雷电防护分为哪两个部分？雷电防护技术有哪些？
雷电作为自然界中极具破坏力的自然现象，其瞬间释放的能量可导致建筑损毁、设备故障甚至人员伤亡。为有效应对雷电威胁，现代防雷技术已形成一套完整的体系，其核心在于将防护措施分为外部防雷和内部防雷两大系统，并辅以多种技术手段实现全方位保护。本文将深入解析这一分类体系，并探讨雷电防护技术的原理与应用。
一、雷电防护的两大核心部分
根据国际标准及我国《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-2010）等技术规范，雷电防护系统（Lightning Protection System,LPS）主要分为以下两部分：
1.外部防雷系统（External LPS）
-功能定位：直接拦截并安全泄放雷电能量，防止雷击对建筑物或设备造成直接破坏。
-核心组成：
-接闪器：包括避雷针、避雷带、避雷网等，用于接收雷电先导放电，引导雷电流进入引下线。
-引下线：将接闪器捕获的雷电流安全导入接地装置，需具备足够的导电能力和机械强度。
-接地装置：由接地体和接地线构成，通过低电阻路径将雷电流快速泄入大地，降低地电位反击风险。
-设计原则：
-滚球法：通过计算雷击保护范围（如滚球半径），确保建筑物关键部位处于接闪器的保护区域内。
-等电位连接：外部金属构件（如管道、电缆屏蔽层）需与接地系统连接，防止雷电流在不同导体间产生危险电位差。
2.内部防雷系统（Internal LPS）
-功能定位：减少雷电电磁脉冲（LEMP）和雷电流在建筑物内部产生的次生危害，保护电子设备和人员安全。
-核心组成：
-等电位连接：将建筑物内所有金属导体（如水管、金属框架、设备外壳）与接地系统连接，消除电位差。
-屏蔽措施：通过金属网、屏蔽电缆或法拉第笼等结构，阻隔雷电电磁场对设备的干扰。
-浪涌保护器（SPD）：安装在电源线、信号线入口处，快速钳制过电压，防止浪涌损坏敏感设备。
-设计原则：
-分级保护：按雷电能量传播路径（如从配电箱到设备端）分多级设置SPD，逐级降低过电压幅值。
-合理布线：避免电源线与信号线平行敷设，减少电磁耦合效应。
二、雷电防护技术的深度解析
1.直击雷防护技术
-接闪器优化：
-传统技术：避雷针（如独立针、架空避雷线）需根据建筑物高度和雷暴强度设计保护范围。
-新型技术：限流型避雷针通过电阻或电感限制雷电流幅值；预放电避雷针利用电晕放电提前引导雷击路径。
-接地技术：
-接地电阻控制：通常要求≤10Ω（普通建筑）至≤4Ω（高危场所），需通过深埋接地极、使用柔性接地技术等方法实现。
-接地网设计：采用环形闭合结构，确保雷电流均匀分布，减少地电位反击风险。
2.雷电电磁脉冲（LEMP）防护技术
-等电位连接与屏蔽：
-局部等电位连接箱（LEB）：在配电箱或设备机房内设置，集中连接所有金属部件。
-屏蔽电缆与金属管道：减少电磁场对线路的耦合干扰。
-浪涌保护器（SPD）应用：
-分类与选型：
-电压保护水平（Up）：需与设备耐压等级匹配，如通信设备Up≤0.5kV。
-响应时间：气体放电管（GDT）纳秒级响应，压敏电阻（MOV）适用于高频干扰。
-多级防护：
-第一级：配电柜内安装大通流容量SPD（In≥100kA）。
-末级：设备前端使用小通流SPD（In≥10kA）精细保护。
3.特殊场景防护技术
-爆炸危险场所：
-在油库、化工厂中，需采用本质安全型SPD，并通过防爆接线盒隔离危险区域。
-电子信息系统：
-数据中心采用“三级防护”：电源入口处SPD+机柜前端SPD+设备级SPD，配合屏蔽机房设计。
-航空航天领域：
-复合材料机身嵌入导电纤维网（如铝箔或铜网），引导雷电流沿表面传导，避免内部设备受损。
4.智能化与前瞻性技术
-雷电预警系统：
-利用大气电场监测、闪电定位技术（如LMA网络），提前10-30分钟预警雷暴，实现主动防护。
-人工引雷技术：
-通过火箭拖带导线或激光触发技术，引导雷电至指定区域，用于科学实验或局部保护。
未来，随着雷电物理机制研究的深入和新材料应用的拓展，雷电防护技术将更加高效可靠，为人类社会的可持续发展提供坚实保障。想要获取更多新技术相关内容，欢迎点击柔性接地技术进行了解！
