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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?徒拥刈爸米槌伞,苯咏邮芾椎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
建 筑 物 , 滚 球 半 径 为 45m; 第 三 类 防 雷 建 筑 物 ,滚 球 半 防 雷
径 为 60m。 ? 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
线 以 下 即 单 支避 雷 针 的 保 护 范 围 。 在 hx 高 度 上 和 地 接 ,弧
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— A OB 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。 ? 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 -h 2) 〕 -0.5 时 ,
分 别 按 两 支 单 针 计 算 其 保 护 范 围 ;当 d 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 bmi n 按 下 式 计 算 , 即 连 圆 两 线 内 侧 按 半 径 为 hr, 接 A、 两 点 的 圆 弧 确 定 , 弧 最 低 点 高 度 h0 按 B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,
中 r— — — 保 护 半 径 , m; h— — — 避 雷 针 高 度 , m。即 r1.5 h 式
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 -h x) phe p 当 hx30 m 时 , ;当 h 12 0m 时 , p0. 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
水 平 面 上 的保 护 半 径 ; 1— 在 地 面 上 的 保 护 范 围 ; 2— 度 的
在 xx′ 平 面 上 的 保 护 范 围 当 ? 两 支 等 高 避 雷 针 的 ??护 范 围 如 图 5-11 所 示 确 定 。 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 h0h – d/ 7 p 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 bx1. 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设计手册。 ? 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 表 达 , 即 当 hx? h/ 2 时 rx 0.4 7( h - hx) p 当 hx h/ 2 时 rx ( h - 1.53 hx) p 式中 h x— — — 被 保 护 物 的 高 度 , m; h— — — 避 雷 线 最 大 弧 垂 点 的 高 度 , m; rx— — — 避 雷 线 在 hx 水 平 面 上 的 保 护 范 围 , m; p— — — 高 度 影 响 系 数 。 ? 两 条 等 高 平 行 避 雷 线 的 保 护 范 围 如 图 5-13 所 示 确 定 。 图 5-12 用 折 线 法 计 算 单 条 避
雷 线 的 保 护 范 围 图 5-13 用 折 线 法 计 算 两 条 等 高 平 行 避 雷 线 的 保 护 范 围 两条避雷线外侧保护范围按单条避雷线保护范围计算确定。 两条避雷线内侧保护范围由通过两避雷线顶点及保护范围上部边缘最低点 O 的圆弧确定,O 点高度可按下式计算,即 式中 h 0— — — 两 条 避 雷 线 间 保 护 范 围 边 缘 最 低 点 的 高 度 , m; h??— — 避 雷 线 高 度 , m; d— — — 两 条 避 雷 线 间 的 距 离 , m; p— — — 高 度 影 响 系 数 。 两条避雷线端部保护范围可按两支等效避雷针确定,等效避雷针的高度 可 近 似 取 避 雷 线 悬 点 高 度 的 8 。 3.避 雷 带 和 避 雷 网 除避雷针、避雷线外,避雷带、避雷网也可作为接闪器。实践证明,雷电最容易击于建筑物的边缘及凸出部分,所以在建筑物边缘及凸出部分上加装避雷带是一种有效而经济的防雷办法。避雷带应有良好的接地装置,并且可以把它与建筑物的钢筋连接。对重要建、构筑物,除这种办法外,还应根据 建 筑 物 防 雷 等 级 在 屋 面 上 铺 设 5m ×5m 或 6m × 4m、10 m ×10 m 或 1 2m ×8 m、20m × 20 m 或 24 m ×1 6m 等 不 同 规 格 的 避
