3.防雷裝置

　　建筑物防雷裝置是指用于對(duì)建筑物進(jìn)行雷電防護(hù)的整套裝置，由外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置組成。

　　(1)外部防雷裝置。指用于防直擊雷的防雷裝置，由接閃器、引下線和接地裝置組成。

　　1)接閃器。接閃桿(以前稱為避雷針)、接閃帶(以前稱為避雷帶)、接閃線(以前稱為避雷線)、接閃網(wǎng)(以前稱為避雷網(wǎng))以及金屬屋面、金屬構(gòu)件等均為常用的接閃器。

　　接閃器是利用其高出被保護(hù)物的地位，把雷電引向自身，起到攔截閃擊的作用，通過引下線和接地裝置，把雷電流泄入大地，保護(hù)被保護(hù)物免受雷擊。

　　接閃器的保護(hù)范圍按滾球法確定。滾球法是假設(shè)以一定半徑的球體，沿需要防直擊雷的部位滾動(dòng)，當(dāng)球體只觸及接閃器(包括被利用作為接閃器的金屬物)，和地面(包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物)，而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí)，則該部分就得到接閃器的保護(hù)。此時(shí)對(duì)應(yīng)的球面線即保護(hù)范圍的輪廓線。滾球的半徑按建筑物防雷類別確定，一類為30m、二類為45m、三類為60m。

　　2)引下線。是連接接閃器與接地裝置的圓鋼或扁鋼等金屬導(dǎo)體，，用于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至接地裝置。引下線應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定的要求。防宜擊雷的專設(shè)引下線距建筑物出入口或人行道邊沿不宜小于3m。

　　3)接地裝置。是接地體和接地線的總合，用于傳導(dǎo)雷電流并將其流入大地。

　　除獨(dú)立接閃桿外，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。

　　防雷接地電阻通常指沖擊接地電阻。沖擊接地電阻一般不等于工頻接地電阻，這是因?yàn)闃O大的雷電流自接地體流入土壤時(shí)，接地體附近形成很強(qiáng)的電場，擊穿土壤并產(chǎn)生火花，相當(dāng)于增大了接地體的泄放電流面積，減小了接地電阻。沖擊接地屯阻一般都小于工頻接地電阻。土壤電阻率越高，雷電流越大，以及接地體和接地線越短，則沖擊接地電阻減小越多。就接地電阻值而言，獨(dú)立接閃桿的沖擊接地電阻不宜大于10Ω;附設(shè)接閃器每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。為了防止跨步電壓傷人，防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口和人行道不應(yīng)小于3m。

　　【例題】建筑物防雷裝置是指用于對(duì)建筑物進(jìn)行雷電防護(hù)的整套裝置，外部防雷裝置指用于防直擊雷的防雷裝置，以下不屬于外部防雷裝置的是()。

　　A.接閃器

　　B.電涌保護(hù)器

　　C.引下線

　　D.接地裝置

　　【答案】：B

　　(2)內(nèi)部防雷裝置。由屏蔽導(dǎo)體、等電位連接件和電涌保護(hù)器等組成。對(duì)于變配電設(shè)備，常采用避雷器作為防止雷電波侵入的裝置。

　　1)屏蔽導(dǎo)體。通常指電阻率小的良導(dǎo)體材料，如建筑物的鋼筋及金屬構(gòu)件;電氣設(shè)備及電子裝置金屬外殼;電氣及信號(hào)線路的外設(shè)金屬管、線槽、外皮、網(wǎng)、膜等。由屏蔽導(dǎo)體可構(gòu)成屏敝層，當(dāng)空間干擾電磁波入射到屏蔽層金屬體表面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射和吸收，電磁能量被衰減，從而起到屏蔽作用。

　　2)等電位連接件。包括等電位連接帶、等電位連接導(dǎo)體等。利用其可將分開的裝置、諸導(dǎo)電物體連接起來以減小雷電流在它們之間產(chǎn)生的電位差。

　　3)電涌保護(hù)器(SPD)。指用于限制瞬態(tài)過電壓和分泄電涌電流的器件。其作用是把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬態(tài)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)��?qiáng)大的雷電流泄流入地，防止設(shè)備或系統(tǒng)遭受閃電電涌沖擊而損壞。

