浅谈防雷技术

叶春林

(永修县气象局，江西 永修 330304)

0 引言

雷电是自然界中一种常见的放电现象。关于雷电的产生有多种解释理论，通常我们认为由于大气中热空气上升，与高空冷空气产生摩擦，从而形成了带有正负电荷的小水滴。当正负电荷累积达到一定的电荷值时，会在带有不同极性的云团之间以及云团对地之间形成强大的电场，从而产生云团对云团和云团对地的放电过程，这就是通常所说的闪电和响雷。

近年来，随着我国现代社会的快速发展，高大建筑和大型厂站的兴建，雷电灾害的发生越来越频繁，损失也越来越大。因此在建筑物施工中必须有足够小的接地电阻值和安全可靠的接地装置，使电路运行稳定、质量可靠，保证设备和工作人员的安全，保护建筑物及强、弱电设备的安全运行。

1 雷电的主要特征

（1）放电时间短，一般约50-100微秒。

（2）冲击电流大，其电流可高达几万到几十万安培。

（3）冲击电压高，感应电压可高达万伏。

（4）释放热能大，瞬间能使局部空气温度升高至数千度以上。

（5）产生的冲击压力大，空气的压强可高达几十个大气压。

此雷电极具破坏力。

2 雷击规律

雷击规律的影响因素。大量雷害事故统计资料和试验研究证明，雷击的地点和建筑物遭受雷击的部位是有一定规律的，这些规律称为雷击规律。地面上建筑物的性质、形状，以及建筑物的结构、内部设备情况对雷击的选择都会产生影响。当雷电先驱发展到离地面不远的空中时，地面上的电场不断增强，在高大建筑物的尖顶和边缘上场强最大，构成雷电发展的良好条件。雷电先驱就自然被吸引到这些地方，因此高大建筑物就容易遭雷击。

3 避雷针的设置

3.1 安装避雷针是防止直击雷的主要措施

当施工现场位于山区或多雷地区，变电所、配电所应装设独立避雷针。正在施工建造的建筑物，当高度在20m以上应装设避雷针。施工现场内的塔式起重机，井字架及脚手架机械设备，若在相邻建筑物、构筑物的防雷设置的保护范围以外，且在表1中规定范围内，则应安装避雷针。若最高机械设备上的避雷针，且应保证最后退出现场，则其他设备可不设避雷针。

3.2 施工现场机械设备需安装避雷针的规定

避雷针的接闪器一般选用Φ16mm圆钢，长度为1～2m，其顶端应车制成锥尖。接闪器须热镀锌。

机械设备上的避雷针的防雷引下线可利用该设备的金属结构体，但应保证电气联接。机械设备所有的动力、控制、照明、信号及通信等线路，应采用钢管敷设。钢管与机械设备的金属结构体作焊接以保证其接地通道的电气连接。

3.3 避雷带的设置

一般民用建筑都采用屋面女儿墙顶敷设避雷带的方式，只要用直径8mm以上镀锌圆钢与避雷带焊接即可，注意焊接处做防锈处理。为适应这种屋面后装修的需要，可在这种暗式防雷系统的设计、施工中，先在屋面适当位置布置若干外露的防雷接线柱头。

独立避雷针的接地装置应单独安装，与其他保护的接地装置的安装分开，且保持有3m以上的安全距离。

3.4 接地装置

除独立避雷针外，在接地电阻满足要求的前提下，防雷接地装置可以和其他接地装置共用。接地极宜选用角钢，其规格为40mm×40mm×4mm及以上；若选用钢管，直径应不小于50mm，其壁厚不应小于3.5mm。垂直接地极的长度应为2.5m；接地极间的距离为5m；接地极埋入地下深度，接地极顶端要在地下0.8m以下。接地极之间的连接是通过规格为40mm×4mm的扁钢焊接。焊接位置距接地极顶端50mm。焊接采用搭接焊。扁钢搭接长度为宽度的2倍，且至少有3个棱边焊接。扁钢与角钢（或钢管）焊接时，为了保证连接可靠，应事先在接触部位将扁钢弯成直角形（或弧形），再与角钢（或钢管）焊接。

4 防雷接地一些常见质量问题及预防措施

4.1 防雷接地常见以下质量问题

4.1.1 带间及引下线采用对焊或单面焊接，在接地引线中电线的质量不过关，搭接长度不足，焊接口锈蚀现象严重；支架问距太大，带形变形、支架脱落，弯角及引下角呈锐角，引下点间距偏大。

4.1.2 屋面金属物未做作防雷接地，在屋面的设计中没有安装雷电接受装置。

4.2 预防措施

4.2.1 带间引下线及接地线焊接必须采用双面焊接，电线在安装过程中必须按照国家规定标准检查其质量问题。搭接长度按国家规范要必须大于6dl3]，焊口处应做防腐处理。支架安装距离应在1.0m～1.5m之间，一至三类防雷建筑物防雷引下点间距分别小于12m、18m、25m。

4.2.2 屋面金属物必须与防雷系统做电焊焊接连通，在屋顶必须直接或者间接的雷电接受系统。

5 结语

随着人们生活水平的提高，人们对电气安装工程的防雷接地安装质量有了更高的要求。防雷与接地是关系建筑物及人身生命安全的头等大事，在建筑物遭受雷击的过程中，会产生高压电流，不但破坏建筑的质量问题，更对人体造成伤害。雷击时有强大电流通过，产生机械力和热效应，破坏建(构)筑物和电气设备。但是在施工过程中施工人员对防雷接地重视不够，认为其技术性不强，工艺较简单，范围又窄小，在以往的施工过程中由于施工的不规范和作业纰漏而忽视了防雷设计问题。现在防雷问题中主要存在的问题有防雷接地系统设计的不合理。电气安装关键在于它的安全性、可信性、维修性及可实施性，建筑物的防雷接地系统是电气安装中的非常重要的一项。

［1］99D501-1 建筑物防雷设置安装[S].

［2］关象石.建筑物防雷装置中的接闪器可否暗敷[Z].

［3］张小青.建筑防雷与接地技术[M].