, 以 防 止 烧 击 及 降 低 屋 内 过 电压。 4.接 闪 器 材 料 接闪器雷 网
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 ?20m m;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
1 2m × 8 m,20m × 20 m 或 24 m ×1 6m 时 , 圆 钢 或 6 m × 4m, 1 0m × 10m 或
直 径 ? 8mm, 扁 钢 厚 度 4mm, 截 面 48m m;网格在烟囱上方,圆钢直径? 12mm, 扁 钢 厚 度 4mm, 截 面 10 0m m。 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、 5m m、 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 × 4m m; 如 用 钢 绞 线 作 引 下 线 , 其 截 面 ?25m m; 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, 第其 间 距 分 别 不 得 大 于 12m 和 18 m; 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 , 1.8 m 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 ×5 0m m ×5 mm 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 。 ? 防 直 击 雷 的 接 地 电 阻 。 立 避 雷 针 的 冲 击 接 地 电 阻 一 般 应 不 大 于 10Ω ; 独附 设 接 闪 器 每 一 引 下 线 的 冲 击 接 地 电 阻 一 般 也
大 于 10Ω , 但 对 于 不 太 重要 的 第 三 类 建 筑 物 可 放 宽 至 应 不
30Ω 。 ? 防 感 应 雷 的 接 地 电 阻 。 工 频 接 地 电 阻 应 不 大 于 10Ω 。? 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
— — 工 频 接 地 电 阻 ; Rs— — — 冲 击 接 地 电 阻 。 冲 击 数 ; Rf—
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。 ? 水 平 接 地 体 局 部 深 埋 1m 以 上 。? 水 平 接 地 体 局 部 包 以 绝 缘 物 , 如 包 以 厚 50 , 80mm 的 沥 青 层 。 ? 铺 设 宽 度 超 出 接 地 体 2m、 厚 50 , 80m m 的 沥 青 路 面 。? 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 。
范文二:防雷装置接闪器的设计误区
组成:一、独立避雷针;二、架空避雷线或
架空避雷网 ; 三、 直接装设在建筑物上的避 雷针、 避雷带或避雷网。 对一类防雷建筑物 防直击雷的接闪器明确为:应设独立避雷 针或避雷网 ; 对二、 三类防雷建筑物防直击 雷的接闪器明确为:宜采用装设在建筑物 上的避雷网 (带) 或避雷针或由其混合组成 的接闪器。没有“暗装避雷带” 这一规定。
那么, 建筑物屋面在何种情形下可不装 设避雷网(带)等接闪器呢?
2. 1 在国标 G B 50057-94《建筑物防 雷设计规范》 (2000年版) 附录二 建筑物 易受雷击的部位P 47中第4点中有明确的规 定, 也就是对坡度≥ 1/10的屋面, 在屋脊有 避雷带的情况下, 当屋檐处于屋脊避雷带的
