[科普中國(guó)]-防雷裝置

防雷裝置是指接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護(hù)器（SPD）及其他連接導(dǎo)體的總和。

一般將建筑物的防雷裝置分為兩大類——外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置。外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成，即傳統(tǒng)的防雷裝置。內(nèi)部防雷裝置主要用來(lái)減小建筑物內(nèi)部的雷電流及其電磁效應(yīng)，如采用電磁屏蔽、等電位連接和裝設(shè)電涌保護(hù)器（SPD）等措施，防止雷擊電磁脈沖可能造成的危害。

接地裝置是防雷裝置的重要組成部分。接地裝置向大地泄放雷電流，限制防雷裝置對(duì)地電壓不致過(guò)高。除獨(dú)立避雷針外，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。

簡(jiǎn)介隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，智能設(shè)備及電子信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用對(duì)雷擊災(zāi)害的 預(yù)防越來(lái)越嚴(yán)苛，雷電災(zāi)害的發(fā)生往往對(duì)此類場(chǎng)所造成及其嚴(yán)重后果。為把雷電災(zāi)害減 少到最低程度，我們必須增強(qiáng)防雷減災(zāi)意識(shí)，防雷裝置安全檢測(cè)尤其值得我們重視。

現(xiàn)代建構(gòu)筑物綜合防雷包括了直擊雷、雷電感應(yīng)、雷電波侵入防護(hù)三大部分。一套 完善的防雷設(shè)施，為了實(shí)現(xiàn)其對(duì)不同雷害的防護(hù)目的，必須采取接閃、分流、屏蔽、均 壓、接地等技術(shù)措施。因此，建筑物防雷設(shè)施應(yīng)包括接閃器、引下線、接地裝置、屏蔽、 等電位連接、合理布線、浪涌保護(hù)等技術(shù)環(huán)節(jié)1。

名詞解釋一、GB50343《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》的解釋是：外部和內(nèi)部雷電防護(hù)裝置的統(tǒng)稱。

A、 外部防雷裝置：由接閃器、引下線和接地裝置組成，主要用以防直擊雷的防護(hù)裝置

B、 內(nèi)部防雷裝置：由等電位連接系統(tǒng)、共用接地系統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)、合理布線系統(tǒng)、浪涌保護(hù)器等組成，主要用于減小和防止雷電流在需防空間內(nèi)所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)。

二、GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的解釋是：接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護(hù)器及其他連接導(dǎo)體的總合

接閃器接閃器就是專門(mén)用來(lái)接受雷閃的金屬物體。接閃的金屬桿稱為避雷器，接閃的金屬線稱為避雷線或架空地線，接閃的金屬帶、金屬網(wǎng)稱為避雷帶或避雷網(wǎng)。所有的接閃器都必須經(jīng)過(guò)引下線與接地裝置相連。

避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)和避雷帶都是接閃器，它們都是利用其高出被保護(hù)物的突出地位，把雷電引向自身，然后通過(guò)引下線和接地裝置，把雷電流泄入大地，以此保護(hù)被保護(hù)物免受雷擊。接閃器所用材料應(yīng)能滿足機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕的要求，還應(yīng)有足夠的熱穩(wěn)定性，以能承受雷電流的熱破壞作用。

（1）避雷針

避雷針一般用鍍鋅圓鋼或鍍鋅焊接鋼管制成。它通常安裝在構(gòu)架、支柱或建筑物上，其下端經(jīng)引下線與接地裝置焊接。由于避雷針高于被保護(hù)物，又和大地直接相連，當(dāng)雷云先導(dǎo)接近時(shí)，它與雷云之間的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，所以可將雷云放電的通路吸引到避雷針本身并經(jīng)引下線和接地裝置將雷電流安全地泄放到大地中去，使被保護(hù)物體免受直接雷擊。

避雷針的保護(hù)范圍以它能防護(hù)直擊雷的空間來(lái)表示。避雷針保護(hù)范圍按GB50057-1994《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的方法計(jì)算。

（2）避雷線

避雷線架設(shè)在架空線路的上邊，用以保護(hù)架空線路或其他物體（包括建筑物）免受直接雷擊。由于避雷線既架空又接地，所以又叫做架空地線。避雷線的原理和功能與避雷針基本相同，其保護(hù)范圍按GB50057-2000《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的方法計(jì)算。

（3）避雷帶和避雷網(wǎng)

