淺談防雷技術

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的放電現象。關于雷電的產生有多種解釋理論，通常我們認為由于大氣中熱空氣上升，與高空冷空氣產生摩擦，從而形成了帶有正負電荷的小水滴。當正負電荷累積達到一定的電荷值時，會在帶有不同極性的云團之間以及云團對地之間形成強大的電場，從而產生云團對云團和云團對地的放電過程，這就是通常所說的閃電和響雷。

近年來，隨著我國現代社會的快速發展，高大建筑和大型廠站的興建，雷電災害的發生越來越頻繁，損失也越來越大。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，使電路運行穩定、質量可靠，保證設備和工作人員的安全，保護建筑物及強、弱電設備的安全運行。

1 雷電的主要特征

（1）放電時間短，一般約50-100微秒。

（2）沖擊電流大，其電流可高達幾萬到幾十萬安培。

（3）沖擊電壓高，感應電壓可高達萬伏。

（4）釋放熱能大，瞬間能使局部空氣溫度升高至數千度以上。

（5）產生的沖擊壓力大，空氣的壓強可高達幾十個大氣壓。

此雷電極具破壞力。

2 雷擊規律

雷擊規律的影響因素。大量雷害事故統計資料和試驗研究證明，雷擊的地點和建筑物遭受雷擊的部位是有一定規律的，這些規律稱為雷擊規律。地面上建筑物的性質、形狀，以及建筑物的結構、內部設備情況對雷擊的選擇都會產生影響。當雷電先驅發展到離地面不遠的空中時，地面上的電場不斷增強，在高大建筑物的尖頂和邊緣上場強最大，構成雷電發展的良好條件。雷電先驅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 避雷針的設置

3.1 安裝避雷針是防止直擊雷的主要措施

當施工現場位于山區或多雷地區，變電所、配電所應裝設獨立避雷針。正在施工建造的建筑物，當高度在20m以上應裝設避雷針。施工現場內的塔式起重機，井字架及腳手架機械設備，若在相鄰建筑物、構筑物的防雷設置的保護范圍以外，且在表1中規定范圍內，則應安裝避雷針。若最高機械設備上的避雷針，且應保證最后退出現場，則其他設備可不設避雷針。

3.2 施工現場機械設備需安裝避雷針的規定

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

機械設備上的避雷針的防雷引下線可利用該設備的金屬結構體，但應保證電氣聯接。機械設備所有的動力、控制、照明、信號及通信等線路，應采用鋼管敷設。鋼管與機械設備的金屬結構體作焊接以保證其接地通道的電氣連接。

3.3 避雷帶的設置

一般民用建筑都采用屋面女兒墻頂敷設避雷帶的方式，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。為適應這種屋面后裝修的需要，可在這種暗式防雷系統的設計、施工中，先在屋面適當位置布置若干外露的防雷接線柱頭。

獨立避雷針的接地裝置應單獨安裝，與其他保護的接地裝置的安裝分開，且保持有3m以上的安全距離。

3.4 接地裝置

除獨立避雷針外，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，其規格為40mm×40mm×4mm及以上；若選用鋼管，直徑應不小于50mm，其壁厚不應小于3.5mm。垂直接地極的長度應為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規格為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。扁鋼搭接長度為寬度的2倍，且至少有3個棱邊焊接。扁鋼與角鋼（或鋼管）焊接時，為了保證連接可靠，應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 防雷接地一些常見質量問題及預防措施

4.1 防雷接地常見以下質量問題

4.1.1 帶間及引下線采用對焊或單面焊接，在接地引線中電線的質量不過關，搭接長度不足，焊接口銹蝕現象嚴重；支架問距太大，帶形變形、支架脫落，彎角及引下角呈銳角，引下點間距偏大。

4.1.2 屋面金屬物未做作防雷接地，在屋面的設計中沒有安裝雷電接受裝置。

4.2 預防措施

4.2.1 帶間引下線及接地線焊接必須采用雙面焊接，電線在安裝過程中必須按照國家規定標準檢查其質量問題。搭接長度按國家規范要必須大于6dl3]，焊口處應做防腐處理。支架安裝距離應在1.0m～1.5m之間，一至三類防雷建筑物防雷引下點間距分別小于12m、18m、25m。

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

5 結語

隨著人們生活水平的提高，人們對電氣安裝工程的防雷接地安裝質量有了更高的要求。防雷與接地是關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程中，會產生高壓電流，不但破壞建筑的質量問題，更對人體造成傷害。雷擊時有強大電流通過，產生機械力和熱效應，破壞建(構)筑物和電氣設備。但是在施工過程中施工人員對防雷接地重視不夠，認為其技術性不強，工藝較簡單，范圍又窄小，在以往的施工過程中由于施工的不規范和作業紕漏而忽視了防雷設計問題。現在防雷問題中主要存在的問題有防雷接地系統設計的不合理。電氣安裝關鍵在于它的安全性、可信性、維修性及可實施性，建筑物的防雷接地系統是電氣安裝中的非常重要的一項。

［1］99D501-1 建筑物防雷設置安裝[S].

［2］關象石.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[M].