? ? 防雷裝置是指接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護(hù)器(SPD)及其他連接導(dǎo)體的總和。
? ? 一般將建筑物的防雷裝置分為兩大類(lèi)——外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置。外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成,即傳統(tǒng)的防雷裝置。內(nèi)部防雷裝置主要用來(lái)減小建筑物內(nèi)部的雷電流及其電磁效應(yīng),如采用電磁屏蔽、等電位連接和裝設(shè)電涌保護(hù)器(SPD)等措施,防止雷擊電磁脈沖可能造成的危害。
? ? 接地裝置是防雷裝置的重要組成部分。接地裝置向大地泄放雷電流,限制防雷裝置對(duì)地電壓不致過(guò)高。除獨(dú)立避雷針外,在接地電阻滿足要求的前提下,防雷接地裝置可以和其他接地裝置共用。
? ? 現(xiàn)代建構(gòu)筑物綜合防雷包括了直擊雷、雷電感應(yīng)、雷電波侵入防護(hù)三大部分。一套?完善的防雷設(shè)施,為了實(shí)現(xiàn)其對(duì)不同雷害的防護(hù)目的,必須采取接閃、分流、屏蔽、均?壓、接地等技術(shù)措施。因此,建筑物防雷設(shè)施應(yīng)包括接閃器、引下線、接地裝置、屏蔽、?等電位連接、合理布線、浪涌保護(hù)等技術(shù)環(huán)節(jié)。
1、接閃器
? ? 接閃器就是專(zhuān)門(mén)用來(lái)接受雷閃的金屬物體。接閃的金屬桿稱(chēng)為避雷器,接閃的金屬線稱(chēng)為避雷線或架空地線,接閃的金屬帶、金屬網(wǎng)稱(chēng)為避雷帶或避雷網(wǎng)。所有的接閃器都必須經(jīng)過(guò)引下線與接地裝置相連。
避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)和避雷帶都是接閃器,它們都是利用其高出被保護(hù)物的突出地位,把雷電引向自身,然后通過(guò)引下線和接地裝置,把雷電流泄入大地,以此保護(hù)被保護(hù)物免受雷擊。接閃器所用材料應(yīng)能滿足機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕的要求,還應(yīng)有足夠的熱穩(wěn)定性,以能承受雷電流的熱破壞作用。
(1)避雷針
? ? 避雷針一般用鍍鋅圓鋼或鍍鋅焊接鋼管制成。它通常安裝在構(gòu)架、支柱或建筑物上,其下端經(jīng)引下線與接地裝置焊接。由于避雷針高于被保護(hù)物,又和大地直接相連,當(dāng)雷云先導(dǎo)接近時(shí),它與雷云之間的電場(chǎng)強(qiáng)度最大,所以可將雷云放電的通路吸引到避雷針本身并經(jīng)引下線和接地裝置將雷電流安全地泄放到大地中去,使被保護(hù)物體免受直接雷擊。
(2)避雷線
? ? 避雷線架設(shè)在架空線路的上邊,用以保護(hù)架空線路或其他物體(包括建筑物)免受直接雷擊。由于避雷線既架空又接地,所以又叫做架空地線。避雷線的原理和功能與避雷針基本相同,其保護(hù)范圍按GB50057-2000《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的方法計(jì)算。
(3)避雷帶和避雷網(wǎng)
? ? 避雷帶和避雷網(wǎng)普遍用來(lái)保護(hù)較高的建筑物免受雷擊。避雷帶一般沿屋頂周?chē)b設(shè),高出屋面100mm~150mm,支持卡間距離1m~1.5m。避雷網(wǎng)除沿屋頂周?chē)b設(shè)外,需要時(shí)屋頂上面還用圓鋼或扁鋼縱橫連接成網(wǎng)。避雷帶和避雷網(wǎng)必須經(jīng)引下線與接地裝置可靠地連接。
2、引下線