　　電涌保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同，但它至少包含一個(gè)非線性元件。放電間隙、充氣放電管、晶體閘流管等非線性元器件在無電涌出現(xiàn)時(shí)為高阻抗，當(dāng)出現(xiàn)電壓電涌時(shí)突變?yōu)榈妥杩梗�由這類非線性元件作為基本元件的電涌保護(hù)器稱為“電壓開關(guān)型”或“克羅巴型”電涌保護(hù)器。壓敏電阻和抑制二極管等非線性元器件在無電涌出現(xiàn)時(shí)為高阻抗，隨著電涌電流和電壓的增加，阻抗跟著連續(xù)變小，由這類非線性元件作為基本元件的電涌保護(hù)器稱為“限壓型”或“箝壓型”電，涌保護(hù)器。由電壓開關(guān)型元件和限壓型元件組合而成的電涌保護(hù)器，其特性隨所加電壓的特性可以表現(xiàn)為電壓開關(guān)型、限壓型或兩者皆有，被稱為“組合型”電涌保護(hù)器。

　　4)避雷器。避雷器是用來防護(hù)雷電產(chǎn)生的過電壓沿線路侵入變配電所或建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù)電氣設(shè)備的絕緣。按其結(jié)構(gòu)，避雷器主要分為閥型避雷器和氧化鋅避雷器等。閥型避雷器上端接在架空線路上，下端接地。正常時(shí)，避雷器對(duì)地保持絕緣狀態(tài);當(dāng)雷電沖擊波到來時(shí)，避雷器被擊穿，將雷電引入大地;沖擊波過去后，避雷器自動(dòng)恢復(fù)絕緣狀態(tài)。氧化鋅避雷器利用了氧化鋅閥片理想的非線性伏安特性，即在正常工頻電壓下呈高電阻特性，而在大電流時(shí)呈低電阻特性，限制了避雷器上的電壓。其具有無間隙、無續(xù)流、殘壓低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛使用。

　　4.防雷措施

　　各類防雷建筑物均應(yīng)設(shè)置防直擊雷的外部防雷裝置并應(yīng)采取防閃電電涌侵入的措施。此外，各類防雷建筑物還應(yīng)設(shè)內(nèi)部防雷裝置。在建筑物的地下室或地面層處，建筑物金屬體，金屬裝置，建筑物內(nèi)系統(tǒng)，進(jìn)出建筑物的金屬管線等物體應(yīng)與防雷裝置做防雷等電位連接。并且，尚應(yīng)考慮外部防雷裝置與建筑物金屬體、金屬裝置、建筑物內(nèi)系統(tǒng)之間的間隔距離。

　　根據(jù)不同雷電種類，各類防雷建筑物所應(yīng)采取的主要防雷措施要求如下。

　　(1》直擊雷防護(hù)

　　第一類防雷建筑物、第二類防雷建筑物和第三類防雷建筑物均應(yīng)設(shè)置防直擊雷的外部防雷裝置;高壓架空電力線路、變電站等也應(yīng)采取防直擊雷的措施。

　　直擊雷防護(hù)的主要措施是裝設(shè)接閃桿、架空接閃線或網(wǎng)。接閃桿分獨(dú)立接閃桿和附設(shè)接閃桿。獨(dú)立接閃桿是離開建筑物單獨(dú)裝設(shè)的，接地裝置應(yīng)當(dāng)單設(shè)。

　　第一類防雷建筑物的直擊雷防護(hù)，要求裝設(shè)獨(dú)立接閃桿、架空接閃線或網(wǎng)。

　　第二類和第三類防雷建筑物的直擊雷防護(hù)措施，宜采用裝設(shè)在建筑物上的接閃網(wǎng)、接閃帶或接閃桿，或由其混合組成的接閃器。

　　(2)閃電感應(yīng)防護(hù)

　　第一類防雷建筑物和具有爆炸危險(xiǎn)的第二類防雷建筑物均應(yīng)采取防閃電感應(yīng)的防護(hù)措施。閃電感應(yīng)的防護(hù)主要有靜電感應(yīng)防護(hù)和電磁感應(yīng)防護(hù)兩方面。

