一、建筑和設(shè)備安裝符合規(guī)范的避雷針可以有效的避免因雷電帶來的損失和災(zāi)害,對(duì)于避雷針我們出廠常常會(huì)有如下誤區(qū)
誤區(qū)一
避雷針是用來“避雷”的嗎?
其實(shí),避雷針的學(xué)名叫“接閃器”,它不是用來“避開雷擊”的,而是用來“迎接閃電”的。避雷針,本質(zhì)上是引雷針。其保護(hù)的機(jī)理是將閃電引向自身,然后經(jīng)規(guī)劃好的路徑(引下線)將電流引入大地,從而避免閃電直接擊中人、樹木、建筑物以及各種設(shè)施而引起的財(cái)產(chǎn)、生命損失事故。
誤區(qū)二
避雷針越高越好嗎?
避雷針并不是越高或越低越好。而是需要對(duì)保護(hù)范圍進(jìn)行確定。那么如何計(jì)算避雷針的保護(hù)范圍呢?常用的方法之一是“滾球法”,該方法計(jì)算比較嚴(yán)格,可靠性高。
滾球法:至于為什么用“滾球法”,這是源于閃電先導(dǎo)的機(jī)理,閃電產(chǎn)生前,會(huì)形成多支下行的先導(dǎo)(“先鋒部隊(duì)”),先導(dǎo)一步步行進(jìn),當(dāng)其中一個(gè)下行先導(dǎo)與地面物體的上行先導(dǎo)會(huì)合后,就會(huì)發(fā)生閃電放電。
先導(dǎo)步進(jìn)的長(zhǎng)度和雷電流大小正相關(guān),而滾球半徑取決于先導(dǎo)步進(jìn)長(zhǎng)度。按不同的防雷等級(jí),滾球半徑通常取30m、45m、60m這3種(滾球半徑越小,同樣高度的避雷針的保護(hù)范圍也越小,越不容易防范,對(duì)應(yīng)的防雷等級(jí)越高)。
誤區(qū)三
裝好“避雷針”,防雷就做好了?
避雷針屬于外部防雷設(shè)備,只能對(duì)直擊雷起到防護(hù)作用。而當(dāng)避雷針接閃時(shí),雷電流瞬間通過引下線泄放到大地,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的雷電電磁脈沖(LEMP),俗稱感應(yīng)雷。感應(yīng)雷會(huì)對(duì)電氣、電子系統(tǒng)造成大面積的破壞。而隨著電子技術(shù)的發(fā)展,設(shè)備集成度越來越高,體積越來越小,對(duì)感應(yīng)雷越來越敏感。
所以,防雷是一個(gè)綜合系統(tǒng),不光要防直擊雷,還要防止感應(yīng)雷。直擊雷破壞力強(qiáng),但其是“點(diǎn)”破壞,而感應(yīng)雷是“面”破壞。避雷針本質(zhì)上是引雷針,安裝避雷針后,被直擊雷擊中的概率會(huì)更高,所以對(duì)于工業(yè)控制系統(tǒng)、敏感設(shè)備而言,越是安裝了避雷針的地方,越是需要進(jìn)行感應(yīng)雷防護(hù)。
二、如何計(jì)算滾球半徑
hr=10×I0.65
Hr-雷閃的最后閃絡(luò)距離(擊距),也即所規(guī)定的滾球半徑(m)
I-與hr相對(duì)應(yīng)的得到保護(hù)的最小雷電流幅值(KA),即比該電流小的雷電流可能擊到被保護(hù)的空間。
在電氣-幾何模型中,雷擊閃電先導(dǎo)的發(fā)展起初是不確定的,直到先導(dǎo)頭部電壓足以擊穿它與地面目標(biāo)的間隙時(shí),也即先導(dǎo)地面目標(biāo)的距離等于擊距時(shí),才收到地面影響而開始定向。
避雷針保護(hù)半徑的計(jì)算方法
避雷針的保護(hù)半徑與高度(h)有關(guān),以及與所現(xiàn)的保護(hù)半徑有關(guān),
hr為滾球半徑(閃擊距離)
第一類建筑物為hr=30米
第二類建筑物為hr=45米
第三類建筑物為hr=60米
保護(hù)范圍采用規(guī)范之計(jì)算公式:
Rx=?{h(2hr-h)}-?{hx(2hr-hx)}
其中Rx為避雷針在距離地面hx米處的保護(hù)半徑(米);
hr為滾球半徑,根據(jù)建筑物類別取值30、45、60;
hx為被保護(hù)物的高度
當(dāng)避雷針高度大于滾球半徑D時(shí),h取值為D
三、雷電常見的傷害類型和防范措施:
1)接觸電壓傷害,旁側(cè)閃絡(luò)
防范措施:不站在孤立的大樹下,不倚靠孤立的大樹;不使用有線電話;不接觸由室外進(jìn)入室內(nèi)的導(dǎo)體/線路。
2)跨步電壓傷害
防范措施:不站在孤立大樹下;站立時(shí)兩腳盡量并攏;不大步奔跑。
3)雷電直接擊中人體
防范措施:躲到室內(nèi)、車內(nèi),關(guān)好門窗;不站在高處,如山頂、屋頂;不要持有增加人體高度的物體,如釣魚竿、鋤頭、雨傘等,降低人體高度(下蹲);遠(yuǎn)離潮濕空曠的地區(qū),如農(nóng)田、河岸,不要下水。
4)雷電破壞作用造成的再次傷害
防范措施:遠(yuǎn)離易燃物、爆炸物,避免雷擊引起的火災(zāi)傷害;避免雷擊樹木/建筑物墻體造成的砸落傷害。