防雷技術(shù)的分類及防雷裝置
一、防雷技術(shù)的分類
防雷主要分為:外部防雷、內(nèi)部防雷和防雷擊電磁脈沖。
???? 1、外部防雷:針對直擊雷的防護,不包括防止外部防雷裝置受到直接雷擊時向其他物體的反擊。
???? 2、內(nèi)部防雷:包括防雷電感應(yīng)、防反擊以及防雷擊電涌侵入和防生命危險。
???? 3、防雷擊電磁脈沖:對建筑物內(nèi)電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)防雷電流引發(fā)的電磁效應(yīng),包含防經(jīng)導(dǎo)體傳導(dǎo)的閃電電涌和防輻射脈沖電磁場效應(yīng)。
二、防雷裝置
建筑物防雷裝置是指用于對建筑物進行雷電防護的整套裝置,由外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置組成。
1、外部防雷裝置:指用于防直擊雷的防雷裝置,由接閃器、引下線和接地裝置組成。
l 接閃器
????? 接閃桿(以前稱避雷針)、接閃帶(以前稱避雷帶)、接閃線(以前稱避雷線)、接閃網(wǎng)(以前稱避雷網(wǎng))以及金屬屋面、金屬構(gòu)件等均為常用的接閃器。
原理:接閃器是利用其高出被保護物的標高,把雷電引向自身,起到攔截閃擊的作用,通過引下線和接地裝置,把雷電流泄入大地,保護被保護物免受雷擊。
保護范圍:按滾球法確定。假設(shè)以一定半徑的球體,沿需要防直擊雷的部位滾動,當球體只觸及接閃器和地面,而不觸及需要保護的部位時,則該部分就得到接閃器的保護。此時對應(yīng)的球面線即是保護范圍的輪廓線。滾球的半徑按建筑物防雷類別確定,一類為30米、二類為45米、三類為60米。
l 引下線
????? 是連接接閃器與接地裝置的圓鋼或扁鐵等金屬導(dǎo)體,用于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至接地裝置。
???? 引下線應(yīng)滿足機械強度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定的要求。防直擊雷的專設(shè)引下線距建筑物出入口或人行道邊沿不宜小于3m。
l 接地裝置
???? 是接地體和接地線的總和,用于傳導(dǎo)雷電流并將其流散入大地。防雷接地電阻通常指沖擊接地電阻,它一般小于工頻接地電阻(這是因為極大的雷電流自接地體流入土壤時,接地體附近產(chǎn)生強大的磁場,擊穿土壤并產(chǎn)生火花,相當于增大了接地體的泄放電流面積,減小了接地電阻)。土壤電阻率越高,雷電流越大,以及接地體和接地線越短,則沖擊接地電阻減小越多。
??? 獨立接閃桿的沖擊接地電阻不宜大于10Ω,附設(shè)接閃器每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10 Ω。為了防止跨步電壓傷人,防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口和人行道不應(yīng)小于3m。
2、內(nèi)部防雷裝置
????? 內(nèi)部防雷裝置主要由屏蔽導(dǎo)體、等電位連接件和電涌保護器等組成。對于變配電設(shè)備,常采用避雷器作為防止雷電波侵入的裝置。
n 屏蔽導(dǎo)體
???? 通常用電阻率小的良導(dǎo)體材料制成,如建筑物的鋼筋及金屬構(gòu)件;電氣設(shè)備及電子裝置金屬外殼;電氣及信號線路的外設(shè)金屬管、線槽、外皮、網(wǎng)、膜等。由屏蔽導(dǎo)體可構(gòu)成屏蔽層,當空間干擾電磁波入射到屏蔽層金屬體表面時,會產(chǎn)生反射和吸收,電磁能量被衰減,從而起到屏蔽作用。
n 等電位連接件
???? 它是利用其可將分開的裝置、諸導(dǎo)電物體連接起來以減小雷電流在它們之間產(chǎn)生的電位差。
n 電涌保護器
???? 指用于限制瞬態(tài)過電壓和分泄電涌電流的器件。其作用是:把竄入電力線、信號傳輸線的瞬態(tài)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),或?qū)姶蟮睦纂娏餍沽魅氲?,防止設(shè)備或系統(tǒng)遭受閃電電涌沖擊而損壞。
???? 電涌保護器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同,但它至少包含一個非線性元件。主要類型有電壓開關(guān)型(克羅巴型)、限壓型(箝壓型)、組合型電涌保護器。
n 避雷器
???? 是用來防護雷電產(chǎn)生的過電壓沿線路侵入變配電所或建筑物內(nèi),以免危及被保護電氣設(shè)備的絕緣。按其結(jié)構(gòu),避雷器主要分為閥型避雷器和氧化鋅避雷器等。
???? 閥型避雷器上端接在架空線路上,下端接地。正常時,避雷器對地保持絕緣狀態(tài);當雷電沖擊波到來時,避雷器被擊穿,將雷電引入大地;沖擊波過去后,避雷器自動恢復(fù)絕緣狀態(tài)。
????? 氧化鋅避雷器利用了氧化鋅閥片理想的非線性伏安特性,即在正常工頻電壓下呈高電阻特性,而在大電流時呈低電阻特性,限制了避雷器上的電壓。