煙囪安裝避雷針與防雷知識(shí)

一、雷電是怎樣形成的？

答：雷電是一種大氣中放電現(xiàn)象，產(chǎn)生于積雨中，積雨云在形成過(guò)程中，某些云團(tuán)帶正電荷，某些云團(tuán)帶負(fù)電荷。它們對(duì)大地的靜電感應(yīng)，使地面或建(構(gòu))筑物表面產(chǎn)生異性電荷，當(dāng)電荷積聚到一定程度時(shí)，不同電荷云團(tuán)之間，或云與大地之間的電場(chǎng)強(qiáng)度可以擊穿空氣(一般為25-30KV/cm)，開始游離放電，我們稱之為"先導(dǎo)放電"。云對(duì)地的先導(dǎo)放電是云向地面跳躍式逐漸發(fā)展的，當(dāng)?shù)竭_(dá)地面時(shí)(地面上的建筑物，架空輸電線等)，便會(huì)產(chǎn)生由地面向云團(tuán)的逆導(dǎo)主放電。在主放電階段里，由于異性電荷的劇烈中和，會(huì)出現(xiàn)很大的雷電流(一般為幾十千安至幾百千安)，并隨之發(fā)生強(qiáng)烈的閃電和巨響，這就形成雷電。

二、什么叫跨步電壓？

答：跨步電壓是雷電擊中地面物，雷電流泄入大地并在土壤中散流開，由于土壤電阻率有一定分布，雷電流在地面上各點(diǎn)間就出現(xiàn)電位降，靠近雷擊點(diǎn)，電流密度越大，電位降也就越大。如果人站在或行走在落雷點(diǎn)附近，在兩腳間的電位降可使雷電流通過(guò)兩腳和軀干的下部，人就會(huì)被擊傷。這兩腳間的電位降叫“跨步電壓”。

三、在一類防雷中為什么在安裝的獨(dú)立避雷針(包括其防雷接地裝置)至少距被保護(hù)的建筑物之間距離≥3米？

答：為了防止獨(dú)立針遭直擊雷擊時(shí)對(duì)被保護(hù)物的反擊。

四、什么叫均壓環(huán)？在建筑防雷設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)均壓環(huán)的設(shè)計(jì)有什么要求？

答：均壓環(huán)是高層建筑物為防側(cè)擊雷而設(shè)計(jì)的環(huán)繞建筑物周邊的水平避雷帶。在建筑設(shè)計(jì)中當(dāng)高度超過(guò)滾球半徑時(shí)(一類30米，二類45米，三類60米)，每隔6米設(shè)一均壓環(huán)。在設(shè)計(jì)上均壓環(huán)可利用圈梁內(nèi)兩條主筋焊接成閉合圈，此閉合圈必須與所有的引下線連接。要求每隔6米設(shè)一均壓環(huán)，其目的是便于將6米高度內(nèi)上下兩層的金屬門、窗與均壓環(huán)連接。

五、在各類防雷中對(duì)引下線和天面網(wǎng)格有什么要求？

答：引下線和天面網(wǎng)格通常用鍍鋅圓鋼不小于φ8。一、二、三類對(duì)應(yīng)引下線間距不大于12米、18米、25米；一、二、三類對(duì)應(yīng)的天面網(wǎng)格5*5平方米(4*6平方米)、10*10平方米(8*12平方米)、20*20平方米(16*24平方米)。

六、在高土壤電阻率地區(qū)，降低防直擊雷接地裝置的接地電阻宜采用什么方法？

答：規(guī)范P26第4.3.4條，在高土壤電阻率地區(qū)，降低接地電阻可采取下列方法之一：(1)采用多支線外引接地裝置，外引長(zhǎng)度不大于有效長(zhǎng)度，即le=2ρ。(2)接地體埋于較深的低電阻率土壤中。(3)采用降阻劑。(4)換土。

