雷电防护和保护装置

1、需做防雷保护的建、构筑物

按照国家防雷规范，公共场所需要做防雷保护的建筑属于第一、二类民用建筑防雷保护对象。第一类防雷建筑物主要是具有重大政治意义的建筑物，如大型会堂、国家的重要机关、展览馆、大型宾馆、大型体育馆、大型火车站、博物馆等建筑物。第二类防雷建筑物主要是其他重要或人员密集的公共建筑，如大型商场、市场、影剧院，历史上雷害事故较多的地区的较重要建筑物和构筑物以及高度在15m以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物和构筑物。第一、二类民用建筑物和构筑物应有防直击雷和防雷电波侵入的措施。

凡在工业建、构筑物中制造、使用或贮存大量爆炸物质，或在正常情况下能形成爆炸性混合物，在电火花作用下会引起爆炸，从而造成巨大破坏和人身伤亡的，或者有上述特征，但不致引起巨大破坏或人身伤亡，或只当发生事故时才能造成巨大破坏和人身伤亡事故的建筑物属于第一、二类防雷保护对象。除了第一、二类外，其余为第三类需要防雷保护的工业建构筑物。

第一、二类工业建、构筑物应有防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施；第三类工业建、构筑物应有防直击雷和防雷电波侵入的措施。

2、防雷保护装置

直击雷的防护包括三部分：接闪器、引下线和接地装置。

接闪器：是指避雷针、避雷线、避雷带、避雷网的直接接受雷电的部分，以及用作接闪的金属屋顶、金属构件等。避雷针是指使用最广的一种接闪器，它是用圆钢或焊接钢管制成，传统的接闪器可用直径为10～12mm的圆钢作为避雷针，根据滚球法确定避雷针的保护范围；避雷网和避雷带宜用圆钢或扁钢制作；避雷线一般采用镀锌绞线。避雷网或避雷带应沿屋角、屋脊、檐角和屋檐等易受雷击的部位敷设。避雷针是靠它对雷云电场引起的畸变来吸引雷电的，因此也称为引雷针。

引下线：引下线一般用直径为8mm的圆钢，沿建筑物的四角引下到接地网上。第一类建筑物防雷引下线不少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按规范要求跨度设引下线。

接地装置：传统的方法是，互距5m采用长2.5m的规格为40×40×4mm三根镀锌角钢打入地中并联，并与引下线连接。当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%及基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时，宜利用基础内的钢筋作为接地装置。

避雷装置的作用就是当接闪器接受电流后，经过引下线将电流导入接地装置进而安全地进入大地，保证建筑物内设备和人身的安全。至于选择何种防雷措施，则应根据所保护对象的重要性、当地雷电活动情况进行比较确定。一般来说，避雷针主要作为露天变电设备、建筑物和构筑物等的保护；避雷线主要作为电力线路的保护；避雷网或避雷带主要作为建筑物的保护。

3、避雷器设计示意图

4、防雷保护装置

（1）露天储罐的防雷

化工企业的气柜和贮存易燃液体的贮罐大部分为金属所制，一些高大的贮罐在雷雨季节易遭雷击，应采用独立避雷针保护。

装有阻火器的地上卧式油罐的壁厚和地上固定顶钢油罐的顶板厚度等于或大于4mm时，可不装设避雷针。

铝顶油罐和顶板厚度小于4mm的钢油罐，应装设避雷针（网）。避雷针（网）应保护整个油罐。

浮顶油罐或内浮顶油罐不应装设避雷针，但应将浮顶与罐体用二根导线做电气连接。具体防雷要求可参考GB50074-2014石油库设计规范。

（2）感应雷击的防护

防感应雷主要是对工业建、构筑物而采取的，因为这类建、构筑物中有很多的金属管道和构件等，雷击放电时，导体上会发生静电感应和电磁感应，金属部件之间产生电火花或电弧放电，易引燃爆炸物和爆炸性混合气体造成火灾。

第一类工业建、构筑物为防静电感应，要将其内部的所有金属物和突出屋面的金属物连接，并接在接地装置上。为防电磁感应，平行或交叉敷设的管道、构件、电缆外皮等净距小于100mm时，以及金属物的连接处，如管道法兰等，应每隔20～30m，用金属导线跨接后接地。接地装置可与电气接地装置共用。金属屋面应妥善接地；钢筋混凝土屋顶，其钢筋应成闭合回路并接地；非金属屋面，应在屋面上明装边长6～10m网格的避雷网并接地。每隔18～24m做一引下线接地，接地点不少于两处。

第二类工业建、构筑物内所有金属体（设备、管道、构件、钢窗等）都应接地。接地干线与防直击雷接地装置连接点不少于两处。

（3）雷电波侵入的防护

为防止直击雷或感应雷的高压冲击波沿架空线路或金属管道侵入建筑物内，应将架空引入线在入户处加装避雷器（管形或蝶阀型），并将电缆外皮、绝缘子铁脚等金属部分连在一起接地；对进出建筑物的架空金属管道，在建筑物进出处就近接到防雷或电气设备的接地装置上或独立接地。

避雷器是防止雷电过电压侵袭配电和其他电气设备的保护装置。避雷器安装在被保护设备的引入端，其上端接在架空输电线路上，下端接地。平时避雷器对地保持绝缘状态，不影响系统的正常运行；当线路受雷击时，避雷器间隙被击穿，将雷电引入大地。这时能够进入被保护设备的电压，仅为雷电波通过避雷器及其引线和接地装置产生的所谓“残压”。雷电流通过以后，避雷器又恢复绝缘状态，系统则仍可正常运行。

（4）其他防雷措施

在建、构筑物上接近接闪器的固定照明、彩灯、信号的线路，应防雷电波侵入。一般线路宜穿钢管并装避雷器或留出空气间隙，在接近接闪器一端，还应将钢管和防雷装置相连。

球雷较多的地区，应加装防球雷装置。其做法是：雷雨时关闭门窗，并在门窗上安装金属纱网，且有良好接地；烟囱或通风管道上口及孔洞，可装设网眼不大于4cm²的金属网，并接到防雷系统上。

5、接地装置设计图

6、综合防雷系统