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钢结构防雷知识问答

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  问:利用型钢作为防雷引下线,型钢裸露,这样如果建筑物落雷的时候,雷电流会不会对周围的设备或人反击,造成伤害。如何避免?
 
答:利用型钢作为防雷引下线,当雷电流通过引下线时周边产生的运动变化磁场,必然污染附近的电子设备,在周边导电体上感应出不同的电位,如果室内人员同时触摸具备很高电位差的导电体时,就造成人身安全事故了。
 
解决方法:  
 
1) 人身安全:在人能够触摸到的一切与大地有直接联系和间接联系的金属导电体直接实施以消灭电位差为目的的等电位电气连接,最大限度的保护人身安全。  
 
2) 依据GB50057、GB50343等等国家标准对设备及微电子设备实施SPD保护。  
 
反击的概念:所谓雷电反击现象是雷电袭击接闪器[包括各种型钢],引下线将雷电高电压改变成电流的形式泄放到大地,到大地后是以电荷的形式出现建筑物主接地系统上,[大地是可以平衡出50万库伦负电荷的零电位体----现代物理学的基本奠基标定值]地下的电荷此时打破了一个大地电位系统平衡点,但是土壤具备电阻、电容等诸多参数,不可能马上出现相反等量电荷与其中和[需要一定时间],此时雷电流产生的电荷大部分以电压的形式表现在建筑物附近的地面上,此时建筑物附近地下有:暖气管、煤气管、自来水管、设备接地线、中型点接地等等与建筑物内部有联系的导电体,这些导电体之间在地下有一定的距离,由于地表具备较高的电位[最高电位点为主接地极附近],距离差产生电位差,这个电位差便反击到建筑物内,造成事故----这就是雷电高压反击现象。
 
假设1:反击时如果某人左手触摸自来水管道,右手触摸电子设备外壳,则电位差超过一定安全限度,就出现人身安全事故。
 
假设2:如果电子设备外壳独立接地,电子设备中线接地与外壳接地之间[在地下存在接地距离]这个反击电位差将与火线220/380产生电位差,如果电位差较大将烧毁设备。
 
  
 
问:钢结构建筑,利用裸露的型钢作为引下线,就算做了全面的等电位,但是落雷的时候,强大的雷电流,难道不会把周围的空气击穿?对引下线附近或接触引下线的人造成伤害?这个问题我一直非常担心。
 
答:落雷的时候,强大的雷电流可以沿着引下线向大地传送电位,但是一定要知道引下线是有电感的,这个电感的大小在一定的时候可以阻拦雷电流的正常下泄,从而寄存电位,这个电位在一定大时将与某个小电位之间产生足够击穿一定距离空气或其它介质而发生放电现象。有标准称也发生侧闪现象。
 
这一点一定要计算一下引下线电感。另外一种现象,引下线上快速运动雷电流必然产生运动磁场,这个运动磁场提供了可以切割磁力线产生过电压的基本条件,切割磁力线产生的过电压同样可以击穿空气、击穿电器介质[包括半导体介质]、击穿一切可以提供电位差的直接、间接导电体[半导体],影响我们的工作和生活。据悉天津某某工厂[在汉沽地区]发生某女工上班时开启电源空气开关,造成电源线上产生的过电压击穿塑料开关外壳进入手掌再通过身体与大地短路死亡事故。湖南某村庄某居民在室内发生灯泡电源线上具备了雷电电磁脉冲感应过电压击穿空气与人头顶形成通路[回路]死亡现象。引下线附近或接触引下线的人造成伤害原因是人体的某两个部分是否产生电位差,这个电位差是他致命的要素。比如我们一只手触模引下线,另外一只手触模暖气管,暖气管接地点假设远离建筑物主地网,那么距离差产生电位差,当这个电位差达到一定数值时就可以造成人员伤亡。不要老是考虑人身安全电压还要考虑人身安全电流。不知道我的建议是否对你有帮助。 
 
 
 
问:是否可以得出这样的结论:空旷地区的大面积厂房(50米X80米),屋面是铁皮,用裸型钢作柱子兼防雷引下线是相当危险的?   
 
答:非常危险,你考虑跨步电压啊!整体考虑吧,要因地制宜的学习和利用标准,不要太单一考虑费用,人命关天啊!  
 
 
 
问:还想请教一个问题,既然落雷时距离引下线越近的地方感应磁场越大,那么通信设备,消防主机,配电箱是否都应尽量避开引下线?   
 
答:如果你有条件,一定远离!如果1个10/350--100KA[好象是200KA记不清了]的83米半径的裸露条件下,可以达到2.4GS的干扰电磁脉冲强度,2.4GS可以使无保护的微电子设备达到永久性损坏。
 
 
 
问:我手头正在进行一个钢结构厂房的施工,因为设计单位没有考虑防雷,我需要重新考虑补救措施。此钢结构厂房高35米,长宽为9*17米,全钢结构,屋面及墙壁采用0.5mm的双层彩钢瓦覆盖(内夹不可燃的保温棉),三类防雷结构。我准备采取的措施是:
 
1.因为所有钢柱基础已被混凝土覆盖,无法检查其钢筋捆扎与焊接质量,所以我用40*4mm的镀锌扁钢将所有钢柱的最下端(靠近基础部位)连接,并与全厂接地网相连;   
 
2.考虑到屋面彩钢瓦作接闪器的操作难度与可靠性,我将在屋顶使用10mm的圆钢安装一条环屋顶四周的避雷带,圆钢与钢柱焊接;  
 
3.利用钢柱作引下线。请问我还该怎样完善其防雷措施?   
 
答:1. 补救是可以但是要多点接地焊接啊1如果有条件可以在上端也进行电气连接这样安全!在裸露地方测地阻,原则上处处相等就可以,但是这只是一种补救啊!  
 
2. 屋面彩钢瓦应该多点与钢珠进行电气连接,多块金属瓦之间也要电气连接避免电弧产生. 
 

3. 接地电阻小于4欧姆,所有钢梁\钢拄接地电阻处处相等主接地系统要参照GB50057要求!


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