淺析避雷針線防直擊雷作用

1、淺析避雷針（線）防直擊雷作用許穎（中國電力科學(xué)研究院，北京清河，100085）【摘要】本文介紹七個內(nèi)容：（1）中國建筑物直擊雷防護技術(shù)源遠流長。防雷技術(shù)和防洪技術(shù)歷史悠久，著名大禹治水的疏導(dǎo)將洪水排入大海，古建筑將雷電引入大地。（2）電力行業(yè)50多年都是金屬結(jié)構(gòu)屋頂接地防雷無須避雷針。（3）避雷針（線）的防雷保護作用，在于它比被保護物高，能把雷電從被保護上方引向自身并安全泄入大地。（4）世界上所有避雷針（線）保護范圍計算方法都是經(jīng)驗公式。保護范圍是指被保護物在此空間內(nèi)可遭受雷擊概率在可接受值之內(nèi)。各種文獻規(guī)定的不同保護范圍是允許遭受雷擊概率不同。保護范圍計算方法是要經(jīng)理論分析、實驗室模型研究、

2、長期多年實際運行經(jīng)驗證明三者結(jié)合，才能作為正式推薦使用。（5）電力行標DL/T620-1997對避雷針（線）保護范圍計算方法。（6）精確確定避雷針高度超過120m的保護是現(xiàn)在世界上一個技術(shù)難題，在高度超過300m,就可能伸入云層。（7）避雷針（線）及接地引流線的配置。【關(guān)鍵詞】建筑物直擊雷防護避雷針（線）的保護范圍避雷針（線）的引流和接地極現(xiàn)代建筑物防雷保護由兩部分組成：一是建筑物直擊雷防護。二是雷電電磁脈沖防護（LEMP）。進入建筑物內(nèi)的雷電電磁脈沖渠道有：一是沿各種金屬導(dǎo)體（電源線、信號線、金屬管道、接地引流線和接地極）。二是電容耦合通道。三是電感耦合通道。防護措施是屏蔽、均壓、等電位、分

3、流、限壓（SPD）等，將另文論述。本文主要內(nèi)容是淺析建筑物直擊雷防護。中國建筑物直擊雷防護技術(shù)源遠流長中國著名大禹治水，疏導(dǎo)將洪水排入大海的防治思路沿用至今。將雷電引入大地的防雷技術(shù)歷史悠久。1949年后，中國科學(xué)院電工研究所、北京市建筑設(shè)計院和清華大學(xué)等單位組成了北京建筑防雷研究組，對建筑物防雷進行了大量調(diào)查、試驗和研究。1959年出版了民用建筑物防雷保護一書。后來總結(jié)了很多實踐經(jīng)驗，包括天安門、人民大會堂等建筑物防雷技術(shù)經(jīng)驗。改版建筑物防雷設(shè)計，其中很多原理和原則，一直沿用至今。金屬結(jié)構(gòu)屋頂防雷無須避雷針電力行業(yè)標準，從1956年3220kV交流電氣設(shè)備過電壓保護導(dǎo)則開始至今標準規(guī)定：金屬

4、結(jié)構(gòu)屋頂?shù)闹睋衾妆Ｗo，將金屬屋頂接地即可，無須避雷針（屋頂上其它設(shè)備防雷保護需要除外）。這樣的做法，經(jīng)電力系統(tǒng)大量建筑物運行證明，是有效的。避雷針（線）的防雷保護原理避雷針（線）的防雷保護作用，在于它比被保護物高，能把雷電從被保護物上方引向自身并安全泄入大地。因此，避雷針（線）的引雷和安全泄入大地是至關(guān)重要的。避雷針（線）的引雷作用，基本上是這樣的，在雷電先導(dǎo)階段，避雷針（線）頂部聚積電荷，在發(fā)展先導(dǎo)和避雷針（線）頂端之間通道中建立了很大電場強度，避雷針（線）迎面先導(dǎo)的產(chǎn)生和發(fā)展大大加強這通道中的場強，最后選定擊中避雷針（線），布置在靠近避雷針（線）的被保護物比避雷針（線）低，由于避雷針（線）