保护范围内时屋檐上可不设避雷带。
2. 2 在处于不需要防雷的空间里, 可利 用覆盖有非金属物的屋顶结构的金属体(桁 架、 互相连接的钢筋网等等) 作为自然接闪
器。 在 《建筑物防雷设计规范》 条文说明P 1
05
“关于利用钢筋体作防雷装置, I E C1024-1
防雷标准的规定如下:在其2. 1. 4款的规定中, 对利用建筑物的自然金属物作为自然接闪 器包括‘覆盖有非金属物的屋顶结构的金 属体(桁架、 互相连接的钢筋网等等) , 当该
非金属物处于需要防雷的空间之外时’ ” 。
若把I E C1024-1防雷标准第2. 1. 4款规
定中的自然接闪器(桁架、 互相连接的钢筋 网等等) 俗性地称之为 “暗装避雷带” 的话, 那么它的条件必须是处于需要防雷的空间 之外。 就是说 :在需要防雷的空间里, 不能
利用“暗装避雷带”作为自然接闪器包括
“覆盖有非金属物的屋顶结构的金属体(桁
架、互相连接的钢筋网等等) ” 。 综上所述, “暗装避雷带” 在需要防雷 的空间里在 G B 50057-94《建筑物防雷设 计规范》 (2000年版) 中是不被允许的, 在
不需要防雷的空间里是允许的。直观且通 俗的解释是:在直击雷防护装置保护范围 内的屋面, 可不再作避雷针、 避雷带 (线) 、 避雷网的设计和安装。 如 :在建筑物的主楼 接闪器保护范围之内的裙楼、架空避雷线 和避雷网保护之下的建筑物等等。 3、雷电灾害个例分析 防雷装置
接闪器的设计误区
陈仁梅 1 林旭东 2 黄声锦 11. 福建省漳州市气象局 3630002. 福建省漳浦县气象局 363000
1、引言
从八十年代起到二十世纪末, 建筑物防 雷对屋面接闪器采用 “暗装避雷带” 的设计 十分盛行。随着电子通讯技术和信息产业
的迅速发展, 雷电通道的打开方式除传统
的直击外,以电磁源为中心的枝状闪击则
以多方位和多渠道的方式,对人和物造成 直接雷击的概率随之提高。因此, 一场雷电 过后的电力、电信和电脑机房等设备的瘫 痪比比皆是。 要最大程度地减少雷电灾害,
首当其冲的是先要解决直击雷的防护,而
接闪器的设计又是雷电拦截的第一要件。
在中华人民共和国国家标准 G B 50057-94《建筑物防雷设计规范》 (2000年版) 中, 我 们找不到接闪器为 “暗装避雷带” 的有力支 持依据,而在实际防雷检测中大家却常常
遇到接闪器为 “暗装避雷带” 的雷电灾害个
例和因 “暗装避雷带” 所带来的困惑, 解决
这个问题的答案,最终还是得还原于 G B 50057-94《建筑物防雷设计规范》 (2000年 版)的规定。 2、规范依据 众所周知,防直击雷措施的三大要素 是 :1) . 接闪器 ; 2) . 引下线 ; 3) . 接地装置。 在 国标 G B 50057-94《建筑物防雷设计规 范》 (2000年版) 附录八名词解释对接闪器 的定义是 :直接截受雷击的避雷针、 避雷带 (线) 、 避雷网, 以及用作接闪的金属屋面和 金属构件等。在第五章接闪器的选择和布 置第5. 1. 1条 接闪器应由下列的一种或多种
就直击雷防护装置的设计而言, 到目前 为止, 仍有建筑高度在 30米及以上的新建 建筑物利用女儿墙压顶筋作 “暗装避雷带” 的设计。根据我们和施工方不完全的现场 调查和统计,仅 2006年漳州市区一带就有 四幢暗装避雷带的建筑物遭受直击雷的破 坏, 下面是某机关单位的一个雷电灾害个 例 :
该单位地处公路边的一个小土丘上, 2006年办公大楼的背屋脊遭受直击雷的袭 击, 造成琉璃瓦飞奔而下砸向另一座办公室 内,险象环生。从此人人谈雷色变心有余 悸。 当调取该建筑物的设计图纸时, 发现该 建筑物的直击雷防护设计不健全,没有直 击雷防护的接闪装置,原屋面防雷接闪器 的设计为“暗装避雷带” 。
整改前如下图:
整改后如下图:3. 1在平台上加先导避雷针和在易受 雷击的脊端设四支避雷短针(如下图) :
3. 2接地装置利用原大楼的自然接地 体(如下图) :
从以上个例可以验证出, “ 暗装避雷 带” 无法完全保护建筑物, 是不可取的。 它 违反了 《建筑物防雷设计规范》 中对接闪器 的设计要求,给建筑单位增加了雷电灾害 风险和领导的安全责任,同时又增加了不
算放大器进行放大, 加1千欧姆电阻进行电 流信号到电压信号的转换。利用单片机控 制管理,使频率设置和占空比调整等操作 可用键盘输入,十分方便。
3 硬件电路的实现
