全面了解防雷装置及其应用
来源：海南翔波雷电防护有限公司 发布时间：2025-05-08 08:49:59
常用的防雷装置包括避雷针、避雷网、避雷带以及避雷器，它们共同构成了一套完整的防雷系统。其中，接闪器负责接收雷电的能量，引下线则将接收到的雷电电流引导至接地装置，从而确保建筑和人员的安全。
1. 接闪器
避雷针、避雷线、避雷网和避雷带都属于接闪器范畴。它们通过其高出被保护物的突出位置，主动吸引雷电，进而通过引下线和接地装置，将雷电流安全引入大地。这样，被保护物便能免受雷击的威胁。在选用接闪器材料时，必须确保其机械强度足够、耐腐蚀性强，同时还要具备足够的热稳定性，以抵御雷电流的热效应。
（1）避雷针
避雷针通常由直径约20毫米的镀锌圆钢或钢管制成，长度约为2500毫米，其端部呈尖状或分叉设置。通过引下线与接地装置相连，它能有效地保护高耸孤立的建筑物及其周围的设施，同时也可用于保护室外的变配电装置。
（2）避雷网
避雷网由镀锌圆钢或扁钢沿屋顶边檐设置成避雷线，再配合同样材质的钢管制成6米×6米或6米×10米或10米×10米的方格。这种设计特别适用于平顶或斜顶且屋顶面积较大的建筑物。
（3）避雷带
避雷带沿建筑物四周设置，通常采用镀锌圆钢或扁钢制成。它主要用于保护高层建筑的立侧面，与屋顶的避雷针或避雷网共同构成完整的避雷系统。
（4）避雷线
避雷线一般采用截面积不小于35平方毫米的镀铸钢绞线，与架空线路同杆同塔架设。其架设方法和垂度要求与架空线路相同，并且在关键位置与接地装置相连。避雷线主要用于保护与其同杆架设的架空线路及其周边的设施。
2. 避雷器
避雷器被设计为在被保护设备或设施上并联，它具有在正常状态下与地绝缘的特性。然而，一旦出现雷击过电压，避雷器会迅速由绝缘状态转变为导通状态，并通过击穿放电将雷电流或过电压引入大地，从而实现对被保护对象的有效保护。当过电压终止后，避雷器能够迅速恢复不通状态，以保障其正常工作。避雷器在电力设备和电力线路的保护方面发挥着至关重要的作用，同时它也被用作防止高电压侵入室内的安全措施。
避雷器有多种类型，包括保护间隙避雷器、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器。每种类型的避雷器都有其独特的工作原理和适用范围。例如，保护间隙避雷器结构简单且价格亲民，但性能相对较弱，常用于电压较低且重要性不高的线路上。而阀型避雷器则在高压线路和高压电器中得到了广泛应用。
近年来，新型的氧化锌避雷器已经问世。它采用了非线性优质的氧化锌和氧化铋金属氧化物，通过烧结工艺制成多晶半导体陶瓷电阻片，从而取消了传统的火花间隙设计，进一步提高了保护的可靠性。这种避雷器具有无放电延时、大气过电压作用后无工频续流等优点，能够经受多种雷击情况，且残压低、通流容量大、使用寿命长。因此，它在0.22～550千伏的电气系统及电气设备的防雷和过电压保护方面都表现出色，同时也适用于低压侧的过电压保护需求。
3. 引下线
防雷装置的引下线必须满足机械强度、耐腐蚀和热稳定性的要求。通常，引下线采用圆钢或扁钢制成，其尺寸和防腐蚀标准与避雷网、避雷带相同。若采用钢绞线，其截面积应不小于25平方毫米；若选用有色金属导线，则应采用截面积不小于16平方毫米的铜导线。
引下线应沿着建筑物外墙铺设，并尽量避免弯曲，以确保最短途径接地。当使用多条引下线时，为了便于检查接地电阻和引下线、接地线的连接状况，建议在每条引下线离地面约1.8米的位置设置断接卡。
