建筑設備識圖與施工工藝

1、學習目標：學習目標： 了解雷電的形成及危害。 理解建筑物防雷裝置的安裝工藝；各種接地的種類及作用，TN-C、TN-S、TN-C-S系統(tǒng)的區(qū)別。 掌握建筑防雷和接地裝置的分類組成；防雷接地施工圖的識圖方法。建筑設備識圖與施工工藝建筑設備識圖與施工工藝 書名：書名：建筑設備識圖建筑設備識圖與施工與施工工藝工藝 書號：書號：978-7-111-49715-8 作者：作者：主編主編 徐徐欣欣 出版社：機械工業(yè)出出版社：機械工業(yè)出版社版社 貴州梵凈山金頂雷擊事件：2011年11月05日11時20分左右，貴州省銅仁地區(qū)，梵凈山風景名勝區(qū)金頂發(fā)生雷擊事件，現(xiàn)場導致30多人受傷，其中18名重傷。據(jù)現(xiàn)場目擊者介

2、紹，園區(qū)內(nèi)當天一直下雨，而當?shù)鼐皡^(qū)無有效避雷措施，導致攀爬至2494米的金頂景區(qū)的游客遭雷擊受傷嚴重。 被雷擊后的步行臺階護欄 雷電的形成雷電的形成 雷電的形成過程可以分為氣流上升、電荷分離和放電三個階段。在雷雨季節(jié)，地面上的水分受熱變蒸汽上升，與冷空氣相遇之后凝成水滴，形成積云。云中水滴受強氣流摩擦產(chǎn)生電荷，小水滴容易被氣流帶走，形成帶負電的云，較大水滴形成帶正電的云。由于靜電感應，大地表面與云層之間、云層與云層之間會感應出異性電荷，當電場強度達到一定的值時，即發(fā)生雷云與大地或雷云與雷云之間的放電。典型的雷擊發(fā)展過程如圖所示。 雷云對地放電示意圖 由于放電時溫度高達20000C，致使空氣受熱

3、急劇膨脹而發(fā)出震耳轟鳴，這就是閃電和雷鳴。由此可見，閃光和雷鳴是雷云急劇放電過程中的物理現(xiàn)象。一方面是發(fā)光的效應，同時也伴隨著發(fā)聲的效應，也是人們平常所說的閃電和打雷。閃電的光，有時呈曲折的條型、帶形，有時呈珠串型、球形等。因為聲音的速度是330m/s，而光的速度是3108m/s，所以在雷電發(fā)生的時候，人們總是先看到閃電的光芒，然后才聽到雷聲。雷電的危害雷電的危害 在雷云很低，周圍又沒有帶異性電荷的雷云時，就會在地面凸出物上感應出異性電荷，造成與地面凸出物之間的放電。這種放電就是通常所說的雷擊，這種對地面凸出物的直接雷擊叫做直擊雷。 除直擊雷以外，還有雷電感應(或稱感應雷) （1）直擊雷的破壞

4、作用。 1）雷電流的熱效應。 2）雷電流的機械效應。雷電的機械破壞力是很大的，它可以分為電動力和非電動機械力兩種 3）防雷裝置上的高電位對建筑物設備的反擊。 4）跨步電壓與接觸電壓的危害。 （2）雷電的二次破壞作用。雷電的二次破壞作用是由于雷電流的強大電場和磁場變化產(chǎn)生的靜電感應和電磁感應造成的。雷電的二次破壞作用能引起火花放電，因此，對易燃和易爆炸的環(huán)境特別危險。（3）引入高電位的危害。 建筑物的防雷等級及防雷措施建筑物的防雷等級及防雷措施 1. 建筑物的防雷等級建筑物的防雷等級 根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，將建筑物的防雷等級分為三類。防雷要求：第一類防雷建筑物第二類

5、防雷建筑物第三類防雷建筑物。民用建筑主要為第二類、第三類防雷建筑物。 接閃器防雷系統(tǒng)的組成 一個完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置，如圖所示。避雷針、線、網(wǎng)、帶都是接閃器，而避雷器是一種專門的防雷設備。 1.防直擊雷的措施。民用建筑的防雷措施，原則上是以防直擊雷為主要目的，防止直擊雷的裝置一般由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。 應該指出，就其本質(zhì)而言，避雷針并不是“避雷”，而是“引雷”利用其高聳空中的有利地位，把雷電引向自身來承受雷擊，并把雷電流引入大地，從而保護其他設備不受雷擊。 2. 防雷電波入侵的措施。防止雷電波入侵的一般措施是：凡進入建筑物的各種線路及金屬管道采用全線埋地引

6、入的方式，并在入戶處將其有關(guān)部分與接地裝置相連接。 避雷針接閃器最小直徑 圓鋼（mm）鋼管（mm）針長1m以下1220針長12m1625煙囪頂上的針2040 避雷帶、網(wǎng)可以采用鍍鋅圓鋼或扁鋼，圓鋼直徑不應小于8mm；扁鋼截面積不應小于48mm2，其厚度不得小于4mm； 避雷籠是用來籠罩整個建筑物的金屬籠。對于雷電它起到均壓和屏蔽的作用，任憑接閃時籠網(wǎng)上出現(xiàn)多高的電壓，籠內(nèi)空間的電場強度為零，籠內(nèi)各處電位相等，形成一個等電位體，因此籠內(nèi)人身和設備都是安全的。 我國高層建筑的防雷設計多采用避雷籠。如圖所示?；\的特點是把整個建筑物的梁、柱、板、基礎等主要結(jié)構(gòu)鋼筋連成一體，因此是最安全可靠的防雷措施。

