防雷裝置

一套完整的防雷装置由接闪器、避雷器、引下线和接地装置四部分组成。

一、接闪器

避雷针、避雷线、避雷带、避雷网以及建筑物的金属屋面均可作为接闪器。接闪器是利用其高出被保护物的突出部位，把雷电引向自身，接受雷击放电。

1. 避雷针

避雷针一般用镀锌圆钢或镀锌焊接钢管制成，其长度在1.5m以上时，圆钢直径不得小于16mm，钢管直径不得小于25mm，管壁厚度不得小于2.75mm。当避雷针的长度在3m以上时，可将粗细不同的几节钢管焊接起来使用。避雷针下端要经引下线与接地装置焊接相连。如采用圆钢，引下线的直径不得小于8mm，如采用扁钢，其厚度不得小于4mm，截面积不得小于48mm²。

避雷针的作用是将雷云放电的通路由原来可能向被保护物体发展的方向，吸引到避雷针本身，由它及与它相连的引下线和接地装置将雷电流泄放到大地中去，从而使被保护物体免受直接雷击。所以，避雷针实际上是引雷针，它把雷电引来人地，从而达到保护其他物体的目的。

2.避雷网和避雷带

避雷网和避雷带可以采用镀锌圆钢或扁钢。圆钢直径不得小于8mm，扁钢厚度不得小于4mm截面积不得小于48mm²。装设在烟囱上方时，圆钢直径不得小于12mm，扁钢厚度不得小于4mm，截面积不小于100mm²。

二、避雷器

避雷器主要用来防止雷电产生的大气过电压沿电路侵入变、配电所或建筑物内，危害被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护的设备并联，如图1-1所示。当电路上出现危及设备绝缘的过电压时，它就会自动对地放电，从而保护了电器。

避雷器的形式有阀型、排气式和保护间隙等。

1. 阀型避雷器

高压阀型避雷器和低压阀型避雷器都是由火花间隙电阻组成，装在密封的磁套管内，火花间隙用铜片冲制而成，每对间隙用0.5mm~1mm厚的云母垫圈隔开，如图1-2（a）所示。在正常情况下，火花间隙阻止电路工频电流通过。但在大气过电压作用下，火花间隙就被击穿而放电；阀电阻片由陶料黏固起来的电工用金刚砂（碳化硅）颗粒组成，如图1-2（b）所示，它具有非线性特性。正常电压时，阀片的电阻很大，过电压时，阀片的电阻变得很小，如图1-2（c）所示。因此，当电路上出现过电压时，阀型避雷器的火花间隙被击穿，阀片能使雷电流畅通地向大地泄放。而当过电压一消失，电路上恢复工频电压时，阀片便呈现很大的电阻，使火花间隙绝缘迅速恢复，从而保证电路恢复正常运行。

图1-1 避雷器的接线图

低压阀型避雷器中串联的火花间隙和阀片少，高压阀型避雷器中串联的火花间隙和阀片多。

我国生产的FS4-10型阀型避雷器和FS-0.38型低压阀型避雷器的结构如图1-3

所示。

图1-2 阀型避雷器的组成及特性（a）铜片；（b）钢砂；（C）非线性特征

图1-3 高、低压阀型避雷器结构图（a）FS4-10型；（b）FS-0.38型1—上接线器；2—火花间隙；3—云母垫圈；4—磁套管；5—阀电阻片；6—下接线端

2.氧化锌避雷器

氧化锌避雷器由具有较好的非线性伏安特性的氧化锌电阻片组装而成。在正常工作电压下，具有极高的电阻而呈绝缘状态，在雷电过电压作用下，则呈现低电阻状态，泄放雷电流，使与避雷器并联的电气设备的残压，被抑制在设备绝缘安全值以下，待有害的过电压消失后，迅速恢复高电阻而呈绝缘状态，从而有效地保护电气设备的绝缘性能，以免受过电压的损害。

氧化锌避雷器与阀型避笛器相比具有运作迅速、通流容量大、残压低、无续流、对大气过电压和操作过电压都起保护作用、结构简单、可靠性高、寿命长、维护简便等优点。

3.保护间隙

保护间隙是最简单经济的防雷设备。它的结构十分简单，成本低，维护方便，但保护性能差，灭弧能力小，容易造成接地或短路故障，引起电路开关跳闸或溶断器熔断，造成停电。所以对装有保护间隙的电路，一般要求装设自动重合闸装置或自重合熔断器与它配合，以提髙供电可靠性。

常见的两种角型间隙的结构如图1-4所示。这种角型间隙俗称羊角避雷器。角型间隙的一个电极接电路，另一个电极接地。为了防止间隙被外物（如鼠、鸟、树枝等）短接而发生接地，在其接地引下线中通常再串联一个辅助间隙，如图1-5所示。这样，即使主间隙被外物短接，也不致造成接地短路事故。

图1-4 角型间隙（a）装铁横担上；（b）装木横担上。1—羊角型电极；2—支持绝缘子。

图1-5 三相角型间隙和辅助间隙的连接1—主间隙；2—辅助间隙

三、引下线

防雷装置的引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。引下线一般采用圆钢或扁钢，其尺寸和耐腐蚀要求与避雷带相同。

引下线应沿建筑物外墙敷设，并经短途径接地，建筑物的金属构件（如消防梯等）可用做引下线，但所有金属构件之间均应连成电气通路。采用多根引下线时，其间距不应大于表1-1所列数值。

表1—1  引下线之间的距离

四、接地装置

接地装置是防雷装置的重要组成部分，作用是向大地泄放雷电流。

防雷接地装置所用材料的最小尺寸应稍大于其他接地装置的最小尺寸。采用圆钢时最小直径为10mm，扁钢的最小厚度为4mm，最小截面为l00mm²，角钢的最小厚度为4mm，钢管最小壁厚为3.5mm。为了防止跨步电压伤人，防直击雷接地装置距建筑物出人口和人行道的距离不应小于3m，距电气设备接地装置要求在5m以上，其接地电阻一般不大于10Ω。如果防雷接地与保护接地合用接地装置时，接地电阻不应大于1Ω。