全面了解防雷裝置及其應(yīng)用
來源：海南翔波雷電防護(hù)有限公司 發(fā)布時(shí)間：2025-05-08 08:49:59
常用的防雷裝置包括避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶以及避雷器，它們共同構(gòu)成了一套完整的防雷系統(tǒng)。其中，接閃器負(fù)責(zé)接收雷電的能量，引下線則將接收到的雷電電流引導(dǎo)至接地裝置，從而確保建筑和人員的安全。
1. 接閃器
避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)和避雷帶都屬于接閃器范疇。它們通過其高出被保護(hù)物的突出位置，主動(dòng)吸引雷電，進(jìn)而通過引下線和接地裝置，將雷電流安全引入大地。這樣，被保護(hù)物便能免受雷擊的威脅。在選用接閃器材料時(shí)，必須確保其機(jī)械強(qiáng)度足夠、耐腐蝕性強(qiáng)，同時(shí)還要具備足夠的熱穩(wěn)定性，以抵御雷電流的熱效應(yīng)。
（1）避雷針
避雷針通常由直徑約20毫米的鍍鋅圓鋼或鋼管制成，長度約為2500毫米，其端部呈尖狀或分叉設(shè)置。通過引下線與接地裝置相連，它能有效地保護(hù)高聳孤立的建筑物及其周圍的設(shè)施，同時(shí)也可用于保護(hù)室外的變配電裝置。
（2）避雷網(wǎng)
避雷網(wǎng)由鍍鋅圓鋼或扁鋼沿屋頂邊檐設(shè)置成避雷線，再配合同樣材質(zhì)的鋼管制成6米×6米或6米×10米或10米×10米的方格。這種設(shè)計(jì)特別適用于平頂或斜頂且屋頂面積較大的建筑物。
（3）避雷帶
避雷帶沿建筑物四周設(shè)置，通常采用鍍鋅圓鋼或扁鋼制成。它主要用于保護(hù)高層建筑的立側(cè)面，與屋頂?shù)谋芾揍樆虮芾拙W(wǎng)共同構(gòu)成完整的避雷系統(tǒng)。
（4）避雷線
避雷線一般采用截面積不小于35平方毫米的鍍鑄鋼絞線，與架空線路同桿同塔架設(shè)。其架設(shè)方法和垂度要求與架空線路相同，并且在關(guān)鍵位置與接地裝置相連。避雷線主要用于保護(hù)與其同桿架設(shè)的架空線路及其周邊的設(shè)施。
2. 避雷器
避雷器被設(shè)計(jì)為在被保護(hù)設(shè)備或設(shè)施上并聯(lián)，它具有在正常狀態(tài)下與地絕緣的特性。然而，一旦出現(xiàn)雷擊過電壓，避雷器會(huì)迅速由絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，并通過擊穿放電將雷電流或過電壓引入大地，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)對(duì)象的有效保護(hù)。當(dāng)過電壓終止后，避雷器能夠迅速恢復(fù)不通狀態(tài)，以保障其正常工作。避雷器在電力設(shè)備和電力線路的保護(hù)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，同時(shí)它也被用作防止高電壓侵入室內(nèi)的安全措施。
避雷器有多種類型，包括保護(hù)間隙避雷器、管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。每種類型的避雷器都有其獨(dú)特的工作原理和適用范圍。例如，保護(hù)間隙避雷器結(jié)構(gòu)簡單且價(jià)格親民，但性能相對(duì)較弱，常用于電壓較低且重要性不高的線路上。而閥型避雷器則在高壓線路和高壓電器中得到了廣泛應(yīng)用。