此外，对于第一类和第二类防雷建筑物，至少需要两条引下线，且其间距离分别不应超过12米和18米。对于第三类防雷建筑物，当其周长超过25米或高度超过40米时，也应有两条引下线，且间距不得超过25米。
在可能受到机械损伤的区域，引下线在地面以下0.3米至地面以上1.7米的部分应进行额外保护，如使用竹管、角钢或钢管进行包裹。采用角钢或钢管保护时，需确保与引下线连接良好，以降低雷电流通过时的电抗。
若引下线截面锈蚀程度超过30%，则应立即进行更换，以确保防雷系统的有效性。
4. 接地装置
接地装置在防雷系统中扮演着至关重要的角色，它负责将雷电流安全地引入大地，从而确保防雷装置对地电压始终维持在安全范围内。在满足接地电阻要求的前提下，防雷接地装置可以与其他接地装置共享，以提高资源利用率。
（1）关于防雷接地装置的材料选择，其标准通常高于普通接地装置。此外，这些装置还需进行热稳定性校验，以确保在极端条件下能够稳定工作。
（2）防雷接地电阻，通常指冲击接地电阻，其具体数值会依据防雷类别和建筑物的类型而有所不同。例如，独立避雷针的冲击接地电阻一般不应超过10欧姆；而对于第三类建筑物，这一标准可以适当放宽至30欧姆。同时，防感应雷装置的工频接地电阻则不应大于10欧姆。对于防雷电侵入波的接地电阻，其冲击接地电阻的范围为5～30欧姆，其中阀型避雷器的接地电阻应控制在5～10欧姆以内。
（3）为了防范跨步电压可能造成的人身伤害，防直击雷接地装置与建筑物和构筑物的出入口、人行横道等区域应保持至少3米的距离。当距离无法达到3米时，需采取相应的防护措施。
①水平接地体应局部深埋至1米以上，以确保其稳定性；
②为了防止接地体与周围环境发生电性连接，其局部可包裹绝缘物，如厚50～80厘米的沥青层；
③铺设宽度超出接地体2米、厚度为50～80厘米的沥青路面，进一步增强绝缘效果；
1. 接闪器
避雷针、避雷线、避雷网和避雷带都属于接闪器范畴。它们通过其高出被保护物的突出位置，主动吸引雷电，进而通过引下线和接地装置，将雷电流安全引入大地。这样，被保护物便能免受雷击的威胁。在选用接闪器材料时，必须确保其机械强度足够、耐腐蚀性强，同时还要具备足够的热稳定性，以抵御雷电流的热效应。
（1）避雷针
避雷针通常由直径约20毫米的镀锌圆钢或钢管制成，长度约为2500毫米，其端部呈尖状或分叉设置。通过引下线与接地装置相连，它能有效地保护高耸孤立的建筑物及其周围的设施，同时也可用于保护室外的变配电装置。
（2）避雷网
避雷网由镀锌圆钢或扁钢沿屋顶边檐设置成避雷线，再配合同样材质的钢管制成6米×6米或6米×10米或10米×10米的方格。这种设计特别适用于平顶或斜顶且屋顶面积较大的建筑物。
（3）避雷带
避雷带沿建筑物四周设置，通常采用镀锌圆钢或扁钢制成。它主要用于保护高层建筑的立侧面，与屋顶的避雷针或避雷网共同构成完整的避雷系统。
（4）避雷线
避雷线一般采用截面积不小于35平方毫米的镀铸钢绞线，与架空线路同杆同塔架设。其架设方法和垂度要求与架空线路相同，并且在关键位置与接地装置相连。避雷线主要用于保护与其同杆架设的架空线路及其周边的设施。
2. 避雷器
避雷器被设计为在被保护设备或设施上并联，它具有在正常状态下与地绝缘的特性。然而，一旦出现雷击过电压，避雷器会迅速由绝缘状态转变为导通状态，并通过击穿放电将雷电流或过电压引入大地，从而实现对被保护对象的有效保护。当过电压终止后，避雷器能够迅速恢复不通状态，以保障其正常工作。避雷器在电力设备和电力线路的保护方面发挥着至关重要的作用，同时它也被用作防止高电压侵入室内的安全措施。
