超高层智能化办公楼防雷接地系统研究与设计

摘要

雷电是发生于天空中一种雄伟壮观而又具有破坏性的天气现象，具有瞬态高电压、大电流、强电磁辐射的性质，常常击中建筑物和设备而造成重大的灾害事故。随着社会经济的发展，各种新型建筑材料、机电设备及计算机网络系统在建筑行业中的应用，使建筑物更加智能化和高层化，各种高层、超高层建筑越来越多，已成为城市发展的一种新趋势。而如何保护这些超高层建筑物及其内部设备不受雷电的危害，成为一个急需解决的课题。 本文通过雷电产生的原理及对建筑物造成破坏的方式进行分析，并对超高层智能化建筑物的主体结构、内部电气、电子设备的防雷性能进行研究，对超高层智能化办公楼的防雷接地系统从防直击雷、防雷电波、防雷电电磁感应等三个方面进行设计，具体工作如下: (1)对避雷针高度和保护半径的计算、引下线数量及截面积的计算、接地装置的选用及安装，设计了由超高层建筑屋面接闪器、避雷引下线、均压环及接地装置构成外部雷电防御系统，保护建筑物不受直击雷伤害; (2)对埋地电缆和管道屏蔽电流的计算、浪涌保护器分级模式冲击电流计算，确定了采用接地和分级保护的原则，设计了进出建筑物的金属管道、高低压电缆等金属导电体接地系统、高低压配电柜、变压器及户内设备处分级设置浪涌保护器等保护方案，以有效防止雷电波的侵入伤害; (3)对建筑物内部金属管道、金属设备感应电压和电流值计算，确定电磁感应的衰减程度，对建筑物内的配电系统、智能化弱电系统接地方式及等电位联接系统进行设计，保护建筑物内电气系统、计算机等弱电控制系统不受雷电磁感应的危害。 (4)通过中关村SOHO国际大厦的防雷接地系统设计，证实了上述理论分析和设计方案的可行性。 本文研究并设计了一套完整可行的超高层智能化写字楼电气防雷系统，为同类建筑的防雷提供了借鉴依据，大大提高了超高层建筑的设计与施工质量。

目录

声明

摘要

1．1选题的背景及意义

1．2国外对超高层建筑防雷接地系统的研究

1．2．1机械时代防雷接地技术

1．2．2电气时代防雷接地技术

1．3国内对超高层建筑防雷接地技术的研究

1．4目前防雷工作的问题及研究重点

1．5本文研究的主要内容

1．6本章小结

第2章雷电产生的原理及表现形式分析

2．1雷电产生的原理

2．2雷电的表现形式分类

2．3雷电对建筑物破坏分析

2．4本章小结

第3章超高层智能化办公楼特点及防雷特性分析

3．1超高层智能化建筑的概念

3．2超高层智能化办公楼发展背景及意义

3．3超高层智能化办公楼防雷技术特性

3．3．1超高层智能化办公楼易受雷击的部位

3．3．2防雷保护区的划分依据及保护原则

3．3．3超高层办公楼年预计雷击次数

3．3．4建筑物的防雷分类

3．4本章小结

第4章超高层智能化办公楼防雷技术要点分析

4．1超高层智能化办公楼防直击雷的措施

4．1．1屋面接闪器的设置

4．1．2避雷针选取原则及计算

4．1．3避雷引下线及均压环的设置

4．1．4接地装置的设计与选型计算

4．2超高层智能化办公楼防雷电波侵入的措施

4．2．1电缆及管道进入建筑物时采取的措施

4．2．2埋地电缆屏蔽层截面积的计算

4．2．3电涌保护器的选用原则及计算

4．3超高层智能化办公楼防雷电感应的措施

4．3．1感应电压和电流的计算

4．3．2配电系统防雷电磁感应措施

4．3．3等电位联结

4．4本章小结

第5章SOHO国际大厦防雷接地系统的设计

5．1工程概述

5．2SOHO国际大厦防雷等级的确定

5．3接闪器的设计与安装

5．3．1接闪器的设计

5．3．2避雷带安装

5．3．3避雷网安装

5．4避雷引下线及均压环的设计与安装

5．4．1避雷引下线数量的计算

5．4．2避雷引下线截面积的计算

5．4．3避雷引下线的安装

5．4．4接地测试点安装

5．4．5均压环的设计

5．5接地装置及接地干线设置

5．5．1接地装置的设计及安装

5．5．2接地干线的安装要求

5．6电涌保护器的设置

5．7等电位联结

5．7．1总等电位设计

5．7．2局部等电位设计

5．7．3等电位箱安装

5．7．4金属管道的等电位联结

5．8接地电阻值测试

5．9防雷接地系统验收检测

5．10大厦防雷接地系统运行情况

5．11本章小结

第6章总结与展望

参考文献

致谢