一、 防雷原理(lǐ)

直击雷经过接闪器[如避雷针（带）]、引下線(xiàn)和接地装置而直接泄放入地，从而防止建筑物(wù)或者需要防护的构建物(wù)等遭受雷击伤害。

完整系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷，本案只要有(yǒu)外部防雷:

外部防雷包括接闪器（避雷针、带、線(xiàn)）、引下線(xiàn)（建筑物(wù)钢筋、人工引下線(xiàn)）、接地装置（接地體(tǐ)、地网）等等，其主要的功能(néng)是為(wèi)了确保建筑物(wù)或构建物(wù)等本體(tǐ)免受直击雷的侵袭，将可(kě)能(néng)击中建筑物(wù)的雷電(diàn)通过避雷针、避雷带、引下線(xiàn)、接地體(tǐ)等，泄放入大地。

当雷電(diàn)发生在距离建筑物(wù)或构建物(wù)较近的地方，通过避雷针将可(kě)能(néng)击中于建筑物(wù)本體(tǐ)的雷電(diàn)吸引并通过避雷针泄放入大地，引雷进入大地的过程，避雷针必须和树木(mù有(yǒu)绝缘层隔离，引下線(xiàn)要用(yòng)绝缘管等绝缘物(wù)质包裹着，防止雷電(diàn)流进入树木(mù，对树木(mù产生破坏。

二、设计依据

1 甲方提供的设计要求；

2. 《古树名木(mù防雷技术规范》

3. 《中华人民(mín)共和國(guó)文(wén)物(wù)保护法》；

4. 《文(wén)物(wù)建筑防雷技术规范》QX189-2013

5. 《文(wén)物(wù)建筑雷電(diàn)防护技术规范》DB11/741-2010；

6. 《建筑物(wù)防雷设计规范》GB50057-2010；

7. 《古建筑木(mù结构维护与加固技术规范》GB50165-92；

8. 《建筑物(wù)防雷》IEC 61024

9. 《古建筑物(wù)木(mù结构维护与加固技术规范》lGB50165-92  （摘要）

10. 其它现行國(guó)家规范、规程及标准；

11. 现行文(wén)物(wù)保护、管理(lǐ)规范、规定和条例；

三、防雷、接地系统设计；

3.1 防雷等级

根据《古树名木(mù防雷技术规范》规定本工程应划分(fēn)為(wèi)第二类防雷文(wén)物(wù)建筑。应根据该规范进行设计、施工。

本次古树防雷系统主要有(yǒu)：避雷针、引下線(xiàn)、接地装置等系统构成。避雷针主要用(yòng)于防直击雷，等電(diàn)位连接进行侧击防护。由于古树防雷设置不仅要具有(yǒu)实效性，同时要尽量保持其原有(yǒu)风貌，所以用(yòng)避雷针不超出树木(mù太多(duō)的情况下，根据滚球半径法，能(néng)覆盖整个树木(mù，保持美观的同时做到防雷的效果。

3.2 防直击雷措施

3.2.1 接闪装置

依据规范要求，本方案采用(yòng)避雷针的接闪方式。在古树顶部附近做避雷针，避雷针采用(yòng)预放電(diàn)避雷针，下面加防雷支杆2米左右，避雷针应与树木(mù采用(yòng)可(kě)伸缩性抱箍固定，可(kě)伸缩性抱箍為(wèi)生态抱箍，可(kě)随树木(mù生長(cháng)伸缩，不影响树木(mù，同时起到固定的作用(yòng)。

由于本次防雷设计范围仅為(wèi)树木(mù的整體(tǐ).周围其余建筑均无任何防雷保护装置，根据滚球半径法计算：Rp=½{h(2hr-h）+Δt(2hr+Δt)}