5、的屏蔽和迎面先導(dǎo)作用，所以被保護物遭受雷擊的概率很小。利用避雷針（線）可實現(xiàn)直擊雷保護。雖然這方法不是主動的，但能提供99.5%至99.9%保護效果。對密閉在完全金屬殼體（或金屬網(wǎng)）內(nèi)被保護物才能提供完全保護。例如，人在金屬殼體內(nèi)或在停放的金屬殼體汽車內(nèi)，能安全免遭雷擊傷害。按避雷針（線）引雷性能，確切名稱應(yīng)是“引雷針（線）”，在二十世紀五十年代，我國有的學(xué)者稱為導(dǎo)閃針（線），后來在一些文獻上稱為接閃器或攔截器。但因避雷針（線）這一名詞已被廣泛地使用，成為慣用名詞，一時難以變動。避雷針（線）的防雷保護作用，除引雷作用（保護范圍）外，可靠保護的必要條件是要求避雷針（線）的泄流通道（回路）的阻抗（

6、包括引流線電抗和接地電阻）很低，因為在雷電直擊避雷針（線）時，很高的引流線電抗和接地電阻可能產(chǎn)生很高電壓，引起避雷針（線）對被保護物在空氣中（或絕緣物上）或地中反擊。避雷針（線）在受雷擊向大地泄放電流時產(chǎn)生高電壓對于金屬、磚石或混凝土結(jié)構(gòu)一般不會造成破壞。所以像煙囪、冷水塔、架空線路桿塔、高壓配電裝置架構(gòu)的避雷針（線）及其引流線，均可固定在其本體上。但上述這種高電壓，對于易燃、易爆和敏感電子設(shè)備和低壓電氣設(shè)備，便可能因出現(xiàn)火花或發(fā)生反擊而造成起火爆炸或絕緣擊穿。通常要采取降低接地電阻或設(shè)置獨立避雷針（線）等措施來消除這種危險。避雷針（線）保護范圍避雷針（線）保護范圍，在不同標準（規(guī)程、規(guī)范等）

7、中規(guī)定的不同，不同文獻中推薦的計算方法不同。有人寫文章說這個對那個錯，或說這個錯那個對。這是誤解。所謂保護范圍是指被保護物在此空間內(nèi)可遭受雷擊概率在可接受值之內(nèi)。各種文獻規(guī)定的不同保護范圍是允許遭受雷擊概率不同。例如，電力行標DLT620-1997規(guī)定的避雷針（線）保護范圍內(nèi)可能遭受雷擊概率為0.1%，即保護范圍可靠率達0.999。又如，美國推薦性的IEEEStd142-1991規(guī)定的避雷針保護范圍，滾球半徑（擊距）為30m,大約保護范圍內(nèi)遭受雷擊概率（繞擊率）為0.1%,采用45m,大約為0.5%。避雷針（線）的引雷（攔截）效應(yīng)，也即是對被保護物的保護作用（保護范圍），與雷電極性、雷電通道電

8、荷分布、空間電荷分布、先導(dǎo)頭部電位、放電定位高度、避雷針數(shù)量和高度、被保護物高度，這些相互之間位置，以及當時的大氣條件和地理條件等因素有關(guān)。一般地說，地理條件（包括地形地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu)）影響先導(dǎo)階段電場分布，從而影響到主放電的發(fā)展；大氣條件是，空氣濕度和溫度愈高，避雷針（線）保護效果愈小。還有，雷電流幅值（即放電定位高度）愈大，避雷針（線）引雷（攔截）范圍愈大，也即保護范圍愈大。避雷針（線）保護范圍與這么多因素有關(guān)。這些因素多是隨機性的。所以確定保護范圍采用方法正確性不可能嚴格證明。一般地，是理論分析、實驗室模型研究、長期多年的實際運行經(jīng)驗證明三者結(jié)合，才能作為正式推薦使用。有的人，企圖從已知很

