淺談防雷技術(shù)

葉春林

(永修縣氣象局，江西 永修 330304)

0 引言

雷電是自然界中一種常見(jiàn)的放電現(xiàn)象。關(guān)于雷電的產(chǎn)生有多種解釋理論，通常我們認(rèn)為由于大氣中熱空氣上升，與高空冷空氣產(chǎn)生摩擦，從而形成了帶有正負(fù)電荷的小水滴。當(dāng)正負(fù)電荷累積達(dá)到一定的電荷值時(shí)，會(huì)在帶有不同極性的云團(tuán)之間以及云團(tuán)對(duì)地之間形成強(qiáng)大的電場(chǎng)，從而產(chǎn)生云團(tuán)對(duì)云團(tuán)和云團(tuán)對(duì)地的放電過(guò)程，這就是通常所說(shuō)的閃電和響雷。

近年來(lái)，隨著我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，高大建筑和大型廠站的興建，雷電災(zāi)害的發(fā)生越來(lái)越頻繁，損失也越來(lái)越大。因此在建筑物施工中必須有足夠小的接地電阻值和安全可靠的接地裝置，使電路運(yùn)行穩(wěn)定、質(zhì)量可靠，保證設(shè)備和工作人員的安全，保護(hù)建筑物及強(qiáng)、弱電設(shè)備的安全運(yùn)行。

1 雷電的主要特征

（1）放電時(shí)間短，一般約50-100微秒。

（2）沖擊電流大，其電流可高達(dá)幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)安培。

（3）沖擊電壓高，感應(yīng)電壓可高達(dá)萬(wàn)伏。

（4）釋放熱能大，瞬間能使局部空氣溫度升高至數(shù)千度以上。

（5）產(chǎn)生的沖擊壓力大，空氣的壓強(qiáng)可高達(dá)幾十個(gè)大氣壓。

此雷電極具破壞力。

2 雷擊規(guī)律

雷擊規(guī)律的影響因素。大量雷害事故統(tǒng)計(jì)資料和試驗(yàn)研究證明，雷擊的地點(diǎn)和建筑物遭受雷擊的部位是有一定規(guī)律的，這些規(guī)律稱為雷擊規(guī)律。地面上建筑物的性質(zhì)、形狀，以及建筑物的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部設(shè)備情況對(duì)雷擊的選擇都會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)雷電先驅(qū)發(fā)展到離地面不遠(yuǎn)的空中時(shí)，地面上的電場(chǎng)不斷增強(qiáng)，在高大建筑物的尖頂和邊緣上場(chǎng)強(qiáng)最大，構(gòu)成雷電發(fā)展的良好條件。雷電先驅(qū)就自然被吸引到這些地方，因此高大建筑物就容易遭雷擊。

3 避雷針的設(shè)置

3.1 安裝避雷針是防止直擊雷的主要措施

當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)位于山區(qū)或多雷地區(qū)，變電所、配電所應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立避雷針。正在施工建造的建筑物，當(dāng)高度在20m以上應(yīng)裝設(shè)避雷針。施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的塔式起重機(jī)，井字架及腳手架機(jī)械設(shè)備，若在相鄰建筑物、構(gòu)筑物的防雷設(shè)置的保護(hù)范圍以外，且在表1中規(guī)定范圍內(nèi)，則應(yīng)安裝避雷針。若最高機(jī)械設(shè)備上的避雷針，且應(yīng)保證最后退出現(xiàn)場(chǎng)，則其他設(shè)備可不設(shè)避雷針。

3.2 施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備需安裝避雷針的規(guī)定

避雷針的接閃器一般選用Φ16mm圓鋼，長(zhǎng)度為1～2m，其頂端應(yīng)車制成錐尖。接閃器須熱鍍鋅。

機(jī)械設(shè)備上的避雷針的防雷引下線可利用該設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)體，但應(yīng)保證電氣聯(lián)接。機(jī)械設(shè)備所有的動(dòng)力、控制、照明、信號(hào)及通信等線路，應(yīng)采用鋼管敷設(shè)。鋼管與機(jī)械設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)體作焊接以保證其接地通道的電氣連接。