七、什么叫雷電的反擊現(xiàn)象？如何消除反擊現(xiàn)象？

答：雷電的反擊現(xiàn)象通常指遭受直擊雷的金屬體(包括接閃器、接地引下線和接地體)，在接閃瞬間與大地間存在著很高的電壓，這電壓對(duì)與大地連接的其他金屬物品發(fā)生放電(又叫閃絡(luò))的現(xiàn)象叫反擊。此外，當(dāng)雷擊到樹上時(shí)，樹木上的高電壓與它附近的房屋、金屬物品之間也會(huì)發(fā)生反擊。要消除反擊現(xiàn)象，通常采取兩種措施：一是作等電位連接，用金屬導(dǎo)體將兩個(gè)金屬導(dǎo)體連接起來(lái)，使其接閃時(shí)電位相等；二是兩者之間保持一定的距離。

八、金屬油罐在防直擊雷方面有什么要求？

答：金屬油罐在防直擊雷方面的要求：(1)貯存易燃、可燃物品的油罐，其金屬壁厚度小于4毫米時(shí)，應(yīng)設(shè)防直擊雷設(shè)施(如安裝避雷針)；(2)貯存易燃、可燃物品的油罐，其金屬壁厚度≥4毫米時(shí)，可不裝防直擊雷設(shè)施，但在多雷區(qū)也可考慮裝設(shè)防直擊雷設(shè)施。(3)固定頂金屬油罐的呼吸閥、安全閥必須裝設(shè)阻火器。(4)所有金屬油罐必須作環(huán)型防雷接地，接地點(diǎn)不小于兩處，其間弧形距離不大于30米，接地體距罐壁的距離應(yīng)大于3米。(5)罐體裝有避雷針或罐體作接閃器時(shí)，接地沖擊電阻不大于10歐。

九、陰極保護(hù)裝置通常采用什么材料？為什么？

答：陰極保護(hù)裝置通常采和鎂合金或鋅合金。因?yàn)殒V合金或鋅合金是比鐵活躍的金屬元素，當(dāng)經(jīng)過(guò)特殊加工的鎂合金或鋅合金塊與被保護(hù)的金屬(鐵)儲(chǔ)罐連接后，鎂合金或鋅合金的負(fù)離子，通過(guò)連接導(dǎo)體不斷移向埋在地下的金屬儲(chǔ)罐，使金屬儲(chǔ)罐得到一定量鎂合金或鋅合金的負(fù)離子，成為陰極，而鎂合金或鋅合金不斷失去負(fù)離子，顯示陽(yáng)極的特性。就是因?yàn)檫@些比較活躍的鎂或鋅的負(fù)離子，連續(xù)不斷地移向金屬儲(chǔ)罐，從而補(bǔ)償了儲(chǔ)罐的腐蝕，而鎂合金或鋅合金經(jīng)過(guò)多年使用后，使自己失去了防腐能力，犧牲了自己，所以這種裝置又叫犧牲鎂(鋅)陽(yáng)極，保護(hù)陰極(罐體)的一種裝置。

十、雷電防護(hù)措施包括哪些部分？

答：主要包括：直擊雷防護(hù)、側(cè)擊雷防護(hù)、感應(yīng)雷防護(hù)三大部分，并采用接閃、分流、屏蔽、均壓、等電位、接地等技術(shù)措施。

十一、直擊雷防護(hù)目的是什么？按現(xiàn)代防雷技術(shù)要求，直擊雷防護(hù)采用哪些措施？

答：直擊雷防護(hù)是保護(hù)建筑物本身不受雷電損害，以及減弱雷擊時(shí)巨大的雷電流沿著建筑物泄入大地時(shí)對(duì)建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生的各種影響。直擊雷防護(hù)主要采用獨(dú)立針(矮小建(構(gòu))筑物)。建筑物防直擊雷措施應(yīng)采用避雷針、帶、網(wǎng)、引下線、均壓環(huán)、等電位、接地體。

十二、么叫感應(yīng)雷？感應(yīng)雷防護(hù)的目的是什么？應(yīng)采取哪些防護(hù)措施？

答：感應(yīng)雷的防護(hù)措施是對(duì)雷云發(fā)生自閃、云際閃、云地閃時(shí)，在進(jìn)入建筑物的各類金屬管、線上所產(chǎn)生雷電脈沖起限制作用，從而保護(hù)建筑物內(nèi)人員及各種電氣設(shè)備的安全。采取的措施應(yīng)根據(jù)各種設(shè)備的具體情況，除要有良好的接地和布線系統(tǒng)，安全距離外，還要按供電線路，電源線、信號(hào)線、通信線、饋線的情況安裝相應(yīng)避雷器以及采取屏蔽措施。

