防雷与接地装置安装 课件.ppt

,第一节 接地和接零第二节 防雷装置及其安装第三节 接地装置的安装第四节 等电位设施安装,总目录,第十三章 防雷与接地装置安装,第十三章 防雷与接地装置安装,单元目录,第一节 接地和接零,当电气设备发生碰壳短路或电网相线断线触及地面时，故障电流就从电器设备外壳经接地体或电网相线触地点向大地流散，使附近的地表面上和土壤中各点出现不同的电压。如人体接近触地点的区域或触及与触地点相连的可导电物体时，接地电流和流散电阻产生的流散电场会对人身造成危险。,第一节 接地和接零,防护措施,一般将电气设备的外壳通过一定的装置（人工接地体或自然接地体）与大地直接连接。采取保护接地措施后，如相线发生碰壳故障时，该线路的保护装置则视为单相短路故障，并及时将线路切断，使短路点接地电压消失，确保人身安全。,第一节 接地和接零,1.工作接地,在正常情况下，为保证电气设备的可靠运行并提供部分电气设备和装置所需要的相电压，将电力系统中的变压器低压侧中性点通过接地装置与大地直接相连，该方式称为工作接地。,第一节 接地和接零,2.保护接地,为了防止电气设备由于绝缘损坏而造成的触电事故，将电气设备的金属外壳通过接地线与接地装置连接起来，这种为保护人身安全的接地方式称为保护接地。其连接线称为保护线（PE）,保护接地,第一节 接地和接零,3.工作接零,当单相用电设备为获取单相电压而接的零线，称为工作接零。其连接线称中性线（N），与保护线共用的称为PEN线。,工 作 接 零,第一节 接地和接零,4.保护接零,为防止电气设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险，将电气设备的金属外壳与电源的中性线用导线连接起来，称为保护接零。其连接线称为保护线（PE）或保护零线。,保 护 接 零,第一节 接地和接零,5.重复接地,当线路较长或接地电阻要求较高时，为尽可能降低零线的接地电，除变压器低压侧中性点直接接地，将零线上一处或多处再进行接地，则称为重复接地。,重 复 接 地,第一节 接地和接零,6.防雷接地,将雷电流迅速安全地引入大，避免建筑物及其内部电器设备遭受雷电侵害。,防 雷 接 地,第一节 接地和接零,单元目录,7.屏蔽接地,由于干扰电场的作用会在金属屏蔽层感应电荷，而将金属屏蔽层接地，使感应电荷导入大地，该方式称屏蔽接地，如专用电子测量设备的屏蔽接地等。,第一节 接地和接零,8.专用电子设备接地,如医疗设备、电子计算机等的接地，即为专用电气设备的接地。电子计算机的接地主要有：直流接地（即计算机逻辑电路、运算单元、CPU等单元的直流接地，也称逻辑接地）和安全接地。一般电子设备的接地有：信号接地、安全接地、功率接地（即电子设备中所有继电器、电动机、电源装置、指示灯等的接地）等。,第一节 接地和接零,9. 接地模块,接地模块顶面埋深不小于0.6m，接地模块间距不应小于模块长度的35倍。接地模块埋设基坑，一般为模块外形尺寸的1.21.4倍，且在开挖深度内详细记录地层情况。,第一节 接地和接零,注意事项,接地模块应垂直或水平就位，不应倾斜设置，保持与原土层接触良好。接地模块应集中引线，用干线把接地模块并联焊接成一个环路，干线的材质与接地模块焊接点的材质应相同，钢制的采用热浸镀锌扁钢，引出线不少于两处。,第一节 接地和接零,10. 建筑物等电位连接,建筑物等电位联结作为一种安全措施多用于高层建筑和综合建筑中。,等电位连接,第一节 接地和接零,相关规范,建筑电气工程施工质量验收规范（GB 503032002）中要求：（1）建筑物等电位联结干线应从与接地装置有不少于2处直接连接的接地干线或总等电位箱引出。