近年來，新型的氧化鋅避雷器已經(jīng)問世。它采用了非線性優(yōu)質(zhì)的氧化鋅和氧化鉍金屬氧化物，通過燒結(jié)工藝制成多晶半導(dǎo)體陶瓷電阻片，從而取消了傳統(tǒng)的火花間隙設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高了保護(hù)的可靠性。這種避雷器具有無放電延時(shí)、大氣過電壓作用后無工頻續(xù)流等優(yōu)點(diǎn)，能夠經(jīng)受多種雷擊情況，且殘壓低、通流容量大、使用壽命長。因此，它在0.22～550千伏的電氣系統(tǒng)及電氣設(shè)備的防雷和過電壓保護(hù)方面都表現(xiàn)出色，同時(shí)也適用于低壓側(cè)的過電壓保護(hù)需求。
3. 引下線
防雷裝置的引下線必須滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定性的要求。通常，引下線采用圓鋼或扁鋼制成，其尺寸和防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)與避雷網(wǎng)、避雷帶相同。若采用鋼絞線，其截面積應(yīng)不小于25平方毫米；若選用有色金屬導(dǎo)線，則應(yīng)采用截面積不小于16平方毫米的銅導(dǎo)線。
引下線應(yīng)沿著建筑物外墻鋪設(shè)，并盡量避免彎曲，以確保最短途徑接地。當(dāng)使用多條引下線時(shí)，為了便于檢查接地電阻和引下線、接地線的連接狀況，建議在每條引下線離地面約1.8米的位置設(shè)置斷接卡。
此外，對(duì)于第一類和第二類防雷建筑物，至少需要兩條引下線，且其間距離分別不應(yīng)超過12米和18米。對(duì)于第三類防雷建筑物，當(dāng)其周長超過25米或高度超過40米時(shí)，也應(yīng)有兩條引下線，且間距不得超過25米。
在可能受到機(jī)械損傷的區(qū)域，引下線在地面以下0.3米至地面以上1.7米的部分應(yīng)進(jìn)行額外保護(hù)，如使用竹管、角鋼或鋼管進(jìn)行包裹。采用角鋼或鋼管保護(hù)時(shí)，需確保與引下線連接良好，以降低雷電流通過時(shí)的電抗。
若引下線截面銹蝕程度超過30%，則應(yīng)立即進(jìn)行更換，以確保防雷系統(tǒng)的有效性。
4. 接地裝置
接地裝置在防雷系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，它負(fù)責(zé)將雷電流安全地引入大地，從而確保防雷裝置對(duì)地電壓始終維持在安全范圍內(nèi)。在滿足接地電阻要求的前提下，防雷接地裝置可以與其他接地裝置共享，以提高資源利用率。
（1）關(guān)于防雷接地裝置的材料選擇，其標(biāo)準(zhǔn)通常高于普通接地裝置。此外，這些裝置還需進(jìn)行熱穩(wěn)定性校驗(yàn)，以確保在極端條件下能夠穩(wěn)定工作。
（2）防雷接地電阻，通常指沖擊接地電阻，其具體數(shù)值會(huì)依據(jù)防雷類別和建筑物的類型而有所不同。例如，獨(dú)立避雷針的沖擊接地電阻一般不應(yīng)超過10歐姆；而對(duì)于第三類建筑物，這一標(biāo)準(zhǔn)可以適當(dāng)放寬至30歐姆。同時(shí)，防感應(yīng)雷裝置的工頻接地電阻則不應(yīng)大于10歐姆。對(duì)于防雷電侵入波的接地電阻，其沖擊接地電阻的范圍為5～30歐姆，其中閥型避雷器的接地電阻應(yīng)控制在5～10歐姆以內(nèi)。
（3）為了防范跨步電壓可能造成的人身傷害，防直擊雷接地裝置與建筑物和構(gòu)筑物的出入口、人行橫道等區(qū)域應(yīng)保持至少3米的距離。當(dāng)距離無法達(dá)到3米時(shí)，需采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
①水平接地體應(yīng)局部深埋至1米以上，以確保其穩(wěn)定性；
②為了防止接地體與周圍環(huán)境發(fā)生電性連接，其局部可包裹絕緣物，如厚50～80厘米的瀝青層；