3. 1 滤波、放大及其电流到电压的转 换电路电路
本系统采用二阶压控电压源低通滤波 器, 如图 3所示。 它由两节 R C滤波器和同 向放大电路组成。其中同相放大实际上就 是所谓的压控电压源,它的电压增益就是 低 通 滤 波 器 的 通 带 电 压 增 益 , 即 :A 0=A v f =1+R f /R 1
传递函数由图电路可知,运放同相端 输入电压为:V p (s ) =V 0(s ) /A v f (1)
而 V p (s ) 与 V a (s ) 的关系为:V p (s ) =V a (s ) /1+s R C) (2)
对于节点 A ,由节点电流法可得:V i (s ) /R -V a (s ) /R -[V a (s ) -V 0(s ) ]s C-V a (s ) /R -V p (s ) /R =0 (3)
将式(1) 、 (2)和(3)连立求解,可 得电路的传递函数为:
A (s ) =V 0(s ) /V i (s ) =A v f /[1+(3-A v f ) s R C+s R C*s R C] (4)
式 (4) 为二阶低通滤波器传递函数的 表达式。 其中1/R C为特征频率, 而1/(3-A v f ) 为等效品质因数。截止频率为 1/R C。 通过设置R 、 C可调节带通到我们需要的范 围。 另外调节 R f 可调节幅度到我们需要的 范围。
3. 2 语音播报电路的设计电路 凌阳的 SPCE 061A是 16位单片机, 具 有 DSP 功能,有很强的信息处理能力,最
高时钟可达到 49M ,具备运算速度高的优 势等等, 这为语音的播放、 录放、 合成及辨 识提供了条件。另外 SPCE 061A单片机具 有32k 闪存, 事先把所需要的语音信号录制 好, 整个语音信号经凌阳SA CM _S480压缩 算法压缩只占有 13. 2K 存储空间,对凌阳 SPCE 061A单片机的存储系统来说绰绰有 余。凌阳 S P CE 061A单片机自带双通道 D A C 音频输出, DAC1、 DAC2转换输出 的模拟量电流信号分别通过 AU D 1和 A U D2管脚输出, D A C输出为电流型输出, 经L M 396音频放大, 即可驱动喇叭放音, 放 大电路如图 4(只列出了 DAC1, DAC2类 似) 。在 DAC1、DAC2后面接一个简单的 音频放大电路和喇叭就能实现语音播报功 能,这为单片机的音频设计提供了极大方 便, 音频的具体功能主要通过程序来实现。
3. 3 各种波形的产生计算 3. 3. 1 正弦波信号计算 在信号输出部 分, 采用了 10位的 D/A变换器, 其最大 输出值为1023。 为了与D/A 变换器相适应, 在 2π一个周期内, 将其输出信号的幅值, 角频率量化, 正弦信号为奇函数, 其傅里 叶级数只能用正弦项表示, 即有:
f (k ) =512s i nk ω0 (0≤ k ≤ 512) y (k ) =512+f (k ) 式中ω0=2π/1024, 由此求出 1024个离散值, 形成数据表, 以备计算驱动程 序调用。
3. 3. 2 三角波的计算 按 D A C 满幅输 出计算三角波的上升沿和下降沿的 N 个 D A C 输出的小阶梯, 由于阶梯很小,从宏 观上看它可以近似成三角波波信号,阶梯 之间的时间间隔t 1、 t 2由定时器T i me r A 的 定时值决定, 通过改变 t 1、t 2的值来改变 三角波信号上升沿和下降沿的时间 T 1、 T 2, 从而改变三角波信号的频率。
3. 3. 3 方波信号的计算 方波的产生只 需根据给出高电平时间t 1和低电平t 2时间, 分别用定时器计时即可实现。
4 软件部分
本系统采用单片机汇编语言,进行程 序设计, 可以进行在线模拟、 仿真。 软件程 序流程如图 5。
5 结束语
由 于 采 用 较 高 性 价 比 的 单 片 机 SPCE 061A , 系统电路结构简单, 输出信号 电压和频率的精度较高,操作方便,L CD 可直观显示信号类型、 频率和幅值, 并可实 现语音播报信号参数,总体性能优于传统 的信号发生器。
图 3 滤波电路
图 4 音频放大电路
图 5 具有语音功能的信号发生器
系统流程图
范文三:琉璃瓦屋面防雷接闪器的暗装
琉璃瓦屋面防雷接闪器的暗装 建设行业专版
水?电?暖通
琉璃瓦屋面防雷接闪器的暗装
摘要:分析生活商住小区中的地电位,,地电位反击的影响,琉璃瓦屋面防雷接闪器
的暗装.