（2）等电位联结干线或局部等电位箱间的连接线形成环行网路，,第一节 接地和接零,（3）环行网路应就近与等电位联结干线或局部等电位箱连接。支线间不应串联连接。（4）等电位联结的线路最小允许截 面为：铜干线16mm2，铜6mm2；钢干线50mm2，钢支线16mm2。,相关规范,第一节 接地和接零,第二节 防雷装置及其安装,第二节 防雷装置及其安装,相关概念,直击雷：就是雷云直接通过建筑物或地面设备对地放电的过程。雷电感应：是附近有雷云或落雷所引起的电磁作用的结果，分为静电感应和电磁感应两种。,第二节 防雷装置及其安装,相关概念,雷电波侵入：是指架空线路在直接受到雷击或因附近落雷会感应出过电压，如果在中途不能使大量电荷导入大地，就会侵入建筑物内，破坏建筑物和电气设备.,第二节 防雷装置及其安装,防雷等级,第二类,第三类,第一类,第二节 防雷装置及其安装,具体划分,第一类防雷建筑物:是指具有特别重要用途和重大政治意义的建筑物；第二类防雷建筑物:是指重要的或人员密集的大型建筑物；第三类防雷建筑物:是指建筑群中高于其他建筑物或边缘地带的高度为20m以上的建筑物。,第二节 防雷装置及其安装,防雷装置的作用是将雷云电荷或建筑物感应电荷迅速引入大地，以保护建筑物、电气设备及人身不受损害。 防雷装置主要由接闪器、引下线和接地装置等组成。,第二节 防雷装置及其安装,建筑物采取何种防雷措施，要根据建筑物的防雷等级来确定。按建筑物防雷设计规划（GB 500572010）中规定，各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置，并应采取防闪电电涌侵入的措施。第一类防雷建筑物和第二类防雷建筑物中有爆炸危险的场所，应有防直击雷、防闪电感应和防雷电波侵入的措施。第二类防雷建筑物除有爆炸危险的场所外及第三类防雷建筑物，应有防直击雷和防雷电波侵入的措施。,第二节 防雷装置及其安装,接闪器,引下线,接地装置,第二节 防雷装置及其安装,接闪器是引雷电流装置，也被称为受雷装置。接闪器的作用是使其上空电场局部加强，将附近的雷云放电诱导过来，通过引下线注入大地，从而使距接闪器一定距离内一定高度的建筑物免遭直接雷击。接闪器的类型主要有避雷针、避雷线、避雷带、避雷网、避雷器和避雷笼等。,1.接闪器,避雷针,避雷针,第二节 防雷装置及其安装,相关规范,建筑物防雷设计规范（GB 5005794）中对防雷装置的材料作了明确规定。（1）避雷针避雷针一般用镀锌圆钢或镀锌钢管制成，其长度在1m以下时，圆钢直径不小于12mm；钢管直径不小于20mm。针长度在12m时，圆钢直径不小于16mm，钢管直径不小于25mm。烟囱顶上的避雷针，圆钢直径不小于20mm，钢管直径不小于40mm。屋顶上永久性金属物也可兼做避雷针使用，但各部分之间应能很好的连成电流通道，其壁厚不小于2.5mm。,第二节 防雷装置及其安装,（2）避雷线架空避雷线和避雷网宜采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线，架设在架空线路上方，用来保护架空线路避免遭雷击。（3）避雷带避雷带是沿建筑物易受雷击的部位（如屋脊、屋角等）装设的带形导体。避雷带一般高出屋面100150mm，支持卡间距为11.5m，两根平行的避雷带之间的距离应在10m以内。避雷带在建筑物上的做法如图所示。,相关规范,第二节 防雷装置及其安装,示意图,(a)有女儿墙平屋顶的避雷带；（b）无女儿墙平屋顶的避雷带,第二节 防雷装置及其安装,相关规范,（4）避雷网避雷网是在屋面上纵横敷设由避雷带组成的网格形状导体。高层建筑常把建筑物内的钢筋连接成笼式避雷网，避雷网和避雷带宜采用圆钢和扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径不应小于12mm。