3.2.2 引下線(xiàn)装置

根据DB11/741-2010《文(wén)物(wù)建筑雷電(diàn)防护技术规范》第7.3.1.4条要求，“第二类防雷文(wén)物(wù)建筑引下線(xiàn)分(fēn)布间距不大于18米；冲击接地電(diàn)阻值不大于10Ω”。“根据现场环境实际情况，引下線(xiàn)沿树干引下。每棵树用(yòng)两根引下線(xiàn)，分(fēn)别引导到树的旁边处的不同的接地装置上。為(wèi)保证引下線(xiàn)与其他(tā)接触物(wù)质起到良好的绝缘性，采用(yòng)直径50mm交联聚乙烯保护管进行全程绝缘保护，若现场施工环境不具备安装条件，可(kě)将引下線(xiàn)进行明敷设，明装引下線(xiàn)在尽量保持隐蔽不影响树木(mù美观的前提下最短路径垂直引下，為(wèi)求整體(tǐ)美观性，经过专业的涂刷工艺，将接地保护管尽量与树木(mù等周围环境颜色保持一致。

3.2.3 接地装置

1）防雷接地装置的接地電(diàn)阻与土质的关系：

接地装置的接地電(diàn)阻与土壤電(diàn)阻率、接地装置的结构和布置有(yǒu)关。接地系统的接地電(diàn)阻值与土壤電(diàn)阻率和接地系统的面积的关系式如下：

R≈0.5x   （1）

式中：-土壤電(diàn)阻率，单位：Ω·m；S-接地系统的面积，

单位：m²。

公式（1）表明，土壤電(diàn)阻率越大，接地電(diàn)阻值就越高。而古树周围的土壤電(diàn)阻率较高。正是由于古树的特性给防雷接地装置的接地效果带来了一系列问题：接地阻值不易降低，地阻值受季节影响易反复，土质坚硬、施工困难等。

2）降低接地電(diàn)阻的方法

在高土壤電(diàn)阻率地區(qū)要求获得较低接地電(diàn)阻的方法主要有(yǒu)：

采用(yòng)多(duō)支線(xiàn)外引接地装置，即扩大接地系统的面积。从前述的接地系统的接地電(diàn)阻值的计算公式可(kě)以看出：接地系统的接地電(diàn)阻值R与接地系统的面积S的平方根成反比。因此，扩大接地系统的面积是可(kě)以降低接地系统的接地電(diàn)阻。

但对于古树而言，其接地系统面积几乎可(kě)以无限扩大。因此，接地系统采用(yòng)挖一个長(cháng)5米深1米宽1米的深沟，铺设接地材料，把電(diàn)阻尽可(kě)能(néng)的降低。

四，防雷材料

避雷针

提前放電(diàn)避雷针JLT-A6000

产品说明

提前放電(diàn)避雷针，JLT-A6000主要特点：

1、非電(diàn)子式，長(cháng)寿命；
2、雷击后防护质量不会改变；
3、无電(diàn)子系统，不会因浪涌冲击而损坏；
4、提供不同保护半径的多(duō)种型号选择；
5、当有(yǒu)闪電(diàn)时，才会自我激活，安全可(kě)靠；
6、外形美观；
7、无需维护.

技术参数：

提前放電(diàn)避雷针，JLT-A6000工作原理(lǐ)：

LDY-A6000  避雷针主要由激发器从自然界的電(diàn)场中吸收并储存能(néng)量。反射器及避雷器针尖与大地有(yǒu)良好的電(diàn)气连接，处于等電(diàn)位状态。
所以通常情况下，激发器与反射器之间有(yǒu)電(diàn)场强度，每当雷闪发生前，電(diàn)场强度会迅速增大，激发器与反射器之间的電(diàn)位差大致相当于
雷云与大地之间的電(diàn)位，他(tā)们之间的電(diàn)压降迅速增加会造成尖端打火，并使尖端周围的空气离子化，形成尖端放電(diàn)现象。避雷针的中央
收集杆和激发器之间的電(diàn)场迅速增加，造成尖端产生的空气离子化，并在极短的时间内放電(diàn)，因大量离子的存在，从而使大自然的Corona
效应减低，产生一预期上行的放電(diàn)通道，可(kě)迅速、安全地将雷電(diàn)截击及全泄放到大地。

