3.防雷裝置

　　建筑物防雷裝置是指用于對建筑物進行雷電防護的整套裝置，由外部防雷裝置和內部防雷裝置組成。

　　(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(以前稱為避雷網)以及金屬屋面、金屬構件等均為常用的接閃器。

　　接閃器是利用其高出被保護物的地位，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，保護被保護物免受雷擊。

　　接閃器的保護范圍按滾球法確定。滾球法是假設以一定半徑的球體，沿需要防直擊雷的部位滾動，當球體只觸及接閃器(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)，而不觸及需要保護的部位時，則該部分就得到接閃器的保護。此時對應的球面線即保護范圍的輪廓線。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體，，用于將雷電流從接閃器傳導至接地裝置。引下線應滿足機械強度、耐腐蝕和熱穩定的要求。防宜擊雷的專設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，用于傳導雷電流并將其流入大地。

　　除獨立接閃桿外，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，這是因為極大的雷電流自接地體流入土壤時，接地體附近形成很強的電場，擊穿土壤并產生火花，相當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，獨立接閃桿的沖擊接地電阻不宜大于10Ω;附設接閃器每根引下線的沖擊接地電阻不應大于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小于3m。

　　【例題】建筑物防雷裝置是指用于對建筑物進行雷電防護的整套裝置，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.電涌保護器

　　C.引下線

　　D.接地裝置

　　【答案】：B

　　(2)內部防雷裝置。由屏蔽導體、等電位連接件和電涌保護器等組成。對于變配電設備，常采用避雷器作為防止雷電波侵入的裝置。

　　1)屏蔽導體。通常指電阻率小的良導體材料，如建筑物的鋼筋及金屬構件;電氣設備及電子裝置金屬外殼;電氣及信號線路的外設金屬管、線槽、外皮、網、膜等。由屏蔽導體可構成屏敝層，當空間干擾電磁波入射到屏蔽層金屬體表面時，會產生反射和吸收，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、等電位連接導體等。利用其可將分開的裝置、諸導電物體連接起來以減小雷電流在它們之間產生的電位差。

　　3)電涌保護器(SPD)。指用于限制瞬態過電壓和分泄電涌電流的器件。其作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬態過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內，或將強大的雷電流泄流入地，防止設備或系統遭受閃電電涌沖擊而損壞。

　　電涌保護器的類型和結構按不同的用途有所不同，但它至少包含一個非線性元件。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時為高阻抗，當出現電壓電涌時突變為低阻抗，由這類非線性元件作為基本元件的電涌保護器稱為“電壓開關型”或“克羅巴型”電涌保護器。壓敏電阻和抑制二極管等非線性元器件在無電涌出現時為高阻抗，隨著電涌電流和電壓的增加，阻抗跟著連續變小，由這類非線性元件作為基本元件的電涌保護器稱為“限壓型”或“箝壓型”電，涌保護器。由電壓開關型元件和限壓型元件組合而成的電涌保護器，其特性隨所加電壓的特性可以表現為電壓開關型、限壓型或兩者皆有，被稱為“組合型”電涌保護器。

　　4)避雷器。避雷器是用來防護雷電產生的過電壓沿線路侵入變配電所或建筑物內，以免危及被保護電氣設備的絕緣。按其結構，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，避雷器對地保持絕緣狀態;當雷電沖擊波到來時，避雷器被擊穿，將雷電引入大地;沖擊波過去后，避雷器自動恢復絕緣狀態。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，而在大電流時呈低電阻特性，限制了避雷器上的電壓。其具有無間隙、無續流、殘壓低等優點，被廣泛使用。

　　4.防雷措施

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

　　根據不同雷電種類，各類防雷建筑物所應采取的主要防雷措施要求如下。

　　(1》直擊雷防護

　　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設置防直擊雷的外部防雷裝置;高壓架空電力線路、變電站等也應采取防直擊雷的措施。

　　直擊雷防護的主要措施是裝設接閃桿、架空接閃線或網。接閃桿分獨立接閃桿和附設接閃桿。獨立接閃桿是離開建筑物單獨裝設的，接地裝置應當單設。

　　第一類防雷建筑物的直擊雷防護，要求裝設獨立接閃桿、架空接閃線或網。

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

　　(2)閃電感應防護

　　第一類防雷建筑物和具有爆炸危險的第二類防雷建筑物均應采取防閃電感應的防護措施。閃電感應的防護主要有靜電感應防護和電磁感應防護兩方面。

　　1)靜電感應防護——為了防止靜電感應產生的過電壓，應將建筑物內的設備、管道、構架、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、風管等金屬物，均應與防閃電感應的接地裝置相連。對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備的保護接地裝置上，可不單接接地裝置。

　　2)電磁感應防護——為了防止電磁感應，平行敷設的管道、構架和電纜金屬外皮等長金屬物，其凈距小于100mm時，應采用金屬線跨接，跨接點之間的距離不應超過30m;交叉凈距小于100mm時，其交叉處也應跨接。當長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻大于0.03Ω時，連接處也應用金屬線跨接。在非腐蝕環境下，對于不少于5根螺栓連接的法蘭盤可不跨接。防電磁感應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

　　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采取防閃電電涌侵入的防護措施。屬于閃電電涌侵入造成的雷害事故很多。在低壓系統，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，在入戶處應將電纜的金屬外皮、鋼管接到等電位連接帶或防閃電感應的接地裝置上，在入戶處的總配電箱內是否裝設電涌保護器應根據具體情況按雷擊電磁脈沖防護的有關規定確定。

　　當難于全線采用電纜時，不得將架空線路直接引入屋內，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)的電纜或護套電纜穿鋼管直接埋地引入。這時，電纜首端必須裝設戶外型電涌保護器并與絕緣子鐵腳、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接地裝置上。

　　(4)人身防雷

　　雷雨天氣情況下，人身防雷應注意的要點如下。

　　1)為了防止直擊雷傷人，應減少在戶外活動時間，盡量避免在野外逗留。應盡量離開山丘、海濱、河邊、池旁，不要暴露于室外空曠區域。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、金屬曬衣繩。如有條件應進入有寬大金屬構架、有防雷設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，要遠離建筑物的接閃桿及其接地引下線;遠離各種天線、電線桿、高塔、，煙囪、旗桿、孤獨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，室內人身防雷應注意的要點有：

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

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

　　③關好門窗，防止球形雷竄入室內造成危害。

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