避雷針,又名防雷針、接閃桿,是用來保護建筑物、高大樹木等避免雷擊的裝置。在被保護物頂端安裝一根接閃器,用符合規(guī)格導(dǎo)線與埋在地下的泄流地網(wǎng)連接起來。避雷針規(guī)格必須符合GB標(biāo)準(zhǔn),每一個防雷類別需要的避雷針高度規(guī)格都不一樣。 [1]
當(dāng)雷云放電接近地面時它使地面電場發(fā)生畸變。在避雷針的頂端,形成局部電場集中的空間,以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向,引導(dǎo)雷電向避雷針放電,再通過接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地,從而使被保護物體免遭雷擊。
建筑物如果安裝了接閃器但是沒有接地或者接地效果不好的話,在接閃時反倒會對建筑物或其中的人員造成更大的損害,相比沒有安裝接閃器的建筑物反倒更加不。2007年發(fā)生在重慶開縣的雷擊事故,就是因為該教室屋頂是由鋼筋水泥板構(gòu)成,其中的鋼筋沒有良好接地,在打雷時發(fā)生接閃,無處泄放,從而通過教室的屋頂和墻壁對室內(nèi)人員進行放電,造成教室里的小學(xué)生七人死亡數(shù)十人受傷的慘烈事故。
合理選用避雷針保護范圍的計算方法
常用避雷針(這里僅指單針)保護范圍的計算方法主要有折線法和滾球法?!罢劬€法”的主要特點是設(shè)計直觀,計算簡便,可節(jié)省投資,但不適用于高度大于20m的建筑物;“滾球法”的主要特點是可以計算避雷針或避雷帶與網(wǎng)格組合時的保護范圍,但計算相對復(fù)雜,按此方法計算出的投資成本較大。
在這二種計算方法中,“折線法”是比較成熟的方法,在電力系統(tǒng)又稱“規(guī)程法”,即單支避雷針的保護范圍是一個以避雷針為軸的折線圓錐體。單支避雷針的保護范圍在DL/T620-997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》標(biāo)準(zhǔn)中有所規(guī)定;“滾球法”是國際電工委員會(IEC)推薦的接閃器保護范圍計算方法之一。我國建筑防雷規(guī)范GB50057-1994Z中也把“滾球法”強制作為計算避雷針保護范圍的方法。滾球法是以hR為半徑的一個球體沿需要防止擊雷的部位滾動,當(dāng)球體只觸及接閃器(包括被用作接閃器的金屬物)或只觸及接閃器和地面(包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物),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。近幾年來,國標(biāo)中規(guī)定的“滾球法”也開始得到行業(yè)的認同,但在實際運用中“滾球法”也碰到一些問題,特別是在計算天面避雷針保護范圍的時候??偟膩碚f這二種算法各有特點,一般高層建筑更多的使用“滾球法”。
避雷針設(shè)置
(1)獨立避雷針與被保護物之間應(yīng)有不小于5m距離,以免雷擊避雷針時出現(xiàn)反擊。獨立避雷針宜設(shè)獨立的接地裝置,與接地網(wǎng)間地中距離不小于3m。
(2)35kV及以下高壓配電裝置構(gòu)架及房頂上不宜裝設(shè)避雷針。裝在構(gòu)架上的避雷針應(yīng)與接地網(wǎng)相連,并裝設(shè)集中接地裝置。
(3)變壓器的門型構(gòu)架上不應(yīng)安裝避雷針。
(4)避雷針及接地裝置距道路及出口距離應(yīng)大于3m,否則應(yīng)鋪碎石或瀝青面5~8cm厚,以保人身不受跨步電壓危害。
(5)嚴禁將架空照明線、電話線、廣播線、天線等裝在避雷針或構(gòu)架上。
(6)如在獨立避雷針或構(gòu)架上裝設(shè)照明燈,其電源線必須使用鉛皮電纜或穿入鋼管,并直接埋入地中長度10m以上。