9、不夠的一些條件和參數(shù)下開發(fā)出定量求出避雷針（線）不同保護范圍繞擊率計算方法，如電氣幾何擊距法（EGM）、修正EGM的先導(dǎo)傳播模型法（LPM）、滾球法、拋球法等，這樣做是積極的、有益的。但至今為止，這些方法計算出的避雷針（線）的不同保護范圍的繞擊率，都是定性的，而定量是不可信的。正如前述，避雷針（線）保護范圍受很多因素影響，其中一些因素至今無法定量。例如，這些方法中應(yīng)用的一個關(guān)鍵參數(shù)，擊距（或球半徑）。從定性上說，擊距或球半徑隨雷電流增大而增大。但定量就難了，至今，人們還不知道擊距或球半徑3060m長空氣間隙擊穿電壓值，不討論實驗室空氣間隙放電是否逼真自然雷擊放電，至今世界上最大實驗室做的雷電沖

10、擊波空氣間隙放電距離，最長的，也只有10m左右，將其外延伸用到3060m或以上，有的按3kV/cm,有的按5kV/cm,還有的按10kV/cm，來推算，出現(xiàn)了很多在同一雷電流下不同擊距或球半徑的計算公式。例如，劉繼1980年在500kV變電所的直擊雷防護及計算方法（見電力技術(shù)1980年第3期）一文中就提出了這個問題并列舉了不同作者的很多不同公式，不重復(fù)。這里列舉近年出現(xiàn)的不同公式；（1）J!APHH0B.B.n在9J1EKTPHUECTBONo.4/99上引用CIGRE和IEC的公式，擊距R2I301eI/6.8（R以m計，雷電流I以kA計）；（2）CIGRE，WG33-01成員，中國電力科學(xué)

11、研究院名譽院長鄭健超院士在1999年引用CIGRE推薦的擊距計算經(jīng)驗公式：R6.8I0.8（R以m計，I以kA計）；（3）中科院電工研究所馬宏達高級工程師在電網(wǎng)技術(shù)2000年第12期中介紹的EGM理論的擊距R10I0.65和LPM理論的擊距R2.38I0.63h0.40（R以m計，I以kA計，H為針狀物高度以m計）。不再列舉，總之，至今，沒有公認的擊距R計算公式，而是各人各自用，五花八門，實際上擊距R計算公式仍屬經(jīng)驗公式。也即世界上所有避雷針（線）保護范圍計算方法都是經(jīng)驗公式。還有，電氣幾何擊距法、滾球法、拋球法一個共同點是誰距離短就擊誰，這也不符合實驗室獲得的放電現(xiàn)象，放電有分散性和曲折多分

12、支路，并不一定擊中距離短的物體。這是先導(dǎo)頭部不是一點，先導(dǎo)頭部是一個電荷囊，電暈半徑約0.66m,下行負先導(dǎo)會分數(shù)支，地上迎面先導(dǎo)也可是幾個。鑒于上述理由，電力行業(yè)標準DL/T620-19971關(guān)于避雷針（線）保護范圍仍用過去方法，統(tǒng)計了我國4272變電所年的運行經(jīng)驗，表明低于預(yù)計的0.1%，是可接受的，沒有必要改變，否則造成混亂和浪費。變電所現(xiàn)行直擊雷防護可靠性，比沿架空輸電線路導(dǎo)線上侵入雷電波防護高很多。變電所的危險主要來自沿架空輸電線路導(dǎo)線上的侵入波。需要說明的，DL/T620-1997關(guān)于避雷針（線）保護范圍沒有采用電氣幾何擊距法、滾球法、拋球法等，并不是反對這些方法。世界上那種未標明

13、保護范圍內(nèi)繞擊率的計算方法實在太多，難以認同。.電力行標DL/T620-1997有關(guān)規(guī)定中華人民共和國電力行業(yè)標準DL/T620-1997交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合關(guān)于避雷針（線）保護范圍。在避雷針（線）高度hw30m時的保護范圍是A.A.AKOn兄H在19361940年間在廣泛的實驗室研究基礎(chǔ)上確定的。它的可靠性經(jīng)蘇聯(lián)、中國等國家長期運行經(jīng)驗證實，可靠性為0.999。后來擴大用于避雷針（線）高度至120m,55對局度影響保護氾圍作了修正（P）;h30m,p=1;30mvhwi20,p=0.5h時， TOC o 1-5 h z L（hhx）phap（2）式中：rx避雷針在hx水平面上的

