防雷技术的分类及防雷装置

一、防雷技术的分类

防雷主要分为：外部防雷、内部防雷和防雷击电磁脉冲。

     1、外部防雷：针对直击雷的防护，不包括防止外部防雷装置受到直接雷击时向其他物体的反击。

     2、内部防雷：包括防雷电感应、防反击以及防雷击电涌侵入和防生命危险。

     3、防雷击电磁脉冲：对建筑物内电气系统和电子系统防雷电流引发的电磁效应，包含防经导体传导的闪电电涌和防辐射脉冲电磁场效应。

二、防雷装置

建筑物防雷装置是指用于对建筑物进行雷电防护的整套装置，由外部防雷装置和内部防雷装置组成。

1、外部防雷装置：指用于防直击雷的防雷装置，由接闪器、引下线和接地装置组成。

l 接闪器

      接闪杆（以前称避雷针）、接闪带（以前称避雷带）、接闪线（以前称避雷线）、接闪网（以前称避雷网）以及金属屋面、金属构件等均为常用的接闪器。

原理：接闪器是利用其高出被保护物的标高，把雷电引向自身，起到拦截闪击的作用,通过引下线和接地装置，把雷电流泄入大地，保护被保护物免受雷击。

保护范围：按滚球法确定。假设以一定半径的球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器和地面，而不触及需要保护的部位时，则该部分就得到接闪器的保护。此时对应的球面线即是保护范围的轮廓线。滚球的半径按建筑物防雷类别确定，一类为30米、二类为45米、三类为60米。

l 引下线

      是连接接闪器与接地装置的圆钢或扁铁等金属导体，用于将雷电流从接闪器传导至接地装置。

     引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。防直击雷的专设引下线距建筑物出入口或人行道边沿不宜小于3m。

l 接地装置

     是接地体和接地线的总和，用于传导雷电流并将其流散入大地。防雷接地电阻通常指冲击接地电阻，它一般小于工频接地电阻（这是因为极大的雷电流自接地体流入土壤时，接地体附近产生强大的磁场，击穿土壤并产生火花，相当于增大了接地体的泄放电流面积，减小了接地电阻）。土壤电阻率越高，雷电流越大，以及接地体和接地线越短，则冲击接地电阻减小越多。

    独立接闪杆的冲击接地电阻不宜大于10Ω，附设接闪器每根引下线的冲击接地电阻不应大于10 Ω。为了防止跨步电压伤人，防直击雷的人工接地体距建筑物出入口和人行道不应小于3m。

2、内部防雷装置

      内部防雷装置主要由屏蔽导体、等电位连接件和电涌保护器等组成。对于变配电设备，常采用避雷器作为防止雷电波侵入的装置。

n 屏蔽导体

     通常用电阻率小的良导体材料制成，如建筑物的钢筋及金属构件；电气设备及电子装置金属外壳；电气及信号线路的外设金属管、线槽、外皮、网、膜等。由屏蔽导体可构成屏蔽层，当空间干扰电磁波入射到屏蔽层金属体表面时，会产生反射和吸收，电磁能量被衰减，从而起到屏蔽作用。

n 等电位连接件

     它是利用其可将分开的装置、诸导电物体连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。

n 电涌保护器

     指用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件。其作用是：把窜入电力线、信号传输线的瞬态过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，防止设备或系统遭受闪电电涌冲击而损坏。

     电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少包含一个非线性元件。主要类型有电压开关型（克罗巴型）、限压型（箝压型）、组合型电涌保护器。

n 避雷器

     是用来防护雷电产生的过电压沿线路侵入变配电所或建筑物内，以免危及被保护电气设备的绝缘。按其结构，避雷器主要分为阀型避雷器和氧化锌避雷器等。

     阀型避雷器上端接在架空线路上，下端接地。正常时，避雷器对地保持绝缘状态；当雷电冲击波到来时，避雷器被击穿，将雷电引入大地；冲击波过去后，避雷器自动恢复绝缘状态。

      氧化锌避雷器利用了氧化锌阀片理想的非线性伏安特性，即在正常工频电压下呈高电阻特性，而在大电流时呈低电阻特性，限制了避雷器上的电压。