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防直击雷的措施有哪些?防直击雷装置由什么组成?

于 2026-01-16 11:25:24 发布


  雷电,作为一种自然界中雄伟却又极具破坏力的放电现象,其瞬间释放的巨大能量、冲击电流以及伴随的电磁脉冲,对现代建筑、电气设备以及人身安全构成了严峻挑战。在防雷工程体系中,直击雷的防护是重中之重,也是最基础的第一道防线。所谓直击雷,是指雷电直接击中建筑物、构筑物或大地,产生电效应、热效应和机械力,从而可能造成建筑物毁坏、设备瘫痪甚至人员伤亡。因此,深入剖析防直击雷的措施及其装置构成,对于构建安全稳固的电气环境至关重要。

防直击雷装置由什么组成

  防直击雷的核心措施,从宏观上讲,主要遵循“引雷入地”与“法拉第笼”屏蔽相结合的原则。其最根本的逻辑在于:主动接闪、安全传导、高效泄放,并在此过程中防止高电位对周边物体或内部系统的反击。具体而言,防直击雷措施主要包括以下三个层面的工程实施:

  首先是接闪措施。这是主动保护的第一步。通过在建筑物顶部安装接闪杆(俗称避雷针)、接闪带或接闪网,利用尖端放电原理,将雷电这一原本不可控的自然放电精准地引导至预设的通道上,从而保护建筑物本身不被直接击中,或者降低雷击的危险度。在工程设计中,确定接闪器的保护范围尤为关键,通常采用“滚球法”进行计算,根据建筑物防雷等级的不同,选取不同的滚球半径(如30米、45米或60米),以确保建筑物没有任何死角暴露在雷击风险之下。

  其次是引下与隔离措施。当雷电流被接闪器捕获后,必须有一条阻抗极低且电气连续性良好的路径将其导入大地。这就需要设置多根引下线,并保持规范要求的间距。这种多根引下线的布置方式,不仅能分流雷电流,减小单根引下线的热效应,还能在建筑物内部起到一定的屏蔽作用,利用“法拉第笼”效应,降低室内的电磁感应强度。同时,为防止侧击雷对高层建筑造成伤害,在一定高度以上的建筑物外墙还需设置均压环,将外墙上的金属门窗、栏杆等金属物与防雷装置可靠连接,以消除电位差。

防直击雷装置由什么组成

  再者是接地与等电位连接措施。接地是泄放雷电流的最终环节,要求接地电阻值尽可能低,以确保雷电流能够迅速散入大地,避免地电位过度升高。此外,防直击雷装置必须与建筑物内的其他接地系统、金属管道、电缆屏蔽层等进行等电位连接,防止因防雷地电位升高而对内部低压系统或金属管线产生“反击”,导致设备损坏或火灾事故。

  要实现上述严密的防雷措施,离不开一套物理实体系统的支撑,这便是防直击雷装置。该装置主要由三大部分组成:接闪器、引下线和接地装置。

  接闪器作为防直击雷装置的“触角”,直接截获雷电流。它通常包括避雷针、避雷带、避雷线以及避雷网等形式。在选择和安装时,除了考虑保护范围外,还需考虑其耐腐蚀性和机械强度。例如,接闪杆通常由镀锌圆钢或钢管制成,而接闪带则多沿屋脊、屋檐敷设。现代建筑越来越倾向于利用屋顶本身的金属构件(如金属屋面、金属栏杆)作为自然接闪器,但这要求这些金属板必须有足够的厚度,以防止雷击穿孔造成漏水。

  引下线则是连接接闪器与接地装置的“动脉”。其作用是将接闪器接闪的雷电流安全地引至地面,且在此过程中不产生危险的火花或过热。在传统的建筑中,引下线往往明敷在墙体表面;而在现代钢筋混凝土结构中,更多地利用建筑物内的柱子主筋作为自然引下线。利用结构钢筋作为引下线不仅节省材料,而且由于钢筋位于混凝土内部,免受腐蚀和机械损伤,同时其电流通过面积大,压降更小,可靠性更高。值得注意的是,引下线在地面以上一定高度(通常为1.7米至1.8米以下)需加装绝缘套管或设置明显的警示标识,以防人员接触产生接触电压危害。

防直击雷装置由什么组成

  接地装置是整个防雷系统的“根基”,深埋于地下。它由接地体(垂直接地体和水平接地体)和接地线组成。接地体可以是人工埋设的角钢、钢管、扁钢,也可以利用建筑物基础内的钢筋作为自然接地体。对于高土壤电阻率地区,可能需要采用换土、使用柔性接地体或外引接地体等方法来降低接地电阻。优质的接地装置设计,不仅要满足工频接地电阻的要求,更要考虑到冲击接地电阻的特性,确保在雷电流冲击这一高频、大电流瞬态过程中,依然保持良好的散流性能。

  防直击雷是一项集理论计算、材料科学、结构工程于一体的系统性工程。从措施层面看,它涵盖了引雷、导流、泄流及均压的全过程控制;从装置构成看,它是接闪器、引下线与接地装置的有机统一。在电气防雷工程实践中,任何单一环节的薄弱都可能导致整个防护体系的失效。因此,必须依据国家规范,结合建筑物特点,进行科学严谨的设计与施工,才能真正构筑起一道坚不可摧的安全屏障。想要获取更多防雷相关内容,欢迎拨打咨询热线进行了解!

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