14、保護半徑，m；hx被保護物高度，m;ha避雷針有效高度，m;(2)當hx0.5h時,(3)rx(1.5h2hx)p（hw30m時，0=45）兩支等高避雷針的保護范圍兩支等高避雷針系統(tǒng)保護范圍具有很大空間（圖2）,超過兩支單獨避雷針保護范圍之和。這是兩針之間受到屏蔽。兩針外側(cè)的保護范圍按單支避雷針的計算方法確定。兩針間的保護范圍按通過兩支頂點及保護范圍上部邊緣最低點0的圓弧確定,圓弧的半徑為0點為假想避雷針的頂點，其高度ho按式（4）確定：式中：ho兩針間保護范圍上部邊緣最低點高度，m；D兩針間的距離，m。兩針間hx水平面上保護范圍的一側(cè)最小寬度bx按圖3確定。當bxrx時，取bx=rx。求得b

15、x后，可按圖2繪出兩針間的保護范圍。兩針間距離與針高之比D/h不宜大于5。(a)D/hap=07(b)D/hap=57多支等高避雷針的保護范圍需要多支避雷針。在這種情有的被保護物，例如，露天配電裝置，分布足夠大的區(qū)域,況下，保護范圍按如下來確定。(a)三支等高避雷針圖4(a)形成的三角形的外側(cè)保護范圍分別按兩支等高避雷針的計算方法確定。如在三角形內(nèi)被保護物最大高度hx水平面上，各相鄰避雷針間保護范圍的一側(cè)最小寬度bx0時，則全部面積受到保護。(b)四支及以上等高避雷針所形成的四角形圖4(b)或多角形，可先將其分成兩個或數(shù)個三角形，然后分別按三支等高避雷針的方法計算。如各邊的保護范圍一側(cè)最小寬b

16、x0時，則全部面積即受到保護。圖4四支等高避雷針在hx水平面上的保護范圍(a)三支等高避雷針在hx水平面上保護范圍(b)四支等高避雷針在hx水平面上保護范圍避雷線的保護范圍在一些情況下，用避雷線比用避雷針較方便和經(jīng)濟。避雷線保護范圍截面建立類似避雷針，僅系數(shù)不同，這是因避雷線的引雷功能沒有避雷針強。單根避雷線的保護范圍用于保護露天配電裝置和建筑物的單根避雷線，在hx水平面上每側(cè)保護范圍的寬度(圖5)。(a)當hxh時，2rx0.47(hhx)p(5)式中：rx每側(cè)保護范圍的寬度，m。(b)當hxvh時,2rx (h 1.53hx)p(6)兩根等高平行避雷線的保護范圍按如下方法確定（圖6）;兩避

17、雷線外側(cè)的保護范圍按單根避雷線的計算方法確定。兩避雷線之間各橫截面的保護范圍，由通過兩避雷線1、2點及保護范圍上部邊緣最低點0的圓弧確定。0點的高度ho按式（7）計算：hohD/4p式中：ho兩避雷線之間保護范圍上部邊緣最低點的高度，m;D兩避雷線之間的距離，m;h避雷線的高度，m。圖5單根避雷線保護范圍（hw30m 時，0 =25 ）圖6兩根平行避雷線的保護范圍不等高避雷針（線）的保護范圍在實際工程中，有時用兩支不等高避雷針（線）。建立避雷針和避雷線保護范圍截面可以類似圖7進行。圖7兩支不等高避雷針的保護范圍（a）兩支不等高避雷針（線）外側(cè)的保護范圍分別按單支避雷針（線）的計算方法確定。（b

