雷电分析

长沙防雷网

雷电分析

雷电是自然界中发生在大气层中的声、光、电物理现象，认雷击中心1.5-2km范围内部可能产生危险过电压，损害线路上的设备。随着科学技术的高速发展，雷电灾害对电力、广播电视、航空航天、邮电通讯、国防建设、交通运输、化工、电子工业等几乎各行各业都产生危害。特别是电子计算机的普及和微电子设备对雷电电磁脉冲的敏感更便雷电灾害程度加剧，经济损失剧增。

 

防雷分类

根据雷电传播形式，现代防雷技术主要是由室外防雷和室内防雷两部分构成。

 

室外防雷：

主要由接闪器（避雷针，避雷带，避雷网，避雷线及用作接闪的金属屋面，金属构件），此下线和接地装置构成外部防雷系统，主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾及人身安全事故。

 

1. 接闪器：

利用接闪器（避雷针，避雷带，避雷网，避雷线等）直接，主动地截受雷击，并通过引下线导入接地装置，泄入大地。

其中，避雷针宜采用圆钢或焊接钢管制成，其直径应符合下列数值要求。

当针长1m以下时：圆钢为12mm，钢管为20mm

针长1-2m时：圆钢为16mm，钢管为25mm

烟囱顶上的针：圆钢为20mm，钢管为40mm

其中避雷网，避雷带宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢，圆钢直径不应小于8mm，扁钢截面不应小于48mm2，厚度不应小于4mm。

注意：当烟囱上采用避雷环时，其圆钢直径不应小于12mm，扁钢截面不应小于100mm2，厚度不应小于4mm。

其中：架空避雷线和避雷网宜采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线为材。

2. 引下线：

引下线是接闪器成功的拦截雷电后，将雷电顺利的泄入雷电通道（大地）。

设计时应采取最直接和最短途径接至接地装置，可利用钢筋混凝土结构成钢架结构的建筑物垂直金属结构作为自然引下线，也可人工引下线，但其设计的材质、尺寸和根数应符合GB50057-1994对各防雷建筑物的要求，且应有防腐蚀措施和人身接触 的防护措施。

（建议：前者为最经济，最合理，最安全有效的措施）

3. 接地装置：

接地装置是指：埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。

接地装置主要有：

a. 埋设于土壤中的人工垂直接地体（宜采用角钢，圆钢，钢管为材质）或人工水平接地体（宜采用圆钢或扁钢为材质）的形式所构成的接地体；

b. 利用直接与大地接触的各种金属构件，金属管道和钢筋混凝土结构的建筑物基础钢筋形成的自然接地极做为接地装置。

（建议：后者为最经济，最合理，最安全可靠的措施）

注意：人工垂直成水平接地体距建筑物出入口或人行道不应小于2m。

室内防雷：

二百多年的实践证明、综合、完善的防雷系统仅有外部防雷是不够的，尤其是对于一个内部存在大量敏感电子设备和系统的建筑物而言（如现代化工厂、办公楼与智能大厦等）。而内部防雷系统正是防止雷电和其他形式（包括直击雷感应雷电波侵入，防雷电磁脉冲感应，地电位反击等）过电压侵入设备中造成毁坏，这是外部防雷系统无法保证的。为了实现内部防雷，需要进出各保护区的电缆、金属管道等都要连接避雷及过压保护器。

内部防雷主要是指：防感应雷和防雷电波侵入。其表现为形式主要为进出建筑物的各传输线缆的感应和侵入，所以内部防雷基本分为电源和信号防雷两部分。

防雷器的选型

对于防雷器的选型有两个很重要的参数，一个是工作电压，另一个是保护电平（残压）。这两个参数的选定决定了防雷效果的好坏和系统运行的保障。

工作电压（ Uc）的选择是关系到防雷器运行稳定的关键参数。在选择防雷器的最高持续工作电压值时，要符合相关标准要求外，还应考虑到安装电网可能出现正常波动以及可能出现的最高持续故障电压。我们国家用的电为220V，按照IEC-61643-2的说明，在TT交流供电系统中，相线对地线的最高持续故障电压，可能达到标称电压（Un=220V）R 1.5倍，即有可能达到330V。建议选择DEHN电源防雷器的最大持续工作电压值为385V的模块。

保护电平（残压）的选择单纯考虑防雷器残压越低越好，并不全面，并且容易引起误导。首先，不同产品标称的残压数值，必需注明测试电流的大小，才能有一个共同比较的基础。一般以 20KA（8/20μs）测试电流下记录残压，作为比较，其次，对于压敏电阻防雷器选用残压越低时，通常意味其最大持续工作电压越低。

因此，过分强调低残压，是需要会出降低最大持续工作电压的代价，换来的后果，可能是在市电不稳定地区，防雷器容易因长时间持续工作而损坏。其实在压敏电阻型的防雷器，选择最合适的最大持续工作电值和最合适的残压，就好像天平的两边，不可侧重任何一边。按照以往的经验，残压在 2KV以下（8/20μs），就能对用户设备提供足够的保护。

接地系统

接地系统由：接地装置（与土壤相接触）及连接网络（与土壤不接触）两部分构成；

接地装置：

接地装置的主要任务是尽可能多地将雷电导入土壤中（50%或以上），同时不在接地装置上产生危险的电位差。此一任务由建筑物底下和周围的网格状网络来完成。

众多接地体组成了一个将地下室地面的混凝土中的钢筋也并入其中的网络形接地装置。这是个典型的做法，以便在建筑物的底部将LPZ1的电磁屏蔽合起来。

等电位连接

等电位连接的主要任务是消除建筑物上及建筑物内所有设备间危险的电位差并减少建筑物内部的磁场强度。此任务通过将建筑物上及建筑物内所有金属部件多重联结从击建立一个三维的、网络形的等电位连接网络而实现的。