关键词:接地网,地电位,地电位反击,防雷接闪器,家居智能系统 一
,生活商住小区简介
惠州市蓝波湾生活商住/J,区总用地面积约l9万平方米.总 建筑面积约14万平方米,分两期开发.建筑房屋总幢数:l38幢
不包括小区会所,门厅:二期为80幢.不包括幼儿 (一期为58幢,
园,门厅),其503户,属大型高级生活商住小区.房屋层分3F, 4F,6F,分单幢单户,联排多户及复式形式.都为钢筋混凝土框架 结构
生活商住小区包括强电,弱电,自来水管,煤气管道,消防管 道,园林灯光和背景音乐及游泳池等设施其中弱电系统包括家 居智能系统,电信系统,电视系统,宽带网络系统家居智能系统 主要由"幸福之家"主机,红外探测器,煤气泄漏探测器,门磁开 关,紧急求助按钮,室外探头监控等组成.弱电系统的集中控制在
会所总控制室,
本工程防雷等级按民用建筑三类防雷设计.各幢房屋独立设 置防雷接地装置防雷接地装置利用建筑物钢筋混凝土基础底 板,地梁内钢筋作为自然接地体.综合接地电阻不大于411, 二,生活商住小区中的地电位,地电位反击的影响
在施工安装过程中.由于地理条件的不同.作防雷接地体的 承台基础有的深(一3.2m).有的浅(一0.52m).因此有的地梁圈面接
近?0.在完成工程主体结构时,实测得部分房屋(其它房屋的防雷 接地电阻值大部分为2.60n.小部分接近设计值4n)的防雷接地 电阻值如下表所示:
序号123d5678910
电阻值(O)94078O8209+9O9208301310950910980
数量(幢数)22351362d2
从上表各幢房屋的防雷接地电阻值看出.有的高出设计值1 倍多,有的高出设计值3倍多.从房屋分布情况看.有的相隔几 米,有的相隔几十米甚至上百米.生活商住小区区域分布如图一: 倘若有雷击(直击雷或感应雷)击到以上某幢建筑物或其附 图一
l学界
口刘光奇
近,防雷接闪装置接闪,雷击电流流经防雷引下线,接地装置 时产生的地电位提升也将超过设计值1倍多或3倍多:而各 独立接地装置相互之间距离未达到规范要求时会出现地电 位反击.其值同样也将超过设计值1倍多或3倍多:倘若雷 击产生的电流越大.产生的地电位提升和地电位反击值就越 高,对智能系统,各高档家用电器(如:电子计算机,电视『液 晶,等离子电视1,高级音响,全自动洗衣机及其它等等)的损 坏或干扰的可能性就越大:对人员的不安全性影响的可能性 也越大
三,合理的接地措施
由于生活商住小区中各幢房屋按规范设计独立防雷接 地装置,防雷击时的散流是突出问题为减少防雷击时的影 星应使生活商住小区中各幢房屋的防雷接地装置的接地电 阻?411,并形成等电位或网.根据《建筑物防雷设计规范》 GB50057—94(2000年版)第6.3.3条第二款"当相互邻近的 建筑物之间有电力和通信电缆连通时.宜将其接地装置相互
连接".因此,征得原设计院的同意.将各幢房屋的防雷接地 装置相互连通.组成分片相连(应选择连接距离最近)的环形 接地网.这样,生活商住小区中各幢房屋的防雷接地装置都 处于等电位状态.近起到雷电流的分流作用.. 经实际测试.生活商住小区中任何一点的接地电阻为 2.60n.低于设计值4n.另从经济的角度分析.比分别补打 接地极(相对上述30幢房屋或更多)还经济
接地网的具体做法:按设计和规范要求做好各幢房屋的 基础承台接地,引下线连接.在各幢房屋的地梁等位圈底部 引出一根(若两边需连.则应各边设一根)地连(中16镀锌圆 钢),长度为50cm待建筑物建好后可进行连接时(一期也同 样处理,并与,期相连),再将其相互焊接起来并做好防锈处 理(埋设深度?70era),这样就形成了整体的接地网,部分接 地网的连接如图二所示:
图二
厂乐科技20063总第151期
学界I建设行业专版水+电?暖通
顶管施工在穿越公路干道时的运用
一
,前言
传统的开槽埋管的施工方法.在大都市甚至在一些城郊交 通重点镇村的市政建设中存在着一定的局限性,有时甚至很难 开展.在这种情况下,采用顶管法敷设地下管道就显得比较合 理而有效.