　　1)靜電感應(yīng)防護(hù)——為了防止靜電感應(yīng)產(chǎn)生的過電壓，應(yīng)將建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架、鋼屋架、鋼窗、電纜金屬外皮等較大金屬物和突出屋面的放散管、風(fēng)管等金屬物，均應(yīng)與防閃電感應(yīng)的接地裝置相連。對(duì)第二類防雷建筑物可就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置上，可不單接接地裝置。

　　2)電磁感應(yīng)防護(hù)——為了防止電磁感應(yīng)，平行敷設(shè)的管道、構(gòu)架和電纜金屬外皮等長金屬物，其凈距小于100mm時(shí)，應(yīng)采用金屬線跨接，跨接點(diǎn)之間的距離不應(yīng)超過30m;交叉凈距小于100mm時(shí)，其交叉處也應(yīng)跨接。當(dāng)長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻大于0.03Ω時(shí)，連接處也應(yīng)用金屬線跨接。在非腐蝕環(huán)境下，對(duì)于不少于5根螺栓連接的法蘭盤可不跨接。防電磁感應(yīng)的接地裝置也可與其他接地裝置共用。

　　(3)閃電電涌侵入防護(hù)

　　第一類防雷建筑物、第二類防雷建筑物和第三類防雷建筑物均應(yīng)采取防閃電電涌侵入的防護(hù)措施。屬于閃電電涌侵入造成的雷害事故很多。在低壓系統(tǒng)，這種事故占總雷害事故的70%以上。

　　室外低壓配電線路宜全線采用電纜直接埋地敷設(shè)，在入戶處應(yīng)將電纜的金屬外皮、鋼管接到等電位連接帶或防閃電感應(yīng)的接地裝置上，在入戶處的總配電箱內(nèi)是否裝設(shè)電涌保護(hù)器應(yīng)根據(jù)具體情況按雷擊電磁脈沖防護(hù)的有關(guān)規(guī)定確定。

　　當(dāng)難于全線采用電纜時(shí)，不得將架空線路直接引入屋內(nèi)，允許從架空線上換接一段有金屬鎧裝(埋地部分的金屬鎧裝要直接與周圍土壤接觸)的電纜或護(hù)套電纜穿鋼管直接埋地引入。這時(shí)，電纜首端必須裝設(shè)戶外型電涌保護(hù)器并與絕緣子鐵腳、金具、電纜金屬外皮等共同接地，入戶端的電纜金屬外皮、鋼管必須接到防閃電感應(yīng)接地裝置上。

　　(4)人身防雷

　　雷雨天氣情況下，人身防雷應(yīng)注意的要點(diǎn)如下。

　　1)為了防止直擊雷傷人，應(yīng)減少在戶外活動(dòng)時(shí)間，盡量避免在野外逗留。應(yīng)盡量離開山丘、海濱、河邊、池旁，不要暴露于室外空曠區(qū)域。不要騎在牲畜上或騎自行車行走;不要用金屬桿的雨傘，不要把帶有金屬桿的工具如鐵鍬、鋤頭扛在肩上。避開鐵絲網(wǎng)、金屬曬衣繩。如有條件應(yīng)進(jìn)入有寬大金屬構(gòu)架、有防雷設(shè)施的建筑物或金屬殼的汽車和船只。

　　2)為了防止二次放電和跨步電壓傷人，要遠(yuǎn)離建筑物的接閃桿及其接地引下線;遠(yuǎn)離各種天線、電線桿、高塔、，煙囪、旗桿、孤獨(dú)的樹木和沒有防雷裝置的孤立小建筑等。

　　3)雷雨天氣情況下，室內(nèi)人身防雷應(yīng)注意的要點(diǎn)有：

　　人體最好離開可能傳來雷電侵入波的照明線、動(dòng)力線、電話線、廣播線、收音機(jī)和電視機(jī)電源線、收音機(jī)和電視機(jī)天線1.5m以上，盡量暫時(shí)不用電器，最好拔掉電源插頭。

　　②不要靠近室內(nèi)的金屬管線，如暖氣片、自來水管、下水管等，以防止這些導(dǎo)體對(duì)人體的二次放電。

　　③關(guān)好門窗，防止球形雷竄入室內(nèi)造成危害。

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