? ? 防雷裝置的引下線應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定的要求。引下線是連接接閃器與接地裝置的金屬導(dǎo)體。引下線一般采用圓鋼或扁鋼,優(yōu)先采用圓鋼。圓鋼直徑不小于8mm,扁鋼截面不小于12mm x4mm。引下線應(yīng)沿建、構(gòu)筑物外墻敷設(shè),并經(jīng)最短路徑接地。當(dāng)暗敷時(shí),截面要加大一級(jí),即圓鋼直徑不小于10mm,扁鋼截面不小于20mm X 4mm。建、 構(gòu)筑物的金屬構(gòu)件,如消防梯、鋼柱等也可作為引下線,但其各部位之間應(yīng)連成電氣通路。
3、避雷器
? ? 避雷器并聯(lián)在被保護(hù)設(shè)備或設(shè)施上,正常時(shí)裝置與地絕緣,當(dāng)出現(xiàn)雷擊過(guò)電壓時(shí),裝置與地由絕緣變成導(dǎo)通,并擊穿放電,將雷電流或過(guò)電壓引入大地,起到保護(hù)作用。過(guò)電壓終止后,避雷器迅速恢復(fù)不通狀態(tài),恢復(fù)正常工作。避雷器主要用來(lái)保護(hù)電力設(shè)備和電力線路,也用作防止高電壓侵入室內(nèi)的安全措施。避雷器有保護(hù)間隙、管型避雷器和閥型避雷器和氧化鋅避雷器。
(1)閥式避雷器
? ? 閥式避雷器由火花間隙和閥片串聯(lián)組成,裝在密封的瓷套管內(nèi)?;鸹ㄩg隙由銅片沖制而成,正常情況下,火花間隙可阻止線路上的工頻電流通過(guò),在雷電過(guò)電壓作用下,火花間隙被擊穿放電。閥片是用陶料粘固起來(lái)的電工用金剛砂顆粒組成的,具有非線性特性。正常電壓時(shí),閥片電阻很大;過(guò)電壓時(shí),閥片電阻很小。因此,當(dāng)線路上出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí),火花間隙被擊穿,閥片能使雷電流順暢地向大地泄放。當(dāng)過(guò)電壓消失后,線路上恢復(fù)工頻電壓時(shí),閥片則呈現(xiàn)很大的電阻,使火花間隙絕緣迅速恢復(fù)而切斷工頻續(xù)流,從而保護(hù)線路恢復(fù)正常運(yùn)行。需要說(shuō)明的是:當(dāng)雷電流流過(guò)閥片電阻時(shí)要形成電壓降,這就是殘余的過(guò)電壓,稱(chēng)為殘壓。殘壓要加在被保護(hù)設(shè)備上,因此殘壓不能超過(guò)設(shè)備絕緣允許的耐壓值,否則可能擊穿設(shè)備絕緣。變配電所內(nèi)一般采用這種避雷器。
(2)排氣式避雷器
? ? ?排氣式避雷器又叫管型避雷器,它由產(chǎn)氣管、內(nèi)部間隙和外部間隙等三部分組成。
當(dāng)線路發(fā)生過(guò)電壓時(shí),外部間隙和內(nèi)部間隙都被擊穿,將雷電流泄入大地。隨之而來(lái)的工頻續(xù)流(每當(dāng)間隙被雷電過(guò)電壓擊穿后,在工頻電壓作用下將有電流繼續(xù)通過(guò)已電離的間隙,這個(gè)電流稱(chēng)為工頻續(xù)流)也在管內(nèi)產(chǎn)生電弧,使產(chǎn)氣管內(nèi)產(chǎn)生高壓氣體并從環(huán)形管口噴出,強(qiáng)烈吹弧,在電流第一次過(guò)零時(shí),即可滅弧。這時(shí)外部間隙的空氣恢復(fù)了絕緣,使避雷器與電力系統(tǒng)隔離,恢復(fù)正常運(yùn)行。
排氣式避雷器具有殘壓小的突出優(yōu)點(diǎn),簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì),但動(dòng)作時(shí)有氣體排出,所以一般只用于戶外線路。
(3)金屬氧化物避雷器
? ? 金屬氧化物避雷器又叫氧化鋅避雷器。它由壓敏電阻片構(gòu)成,具有優(yōu)良的閥特性,在工頻電壓下,呈現(xiàn)極大的電阻,能迅速有效地阻斷工頻續(xù)流;在過(guò)電壓下,電阻很小,能很好地泄放雷電流。金屬氧化物避雷器還有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、殘壓低、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。