二,工程概况
广州市龙归污水处理系统一期工程A1包管网分七合同标 段.总长18kin;其中太和路段,北太路段,新坦庄路段,南村规 划路路段为顶管段.管径分别为~800mm,中1000mm,
中1400mm;敷设深度为5.37.95m:管顶深度在3.4l1—5.566m 之间
三,工程特点
1,交通繁忙,施工干扰大
2,地下管线错综复杂:
口凌振文
该段施工区内不仅有给水管,机场供气管,还有数道密排 一
起的高压电缆和通信电缆.其中机场供气管管底距施工的管 道顶部仅为0.83m
3,地质情况特别复杂.
四,技术方案及主要技术措施
根据上述工程特点,装备情况及现场地质情况,选用了泥 水平衡式顶管机导轨采用装配式"I"型导轨.轨距2080mm,坡 度与设计水力坡度相适应,中心标高按设计管底标高抛交 lcm靠背采用整体式钢后背.主顶系统由2台TB10/49型千斤 顶组成.使用油泵并联使用.
为防止由于地下水的影响导致井外土体流失而引起的井 外地面的沉降.在进出洞时采取井点降水.固结土体的方法来 保证土层的稳定性井点的埋深取7—9m
为了减小管道顶进的沿程阻力.同时及时填充因工具管与 管道外径相差形成的管道外围空隙.以及因纠偏而形成的管外 围空隙.采用向管外压注膨胀土触变泥浆的方法.它既是管道 四,琉璃瓦屋面防雷接闪器的暗装方法
建筑物易受雷击的部位是屋角,屋脊,檐角,屋檐. 由于生活商住小区中各建筑物的屋面呈尖屋顶,琉璃瓦屋 面.原设计采取明装避雷带.但开发商要求暗装避雷带.其理由 是影响屋面美观(绝大部分层高仅为三层)为满足开发商的要 求及达到防雷效果,经与原设计院协商,决定采取暗装避雷带
加避雷针的混合形式
暗装避雷带加避雷针的混合形式安装方法:在浇筑尖屋顶 屋面前应将暗装避雷带,避雷针的引下线引出屋面,同时最好 也将各固定件引出屋面(主要是角,边按等间距固定暗装避雷 带的固定件)倘若屋面有天沟.应将引下线引至天沟外沿中心 处,即当引下线使用.又当固定件使用.待屋面浇筑,找平层,防 水层施工完毕后,沿屋面的屋角,脊,檐,檐角铺设成闭合网格 的暗装避雷带和安装避雷针.避雷带闭合网的搭接,固定以及 与避雷针,引下线应牢固焊接(各焊接处应在盖琉璃瓦前做好 防锈处理,安装过程中不应破坏防水层.琉璃瓦面距暗装避雷 带的间距应?20mm).避雷针的安装高度应以屋脊为平面,按 滚球法确定接闪的保护范围
假若有雷击击到屋面时.避雷针或避雷带首先接闪.雷电 流经引下线,接地体迅速散流到大地,从而到达防雷效果,在遭 雷击时,暗装避雷带可能会有一些碎片以及一小块防水层遭破
发现后加以修补即可.而屋顶的防水层是 坏,但对结构无损害,
有使用年限的.期限到时也要进行修补或翻新.
由于各幢房屋高低不一.屋面结构复杂.若采用明装避雷 100
广东科技20063总第151期
图三
带,其施工难度大(耗时,施工不方便,相对不安全),屋面显得 不美观:而采用暗装避雷带加避雷针混合形式的安装.有利于 施工(省时,施工方便,相对较安全),同时也节省材料.其安装 方法如图三所示:?