扁钢截面不应小100mm2，其厚度不应小于4mm。避雷网是接近全保护的一种方法，它还起到使建筑物不受感应雷害的作用，可靠性更高。,第二节 防雷装置及其安装,1周圈式避雷带2屋面板钢筋3外墙板4各层楼板钢筋5内纵墙板6内横墙板7承台梁8基柱9内墙板连接节点10内外墙板钢筋连接点,示意图,第二节 防雷装置及其安装,相关规范,（5）避雷器避雷器用来防护雷电波沿线路侵入建筑物内，以免电气设备损坏。常用避雷器的类型有阀式避雷器、管式避雷器等。建筑电气工程施工质量验收规范（GB 503032002）中要求：建筑物顶部的避雷针、避雷带等必须与顶部外露的其他金属物体连成一个整体的电气通路，且与避雷引下线连接可靠。,第二节 防雷装置及其安装,（6）避雷笼 也称法拉第笼，适用于高层、超高层建筑物。它是利用建筑结构配筋所形成的笼网来保护建筑。一般是将避雷带、网按一定间距焊为一个整体，30m以上每6m在外墙的圈梁内用扁钢作带并与引下线焊接，30m以下，每3层沿四周将圈梁内的主筋焊接并与引下线焊好。避雷笼对雷电能起到均压和屏蔽的作用，使笼内人身和设备被保护。建筑电气工程施工质量验收规范（GB 503032002）中要求：建筑物顶部的避雷针、避雷带等必须与顶部外露的其他金属物体连成一个整体的电气通路，且与避雷引下线连接可靠。接闪线（带）、接闪杆和引下线的材料、结构与最小截面见表13-2,第二节 防雷装置及其安装,2.引下线,引下线是将雷电流引入大地的通道。,(a)引下线安装方法；(b)断接卡子连接；(c)引下线竹管保护做法,第二节 防雷装置及其安装,相关规范,（1）引下线宜采用圆钢或扁钢，宜优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2，其厚度不应小于4mm。引下线应沿建筑物外墙明敷，并经最短路径接地。建筑艺术要求较高者可暗敷，但其圆钢直径不应小于10mm，扁钢截面不应小于80mm2。,第二节 防雷装置及其安装,相关规范,（2）引下线的敷设方式分为明敷和暗敷两种：明敷引下线应平直、无急弯；与支架焊接处需刷油漆防腐，且无遗漏。明敷引下线的支持件间距应均匀，水平直线部分0.51.5m；垂直直线部分153m；弯曲部分0.30.5m。暗敷在建筑物抹灰层内的引下线应有卡钉分段固定。,第二节 防雷装置及其安装,（3）引下线的安装路径应短直，其紧固件及金属支持件均应采用镀锌材料，在引下线距地面1.8m处设断接卡子。明设安装时，应在引下线距地面上1.7m至地面下0.3m的一段加装塑料管或钢管保护。,相关规范,第二节 防雷装置及其安装,3.接地装置,接地装置的作用可使雷电流在大地中迅速流散。埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢；埋于土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm；扁钢截面不应小于100mm2，其厚度不应小于4mm；角钢厚度不应小于；钢管壁厚不应小于3.5mm。,第二节 防雷装置及其安装,第三节 接地装置的安装,接地体与接地线的总体称为接地装置。,1接地体2接地干线3接地支线4电气设备,第三节 接地装置的安装,（一）接地装置的安装,安装人工接地体时，一般应按设计施工图进行。接地体的材料均应采用镀锌钢材，并应充分考虑材料的机械强度和耐腐蚀性能。,人工接地体,第三节 接地装置的安装,1.垂直接地体,(a)剖面 (b)平面,垂直接地体多使用镀锌角钢和镀锌钢管，一般应按设计数量及规格进行加工。镀锌角钢一般可选用40mm40mm5mm或50mm50mm5mm两种规格，其长度一般为2.5m。