避雷器有多种类型，包括保护间隙避雷器、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器。每种类型的避雷器都有其独特的工作原理和适用范围。例如，保护间隙避雷器结构简单且价格亲民，但性能相对较弱，常用于电压较低且重要性不高的线路上。而阀型避雷器则在高压线路和高压电器中得到了广泛应用。
近年来，新型的氧化锌避雷器已经问世。它采用了非线性优质的氧化锌和氧化铋金属氧化物，通过烧结工艺制成多晶半导体陶瓷电阻片，从而取消了传统的火花间隙设计，进一步提高了保护的可靠性。这种避雷器具有无放电延时、大气过电压作用后无工频续流等优点，能够经受多种雷击情况，且残压低、通流容量大、使用寿命长。因此，它在0.22～550千伏的电气系统及电气设备的防雷和过电压保护方面都表现出色，同时也适用于低压侧的过电压保护需求。
3. 引下线
防雷装置的引下线必须满足机械强度、耐腐蚀和热稳定性的要求。通常，引下线采用圆钢或扁钢制成，其尺寸和防腐蚀标准与避雷网、避雷带相同。若采用钢绞线，其截面积应不小于25平方毫米；若选用有色金属导线，则应采用截面积不小于16平方毫米的铜导线。
引下线应沿着建筑物外墙铺设，并尽量避免弯曲，以确保最短途径接地。当使用多条引下线时，为了便于检查接地电阻和引下线、接地线的连接状况，建议在每条引下线离地面约1.8米的位置设置断接卡。
此外，对于第一类和第二类防雷建筑物，至少需要两条引下线，且其间距离分别不应超过12米和18米。对于第三类防雷建筑物，当其周长超过25米或高度超过40米时，也应有两条引下线，且间距不得超过25米。
在可能受到机械损伤的区域，引下线在地面以下0.3米至地面以上1.7米的部分应进行额外保护，如使用竹管、角钢或钢管进行包裹。采用角钢或钢管保护时，需确保与引下线连接良好，以降低雷电流通过时的电抗。
若引下线截面锈蚀程度超过30%，则应立即进行更换，以确保防雷系统的有效性。
4. 接地装置
接地装置在防雷系统中扮演着至关重要的角色，它负责将雷电流安全地引入大地，从而确保防雷装置对地电压始终维持在安全范围内。在满足接地电阻要求的前提下，防雷接地装置可以与其他接地装置共享，以提高资源利用率。
（1）关于防雷接地装置的材料选择，其标准通常高于普通接地装置。此外，这些装置还需进行热稳定性校验，以确保在极端条件下能够稳定工作。
（2）防雷接地电阻，通常指冲击接地电阻，其具体数值会依据防雷类别和建筑物的类型而有所不同。例如，独立避雷针的冲击接地电阻一般不应超过10欧姆；而对于第三类建筑物，这一标准可以适当放宽至30欧姆。同时，防感应雷装置的工频接地电阻则不应大于10欧姆。对于防雷电侵入波的接地电阻，其冲击接地电阻的范围为5～30欧姆，其中阀型避雷器的接地电阻应控制在5～10欧姆以内。
（3）为了防范跨步电压可能造成的人身伤害，防直击雷接地装置与建筑物和构筑物的出入口、人行横道等区域应保持至少3米的距离。当距离无法达到3米时，需采取相应的防护措施。
①水平接地体应局部深埋至1米以上，以确保其稳定性；
②为了防止接地体与周围环境发生电性连接，其局部可包裹绝缘物，如厚50～80厘米的沥青层；
③铺设宽度超出接地体2米、厚度为50～80厘米的沥青路面，进一步增强绝缘效果；
④采用帽檐式或其他型式的均压条，以减少接地装置与周围环境的电性连接，提高安全性。
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