m;第三类防雷建筑物周长超过 25m 或高度超过 40m 时,也应有两条引下线, 其间距不得大于 25m。采用多条引下线时,每条引下线距地面0.3 ~ 1.8m 处应设断接卡,以便测量接地电阻。引下线截面锈蚀 30% 以上者应予以更换。 2.防雷接地装置 防雷接地装置是防雷装置的地下部分,与一般接地装置的要求大体相同,但其所用材料的最小尺寸应稍大于一般接地装置的最小尺寸。除独立避雷针外,在接地电阻满足要求的前提下,防雷接地装置可以和其他接地装置共用。 (1) 防雷接地装置材料 防雷接地装置材料采用角钢和垂直接地极时,一般多用 50mm ×50mm ×5mm 角钢;如用钢管,一般多用直径 50mm、壁厚不小于 3.5mm 的钢管;如用圆钢直径不应小于 12mm;当用扁钢作水平接地极时,其最小 截面为 100mm,厚度不宜小于 4mm。 (2) 接地电阻值 防雷接地电阻一般指冲击接地电阻。 ① 防直击雷的接地电阻。独立避雷针的冲击接地电阻一般应不大于 10Ω;附设接闪器每一引下线的冲击接地电阻一般也应不大于 10Ω,但对于不太重要的第三类建筑物可放宽至 30Ω。 ② 防感应雷的接地电阻。工频接地电阻应不大于 10Ω。 ③ 防雷电侵入波的接地电阻。视其类别和防雷级别,冲击接地电阻应不大于 5 ~ 30Ω。 (3) 冲击换算系数 工频接地电阻与冲击接地电阻的比值称为冲击换算系数,即 式中 A———冲击换算系数; Rf———工频接地电阻; Rs———冲击接地电阻。 冲击换算系数按图 5-14 所示计算。图中接地体有效长度按下式计算,即 式中 L e———接地体有效长度,m; ρ———土壤电阻率,Ω·m。 对于环绕建筑物的环形接地体,当环形接地体周长的 1/2大于或等于有效长度时,取冲击换算系数 A =1。 图 5-14 冲击换算系数计算图 ρ—土壤电阻率;L—接地体实际长度;Le—接地体有效长度;A—冲击换算系数 (4) 抑制跨步电压 为了防止跨步电压伤人,防直击雷接地装置距建筑物和构筑物出入口和人行横道的距离应不小于3m。当小于 3m 时,应采取下列措施之一。 ① 水平接地体局部深埋 1m 以上。 ② 水平接地体局部包以绝缘物,如包以厚 50 ~ 80mm 的沥青层。 ③ 铺设宽度超出接地体 2m、厚 50 ~ 80mm 的沥青路面。 ④ 埋设帽檐式或其他型式的均压条,帽檐式均压条如图5-15所示。 图 5-15 帽檐式均压条 1—水平接地体;2—均压条 (5) 防止 “反击” 当雷电击到避雷针时,雷电流经过接地装置通入大地,若接地电阻过大,通过雷电流时,电位将升得很高,因此,与该接地装置相连的电气设备外壳、杆塔等将有很高的对地电位。这个电位作用在设备或线路的绝缘上,可能使绝缘击穿,并使设备内的带电导线及线路产生过电压,这种接地导体由于电位升高反过来向带电导体放电的现象,叫做“反击”。为了防止 “反击”,必须采取下列措施。 ① 避雷针接地必须良好,接地电阻应限制在上述要求范围内,一般不宜大于 10Ω。 ② 独立避雷针与变、配电装置空间距离及地下接地装置之间的距离应符合下式要求 ds≥0.3Rs+0.1h de≥0.3Rs 式中 ds———空间距离,m,不宜小于 5m; Rs———避雷针冲击接地电阻,Ω; h———避雷针校验点的高度,m; de———地中距离,m,不宜超过 3m。 ③ 35kV 以下变电所 (站) 的避雷针,不宜装在厂房顶上或变电所 (站) 母线构架及其他被保护的建筑物上,应单独装设支架,支架与被保护物之间的距离不得小于 5m。 ④ 避雷针构架上不应挂设其他用途的线路,如照明线、电话线等。变、配电所(站) 如需要利用独立避雷针构架装设照明灯时,导线应采用金属护套电缆,电缆金属护套应与接地装置相连接,且埋入地中的长度不应小于 10m。
/
本文档为【接闪器】,请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑, 图片更改请在作品中右键图片并更换,文字修改请直接点击文字进行修改,也可以新增和删除文档中的内容。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生,若发现您的权利被侵害,请联系客服邮件isharekefu@iask.cn,我们尽快处理。 本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用。 网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。

历史搜索

    清空历史搜索