18、）先確定最高避雷針（線）1的保護范圍，然后由較低避雷針（線）2的頂點，作水平線與避雷針（線）1保護范圍相交于點3,取點3為虛擬避雷針（線）的頂點，建立避雷針（線）2和具有等高h2的點3的保護范圍，2與3之間距離D,按式（4）或式（7）來確定ho0（c）對多支不等高避雷針，各相鄰兩避雷針的外側(cè)保護范圍，按兩支不等高避雷針的計算方法確定；如在多角形內(nèi)被保護物最大高度hx水平面上，各相鄰避雷針間保護范圍的一側(cè)最小寬度bx0,則全部面積即受到保護。斜坡地面設(shè)置的避雷針（線）的保護范圍（線）的保護范圍亦要傾斜， 可以圖8安裝在斜坡地方的避雷針（線）保護范圍若被保護物需要布置在具有較大坡度地方，則避雷針如

19、圖8所示來建立2。避雷針（線）僅是它自己頂點影響放電過程。首先接近的地表面可以作為零電位面，所以保護范圍按垂直斜坡地面高度h計算確定。避雷針（線）保護范圍，垂下來的下部分自然要減小，上部分要增大。但利用山勢設(shè)立的遠離被保護物的避雷針（線），不能作為主要保護裝置。相互靠近的避雷針和避雷線的聯(lián)合保護范圍圖9避雷針和避雷線的聯(lián)合保護范圍30m,有長期多年豐富經(jīng)驗證聯(lián)合保護范圍可近似地按圖9中所示方法確定。避雷針、線外側(cè)保護范圍分別按單針、線的保護范圍確定。內(nèi)側(cè)首先將不等高針、線劃為等高避雷線，然后將等高針、線視為等高避雷線計算其保護范圍。5.7介紹了DL/L620-1997中有關(guān)避雷針（線）保護范圍

20、計算方法。避雷針（線）高度雖然有擴大用到120m規(guī)定，但在實際工程中，是不希望用較高避雷針（線），通常選用不超過30mo這是因為：（1）避雷針（線）高度不超過明，保護有效性非常高。（2）如前所述，避雷針是引雷的，過高避雷針（線）是要增加遭受的雷擊頻率。若是利用建筑物或結(jié)構(gòu)物上安裝高避雷針（線）是要增加該建筑物或結(jié)構(gòu)遭受的雷擊頻率。雖然建筑物采用了正確配置的防雷保護系統(tǒng)，但增加了雷擊頻率，對建筑物內(nèi)部電子設(shè)備的運行是有不利的影響。所以大面積的被保護物，亦是宜用多針（線），不宜用很高的少針（線）來保護。例如露天大型110kV及以上配電裝置，是采用安裝在變電架構(gòu)上的多避雷針（線）防雷保護系統(tǒng)。例如保

21、護長形物體，可用避雷線在被保護物上部并通過桿（塔）接地。6避雷針高度超過120m的保護范圍現(xiàn)實一些特殊工程，需要確定避雷針高度超過120m時保護范圍。例如，現(xiàn)在很多火力發(fā)電廠煙囪高度超過200m；中國中央電視發(fā)射塔高度405m；上海環(huán)球金融中心樓高492m；上海東方明珠電視發(fā)射塔高度468m;北京德外馬甸大氣觀測塔高度325m;俄羅斯0CTAHKHHCKO偽電視發(fā)射塔高度540m（為世界第一高塔）；臺北金融中心大樓高508m；圖10國內(nèi)外有很多建筑物高度超過120m,有的達到500多m。高度超過300m,就可能伸入云這些高聳建筑物頂端上避雷針常遭雷擊外，在針端下部也常遭受雷電側(cè)擊。例如，北京德

22、外馬甸大氣觀測塔，在19951996年，除安裝在325m上的長5m半導(dǎo)體消雷器多針被擊壞外，在320m處安裝尋呼機天線亦被擊中（圖10）;又如，OCTAHKHHCKO自電視發(fā)射塔，在塔頂部下215m處有遭受雷擊記錄，同樣地在地面上至塔200m處有雷擊2。因此，精確確定這類特高避雷針（線）保護范圍是現(xiàn)在世界上一個技術(shù)難題。正如前面4所述，現(xiàn)在還有一些主要參數(shù)未掌握，靠推論就有多個不同的計算擊距（球半徑）長度的公式。現(xiàn)在一些國家，確定這類特高避雷針保護范圍，是采用電氣幾何法（或滾球法、或拋球法）。按照概率方法來計算確定保護范圍外廓，按照雷云先導(dǎo)下降，避雷針、被保護物以及地面形成相關(guān)的多電極系統(tǒng)。這

