一、避雷針的作用
常規(guī)防雷電可分為防直擊雷電、防感應(yīng)雷電和綜合性防雷電。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成,即接閃器、引下線和接地體;接閃器又分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)。以避雷針作為接閃器的防雷電原理是:避雷針通過導(dǎo)線接入地下,與地面形成等電位差,利用自身的高度,使電場強度增加到極限值的雷電云電場發(fā)生畸變,開始電離并下行先導(dǎo)放電;避雷針在強電場作用下產(chǎn)生放電,形成向上先導(dǎo)放電;兩者會合形成雷電通路,隨之瀉入大地,達(dá)到避雷效果。實際上,避雷針是引雷針,可將周圍的雷電引來并提前放電,將雷電電流通過自身的接地導(dǎo)體傳向地面,避免保護(hù)對象直接遭雷擊。
二、避雷針的安裝注意
(1)獨立避雷針與被保護(hù)物之間應(yīng)有不小于5m距離,以免雷擊避雷針時出現(xiàn)反擊。獨立避雷針宜設(shè)獨立的接地裝置,與接地網(wǎng)間地中距離不小于3m。
(2)35kV及以下高壓配電裝置構(gòu)架及房頂上不宜裝設(shè)避雷針。裝在構(gòu)架上的避雷針應(yīng)與接地網(wǎng)相連,并裝設(shè)集中接地裝置。
(3)變壓器的門型構(gòu)架上不應(yīng)安裝避雷針。
(4)避雷針及接地裝置距道路及出口距離應(yīng)大于3m,否則應(yīng)鋪碎石或瀝青面5~8cm厚,以保人身不受跨步電壓危害。
(5)嚴(yán)禁將架空照明線、電話線、廣播線、天線等裝在避雷針或構(gòu)架上。
(6)如在獨立避雷針或構(gòu)架上裝設(shè)照明燈,其電源線必須使用鉛皮電纜或穿入鋼管,并直接埋入地中長度10m以上。
三、選購
1、合理選用避雷針保護(hù)范圍的計算方法
常用避雷針(這里僅指單針)保護(hù)范圍的計算方法主要有折線法和滾球法。“折線法”的主要特點是設(shè)計直觀,計算簡便,可節(jié)省投資,但不適用于高度大于20m的建筑物;“滾球法”的主要特點是可以計算避雷針或避雷帶與網(wǎng)格組合時的保護(hù)范圍,但計算相對復(fù)雜,按此方法計算出的投資成本較大。
在這二種計算方法中,“折線法”是比較成熟的方法,在電力系統(tǒng)又稱“規(guī)程法”,即單支避雷針的保護(hù)范圍是一個以避雷針為軸的折線圓錐體。單支避雷針的保護(hù)范圍在DL/T620-997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》標(biāo)準(zhǔn)中有所規(guī)定;“滾球法”是國際電工委員會(IEC)推薦的接閃器保護(hù)范圍計算方法之一。我國建筑防雷規(guī)范GB50057-1994Z中也把“滾球法”強制作為計算避雷針保護(hù)范圍的方法。滾球法是以hR為半徑的一個球體沿需要防止擊雷的部位滾動,當(dāng)球體只觸及接閃器(包括被用作接閃器的金屬物)或只觸及接閃器和地面(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,則該部分就得到接閃器的保護(hù)。近幾年來,國標(biāo)中規(guī)定的“滾球法”也開始得到行業(yè)的認(rèn)同,但在實際運用中“滾球法”也碰到一些問題,特別是在計算天面避雷針保護(hù)范圍的時候??偟膩碚f這二種算法各有特點,一般高層建筑更多的使用“滾球法”。
2、用了提前放電避雷針就能萬無一失嗎?
事實上沒有避雷設(shè)備是萬無一失的,在保護(hù)范圍內(nèi)并不是沒有雷擊,只是雷擊能量較小。從經(jīng)濟觀點出發(fā),要達(dá)到萬無一失也將十分浪費,因此《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》及其它設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)均已“減少”雷擊為要求。所以按照國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計的防雷裝置,除了直擊雷,高層建筑還可能受到側(cè)擊雷和感應(yīng)雷的影響。
提前放電避雷針的優(yōu)點主要有兩個,一是它可以“提前放電”,比普通避雷針具有更好的引雷性能。二是將它的提前放電時間換算成提前放電距離后,相當(dāng)于增加了避雷針的高度,從而可以增大保護(hù)半徑。但是對于側(cè)擊雷和感應(yīng)雷依舊是沒有辦法防護(hù)的。
3、保證避雷針的泄流能力很重要
各種防雷規(guī)范均要求避雷針擁有獨立的下引接地,如此能可保證閃電電流迅速泄入大地。采購時不可聽信一些不正規(guī)廠家的建議,把避雷針接入建筑本身的接地系統(tǒng)來節(jié)約成本。
4、選擇正規(guī)防雷廠商非常重要
避雷針其實是引雷針,所以防雷工程需要經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)計算,稍有不慎可能反而“引雷入室”。所以選擇避雷針供應(yīng)商時需要查看其是否具有防雷工程專業(yè)設(shè)計資質(zhì)和防雷工程專業(yè)施工資質(zhì)。國內(nèi)避雷針市場魚龍混雜,一些代理國外品牌的經(jīng)銷商大肆宣傳自己的產(chǎn)品符合國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),其中真假難辨,建議采購時按照國標(biāo)和IEC的標(biāo)準(zhǔn)來考察產(chǎn)品。