③鋪設(shè)寬度超出接地體2米、厚度為50～80厘米的瀝青路面，進(jìn)一步增強(qiáng)絕緣效果；
1. 接閃器
避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)和避雷帶都屬于接閃器范疇。它們通過其高出被保護(hù)物的突出位置，主動(dòng)吸引雷電，進(jìn)而通過引下線和接地裝置，將雷電流安全引入大地。這樣，被保護(hù)物便能免受雷擊的威脅。在選用接閃器材料時(shí)，必須確保其機(jī)械強(qiáng)度足夠、耐腐蝕性強(qiáng)，同時(shí)還要具備足夠的熱穩(wěn)定性，以抵御雷電流的熱效應(yīng)。
（1）避雷針
避雷針通常由直徑約20毫米的鍍鋅圓鋼或鋼管制成，長度約為2500毫米，其端部呈尖狀或分叉設(shè)置。通過引下線與接地裝置相連，它能有效地保護(hù)高聳孤立的建筑物及其周圍的設(shè)施，同時(shí)也可用于保護(hù)室外的變配電裝置。
（2）避雷網(wǎng)
避雷網(wǎng)由鍍鋅圓鋼或扁鋼沿屋頂邊檐設(shè)置成避雷線，再配合同樣材質(zhì)的鋼管制成6米×6米或6米×10米或10米×10米的方格。這種設(shè)計(jì)特別適用于平頂或斜頂且屋頂面積較大的建筑物。
（3）避雷帶
避雷帶沿建筑物四周設(shè)置，通常采用鍍鋅圓鋼或扁鋼制成。它主要用于保護(hù)高層建筑的立側(cè)面，與屋頂?shù)谋芾揍樆虮芾拙W(wǎng)共同構(gòu)成完整的避雷系統(tǒng)。
（4）避雷線
避雷線一般采用截面積不小于35平方毫米的鍍鑄鋼絞線，與架空線路同桿同塔架設(shè)。其架設(shè)方法和垂度要求與架空線路相同，并且在關(guān)鍵位置與接地裝置相連。避雷線主要用于保護(hù)與其同桿架設(shè)的架空線路及其周邊的設(shè)施。
2. 避雷器
避雷器被設(shè)計(jì)為在被保護(hù)設(shè)備或設(shè)施上并聯(lián)，它具有在正常狀態(tài)下與地絕緣的特性。然而，一旦出現(xiàn)雷擊過電壓，避雷器會(huì)迅速由絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，并通過擊穿放電將雷電流或過電壓引入大地，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)對(duì)象的有效保護(hù)。當(dāng)過電壓終止后，避雷器能夠迅速恢復(fù)不通狀態(tài)，以保障其正常工作。避雷器在電力設(shè)備和電力線路的保護(hù)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，同時(shí)它也被用作防止高電壓侵入室內(nèi)的安全措施。
避雷器有多種類型，包括保護(hù)間隙避雷器、管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。每種類型的避雷器都有其獨(dú)特的工作原理和適用范圍。例如，保護(hù)間隙避雷器結(jié)構(gòu)簡單且價(jià)格親民，但性能相對(duì)較弱，常用于電壓較低且重要性不高的線路上。而閥型避雷器則在高壓線路和高壓電器中得到了廣泛應(yīng)用。
近年來，新型的氧化鋅避雷器已經(jīng)問世。它采用了非線性優(yōu)質(zhì)的氧化鋅和氧化鉍金屬氧化物，通過燒結(jié)工藝制成多晶半導(dǎo)體陶瓷電阻片，從而取消了傳統(tǒng)的火花間隙設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高了保護(hù)的可靠性。這種避雷器具有無放電延時(shí)、大氣過電壓作用后無工頻續(xù)流等優(yōu)點(diǎn)，能夠經(jīng)受多種雷擊情況，且殘壓低、通流容量大、使用壽命長。因此，它在0.22～550千伏的電氣系統(tǒng)及電氣設(shè)備的防雷和過電壓保護(hù)方面都表現(xiàn)出色，同時(shí)也適用于低壓側(cè)的過電壓保護(hù)需求。