23、時認為，先導(dǎo)通道接近地面上物體并接著開始發(fā)展放電迎面通道，定向擊于物體。頭部先導(dǎo)與迎面先導(dǎo)開始發(fā)展時刻的擊點之間最小距離稱為定向距離（也是常說的擊距、或滾球半徑、或拋球半徑）hM。hM愈大，頭部先導(dǎo)與接地物體之間電壓愈高，意思是：先導(dǎo)電荷愈多，經(jīng)被擊物體流過的雷電流最大值愈大。由于各學(xué)者掌握參數(shù)不同，從而推導(dǎo)很多不同的hM與第一雷擊脈沖峰值的雷電流（Im）之間關(guān)系的經(jīng)驗公式。建立不同hM值的保護范圍內(nèi)繞擊概率。若擊距hM大于避雷針高度h（hMh）時，避雷針高度h的保護范圍截面如圖11中所示。不同擊距hM（或者說，不同允許的繞擊率）時避雷針保護范圍外廓（截面）如圖12中所示。若擊距hM小于避雷針

24、高度h（hMh）,避雷針高度h的保護范圍外廓（截面）如圖13中所示。圖11在hMh時避雷針保護范圍截面圖12在不同白擊距hMlVhM2VhM3時（即繞擊率P1VP2VP3時）避雷針保護范圍截面圖13hMVh時的避雷針保護范圍截面檢驗復(fù)雜外形建筑物的直擊雷保護是采用一種縮小比例尺的建筑模型進行。按這比例尺制作一個半徑hM的球。用這球在建筑模型上的各個方向上任意滾動，若這球僅觸到防雷保護裝置（接閃器一一針、線、帶、網(wǎng)等），則證明被保護物受到保護。否則必須增加保護裝置。7.避雷針（線）及接地引流線的配置避雷針（線）防雷保護系統(tǒng)包括頂端的針（線）（接閃器）、接地引流線、接地極。他們是根據(jù)被保護對象的不

25、同而配置不同。有的避雷針（線）安裝在被保護物本身上，有的是安裝靠近被保護物的獨立避雷針（線）處。被考慮的設(shè)備和結(jié)構(gòu)，按他們的防雷保護必要性可劃分為五類；（a）第I類：這類僅需要很少或不需要添加保護。這類僅實際要求他們有效地與合適接地極連接。這類包括有：（1）除油罐或其它易燃材料密閉容器之外的所有金屬結(jié)構(gòu)。（2）水箱、地下井，以及類似結(jié)構(gòu)，基本為鋼制。（3）導(dǎo)體材料制作的旗桿。（b）第n類：由導(dǎo)體表面和非導(dǎo)體框架構(gòu)成的建筑物，這有，如金屬屋頂和金屬外套建筑物。這類型要求增加接地引下線將外部屋頂和外套與合適接地極連接。若建筑物長度超過20m時應(yīng)每隔20m增設(shè)一根接地引流線與合適接地極連接。在非金屬

26、架構(gòu)，至少兩根接地引下線。（c）第m類：由金屬框架和非金屬壁面的建筑物。這類必需增裝接閃器并與金屬框架連接，壁面上尖刺（或突出物）易遭雷擊，應(yīng)限制壁面上尖刺或突出物。鋼架結(jié)構(gòu)應(yīng)注意連接接觸面。依靠結(jié)構(gòu)鋼架形成接地通道，不應(yīng)涂非導(dǎo)電的涂料。采用非導(dǎo)電涂料時應(yīng)跨接或設(shè)專門接地引下線。安裝在結(jié)構(gòu)上的接閃器應(yīng)堅固棒形或管狀，至少為0.25m,可能話為6m,這些接閃器應(yīng)該驗算一下保護范圍。結(jié)構(gòu)表面不應(yīng)有凸出或超出保護范圍界面。一般地，對平頂或稍傾斜屋頂，在建筑物周邊上安裝長0.25m接閃器，互相相距不應(yīng)大于6m；長0.6m接閃器，互相相距不應(yīng)大于7.6m。對周邊長之間的屋頂區(qū)域，15m間距是足夠的。當然

