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防雷装置知识全解析

来源:海南翔波雷电防护有限公司 发布时间:2025-12-08 08:49:53

避雷针、避雷线、避雷网、避雷带以及避雷器,这些在日常生活中的防雷装置,我们并不陌生。然而,一套全面的防雷装置不仅包含这些,它还包括接闪器、引下线和接地装置。接下来,我们将深入探讨电网中整套防雷装置的构成与作用。
接闪器
在电网的防雷体系中,接闪器扮演着至关重要的角色。它负责拦截和引导雷电的冲击,从而保护其他设备和线路免受雷电的直接袭击。接闪器的设计必须兼具高效性和安全性,以确保其能够有效地应对各种雷电情境。
接闪器的类型与作用
在电网的防雷体系中,接闪器扮演着至关重要的角色。它通过其高出被保护物的突出地位,有效地拦截和引导雷电的冲击,从而保护其他设备和线路免受雷电的直接袭击。这些接闪器包括避雷针、避雷线、避雷网和避雷带,它们通过引下线和接地装置,将雷电流安全地泄入大地。
(1)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,端部呈尖状或分叉设置。它主要用于保护高耸孤立的建筑物或构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:通过镀锌圆钢或扁钢沿屋顶边檐设置避雷线,再配合6米×6米或6米×10米或10米×10米的方格,使用同样钢管制成。这种设计主要用于平顶或斜顶屋面且屋顶面积较大的建筑物。
(3)避雷带:由镀锌圆钢或扁钢沿建筑物的四周设置。它主要用于保护高层建筑的立侧面免受雷击,并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:通常采用截面积不小于35平方毫米的镀铸钢绞线,与架空线路同杆同塔架设。其架设方法与垂度要求与架空线路保持一致,同时需在首尾及中间各部位与接地装置相连。这种设计主要用于保护与其同杆架设的架空线路及其周围的设施。
此外,接闪器的尺寸选择也至关重要。当接闪器装设在烟囱上方时,由于烟气具有腐蚀性,因此需要适当加大尺寸以确保其耐久性。同时,接闪器的材料选择也需满足机械强度、耐腐蚀性以及热稳定性的要求,以应对雷电的冲击。
避雷器
避雷器是电网防雷体系中的另一关键设备。它通过抑制过电压,从而保护电气设备免受雷电冲击的损害。当雷电波侵入电网时,避雷器能够迅速响应,将过电压限制在安全范围内,确保电力系统的稳定运行。
避雷器是电网防雷体系中的不可或缺的组成部分,其作用至关重要。在正常状态下,避雷器与地保持绝缘状态,然而一旦出现雷击过电压,它便能迅速做出反应,从绝缘状态转变为导通状态,并通过击穿放电的方式将雷电流或过电压引入大地,从而实现对电力设备和电力线路的有效保护。在过电压消失后,避雷器能够迅速恢复至不通电状态,确保其能够正常工作。
避雷器的种类繁多,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等。保护间隙避雷器以其简单的结构和低廉的价格受到一定程度的青睐,尽管其性能相对较弱,但它常被用于电压较低且重要性不高的线路上。管型避雷器则因其独特的设计和在10千伏配电线路上的广泛应用而备受瞩目。
阀型避雷器在高压线路和高压电器中发挥着至关重要的作用。其复杂的结构包含了瓷套、火花间隙和非线性电阻,使得它能够适用于广泛的电气线路和设备,包括0.38~550千伏的电气线路、变配电设备、电动机以及高压开关等。此外,它还适用于交直流电网,不受容量、线路长短或短路电流的限制。
近年来,氧化锌避雷器作为一种新型避雷器受到了广泛的关注。其采用了非线性的优质氧化锌和氧化铋金属氧化物烧结而成的多晶半导体陶瓷电阻片,从而取消了传统的火花间隙,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,能够经受多种雷击的考验,同时具有残压低、通流容量大和使用寿命长等特点。因此,它常被用于0.22~550千伏的电气系统及电气设备的防雷和过电压保护,也适用于低压侧的过电压保护。
引下线是避雷系统中不可或缺的组成部分,其作用至关重要。
在雷电活动时,引下线能够迅速将雷电电流引入大地,从而保护建筑物和人员免受雷击的危害。同时,引下线还能够与接地装置相连,进一步增强避雷系统的效果。引下线的选择和安装对于整个避雷系统的性能和安全性至关重要。
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。具体来说,引下线通常选用圆钢或扁钢,其尺寸和防腐蚀标准与避雷网、避雷带保持一致。若采用钢绞线作为引下线,其截面积必须达到25平方毫米以上;而采用有色金属导线时,则应选用截面积不小于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,以确保能够最直接地接入大地。当使用多条引下线时,为了便于检测接地电阻和检查引下线、接地线的连接状况,建议在每条引下线离地面大约1.8米高的位置设置断接卡。
此外,对于第一类和第二类防雷建筑物,至少需要设置2条引下线,且它们之间的距离分别不应超过12米和18米。对于第三类防雷建筑物,如果其周长超过25米或高度超过40米,也应当设置至少2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,引下线从地面以下0.3米至地面以上1.7米的部分应进行特别保护,如使用竹管、角钢或钢管进行包裹。当采用角钢或钢管保护时,应确保与引下线连接良好,以降低雷电流通过时的电抗。
最后,如果引下线的截面锈蚀程度超过30%,则应及时进行更换,以确保防雷装置的有效性。
防雷接地装置是防雷系统的重要组成部分,其作用在于将雷电流安全地引入大地,从而保护建筑物和人员免受雷电的危害。
接地装置通常由接地体和接地线组成,其中接地体是与大地直接接触的部分,而接地线则是连接设备与接地体的导线。在设计和安装防雷接地装置时,必须确保其具有足够的机械强度、耐腐蚀性和热稳定性,以应对可能出现的各种环境条件。同时,还需要遵循相关的安全规范和标准,以确保接地装置能够有效地发挥其防雷保护作用。
接地装置作为防雷装置的关键组成部分,主要负责将雷电流安全导入大地,从而控制防雷装置对地电压在安全范围内。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用,提高资源利用效率。然而,防雷接地装置所选用的材料必须更加严格,以确保其热稳定性,并接受相应的校验。此外,不同类型的防雷接地装置具有不同的电阻要求。例如,独立避雷针的冲击接地电阻通常不应超过10欧姆,而对于某些不太重要的三类建筑物,这一标准可放宽至30欧姆。同时,防感应雷装置的工频接地电阻不应大于10欧姆。在防雷电侵入波方面,其冲击接地电阻通常控制在5至30欧姆之间,其中阀型避雷器的接地电阻应更严格地控制在5至10欧姆以内。另外,为了防止跨步电压可能导致的伤害,防直击雷接地装置与建筑物和构筑物的出入口、人行横道之间的距离不应小于3米。若距离小于3米,应采取相应的安全措施。
①水平接地体应局部深埋至1米以上;
②为增强安全性,局部水平接地体可外包绝缘物,如厚50~80厘米的沥青层;
③铺设超出接地体两侧各2米、厚度为50~80厘米的沥青路面,以形成均压带;

④可考虑采用帽檐式或其他类型的均压条进行埋设。

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