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如何利用金属屋面与金属构件作防雷接闪器

  许多建筑物在建造的过程中,除了建筑用钢筋之外,还应用了其他金属材料。例如,在屋顶利用彩钢板,或在建筑物顶端架设金属构件,雨水槽,栏杆或衬里钢板等。由于这些屋顶设施本身具有良好的导电性能,因此,可以考虑利用这些金属材料作为接闪器,这样就形成了接闪装置的天然构件。


金属屋面


  屋顶上的接闪装置是指屋顶上的金属构件组成的总体,最容易受到雷击的部位都应装上接闪装置。各类金属屋面或屋顶的金属构件作为接闪器时,必须有良好的接地。


  不是所有的金属屋面都可以作为接闪器。在《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010中规定,除第一类防雷建筑物外,金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器,但要符合介绍拿起的工艺要求。


  首先,屋顶金属板间的连接应是持久的电气贯通,无绝缘被覆层。为此,可采用铜锌合金焊,熔焊,卷边压接,缝接,螺钉或螺栓连接等方式来连接。其次,当金属屋面下面没有存放易燃易爆物品时,金属屋面如果是铝板制成的,则其厚度应不小于2MM,如果是不锈钢,热镀锌钢,钛和铜板制成的,其厚度应该不小于0.5MM;如果金属屋面的制作材料是铝板,则它的厚度应不小于0.65MM,金属屋面如果是锌版制成的,其厚度应不小于0.7MM。当金属屋面下面存放了易燃物品时,除了需要采取隔离措施之外,对金属板的厚度要求更加严格,如果屋面是不锈钢,热镀锌钢和钛板制成的,其厚度不应小于4MM;金属屋面如果是铜板制成的,其厚度不应小于5MM;金属屋面如果是铝板,则厚度不应小于7MM。另外,如果是非永久电气连接,这些金属构件必须通过金属导体连接,而且连接必须符合规范的规格要求。


  屋顶金属装置作为天然接闪器要注意以下情况。首先,一个很慢的非金属涂层,在直接雷击时不能认为时绝缘的。直接雷击时的能量很高,能够产生最高达到10000度的高温,作为天然引下线的部件,它与屋顶金属板之间的连接处不能有非金属涂层,涂层在接闪时被击穿。其次,如果通过连接建筑物内部的金属管,电缆,天线引线使雷电流进入建筑物内部,影响电气与电子设备,甚至导致其损坏,此时需要在屋顶设施上设立单独的接闪器。因此,为了阻止雷电流的侵入,当利用屋脊,屋檐及金属构件作为接闪器后,建筑物外沿部分的接闪器必须尽可能地直接靠近边沿安装。


  对于烟囱,接闪器可直接安装在烟囱上。在烟囱内部若存在金属套管,必须保持烟囱套管导电部分的安全隔离距离,接闪杆应带有隔片或隔套,金属套管应连接到等电位联接装置中。在ETC的规范当中,考虑到烟囱,放散管,呼吸阀,排放管等可能排放爆炸危险气体,蒸汽或粉尘,极易在直接雷击时引起火灾与爆炸,因而除了要求这些设施本身需要处在接闪器保护范围之内外,还要求在无管帽时接闪器需要保护到管口上方半径为5M的半球体,当然,如果排放的这些爆炸危险性气体通过引燃或永远达不到爆炸浓度,防雷设计时,只需要保护到管帽或管口。

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