7、防雷接地系統(tǒng)法拉第（Faraday）籠結(jié)構(gòu)圖垂直敷設金屬管道底端與防雷裝置相連接地裝置外引連接及測量板進、出建筑物金屬管道與接地裝置連接利用柱內(nèi)鋼筋作引下線垂直敷設金屬管道頂端與防雷裝置連接屋面避雷帶利用樓層內(nèi)鋼筋作均壓環(huán)室 外 地面利用樁基及基礎地梁內(nèi)鋼筋作接地裝置 明敷引下線與斷接卡 暗敷引下線與斷接卡 為了便于測量接地電阻和檢查引下線與接地裝置的連接情況，人工敷設的引下線宜在引下線距地面0.31.8m之間設置斷接卡子。當利用混凝土內(nèi)鋼筋、鋼柱作為自然引下線并同時采用基礎接地時，不設斷接卡。但利用鋼筋做引下線時應在室內(nèi)或室外的適當?shù)攸c設置若干連接板，該連接板可供測量、接人工接地體和做等電位

8、連接用。 接地裝置的安裝接地裝置的安裝 接地的概念。接地就是將電力系統(tǒng)或建筑物中電氣裝置、設施的某些導電部分，經(jīng)接地線連接至接地極。 埋入土壤或特定的導電介質(zhì)中，與大地有電接觸的可導電部分稱為接地極（也稱接地體）。連接設備接地部位與接地極的金屬導體以及接地極之間的連接線，稱為接地線。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個整體，稱為接地網(wǎng)。 接地裝置是接地極和接地線的合稱，它的作用是把引下線引下的雷電流迅速流散到大地土壤中去。 接地極。 兼作接地極用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件（如建筑物的鋼結(jié)構(gòu)、行車鋼軌）、金屬井管、鋼筋混凝土建（構(gòu)）筑物的基礎、金屬管道(可燃液體和可燃氣體管道除外)

9、和設備等稱為自然接地極。 人工接地極即直接打入地下專作接地用的經(jīng)加工的各種型鋼或鋼管等。 按其敷設方式可分為垂直接地極和水平接地極。埋入土壤中的人工垂直接地極宜采用角鋼、鋼管或圓鋼。埋入土壤中的人工水平接地極宜采用扁鋼或圓鋼。 接地線。接地線是從引下線斷接卡或測試點至接地體的連接導體，或從接地端子、等電位連接帶至接地體的連接導體。 流散電流 對地電壓。電流通過接地體向大地作半球形流散。在距接地體越遠的地方球面越大，所以流散電阻越小。一般認為在距離接地體20m以上，電流就不再產(chǎn)生電壓降了?；蛘哒f，至距離接地體20m處，電壓已降為零。電工上通常所說“地”就是這里的地。通常所說的對地電壓，即帶電體同

10、大地之間的電位差。也是指離接地體20m以外的大地而言的。簡單說，對地電壓就是帶電體與電位為零的大地之間的電位差。顯然對地電壓等于接地電流與接地電阻的乘積。如果接地體有多根鋼管組成，則當電流自接地體流散時，至電位為零處的距離可能超過20m。 接觸電壓和跨步電壓中性點與中性線示意圖 零點與零線示意圖 工作接地、重復接地 保護接地示意圖和保護接零示意圖 a) b)圖8-18 重復接地的作用說明a)沒有重復接地的系統(tǒng)中，PE線或PEN線斷線時b)采取重復接地的系統(tǒng)中，PE線或PEN線斷線時WVUNLPEPEL1L2L3NPEN三相設備單相設備單相插座N圖8-19 TNC系統(tǒng)WVUNLPEPEL1L2L

11、3NN三相設備單相設備單相插座NPE TNS系統(tǒng)WVUNLPEL1L2L3NN三相設備單相設備單相插座NPEPEN配電箱圖8-21 TNCS系統(tǒng)圖8-24 利用鋼筋混凝土基礎中的鋼筋作接地極安裝等電位聯(lián)結(jié)安裝 1.總等電位聯(lián)結(jié)（簡稱總等電位聯(lián)結(jié)（簡稱MEB） 總等電位聯(lián)結(jié)作用于全建筑物，它在一定程度上可降低建筑物內(nèi)間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬部件間電位差，并消除自建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入的危險故障電壓的危害。它應通過進線配電箱近旁的接地母排（總等電位聯(lián)結(jié)端子板）將下列可導電部分互相連通： （1）進線配電箱的PE（PEN）母排； （2）公用設施的金屬管道，如上下水、熱力、燃氣等管

12、道； （3）建筑物金屬結(jié)構(gòu)； （4）如果設置有人工接地，也包括其接地極引線。 各個總等電位聯(lián)結(jié)的接地母排應互相連通。 2.輔助等電位聯(lián)結(jié)（簡稱輔助等電位聯(lián)結(jié)（簡稱SEB） 在導電部分間，用導線直接連通，使其電位相等或接近。 3.局部等電位聯(lián)結(jié)（簡稱局部等電位聯(lián)結(jié)（簡稱LEB） 在一局部場所范圍內(nèi)將各可導電部分連通，稱作局部等電位聯(lián)結(jié)。它可通過局部等電位聯(lián)結(jié)端子板將下列部分互相連通： （1）PE母線或PE干線； （2）公用設施的金屬管； （3）建筑物金屬結(jié)構(gòu)。 輔助等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)的聯(lián)系輔助等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)的聯(lián)系和區(qū)別和區(qū)別 在建筑物做了總等電位聯(lián)結(jié)之后，在伸臂范圍內(nèi)的某些外