一、建筑和設備安裝符合規(guī)范的避雷針可以有效的避免因雷電帶來的損失和災害,對于避雷針我們出廠常常會有如下誤區(qū)
誤區(qū)一
避雷針是用來“避雷”的嗎?
其實,避雷針的學名叫“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,本質上是引雷針。其保護的機理是將閃電引向自身,然后經規(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、建筑物以及各種設施而引起的財產、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。而是需要對保護范圍進行確定。那么如何計算避雷針的保護范圍呢?常用的方法之一是“滾球法”,該方法計算比較嚴格,可靠性高。
滾球法:至于為什么用“滾球法”,這是源于閃電先導的機理,閃電產生前,會形成多支下行的先導(“先鋒部隊”),先導一步步行進,當其中一個下行先導與地面物體的上行先導會合后,就會發(fā)生閃電放電。
先導步進的長度和雷電流大小正相關,而滾球半徑取決于先導步進長度。按不同的防雷等級,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范圍也越小,越不容易防范,對應的防雷等級越高)。
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備,只能對直擊雷起到防護作用。而當避雷針接閃時,雷電流瞬間通過引下線泄放到大地,會產生強大的雷電電磁脈沖(LEMP),俗稱感應雷。感應雷會對電氣、電子系統(tǒng)造成大面積的破壞。而隨著電子技術的發(fā)展,設備集成度越來越高,體積越來越小,對感應雷越來越敏感。
所以,防雷是一個綜合系統(tǒng),不光要防直擊雷,還要防止感應雷。直擊雷破壞力強,但其是“點”破壞,而感應雷是“面”破壞。避雷針本質上是引雷針,安裝避雷針后,被直擊雷擊中的概率會更高,所以對于工業(yè)控制系統(tǒng)、敏感設備而言,越是安裝了避雷針的地方,越是需要進行感應雷防護。
二、如何計算滾球半徑
hr=10×I0.65
Hr-雷閃的最后閃絡距離(擊距),也即所規(guī)定的滾球半徑(m)
I-與hr相對應的得到保護的最小雷電流幅值(KA),即比該電流小的雷電流可能擊到被保護的空間。
在電氣-幾何模型中,雷擊閃電先導的發(fā)展起初是不確定的,直到先導頭部電壓足以擊穿它與地面目標的間隙時,也即先導地面目標的距離等于擊距時,才收到地面影響而開始定向。
避雷針保護半徑的計算方法
避雷針的保護半徑與高度(h)有關,以及與所現的保護半徑有關,
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
保護范圍采用規(guī)范之計算公式:
Rx=?{h(2hr-h)}-?{hx(2hr-hx)}
其中Rx為避雷針在距離地面hx米處的保護半徑(米);
hr為滾球半徑,根據建筑物類別取值30、45、60;
hx為被保護物的高度
當避雷針高度大于滾球半徑D時,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,旁側閃絡
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;不接觸由室外進入室內的導體/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、車內,關好門窗;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);遠離潮濕空曠的地區(qū),如農田、河岸,不要下水。
4)雷電破壞作用造成的再次傷害
防范措施:遠離易燃物、爆炸物,避免雷擊引起的火災傷害;避免雷擊樹木/建筑物墻體造成的砸落傷害。