镀锌钢管一般直径为50mm，壁厚不小于3.5mm。垂直接地体打入地下的部分应加工成尖形。,第三节 接地装置的安装,（1）垂直接地体的制作,垂直安装的人工接地体，一般采用镀锌角钢或圆钢制作,（a）角钢；（b）钢管,第三节 接地装置的安装,（2）垂直接地体的安装,安装垂直接地体时一般要先挖地沟，再采用打桩法将接地体打入地沟以下。接地体的有效深度不应小于2m，,第三节 接地装置的安装,（3）连接引线和回填土,接地体按要求打桩完毕后，即可进行接地体的连接和回填土。,第三节 接地装置的安装,2.水平接地体,水平接地体常见的形式有带型、环型和放射型等几种，水平安装的人工接地体，其材料一般采用镀锌圆钢和扁钢制作。采用圆钢时其直径应大于10mm；采用扁钢时其截面尺寸应大于100mm2,厚度不应小于4mm。水平接地体所用的材料不应有严重的锈蚀或弯曲不平，否则应更换或矫直。水平接地体的埋设深度一般应在0.71m之间。,第三节 接地装置的安装,图13-14水平接地体 （a）带型；（b）环型；（c）放射型,第三节 接地装置的安装,（二）接地线的安装,(a)室内接地干线安装示意图 (b)支持卡子安装图 (c)接地端子图,第三节 接地装置的安装,1.人工接地线材料,人工接地线一般包括接地引线、接地干线和接地支线等。为了使接地连接可靠并有一定的机械强度，人工接地线一般均采用镀锌扁钢或镀锌圆钢制作。移动式电气设备或钢质导线连接困难时，可采用有色金属作为人工接地线，但严禁使用裸铝导线作接地线。,第三节 接地装置的安装,2. 接地干线的安装,（1）接地干线应水平或垂直敷设（也允许与建筑物的结构线条平行），在直线段不应有弯曲现象。（2）接地干线通常选用截面不小于12mm4mm的镀锌扁钢或直径不小于6mm的镀锌圆钢。（3）安装的位置应便于维修，并且不妨碍电气设备的拆卸和检修。,第三节 接地装置的安装,（4）接地干线与建筑物或墙壁间应留有1015mm的间隙。（5）水平安装时离地面的距离一般为250300mm，具体数据由设计决定。（6）接地线支持卡子之间的距离：水平部分为0.51.5m；垂直部分为1.53m；转弯部分为0.30.5m。,2. 接地干线的安装,第三节 接地装置的安装,(7)设计要求接地的幕墙金属框架和建筑物的金属门窗，应就近与接地干线连接可靠，连接处不同金属间应有防电化腐蚀措施。(8)接地线在穿越墙壁、楼板和地坪处应加套钢管或其他坚固的保护套管，钢套管应与接地线做电气连通。当接地线跨越建筑物变形缝时应设补偿装置。,2. 接地干线的安装,第三节 接地装置的安装,示意图,(a)硬接地线(b)软接地线,第三节 接地装置的安装,3. 接地支线的安装,（1）接地支线与干线的连接。当多个电气设备均与接地干线相连时，每个设备的连接点必须用一根接地支线与接地干线相连接，不允许用一根接地支线把几个设备接地点串联后再与接地干线相连，也不允许几根接地支线并联在接地干线的一个连接点上。,（a）错误 （b）正确,第三节 接地装置的安装,（2）接地支线与金属构架的连接。 接地支线与电气设备的金属外壳及其他金属构架连接时（如是软性接地线则应在两端装设接线端子），应采用螺钉或螺栓进行压接。,(a)电器金属外壳接地 (b)金属构架接地,第三节 接地装置的安装,（3）接地支线与变压器中性点的连接。 接地支线与变压器中性点及外壳的连接方法，接地支线与接地干线用并沟线夹连接，其材料在户外一般采用多股铜绞线，户内多采用多股绝缘铜导线。 变压器中性点及外壳的接地线连接,第三节 接地装置的安装,（4）接地支线的穿越与连接。 明装敷设的接地支线，在穿越墙壁或楼板时，应穿管加以保护。当接地支线需要加长时，若固定敷设时必须连接牢固；若用于移动电器的接地支线则不允许有中间接头。