【参考文献】
1,《建筑物防雷设计规范》GB50057—94(2000年版) 2,《防雷技术标准规范汇编》1999年增订本
3,《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》2000—02—28
(作者单位:广东省惠州市惠诚建设监理有限公司516001)
范文四:建筑群防雷接闪器的设计问题
建筑群防雷接闪器的设计问题
吴少丰
(广东省防雷中心,广州 510080)
对于一个已经建设好的区域内,建筑物往往有不同的设计建设年代和不同的 防雷类别;在一个区域内规划建设一群建筑物 , 按其规划的使用性质也可能有不 同的防雷类别;特别是工厂、仓库、港口、这种情况极为普遍。本文的目的就是 要澄清建筑群共用接闪器保护范围的确定问题 , 笔者认为这对于防雷规划、设计、 质量监督、检测方面的业务有普遍的意义。
1建筑群新、旧防雷建筑的分布情况
根据 《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94建筑物的防雷分类按其使用性质共 分为三类;根据 《建筑防雷设计规范》 GBJ57-83建筑物的防雷分类按工业建筑 物的使用性质分为三类、按民用建筑 物的使用性质分为二类。我们将 1994年 11月 1 日前 , 按《建筑防雷设计规范》 GBJ57-83设计的建筑物称为旧防雷建筑物 , 在其之后,按《建筑物防雷 设计规范》 GB50057-94设计的建筑物称为新防雷建 筑物。
对于一个区域内的建筑物防雷设施而言, 可能同时有新、 旧两种防雷建筑物, 还可能同时有新的或旧的不同防雷类别的防雷建筑物。为了叙述问题方便 , 将新、 旧防雷建筑物进行编码 , 如第一类工业防雷建筑物和构筑物记为 JG1, J 代表旧防 雷建筑物、 G 代表工业,数码 1、 2、 3代表防雷类别, M 代表民用 ,Q 代表其它 ,X 代表新防雷建筑物,如表 1所示。
2防雷建筑群共用接闪器的设计原则
由于旧规范已经停止使用,防雷建筑群共用接闪器的设计问题实际上就是按 新规范设计共用接闪器的问题 , 这里主要论述共用避雷针阵问题,可分为如下 5种情况:
(1)区内全部建筑物是新建的或将要建设的建筑物
首先,区内建筑物按其使用性质进行防雷分类、按实际情况,确定接闪器的 位置,防雷建筑物共用周围的接闪器。但由于区内有不同的防雷建筑物,因而确 定其保护范围的方法也不同,应逐一按防雷建筑物的防雷类别采用相应的滚球半 径,对其周边接问器确定保护范围。如图 1所示:一个新建 的仓库群,内有 10
幢建筑物:A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 、 G 、 H 、 I 、 J 分别属于三类防雷建筑物 X 1 、 X 2
、 X 3。
现说明 E 仓库和 B 仓库共用接闪器的保护范围的确定方法:
E 仓库的防雷类别为二类(X
2
) 。故接闪器的保护范围采用半径为 45m 的滚球
来确定,滚球所滚动的对象是 E 仓库周围的避雷针:N 2 、 N
3
、 N
6
、 N
7
、 N
11
、 N 12 , E
仓库应在半径为 45m 的滚球所确定的保护范围内;而 B 仓库是一类 , 采用的滚球
半径是 30m, 滚球滚动的对象是其周围的避雷针 : N 2 、 N
3
、 N
6
、 N
7
, 同样 B 仓库应在
半径为 30m 的滚球所确定的保护范围内;其他类推。
(2)在旧建筑物区内新建一幢防雷建筑物
在旧建筑物区内及其共用接闪器的情况下在其中设置新防雷建筑物 , 新防雷 建筑物周边的共用接闪器的保护范围按该新防雷建筑物的防雷类别所规定的滚 球来确定,如果旧防雷建筑物及其周边共用接闪器没有改动,旧防雷建筑物周边
的共用接闪器保护范围仍按折线法确定。
如图 2所示,如果除 E 仓库外 , 其他仓库是旧防雷建筑物 , 则 E 仓库应在其周
边共用接闪器 N 2 、 N
3
、 N
6
、 N
7
、 N
11
、 N
12
按滚球法、采用半径为 45m 的 滚球所确定
的保护范围之内。而其他旧建筑物周边的接闪器仍按折线法确定其保护范围。 (3)防雷建筑物类别升级
如果在旧防雷建筑群中有一幢建筑物升级使用。如由三类防雷建筑物升级为 二类防雷建筑物 , 则其周边接闪器的保护范围应按滚球法所规定的用半径为 45m 的滚球来确定。而其他旧建筑物周边的共用接闪器的保护范围仍按折线法确定 , 如果区域内还有其他己建成的新防雷建筑物并共用接闪器 , 其周边的接闪器的保 护范围按其相应的滚球来确定。
(4)防雷建筑物的整改
防雷建筑物整改应按新规范确定防雷类别,然后按滚球法、采用相应的滚球 确定其周边的共用接闪器的保护范围。其他同上。
(5)在一幢建筑物上添加新的设施
这种情况相当普遍,如一幢综合大楼大面添加了卫星天线或其他重要的电子 设备 , 需要另设避雷针保护 , 这样,大楼原有的接闪器与新设置的接闪器构成共用 接闪器。按新添加设备的重要性确定防雷类别,然后按滚球法确定共用接闪器的 保护范围。
3结语
建筑物共用接闪器是一个普遍现象 , 国家防雷法规上迄今为止没有明文规定, 本文的目的是提出这个问题以求防雷界人士的共识 , 这对于防雷技术法规的建设 是有裨益的。
参考文献
1《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94 2《建筑防雷设计规范》 GBJ57-83
范文五:防雷接闪器包含了避雷塔
防雷接闪器包含了避雷塔,避雷针,避雷网,避雷带,避雷线等
避雷塔主要用在工厂等空旷地带,避雷针主要 用在楼体上,避雷网装在女儿墙上,避雷网有用在罐体上,避雷线用在高压传输线路上。
有的避雷装置混合使用
请问钢屋面的单层厂房(层高不超过8m ),利用屋面做接闪器,是否可以不额外加装扁钢避雷带?
