论文行业标准建筑物防雷设计规范在太阳能热水器应用实例是关于本文可作为相关专业建筑物防雷设计规范论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文建筑防雷设计规范2016论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
摘 要：太阳能热水器的使用越来越普及,但是现阶段国家尚未出台太阳能热水器的防雷安装和验收规范.这种情况导致太阳能热水器存在较大的防雷安全隐患.通过对照《建筑物防雷设计规范》,分析了太阳能热水器防雷措施的做法,为防雷技术人员提供参考.
关键词：太阳能热水器；直擊雷；雷电波入侵
中图分类号：TU895 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）27-0161-02
引言
国家标准《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）发布于2010年11月3日,2011年10月1日正式实施.为使建筑物防雷设计因地制宜地采取防雷措施,防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失,以及雷击电磁脉冲引发的电气和电子系统损坏或错误运行而制定本规范.本规范适用于新建、改建、扩建建筑物的防雷设计.规范对建筑物防雷规范,建筑物的防雷措施、防雷装置、防雷击电磁脉冲的一些要求作出详细说明.
太阳能热水器在多层建筑应用较多,但多数设计院并不会对太阳能热水器进行防雷安全设计.这将会给建筑物防雷留下安全隐患.本文通过对照规范GB50057-2010,分析了太阳能热水器的防雷做法,提供防雷技术人员参考.
1 太阳能热水器的构成
太阳能热水器主要由集热器,保温水箱、直架、连接管道、控制部件构成.每年都有阴云雨雪以及冬季日照不足天气,在此气候下主要靠电加热止水,多数太阳能热水器都内置电加热回路,并通过电源线和室内电源连接.另外为了监控太阳能热水器的水位,水温等信息,太阳能热水器一般都有信息采集、输出、显示.这些信息都是通过信号线路传入室内.
2 防直击雷措施
2.1 防直击雷方法探讨
为了充分获得太阳能,太阳能热水器一般都是安装在建筑顶部.这往往造成热水器不在接闪器的保护范围内.作为防雷安全考虑,太阳能热水器应有专门的防直击雷措施.GB50057-2010第4.5.4第一款规定：“无金属外壳或者保护网罩的用电设备应处于接闪器的保护范围内.”太阳能热水器直击雷防雷措施大致分为两种：一种是将热水器钢结构支架和屋面防雷装置可靠电气连接,另外一种做法是专门为太阳能热水器设置接闪器.要注意,第一种方法是将太阳能热水器直接作为接闪器使用.GB50057-2010第5.2.8条第二款规定：“输送和储存物体的钢管和钢罐的壁厚不应小于2.5mm.”太阳能热水器的结构大致分为涂彩板、保温层、不锈钢内胆.水箱外壳的涂彩板厚道如果达不到2.5mm,第一种防雷方案就不符合GB50057-2010第5.2.8的规定.多数情况我们在给太阳能热水器做防雷设计时无法知道太阳能热水器的相关规格,因此专门为太阳能热水器设置接闪器将更为安全.
2.2 接闪器高度和规格确定
从经济美观的角度来看,专门为太阳能热水器设置接闪杆较为合适.太阳能热水器接闪杆的高度运用GB50057-2010附录D“滚球法确定接闪器的保护范围”来确定.滚球法是以Hr为半径的一个球体,沿建筑滚动,当球体只触及接闪器不触及需要保护的太阳能热水器时,则认为太阳能热水器处于接闪器的保护范围内.Hr的取值和建筑物的防雷分类有关,第一类防雷建筑为30米,第二类防雷建筑为45米,第三类防雷建筑为60米.
和此同时,我们要注意接闪杆直径要满足GB50057-2010第5.2.2规定：“杆长1m以下时,圆钢不应小于12mm,钢管不应小于20mm；杆长1m-2m时,圆钢不应小于16mm,钢管不应小于40mm.”
3 感应雷和雷电波入侵的防护
21世纪信息电子电气时代,雷电灾害表现形式也多以电子电气设备的运行受到干扰、失控或损坏瘫痪体现出来,因此,电源系统防雷基本上就是对电子电气设备正常工作保护和使用人员人身安全保护的系统.
3.1 SPD的选用
电涌保护器是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置.当电气回路或者通信线路因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,电涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害.笔者在图审和现场验收工作中发现,多数太阳能热水器并未设计和安装电涌保护器.太阳能热水器属于暴露在LPZ0区的用电设备,容易遭受直接雷击,雷击电磁场强度并没有衰弱.当雷雨天气来临时太阳能热水器若无电涌保护器保护,会危及室内人身安全.GB50057-2010第4.5.4规定；“固定在建筑物上的用电设备在配电箱内应在开关的电源侧设Ⅱ级实验的电涌保护器,其电压保护水平不应大于2.5kV.”由于太阳能热水器已和接闪器连接分流,流经电涌保护器的电流所产生的能量不会很大,而且安装在太阳能热水器的电涌保护器需要和总配电箱的电涌保护器在能量上配合,因而选择Ⅱ级实验的电涌保护器而不是Ⅰ级实验的电源保护器.电涌保护器越靠近需要保护的设备,其保护越有效,所以在开关的电源处设置电涌保护器.
3.2 线路防雷措施
当建筑物或设备并不处于雷暴活动区域内,或者虽然在雷暴活动区域内,建筑物或设备虽然受到防直击雷的防雷装置的保护,但由于所处位置磁场强度的没有减弱的情况下,设备设施仍会遭到雷害,原因是仅有外部防雷装置,并不能避免沿线路侵入雷电过电压行波.通常闪电电涌侵入的方式有以下三种：（1）雷电直接击在金属导线,高电位的闪电电涌沿着导线两边传播而引入室内.（2）由于雷云对大地放电或雷云之间迅速放电形成的静
电感应和电磁感应,它们在各种线缆中感应出几kV到几十kV的高电位,沿着导线传播而引入室内的.（3）雷电闪击在房子或房子附近入地,因其通过地网入地时,在地网上会发生数十千伏到数百千伏的高电位,这高电位通过电力线的零线、通信系统的保护地线传入室内,并沿着线缆传播到别处,殃及更大范围.
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参考文献：
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