接地支线的每一个连接点都应置于明显处，便于维护和检修。,第三节 接地装置的安装,（三）自然接地装置的安装,自然接地体有以下几种：金属管道、金属结构、电缆金属外皮、水工构筑物等。自然接地线有以下几种：建筑物的金属结构、生产设备的金属结构、配线用的钢管、电缆金属外皮、金属管道等。,第三节 接地装置的安装,接地装置安装完毕后，必须按施工规范要求经过检验合格方能正式运行。检验除要求整个接地网的连接完整牢固，还应按照规定进行涂色，标志记号应鲜明齐全。,第三节 接地装置的安装,色标,在每个导体的全部长度上、或在每个区间、或每个可接触到的部位上宜作出标志。当使用胶带时应选择双色胶带，中性线宜涂淡蓝色标志。在接地线引向建筑物内的入口处和在检修用临时接地点处，均应刷白色底漆后标以黑色接地符号。,第三节 接地装置的安装,接地装置安装包括接地电阻的测量。建筑电气工程施工质量验收规范要求：人工接地装置或利用建筑物基础钢筋的接地装置必须在地面以上按设计要求位置设测试点。测试接地装置的接地电阻值必须符合设计要求。避雷装置的接地电阻一般为30、20、10，特殊情况要求在4以下，具体数据按设计确定。如不符合要求则应采取措施直至测量合格。,第三节 接地装置的安装,相关规范,（1）第一类防雷建筑物独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有独立的接地装置，每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10。（2）在土壤电阻率高的地区，可适当增大冲击接地电阻。防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用，其工频接地电阻不应大于10。（3）屋内接地干线与防雷电感应接地装置的连接，不应少于两处。,第三节 接地装置的安装,相关规范,（4）架空金属管道在进出建筑物处，应与防雷电感应的接地装置相连。距离建筑物100m内的管道，应每隔25m左右接地一次，其冲击接地电阻不应大于20，并宜利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线，其钢筋混凝土基础宜作为接地装置。,第三节 接地装置的安装,相关规范,(5)第二类防雷建筑物的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。每根引下线的冲击接地电阻不应大于10。(6)防直击雷接地宜和防雷电感应、电气设备、信息系统等接地共用同一接地装置，并宜与埋地金属管道相连。,第三节 接地装置的安装,相关规范,（7）第三类防雷建筑物防直击雷时，每根引下线的冲击接地电阻不宜大于30，但对省级重点文物的建筑物及省级档案馆等不宜大于10。（8）防雷电波侵入时，对电缆进出线，应在进出端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连。,第三节 接地装置的安装,（9）当电缆转换为架空线时，应在转换处装设避雷器。 （10）避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不宜大于30。,相关规范,第三节 接地装置的安装,测量方法,测量接地电阻的方法通常有接地电阻测试仪测量法，有时也采用电流表、电压表测量法。常用的接地电阻测试仪有ZC8型和ZC28型，以及新型的数字接地电阻测试仪。,第三节 接地装置的安装,第四节 等电位设施安装,一、等电位联接的概念 建筑物等电位联结作为一种安全措施多用于高层建筑和综合建筑中。