避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器是常用的防雷装置。一套完整的防雷装置包括闪光器、引线和接地装置。上述针、线、网、带均为闪光器,避雷器为专用防雷装置。
接闪器
避雷针、避雷线、避雷网、避雷带均为接闪器,均利用其高于被保护物的突出位置,将雷电引向自身,然后通过引线和接地装置将雷电流泄漏到地面,以保护被保护物免受雷击。接闪器使用的材料应满足机械强度和耐腐蚀性的要求,并具有足够的热稳定性,以承受雷电流的热损伤。
(1)避雷针一般直径为20mm镀锌圆钢或钢管约2500mm左右,端部呈尖端,也可分叉设置,通过引线和接地装置连接。避雷针主要用于保护高耸和孤立的建筑物或构筑物及其周围设施,也常用于保护室外变配电装置。
(2)避雷网用镀锌圆钢或扁钢沿屋或扁钢设置避雷线,然后用同样的钢管制成6×6m或6×10m或10×10m正方形。避雷网主要用于平屋顶或斜屋顶,屋顶面积大。
(3)避雷带沿建筑物周围设置镀锌圆钢或扁钢。避雷带主要用于保护高层建筑的立面免受雷击,与屋顶避雷针或避雷网形成完整的避雷系统。
(4)避雷线的截面积一般不小于35mm2.镀铸钢绞线与架空线路同塔架设,架设方法和垂直要求与架空线路相同,并与接地装置连接。避雷线主要用于保护架空线路及其周围设施。较小闪光器尺寸见表8-1。当闪光器安装在烟囱上方时,由于烟气的腐蚀,尺寸应适当增加。
避雷器
避雷器并联在受保护的设备或设施上。正常情况下,设备与地面绝缘。当发生雷击过电压时,设备与地面由绝缘变为导通,并击穿放电,将雷电流或过电压引入地面,起到保护作用。过电压终止后,避雷器迅速恢复不通状态,恢复正常工作。避雷器主要用于保护电力设备和电力线路,防止高压侵入室内。避雷器有保护间隙、管式避雷器、阀式避雷器和氧化锌避雷器。
(1)保护间隙
保护间隙是利用高压带电体击穿空气间隙的原理制成的,它结构简单,价格低廉,便于自制,但性能较差,一般用于电压不高且不太重要的线路上。
(2)管式避雷器
管式避雷器主要由瓷套、灭弧管和内外间隙组成,结构复杂,常用于10kV配电线路作为变压器、开关、电容器、电缆头等电气设备的防雷保护。
(3)阀型避雷器
阀式避雷器是高压线路、高压电器和较常用的避雷器。主要由瓷套、火花间隙和非线性电阻组成,结构复杂,常用于3-550kV电气线路、变配电设备、电机、开关等的防雷保护,适用于交直流电网,不受容量、线路长度、短路电流等限制。
(4)氧化锌避雷器
氧化锌避雷器是一种新型避雷器,采用非线性优质氧化锌、氧化铋金属氧化物烧结多晶半导体陶瓷电阻片,消除火花间隙,提高保护可靠性。其特点是无放电延迟,大气过电压后无工频续流,能承受多种雷击,残压低,通流容量大,使用寿命长.25--550kV电气系统和电气设备的防雷和过电压保护也适用于低压侧的过电压保护。
引下线
应满足机械强度、耐腐蚀性和热稳定性的要求。
(1)圆钢或扁钢一般用于引线,其尺寸和防腐要求与避雷网和避雷带相同。钢绞线作为引线,截面积不小于25mm2.有色金属导线下线时,截面积不小于16mm2的铜导线。
(2)沿建筑物外墙敷设引下线,避免弯曲,通过较短途径接地。
(3)使用多条引下线时,为方便接地电阻,检查引下线和接地线的连接情况,每条引下线距地面约1.8m断开接卡。
(4)使用多条引线时,第一类和第二类防雷建筑应至少有两条引线,间距不得大于12m和18m;第三类防雷建筑周长超过25m或高度超过40m还应有两条引线,间距不得大于25m。
(5)在易受机械损伤的地方,地面以下0.3m至地面以上1.7m竹管、角钢或钢管应保护一段引下线。采用角钢或钢管保护时,应与引下线连接,以降低通过雷电流时的电抗。
(6)引下线截面锈蚀30%以上的应更换。
防雷接地装置
接地装置是防雷装置的重要组成部分。接地装置向地面排放雷电流,限制防雷装置对地面电压不过高。防雷接地装置除独立避雷针外,还可与其他接地装置共用。
(1)防雷接地装置材料。防雷接地装置使用的材料应大于一般接地装置。防雷接地装置应进行热稳定验证。
(2)防雷接地电阻一般是指冲击接地电阻,接地电阻值取决于防雷类型和建筑类型。独立避雷针的冲击接地电阻一般不大于10Ω;不太重要的第三类建筑可以放宽到30Ω。防感应雷装置的工频接地电阻不得大于10Ω。冲击接地电阻不得大于5~30Ω,阀式避雷器的接地电阻不应大于5~10Ω。
(3)抑制跨步电压。为防止跨步电压伤害,防止建筑物与构筑物出入口与人行横道之间的距离不得小于3m。当小于3m下列措施之一:
①局部水平接地深埋1m以上;
②水平接地体局部用绝缘物包裹(如50~8)Ocm沥青层);
③铺设宽度超过接地体2m、厚50~8Ocm沥青路面;
④埋设帽檐或其他类型的均压条。
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