3. 引下線
防雷裝置的引下線必須滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定性的要求。通常，引下線采用圓鋼或扁鋼制成，其尺寸和防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)與避雷網(wǎng)、避雷帶相同。若采用鋼絞線，其截面積應(yīng)不小于25平方毫米；若選用有色金屬導(dǎo)線，則應(yīng)采用截面積不小于16平方毫米的銅導(dǎo)線。
引下線應(yīng)沿著建筑物外墻鋪設(shè)，并盡量避免彎曲，以確保最短途徑接地。當(dāng)使用多條引下線時(shí)，為了便于檢查接地電阻和引下線、接地線的連接狀況，建議在每條引下線離地面約1.8米的位置設(shè)置斷接卡。
此外，對(duì)于第一類和第二類防雷建筑物，至少需要兩條引下線，且其間距離分別不應(yīng)超過12米和18米。對(duì)于第三類防雷建筑物，當(dāng)其周長超過25米或高度超過40米時(shí)，也應(yīng)有兩條引下線，且間距不得超過25米。
在可能受到機(jī)械損傷的區(qū)域，引下線在地面以下0.3米至地面以上1.7米的部分應(yīng)進(jìn)行額外保護(hù)，如使用竹管、角鋼或鋼管進(jìn)行包裹。采用角鋼或鋼管保護(hù)時(shí)，需確保與引下線連接良好，以降低雷電流通過時(shí)的電抗。
若引下線截面銹蝕程度超過30%，則應(yīng)立即進(jìn)行更換，以確保防雷系統(tǒng)的有效性。
4. 接地裝置
接地裝置在防雷系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，它負(fù)責(zé)將雷電流安全地引入大地，從而確保防雷裝置對(duì)地電壓始終維持在安全范圍內(nèi)。在滿足接地電阻要求的前提下，防雷接地裝置可以與其他接地裝置共享，以提高資源利用率。
（1）關(guān)于防雷接地裝置的材料選擇，其標(biāo)準(zhǔn)通常高于普通接地裝置。此外，這些裝置還需進(jìn)行熱穩(wěn)定性校驗(yàn)，以確保在極端條件下能夠穩(wěn)定工作。
（2）防雷接地電阻，通常指沖擊接地電阻，其具體數(shù)值會(huì)依據(jù)防雷類別和建筑物的類型而有所不同。例如，獨(dú)立避雷針的沖擊接地電阻一般不應(yīng)超過10歐姆；而對(duì)于第三類建筑物，這一標(biāo)準(zhǔn)可以適當(dāng)放寬至30歐姆。同時(shí)，防感應(yīng)雷裝置的工頻接地電阻則不應(yīng)大于10歐姆。對(duì)于防雷電侵入波的接地電阻，其沖擊接地電阻的范圍為5～30歐姆，其中閥型避雷器的接地電阻應(yīng)控制在5～10歐姆以內(nèi)。
（3）為了防范跨步電壓可能造成的人身傷害，防直擊雷接地裝置與建筑物和構(gòu)筑物的出入口、人行橫道等區(qū)域應(yīng)保持至少3米的距離。當(dāng)距離無法達(dá)到3米時(shí)，需采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
①水平接地體應(yīng)局部深埋至1米以上，以確保其穩(wěn)定性；
②為了防止接地體與周圍環(huán)境發(fā)生電性連接，其局部可包裹絕緣物，如厚50～80厘米的瀝青層；
③鋪設(shè)寬度超出接地體2米、厚度為50～80厘米的瀝青路面，進(jìn)一步增強(qiáng)絕緣效果；
④采用帽檐式或其他型式的均壓條，以減少接地裝置與周圍環(huán)境的電性連接，提高安全性。
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