避雷装置的原理及安装规范

避雷装置的工作原理及安装规范

目录

一、工作原理 (1)

二、避雷装置的组成 (2)

1.接闪器 (2)

2.引下线 (2)

3.接地装置 (2)

三、避雷装置的安装 (3)

1.接闪器的安装 (3)

2.引下线的安装 (4)

3.接地装置的安装 (8)

四、接地电阻 (10)

1.接地电阻的概念及要求 (10)

2.接地电阻的测试 (11)

避雷装置的工作原理及安装规范

避雷装置，是用来保护建筑物或构筑物等避免雷击的装置，它的作用是将雷击电荷或建筑物的感应电荷迅速引入大地，以保护建筑物、电器设备及人身不受损害。一套完整的避雷装置是由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。接闪器有避雷针、避雷线、避雷带和避雷网等，是安装在需要被保护的建筑物或构筑物的顶部，用于接受雷电电荷的装置。引下线是连接接闪器和接地装置的金属导体，是将雷电流引入大地的通道。接地装置包括接地线和接地体，是防雷装置的重要组成部分。

一、工作原理

依据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010），避雷装置的基本原理是让由地球大气层中雷云感应的电荷及时地通过接闪器、引下线和接地装置引入地球表面，将电荷减低或者中和，避免其过分的积累而引发巨大的雷电击中事故，从而保护可能被雷电击中的建筑物或构筑物等。

同时，在雷电发生时，接闪器还能吸引雷电的放电通道，主动地将雷电电荷通过引下线和接地装置导入地球大地中，避免因雷电产生的巨大电流对建筑、设备、人及其它构筑物造成破坏或伤害。

避雷针是避雷装置中接闪器所最常见的一种方式，其工作原理是利用尖端放电现象，在雷雨天气，高楼或者较高的构筑物上空出现带电云层时，避雷针以及建筑物等上空会被感应上大量电荷，由于避雷针的针头是尖的，所以静电感应时，导体尖端总是会聚集最多的电荷，这样，避雷针的尖端就会聚集大部分的电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，所以电容就很小，也就是说他能容纳的电荷很少。但是它又聚集了大部分的电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体。这样，带电云层与避雷针就会形成通路，从而是带电云层通过避雷针、引下线、接地装置与地球表面形成闭合回路，这样，带电云层上的电荷就可以通过避雷装置导入大地中和，使其不对建筑物或构筑物等构成危险。

二、避雷装置的组成

完整的避雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。

1．接闪器

接闪器是用来接受雷击电流的装置。根据被保护物的形状不同，接闪器的形状有针、网、带、线、环等不同形状。

（1）避雷针

适用于保护细高建筑物或构筑物，如孤立的建筑物、水塔等。一般用镀锌圆钢或镀锌钢管制成，在尖端砸尖，以利于尖端放电。

（2）避雷线

适用于长距离高压供电线路的防雷保护。一般采用截面积不小于352

mm的镀锌钢绞线，架设在架空线路上方。

（3）避雷带和避雷网

在建筑物顶部及其边缘装设避雷带、网是为了保护建筑物表层不被雷击。适用于宽大的需要设置防雷的工业和民用建筑。一般采用镀锌圆钢或扁钢。其中，圆钢直径不小于8mm，扁钢厚度不小于4mm。

（4）放射式避雷针

也称为海胆式避雷针，是一种新型成型的产品。

2．引下线

引下线是连接接闪器和接地装置的金属导体。是将雷电流引入大地的通道。引下线按照材料可分为：镀锌接地引下线和镀铜接地引下线、铜材引下线（由于成本较高，一般不采用）、超绝缘引下线。镀锌引下线常用的有镀锌圆钢（直径8mm以上）、镀锌扁钢（3×30mm或4×40mm），超绝缘引下线区别于传统采用的圆钢和扁钢作为避雷引下线的方式，它的内部采用了具有非常强的雷电传导功能的特殊铜芯，外部采用了具有超强绝缘性能的特殊材料，保证了其强大的绝缘性能，满足了产品设计要求的相当于0.75m空气的绝缘距离（此产品适用于安全要求比较高的场所，成本比铜材贵）。引下线的材料多为圆钢和扁钢，对于钢筋混凝土建筑，可利用柱内主筋作为引下线。引下线的敷设方式分为明敷和暗敷两种。

3．接地装置

接地装置包括接地线和接地体，是防雷装置的重要组成部分。接地装置向大地均匀泄放雷电流，使防雷装置对地电压不至于过高。接地装置可用扁钢、圆钢、角钢、钢管等钢材制成。

接闪器、引下线与接地装置是各类需要防雷的建筑物、构筑物都应装设的防雷装置，但是由于对防雷的要求不同，各类防雷建筑物、构筑物在使用这些防雷装置时技术要求就有所差异。工程上的建筑物大部分属于第三类防雷建筑物，但是其中“凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者”属于第一类防雷建筑物；“制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者”和“工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐”属于第二类防雷建筑物。具体参见《建筑物防雷设计规范》。

三、避雷装置的安装

避雷装置的安装分为接闪器的安装、引下线的安装和接地装置的安装。

1．接闪器的安装

1.1接闪器的安装要求

（1）建筑物顶部的避雷针、避雷带等必须与顶部外露的其他金属物件练成一个整体，形成电气通路，且须与避雷引下线连接可靠。

（2）避雷针、避雷带应位置正确，焊接固定的焊缝饱满无遗漏，螺栓固定的应连牢固，放松零件齐全，焊接部分补刷的防腐油漆完整。

（3）避雷带应平正顺直，固定点支持件间距均匀、固定可靠，每个支持件应能承受大于49N（5Kg）的垂直拉力。当设计无要求时，水平直线部分支持间距为0.5～1.5m；转弯转角部分为0.3～0.5m。

1.2比较常用的屋顶避雷针的安装

避雷针一般采用镀锌圆钢或者焊接光管制作，焊接处应涂防腐漆。其直径不应小于表1数值