避雷針,又名防雷針、接閃桿,是用來(lái)保護(hù)建筑物、高大樹木等避免雷擊的裝置。在被保護(hù)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(lái)。避雷針規(guī)格必須符合GB標(biāo)準(zhǔn),每一個(gè)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(shí)它使地面電場(chǎng)發(fā)生畸變。在避雷針的頂端,形成局部電場(chǎng)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(guò)接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地,從而使被保護(hù)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(shí)反倒會(huì)對(duì)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?yàn)樵摻淌椅蓓斒怯射摻钏喟鍢?gòu)成,其中的鋼筋沒有良好接地,在打雷時(shí)發(fā)生接閃,無(wú)處泄放,從而通過(guò)教室的屋頂和墻壁對(duì)室內(nèi)人員進(jìn)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(hù)范圍的計(jì)算方法
常用避雷針(這里僅指單針)保護(hù)范圍的計(jì)算方法主要有折線法和滾球法?!罢劬€法”的主要特點(diǎn)是設(shè)計(jì)直觀,計(jì)算簡(jiǎn)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(diǎn)是可以計(jì)算避雷針或避雷帶與網(wǎng)格組合時(shí)的保護(hù)范圍,但計(jì)算相對(duì)復(fù)雜,按此方法計(jì)算出的投資成本較大。
在這二種計(jì)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(hù)范圍是一個(gè)以避雷針為軸的折線圓錐體。單支避雷針的保護(hù)范圍在DL/T620-997《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》標(biāo)準(zhǔn)中有所規(guī)定;“滾球法”是國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)推薦的接閃器保護(hù)范圍計(jì)算方法之一。我國(guó)建筑防雷規(guī)范GB50057-1994Z中也把“滾球法”強(qiáng)制作為計(jì)算避雷針保護(hù)范圍的方法。滾球法是以hR為半徑的一個(gè)球體沿需要防止擊雷的部位滾動(dòng),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(hù)的部位時(shí),則該部分就得到接閃器的保護(hù)。近幾年來(lái),國(guó)標(biāo)中規(guī)定的“滾球法”也開始得到行業(yè)的認(rèn)同,但在實(shí)際運(yùn)用中“滾球法”也碰到一些問(wèn)題,特別是在計(jì)算天面避雷針保護(hù)范圍的時(shí)候??偟膩?lái)說(shuō)這二種算法各有特點(diǎn),一般高層建筑更多的使用“滾球法”。
避雷針設(shè)置
(1)獨(dú)立避雷針與被保護(hù)物之間應(yīng)有不小于5m距離,以免雷擊避雷針時(shí)出現(xiàn)反擊。獨(dú)立避雷針宜設(shè)獨(dú)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?yàn)r青面5~8cm厚,以保人身不受跨步電壓危害。
(5)嚴(yán)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(dú)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(zhǎng)度10m以上。