引下線(xiàn)的安装

各建筑的引下線(xiàn)上端与避雷针连接，下端与接地母線(xiàn)相连接，连接方式采用(yòng)放能(néng)焊接工艺。在树木(mù两侧设计两根引下線(xiàn)，并用(yòng)绝缘管保护。每处引下線(xiàn)的冲击電(diàn)阻不应大于10欧姆。明敷的引下線(xiàn)在距地面上2.7m至距地下0.3m处采用(yòng)直径交联聚乙烯保护管，要求保护管总壁厚达到3mm以上的保护措施，尽量设置在行人不易接触之处，塑料管的颜色应与建筑颜色相统一。

引下線(xiàn)应尽量避开人员出入口，对无法避开行人的引下線(xiàn)除做好绝缘保护措施外，应在引下線(xiàn)护套管上加装警示标志(zhì)牌，确保行人安全。

接地材料

1、接地材料有(yǒu)以下要求：

a、采用(yòng)热镀锌钢管时，钢管壁厚不小(xiǎo)于3.5m;

b、采用(yòng)热镀锌角钢管，角钢不小(xiǎo)于50mm*50mm*5mm;

c、采用(yòng)热镀锌扁钢时，扁钢不小(xiǎo)于40mm*4mm;

d、采用(yòng)热镀锌圆钢时，圆钢直径不小(xiǎo)于8m;

e、非金属接地模块分(fēn)為(wèi)烧制型与压制型，常用(yòng)规600mm*150mm*100mm,

f、铜包钢接地棒，镀铜厚度；≤0.25mm，ф16*1500mm型号JLTD-1500

g、离子接地棒时，JLTD-1000/54

h、采用(yòng)物(wù)理(lǐ)降阻剂时，電(diàn)阻率R=0.45，降阻率在60-95%之间，石墨含量70%，型号：JLTD-JZJ-25与JLTD-JZJ-10

2、地网施工布置

地网布置依据地形设计為(wèi)一字。

3、地网挖掘

接地地网挖掘深度大于0.8米，根据土壤如：石头、沙土、建筑垃圾、黄土等情况，北方城市一定要达到冻土层以下。

4、焊接与防腐处理(lǐ)

接地體(tǐ)（線(xiàn)）的连接应采用(yòng)焊接，焊接处焊缝应饱满并有(yǒu)足够的机械强度，常见的焊接分(fēn)為(wèi)：電(diàn)焊与放热焊接。焊接不得有(yǒu)夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷，焊接处的药皮敲净后，刷沥青做防腐处理(lǐ)。

采用(yòng)搭接焊时，其焊接長(cháng)度如下：1）镀锌扁钢不小(xiǎo)于其宽度的2倍，三面施焊。（当扁钢宽度不同时，搭接長(cháng)度以宽的為(wèi)准）。敷设前扁钢需调直，煨弯不得过死，直線(xiàn)段上不应有(yǒu)明显弯曲，并应立放。2）、镀锌圆钢焊接長(cháng)度為(wèi)其直径的6倍并应双面施焊（当直径不同时，搭接長(cháng)度以直径大的為(wèi)准）。3）镀锌圆钢与镀锌扁钢连接时，其長(cháng)度為(wèi)圆钢直径的6倍。4 ）镀锌扁钢与镀锌钢管焊接时，為(wèi)了连接可(kě)靠，除应在其接触部位两侧进行焊接处，还应直接将扁钢本身弯成弧形与钢管焊接。

影响接地電(diàn)阻原因

1)选择地网接地線(xiàn)及导體(tǐ)截面不足，或对系统发展规划的短路電(diàn)流分(fēn)析结果偏差较大，使接地線(xiàn)及导體(tǐ)的截面不能(néng)满足热稳定校验的要求。

2)对接地装置施工防机械损伤、防腐蚀问题重视不够，或根本没有(yǒu)采取必要的防腐措施。

3)接地装置敷设时埋设深度不够，垂直接地體(tǐ)间距过小(xiǎo)，焊接质量不合格，没按设计规定进行规范施工，防雷地网材料选用(yòng)了不合格的接地材料。