十三、接地的種類有哪些？

答：接地的種類除防雷接地外，還有交流工作接地、保護(hù)接地、直流接地、過(guò)電壓保護(hù)接地、防靜電接地、屏蔽接地等等。

十四、電子設(shè)備的接地方式及接地電阻要求如何？

答：電子設(shè)備的接地方式有獨(dú)立地和合設(shè)地。獨(dú)立地的接地電阻值除另有規(guī)定外，一般不大于4歐，并采用一點(diǎn)接地方式。電子設(shè)備接地宜與防雷接地系統(tǒng)共設(shè)，但其接地電阻不宜大于1歐。若與防雷地分設(shè)，兩接地系統(tǒng)的距離不宜小于20米。

十五、何謂雷電電磁脈沖？

答、作為干擾源的閃電電流和閃電電磁場(chǎng)。

十六、在防雷區(qū)之間的交界處應(yīng)如何做等電位處理？

答：在防雷區(qū)LPZOA、LPZOB、LPZO1交界處的等電位連接，所有進(jìn)入該建筑物的外來(lái)導(dǎo)電物都應(yīng)做等電位連接。當(dāng)外來(lái)導(dǎo)電物和電力線、通訊線在不同地點(diǎn)進(jìn)入該建筑物時(shí)，則需要設(shè)若干等電位連接帶，它們應(yīng)就近接到環(huán)形接地體上，也應(yīng)與鋼筋和金屬立面相連。如沒有安裝環(huán)形接地體，這些等電位連接帶應(yīng)連至各自的接地體，并用一內(nèi)部的環(huán)形導(dǎo)體(或用一副環(huán)形導(dǎo)體)將其相互連接起來(lái)。對(duì)從地面以上進(jìn)入的導(dǎo)電物，等電位連接帶應(yīng)連接到設(shè)于墻內(nèi)側(cè)或墻外的水平環(huán)形導(dǎo)體上，當(dāng)有引下線和鋼筋時(shí)，該水平環(huán)形導(dǎo)體要連到引下線和鋼筋上。當(dāng)外來(lái)導(dǎo)電物以從電力線、通訊線在地面進(jìn)入建筑物時(shí)，建議在同一位置做等電位連接，這對(duì)幾乎無(wú)屏蔽的建筑物是特別重要的。設(shè)在進(jìn)入建筑物哪一點(diǎn)上的等電位連接帶，應(yīng)就近連到接地體，當(dāng)有鋼筋時(shí)連到鋼筋上。后續(xù)防雷區(qū)之間交界處的等電位連接，上述原則也適用于各后續(xù)防雷區(qū)交界處的等電位連接。進(jìn)入防雷區(qū)交界處的所有導(dǎo)電物以及電力線、通訊線均在交界處做等電位連接。應(yīng)采用一局部等電位連接帶做等電位連接，各種屏蔽結(jié)構(gòu)或其它局部金屬物(如設(shè)備外殼)也連到該局部等電位連接帶做等電位連接。

十七、氧化鋅避雷器的工作原理是什么？

答：氧化鋅ZnO避雷器是七十年代發(fā)展起來(lái)的一種新型避雷器，它主要由氧化鋅壓敏電阻構(gòu)成。每一塊壓敏電阻從制成時(shí)就有它的一定開關(guān)電壓(叫壓敏電阻)，在正常的工作電壓下(即小于壓敏電壓)壓敏電阻值很大，相當(dāng)于絕緣狀態(tài)，但在沖擊電壓作用下(大于壓敏電壓)，壓敏電阻呈低值被擊穿，相當(dāng)于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻被擊狀態(tài)，是可以恢復(fù)的；當(dāng)高于壓敏電壓的電壓撤銷后，它又恢復(fù)了高阻狀態(tài)。因此，在電力線上如安裝氧化鋅避雷器后，當(dāng)雷擊時(shí)，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過(guò)壓敏電阻流入大地，使電源線上的電壓控制在安全范圍內(nèi)，從而保護(hù)了電器設(shè)備的安全。