11. 6.5 对于利用钢板、铜板、铝板等做屋面的建筑物,当符合下列要求时,宜利用其屋面作为接闪器:
l 金属板之间具有持久的贯通连接;
2 当金属板需要防雷击穿孔时,钢板厚度不应小于4mm ,铜板厚度不应小于5mm ,铝板厚度不应小于7mm ;
3 当金属板不需要防雷击穿孔和金属板下面无易燃物品时,钢板厚度不应小于0.5mm ,铜板厚度不应小于0.5mm ,铝板厚度不应小于0.65mm ,锌板厚度不应小于0.7mm ;
防雷接闪器主要是指直击雷的防护措施中的一个重要环节,其作用就是在打雷时,吸引雷电流过来并通过其后端连接的引下线泄放入地,从而保证在其防护范围内的其他建构筑及人员免受直击雷侵害。其类型包括避雷针、带、线等
建筑物未设计接闪器、避雷引下点应如何进行接地连接
利用建筑物四周的主筋做引下线,连接到接地体上,距地1.5米做断接卡,做检测点
哪些东西可以作为接闪器
除了避雷针、避雷线、避雷线和避雷网之外,建筑的金属屋面和金属构件可以用作为接闪器
做民用建筑接地防雷预算接闪器用10的镀锌圆钢沿女儿墙、天沟、屋脊安装套哪个子目
避雷网安装(沿混凝土块敷设
屋面明装避雷带改为暗装是不是要加装针型接闪
建议加装避雷针
金属压型彩钢板作防雷接闪器如何联接
可以与彩钢板的支柱相焊接,就是要用点材料。即通过搭接,用圆10 或圆12的钢,ao 成弧型 双面施焊,长度不少于6D ,有难度单面,不少于12D 。
避雷引下线 可靠的电气连接 什么叫做可靠的电气连接? 是指引下线无损坏?还是单独接地线?
可靠连接,不是指单独接地线,而是指连接必须可靠。以圆钢跨接焊接为例,就是要按规范要求,满足焊接长度为圆钢直径的6倍,双面焊,保证焊接质量,譬如说,焊缝不能咬边、假焊等。这就是可靠连接。
单独接地线,而且最好与建筑物的钢筋连成一体!
是指与接地体可靠连接,一般指可靠焊接,不易断开
可靠的电气连接,通俗的讲就是能迅速把雷电电荷引入地下,不影响其它用电线路和设备的手段。按照接地规范施工和验收来保证可靠的电气连接。单独接地线只是其中的一个方式
避雷针的引下线和接地线有什么关联?可以相接吗?
当然要相连接,外部防雷三部分 接闪器(如避雷针) 引下线 接地
引下线就是要接地的,要不然雷电流怎么泄放呢? 等电位接地,一是为了防止在有大的雷电脉冲电流经过设备,造成设备间有电位差,从而损坏设备,当然等电位是要接地的
等电位联结有总等电位联结、局部等电位联结和辅助等电位联结.
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