27、地，在由非導(dǎo)電材料做成的屋頂，可裝設(shè)由直徑8mm網(wǎng)格5X5m2（網(wǎng)孔）的鋼網(wǎng)接閃器（避雷網(wǎng)）。其它保護的實施同金屬屋頂一樣，其屋頂上突出部分增裝接閃器。（d）第IV類：由非金屬物構(gòu)成，框架和壁面都不是金屬材料。這類要求廣泛的保護加工。這類包括有：木、石、磚、瓦或其它非導(dǎo)體材料的建筑物，沒有金屬加強構(gòu)件。這多般為農(nóng)村房屋，雷電易擊煙囪、屋脊頂，從脊至邊緣的前檐。在雷擊概率最大地方安裝鋼筋就可以了，即沿屋脊頂和邊緣的前檐，用兩根接地引下線與接地極連接；在煙囪頂上應(yīng)安裝高出煙囪2050cm的鋼棒與接地引流線連接。高塔和高煙囪。有加強構(gòu)件，這類應(yīng)裝設(shè)接閃器、引流線和接地極的全部防雷保護處理。非導(dǎo)電重力

28、塔：對重力塔，這包括石油和化工廠中的塔，與塔頂上環(huán)形導(dǎo)體連接的接閃器，要求不少2根接地引流線與塔基接地裝置連接（見圖14），接閃器可用硬銅或不銹鋼制作。應(yīng)在圓頂上均勻布置，相隔不應(yīng)超過2.5m。對方塔或直角塔，接閃器應(yīng)超過2.5m。非可燃氣體塔上的接閃器長度可短至0.46m。通風(fēng)塔排出爆炸氣體或灰塵者，接閃器長度應(yīng)不小于1.5m。強力通風(fēng)排出氣體或灰塵速度很快者，接閃器長度應(yīng)不小于4.6m。在后者情況，接閃器如圖14中所示。向外傾斜與垂直線成30角。圖14非導(dǎo)電重力塔排出的為腐蝕的，如煙氣，要求接閃器加一外套，厚1.6mm。在塔頂下面加一環(huán)圈。在尖塔；尖塔是相似于塔，只是他們一般都陡尖，因此僅

29、安裝一個接閃器。這種被保護物。其頂上僅修飾一下就能滿足防雷保護要求。另外，若尖塔是用木制，為非金屬的，就必須要有足夠接地引流線。高塔：設(shè)備放在很高塔邊上，如電視發(fā)射塔或FM天線，應(yīng)采取保護，防止塔外側(cè)的突出物遭受雷電側(cè)擊損壞。在塔高超過45m,在水平或靠近水平位置的突出物，只要被接閃器保護又要距接閃器有適宜距離，以防來自接閃器邊上的雷擊，而不是塔本身突出物。這將極大地減輕由接閃器雷擊電弧對電氣脆弱元件的損壞概率。確定在塔上存在的突出物數(shù)量、突出物長度以及沿塔的他們垂直距離，首先是經(jīng)濟，接著就是防雷保護原則。（e）第V類：這類是它具有高危險或高損失，后果大，通常需要全面防雷保護處理，包括裝設(shè)接閃