避雷帶和避雷網(wǎng)普遍用來(lái)保護(hù)較高的建筑物免受雷擊。避雷帶一般沿屋頂周圍裝設(shè)，高出屋面100mm～150mm，支持卡間距離1m～1.5m。避雷網(wǎng)除沿屋頂周圍裝設(shè)外，需要時(shí)屋頂上面還用圓鋼或扁鋼縱橫連接成網(wǎng)。避雷帶和避雷網(wǎng)必須經(jīng)引下線與接地裝置可靠地連接。

引下線防雷裝置的引下線應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定的要求2。

避雷器避雷器并聯(lián)在被保護(hù)設(shè)備或設(shè)施上，正常時(shí)裝置與地絕緣，當(dāng)出現(xiàn)雷擊過(guò)電壓時(shí)，裝置與地由絕緣變成導(dǎo)通，并擊穿放電，將雷電流或過(guò)電壓引入大地，起到保護(hù)作用。過(guò)電壓終止后，避雷器迅速恢復(fù)不通狀態(tài)，恢復(fù)正常工作。避雷器主要用來(lái)保護(hù)電力設(shè)備和電力線路，也用作防止高電壓侵入室內(nèi)的安全措施。避雷器有保護(hù)間隙、管型避雷器和閥型避雷器和氧化鋅避雷器。

避雷器是一種過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備，用來(lái)防止雷電所產(chǎn)生的大氣過(guò)電壓沿架空線路侵入變電所或其他建筑物內(nèi)。避雷器也可以限制內(nèi)部過(guò)電壓。避雷器一般與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，且位于電源側(cè)，其放電電壓低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣耐壓值。當(dāng)過(guò)電壓沿線路侵入時(shí)，將首先使避雷器擊穿并對(duì)地放電，從而保護(hù)了后面的設(shè)備。

（1）閥式避雷器

閥式避雷器由火花間隙和閥片串聯(lián)組成，裝在密封的瓷套管內(nèi)?；鸹ㄩg隙由銅片沖制而成，正常情況下，火花間隙可阻止線路上的工頻電流通過(guò)，在雷電過(guò)電壓作用下，火花間隙被擊穿放電。閥片是用陶料粘固起來(lái)的電工用金剛砂顆粒組成的，具有非線性特性。正常電壓時(shí)，閥片電阻很大；過(guò)電壓時(shí)，閥片電阻很小。因此，當(dāng)線路上出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，火花間隙被擊穿，閥片能使雷電流順暢地向大地泄放。當(dāng)過(guò)電壓消失后，線路上恢復(fù)工頻電壓時(shí)，閥片則呈現(xiàn)很大的電阻，使火花間隙絕緣迅速恢復(fù)而切斷工頻續(xù)流，從而保護(hù)線路恢復(fù)正常運(yùn)行。需要說(shuō)明的是：當(dāng)雷電流流過(guò)閥片電阻時(shí)要形成電壓降，這就是殘余的過(guò)電壓，稱為殘壓。殘壓要加在被保護(hù)設(shè)備上，因此殘壓不能超過(guò)設(shè)備絕緣允許的耐壓值，否則可能擊穿設(shè)備絕緣。變配電所內(nèi)一般采用這種避雷器。

（2）排氣式避雷器

排氣式避雷器又叫管型避雷器，它由產(chǎn)氣管、內(nèi)部間隙和外部間隙等三部分組成。

當(dāng)線路發(fā)生過(guò)電壓時(shí)，外部間隙和內(nèi)部間隙都被擊穿，將雷電流泄入大地。隨之而來(lái)的工頻續(xù)流（每當(dāng)間隙被雷電過(guò)電壓擊穿后，在工頻電壓作用下將有電流繼續(xù)通過(guò)已電離的間隙，這個(gè)電流稱為工頻續(xù)流）也在管內(nèi)產(chǎn)生電弧，使產(chǎn)氣管內(nèi)產(chǎn)生高壓氣體并從環(huán)形管口噴出，強(qiáng)烈吹弧，在電流第一次過(guò)零時(shí)，即可滅弧。這時(shí)外部間隙的空氣恢復(fù)了絕緣，使避雷器與電力系統(tǒng)隔離，恢復(fù)正常運(yùn)行。

排氣式避雷器具有殘壓小的突出優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，但動(dòng)作時(shí)有氣體排出，所以一般只用于戶外線路。

（3）金屬氧化物避雷器

金屬氧化物避雷器又叫氧化鋅避雷器。它由壓敏電阻片構(gòu)成，具有優(yōu)良的閥特性，在工頻電壓下，呈現(xiàn)極大的電阻，能迅速有效地阻斷工頻續(xù)流；在過(guò)電壓下，電阻很小，能很好地泄放雷電流。金屬氧化物避雷器還有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、殘壓低、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李嘉騫 - 博士 - 同濟(jì)大學(xué)