4)接地體(tǐ)(線(xiàn))连接不正确，在一个接地線(xiàn)中串接了几个需要接地的電(diàn)气设备，直接接地或经消弧線(xiàn)圈接地的变压器，没有(yǒu)采用(yòng)专用(yòng)的接地線(xiàn)。

5)独立避雷针没有(yǒu)设独立的集中接地装置，或该接地装置与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连接点，沿接地體(tǐ)的長(cháng)度小(xiǎo)于15m。

6)土壤電(diàn)阻率偏高，没有(yǒu)按规程要求正确选用(yòng)高效降阻剂。降阻剂现在市场价格混乱，建议采用(yòng)石墨含量高的物(wù)理(lǐ)降阻剂。

部分(fēn)防雷接地材料

1）非金属接地模块

产品分(fēn)类：压制型

常用(yòng)尺寸:400mm*500mm*60mm

规格型号：JLTD-01M

外观种类：長(cháng)方形、圆柱型、梅花(huā)型等

产品性能(néng)及特点
1、接触電(diàn)阻大大降低 2、接地電(diàn)阻稳定

3、减少地電(diàn)位及反击 4、使用(yòng)寿命長(cháng)

5、施工安装简单
产品使用(yòng)方法
1、低電(diàn)阻接地模块可(kě)选有(yǒu)垂直埋置或水平埋置。埋置深度不宜小(xiǎo)于0.9米，一般為(wèi)0.8~1.0米
2、采用(yòng)多(duō)个模块埋置时,模块相距不宜小(xiǎo)于2.0米.如条件不允许,或适当减小(xiǎo),与此同时就减小(xiǎo)计算模块用(yòng)量时模块系数的取值.
3、把模块包裹上JLTD-Z25高效防腐降阻剂.
4、回填上时应多(duō)灌水,分(fēn)层夯实,回填完毕后再次浇水湿润.等模块充分(fēn)吸湿(72小(xiǎo)时)以后测量接地電(diàn)阻.

2）铜包钢接地棒JLTD-1500

铜包钢接地棒有(yǒu)组合式和单根式的两种，组合式接地棒施工更加方便，配有(yǒu)同轴连接管、驱动头和钻头等配件，根据不同地质及使用(yòng)要求可(kě)以通过硅黄铜连接管连接，任意增加镀铜接地棒的長(cháng)度。顶端采用(yòng)驱动头（连接螺栓）连接，供接地棒打深时打击使用(yòng)。末端采用(yòng)特制钻头（连接螺栓）连接，将接地棒打深。

技术参数

1.镀铜层厚度≥0.254mm(符合UL 467《接地与搭接设备安全标准》)2.抗拉强度60000n/cm23.平直度误差≤1mm/m4.铜层可(kě)塑性：接地棒（線(xiàn)）弯曲30度时，折角内外缘无裂缝现象5.铜层结合度：经附着力试验，除虎口钳钳口咬合处出现剥落铜层，其余部分(fēn)铜钢结合良好，未出现剥离现象。可(kě)以按要求的長(cháng)度连接接地棒，接地棒可(kě)以深入地下30m，而不受任何可(kě)能(néng)增加土壤電(diàn)阻率及接地電(diàn)阻的气候条件（如干旱和霜）的影响。

降阻剂由多(duō)种成份组成，其中含有(yǒu)電(diàn)解质、石墨、固化剂、润滑剂、高效防腐剂及填充材料等。它呈黑色粉末状，是一种良好的导電(diàn)體(tǐ)。将它施于接地體(tǐ)和土壤之间，一方面能(néng)与金属接地體(tǐ)紧密结合，形成足够大的電(diàn)流流通面；另一方面又(yòu)能(néng)向周围土壤渗透，有(yǒu)效降低周围土壤電(diàn)阻率，在接地體(tǐ)周围形成了一个变化平缓的低電(diàn)阻區(qū)域，从而达到降低接地電(diàn)阻值的目的。