等电位连结是使电气装置各外露可导电部分和装置外可导电部分电位基本相等的一种电气联结措施。采用接地故障保护时，在建筑物内应作总等电位联结，当电气装置或其某一部分的接地故障保护不能满足规定要求时，尚应在局部范围内做局部等电位联结。,建筑电气工程施工质量验收规范（GB 503032002）中要求：建筑物等电位联结干线应从与接地装置有不少于2处直接连接的接地干线或总等电位箱引出，等电位联结干线或局部等电位箱间的连接线形成环行网路，环行网路应就近与等电位联结干线或局部等电位箱连接。支线间不应串联连接。,第四节 等电位设施安装,1.总等电位联接（简称MEB） 通过进线配电箱近旁的总等电位联接端子板（接地母排）将进线配电箱的PE（PEN）母排、公共设施的金属通道、建筑物的金属结构及人工接地的接地线等互通，以达到降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件之间的电位差，并消除自建筑物外的经电气线路和金属管道引入的危险故障电压的危害，称为总等电位联接。,建筑物内总等电位连接系统,第四节 等电位设施安装,2.辅助等电位联接（简称SEB） 将导电部位用导线直接作等电位联接，使故障解除电压直接降低至接触电压以下，称为辅助等电位联接。,第四节 等电位设施安装,3.局部等电位联接（简称LEB） 当需在一局部场所范围内作多个辅助等电位联接时，可通过局部等电位联接端子板将PE母线、PE干线、公共设施的金属管道及建筑物结构等部分互相连通，以简便地实现该局部范围内的多个辅助等电位连接，称为局部等电位联接,第四节 等电位设施安装,等电位联结是接地故障保护的一项重要安全措施，实施等电位联结能大大降低接触电压（是指电气设备的绝缘损坏时，人的身体可同时触及到的两部分之间的电位差），在保证人身安全和防止电气火灾方面有十分重要的意义。,有防水要求房间等电位联结系统,第四节 等电位设施安装,二、等电位联接的一般规定 1.建筑物电源进线处应做总等电位联结，各个总等电位联结端子板应相连通。总等电位联结端子板安装在进线配电柜或箱近旁。2.等电位联结线和等电位联结端子板宜用铜质材料。3.用作等电位联结的主干线或总等电位箱（MEB）应不少于两处与接地装置（接地体）直接连接。4.辅助等电位联结干线或辅助局部等电位箱（SEB）之间的联结线，形成环形网络，环形网络应就近与等电位联结总干线或局部等电位箱联结。,第四节 等电位设施安装,5.需联结等电位的可接近裸露导体或其它金属部件、构件与从等电位联结干线或局部等电位箱（LEB）派出的支线相连，支线联结应可靠，熔焊、钎焊、或机械固定应导通正常。6.等电位联结线路最小允许截面：若作干线用，铜16mm2，钢50 mm2，若作支线用，铜6mm2，钢16 mm2。7.用25mm4mm镀锌扁钢或12镀锌圆钢作为等电位联结的总干线，按施工图设计的位置，与接地体直接联结，不得少于两处。,第四节 等电位设施安装,8.将总干线引至总（局部）等电位箱，箱体与总干线应联结为一体，铜排与镀锌扁钢搭接处，铜排端应刷锡，搭接倍数不小于2b（b为扁钢宽度）。9.由局部等电位箱派出的支线，一般采用多股软铜线穿绝缘导管的做法。建筑物结构施工期间预埋箱、盒和管，做好的等电位支线先预置于接线盒内，待金属器具安装完毕后，将支线与专用联结点接好。,第四节 等电位设施安装,三、等电位联接导通性的测试 等电位联结安装完毕后应进行导通性测试，测试用电源可采用空载电压为424V的直流和交流电源，测试电流不应小于0.2A，当测得等电位联结端子板与等电位连接范围内的金属管道等金属体末端之间的电阻不超过3时，可认为等电位联结是有效的，如发现导通不良的管道连接处，应做跨接线，并在投入使用后定期做测试。,第四节 等电位设施安装,