30、器或獨立避雷針（線）、接地引流線和接地極組成的防直擊雷的完善系統(tǒng)。這包括：（1）具有很高藝術(shù)（美術(shù)）、歷史或?qū)嵲趦r值的建筑物。一般地，在藝術(shù)品制造時加有鋼棒，高出藝術(shù)品20-30cm,并與下面頂部連接，或者沿藝術(shù)品表面加鋼樹枝，若在藝術(shù)品內(nèi)部裝有金屬棒，就不需另搞。（2）含有易燃或易爆材料的建筑物。一般用獨立避雷針（線）和防侵入波的兩道防雷保護系統(tǒng)。（3）含有這樣物質(zhì)，若雷擊效應(yīng)時將發(fā)生危險后果。一般用獨立避雷針（線）和防侵入波的兩道防雷保護系統(tǒng)。（4）油罐和油箱。大型石化企業(yè)的油罐和油箱應(yīng)按國標50074-2002石油庫設(shè)計規(guī)范。一般地說，油罐鋼壁厚在4mm及以上是允許雷直擊罐頂或壁，雷直擊

31、點是很小的危險。鋼罐均裝有鋼頂，是具有自保護。非金屬油罐自身不具有保護，通常應(yīng)安裝獨立避雷針（線）防雷保護系統(tǒng)。在所有情況，接合面和管線均應(yīng)良好電氣連接，所有閥門或氣體開關(guān)或阻燃器亦應(yīng)良好電氣連接接地?？谆蚵飧浇加锌赡茉饫讚?，應(yīng)十分注意避雷針（線）高度。避雷針（線）保護范圍界面應(yīng)高出呼吸閥頂，一般為2m及以上，5000m3以上貯罐應(yīng)為5m以上。避雷針與呼吸閥水平距離，一般為3m以上，5000m3以上貯罐為5m以上。（5）架空輸電線路。（6）變電所。（7）發(fā)電廠和水泵站的旋轉(zhuǎn)電機（發(fā)電機，調(diào)相機，電動機等）。公用設(shè)施如（5）（7）提供極為重要功能，因此，必須按電力行標DL/T620-1997

32、有充分的防雷保護。以上五類安裝的所有接閃器應(yīng)連接接地引流線，每一接閃器應(yīng)有兩個通向接地裝置的通道。引流線彎曲半徑盡可能一樣，不要小于20cm,因為突然彎曲增大引下線電抗。這是因雷電波為高頻的關(guān)系。各種結(jié)構(gòu)和建筑物提供至少兩條接地引下線，但天線塔、尖塔和旗桿僅需一條接地引下線。接地引流線位置隨接閃器位置，被保護結(jié)構(gòu)尺寸、金屬體位置、水管、接地極以及接地情況等而定，引流線應(yīng)最直路徑，牢固，防止損壞或移動。如結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)電金屬柱，這樣就可起到引流線作用。接閃器必須用導(dǎo)線與柱連接。引流線之間平均距離應(yīng)不超過1820m,不規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)，要求非常直的引流線。引流線經(jīng)過人行道，機車道，娛樂場所，院圍墻，等等，

33、應(yīng)防止損壞或移動。若引流線走向經(jīng)過地下鐵道或管道，引流線必須與鐵道或管道搭接（電氣連接）。每根接地引流線必須在它底端與地網(wǎng)或接地極連接。接地極必須離開建筑物基礎(chǔ)有一定距離，不少于0.6m。若可能話，延伸至建筑物底座之下。接地導(dǎo)體長度是很重要的。而水平路徑，即是說，至良好電極（如水管）相距15m,就很少影響它結(jié)構(gòu)旁打垂直電極。電極應(yīng)與大地土壤良好接觸。與地連接應(yīng)避免在結(jié)構(gòu)一邊。當然地，接地引流線和接地極愈多，電阻愈低，在其保護系統(tǒng)上產(chǎn)生的電壓愈低，主要是經(jīng)濟上合算否？鋼架建筑物有一個很大優(yōu)點，有很多鋼柱，在每根柱子底基是良好接地極。非金屬架構(gòu)建筑物的內(nèi)部靠近接地引流線的小金屬部件應(yīng)與接地引流線連接。即是說，引流線可能對其會產(chǎn)生反擊。小金屬部件和外部金屬屋頂或罩毗連，同樣地應(yīng)這樣，外部緊急上下梯子亦應(yīng)有盡就近與接地引流線連接。對利用接閃器保護的平頂建筑物，高出接閃器