十八、何謂防雷區(qū)？如何將需要保護(hù)的空間劃分為不同的防雷區(qū)(LPZ)？各防雷區(qū)的特征是什么？

答：防雷區(qū)(LPZ)是閃電電磁環(huán)境需要限定和控制的那些區(qū)。根據(jù)各部分空間不同的雷電電磁脈沖的嚴(yán)重程度和各區(qū)交界處的等電位連接點(diǎn)的位置，將需保護(hù)的空間劃分為不同的OA、OB、1、2防雷區(qū)。各防雷區(qū)的特征是：LPZOA區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊，因此各物體都可能導(dǎo)走全部雷電流。本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)沒有衰減。LPZOB區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)電磁場(chǎng)沒有衰減。LPZO1區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流，比LPZOB區(qū)進(jìn)一步減小，本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)也可能衰減，這取決于屏蔽措施。LPZO2區(qū)(后續(xù)防雷區(qū))：在電纜從一個(gè)防雷區(qū)通到另一個(gè)防雷區(qū)處，必須在每一交界處進(jìn)行等電位連接。LPZO2是在這種方式下構(gòu)成的，使雷電流不能導(dǎo)入此空間，也不能從此空間穿過(guò)。

十九、避雷器的種類主要有哪些？

答：避雷器的種類基本上分三大類型：一是電源避雷器(安裝時(shí)主要是并聯(lián)方式，也串聯(lián)方式)，按電壓的不同，分22V的單相電源避雷器和380V的三相電源避雷器。二是信號(hào)型避雷器，多數(shù)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)上，安裝的方式是串聯(lián)。三是天饋線避雷器，它適用于有發(fā)射機(jī)天線系統(tǒng)和接收無(wú)線電信號(hào)設(shè)備系統(tǒng)，連接方式也是串聯(lián)。

二十、試述建筑物綜合防雷的設(shè)計(jì)(應(yīng)包括范圍、目的、步驟)？

答：現(xiàn)代建筑物的綜合防雷包括了直擊雷、側(cè)擊雷、感應(yīng)雷防護(hù)三大部分。建筑物防雷設(shè)施三大部分是從其對(duì)雷電的不同危害形式的防護(hù)功能上來(lái)區(qū)分的。一套完善的防雷設(shè)施，為了實(shí)現(xiàn)其對(duì)不同雷害的防護(hù)目的，必須采取接閃、分流、屏蔽、均壓、接地等技術(shù)措施。因此，建筑物防雷設(shè)施應(yīng)包括接地體、引下線、避雷網(wǎng)格、避雷帶、避雷針、均壓環(huán)、等電位、避雷器等八個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。從設(shè)計(jì)到施工應(yīng)分為兩個(gè)階段進(jìn)行，第1階段是隨建筑物一體化施工的直(側(cè))擊雷防護(hù)設(shè)施，其設(shè)計(jì)的目的是保護(hù)建筑物本身不受雷電損害以及盡最大可能去減弱雷擊時(shí)對(duì)建筑物內(nèi)的電磁效應(yīng)，同時(shí)為建筑物內(nèi)部設(shè)備的感應(yīng)雷防護(hù)提供必要的基礎(chǔ)條件，它的特點(diǎn)是與建筑工程的土建部分同步進(jìn)行。第二階段設(shè)計(jì)的目的是保護(hù)建筑物內(nèi)的弱電設(shè)備安全，如通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、家用電氣等，即建筑物防雷設(shè)施的感應(yīng)雷防護(hù)部分，它的特點(diǎn)是與建筑工程設(shè)備安裝同步進(jìn)行。在第二階段中應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)的是在安裝計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備等抗干擾(或過(guò)電壓)能力比較低的電子設(shè)備前，首先必須弄清設(shè)備安裝所在建筑物的直擊雷防護(hù)設(shè)施的基本情況，包括：接閃器、網(wǎng)格、防雷接地體的形式及工頻電阻值、等電位連接、引下線分布、動(dòng)力進(jìn)線形式、高低壓避雷器安裝等情況；高層建筑還要了解均壓環(huán)和玻璃幕墻接地的形式及過(guò)渡電阻值等基本設(shè)計(jì)參數(shù)，才能確定機(jī)房的位置，纜線的分布，接地系統(tǒng)的形式和限壓分流等技術(shù)方案。否則，脫離實(shí)際的設(shè)計(jì)將帶有很大。