3.3 避雷帶的設(shè)置

一般民用建筑都采用屋面女兒墻頂敷設(shè)避雷帶的方式，只要用直徑8mm以上鍍鋅圓鋼與避雷帶焊接即可，注意焊接處做防銹處理。為適應(yīng)這種屋面后裝修的需要，可在這種暗式防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工中，先在屋面適當(dāng)位置布置若干外露的防雷接線柱頭。

獨(dú)立避雷針的接地裝置應(yīng)單獨(dú)安裝，與其他保護(hù)的接地裝置的安裝分開(kāi)，且保持有3m以上的安全距離。

3.4 接地裝置

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。接地極宜選用角鋼，其規(guī)格為40mm×40mm×4mm及以上；若選用鋼管，直徑應(yīng)不小于50mm，其壁厚不應(yīng)小于3.5mm。垂直接地極的長(zhǎng)度應(yīng)為2.5m；接地極間的距離為5m；接地極埋入地下深度，接地極頂端要在地下0.8m以下。接地極之間的連接是通過(guò)規(guī)格為40mm×4mm的扁鋼焊接。焊接位置距接地極頂端50mm。焊接采用搭接焊。扁鋼搭接長(zhǎng)度為寬度的2倍，且至少有3個(gè)棱邊焊接。扁鋼與角鋼（或鋼管）焊接時(shí)，為了保證連接可靠，應(yīng)事先在接觸部位將扁鋼彎成直角形（或弧形），再與角鋼（或鋼管）焊接。

4 防雷接地一些常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及預(yù)防措施

4.1 防雷接地常見(jiàn)以下質(zhì)量問(wèn)題

4.1.1 帶間及引下線采用對(duì)焊或單面焊接，在接地引線中電線的質(zhì)量不過(guò)關(guān)，搭接長(zhǎng)度不足，焊接口銹蝕現(xiàn)象嚴(yán)重；支架問(wèn)距太大，帶形變形、支架脫落，彎角及引下角呈銳角，引下點(diǎn)間距偏大。

4.1.2 屋面金屬物未做作防雷接地，在屋面的設(shè)計(jì)中沒(méi)有安裝雷電接受裝置。

4.2 預(yù)防措施

4.2.1 帶間引下線及接地線焊接必須采用雙面焊接，電線在安裝過(guò)程中必須按照國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)檢查其質(zhì)量問(wèn)題。搭接長(zhǎng)度按國(guó)家規(guī)范要必須大于6dl3]，焊口處應(yīng)做防腐處理。支架安裝距離應(yīng)在1.0m～1.5m之間，一至三類防雷建筑物防雷引下點(diǎn)間距分別小于12m、18m、25m。

4.2.2 屋面金屬物必須與防雷系統(tǒng)做電焊焊接連通，在屋頂必須直接或者間接的雷電接受系統(tǒng)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)電氣安裝工程的防雷接地安裝質(zhì)量有了更高的要求。防雷與接地是關(guān)系建筑物及人身生命安全的頭等大事，在建筑物遭受雷擊的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生高壓電流，不但破壞建筑的質(zhì)量問(wèn)題，更對(duì)人體造成傷害。雷擊時(shí)有強(qiáng)大電流通過(guò)，產(chǎn)生機(jī)械力和熱效應(yīng)，破壞建(構(gòu))筑物和電氣設(shè)備。但是在施工過(guò)程中施工人員對(duì)防雷接地重視不夠，認(rèn)為其技術(shù)性不強(qiáng)，工藝較簡(jiǎn)單，范圍又窄小，在以往的施工過(guò)程中由于施工的不規(guī)范和作業(yè)紕漏而忽視了防雷設(shè)計(jì)問(wèn)題。現(xiàn)在防雷問(wèn)題中主要存在的問(wèn)題有防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理。電氣安裝關(guān)鍵在于它的安全性、可信性、維修性及可實(shí)施性，建筑物的防雷接地系統(tǒng)是電氣安裝中的非常重要的一項(xiàng)。

［1］99D501-1 建筑物防雷設(shè)置安裝[S].

［2］關(guān)象石.建筑物防雷裝置中的接閃器可否暗敷[Z].

［3］張小青.建筑防雷與接地技術(shù)[M].