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避雷装置的正确安装


 
 
 

1. 概述
1993年1月28日颁布的应用通报96-17号中有好几个附件。附件A和附件B中有事先研究的进程以及对雷电危险进行分析的各种类型的方案图。
附件C提供了NFC17-100和NFC17-102等应用标准。由研究室进行所有的预先研究,其中,有些预先研究是在夏天进行的,以适应市场的需要。
2. 引下线和接地线
引下线是避雷装置的一个部件,用来将在雷雨天气中的强放电电流从接闪器(避雷针、拉紧线)传导到大地接地极中。每棵树干或拉紧线至少需要有一条引下线。笼形格网至少需要有两条引下线。这些引下线应敷设在建筑物的各个立面上。每根引下线要用压钉夹与大地接地极连接在一起(NFC17-102,第4.1节)。
假设一幢比较重要的建筑物需要由三根接闪器的话,这个数量才会具有需要的防雷保护水平的功能(NFC17-100,附录A和NFC17-102,第2.2.3条3项)。应用这项标准,至少需要有6根引下线和6根接地极。图1示出6根引下线和6根接地极的正确布置。

图1 符合标准的示意图:立面上只用3根引下线和3根接地极

虽然已采用了6根引下线,但经常见到的只有4根接地极(建筑物的四个墙角各有一根接地极)。立面上中间的这根引下线只连接在大地水平面上的等电位连接线上(图2)

图2 不符合标准的示意图:立面上只用3根引下线和2根接地极

图2中示出的错误安装方法是危险的。事实上,该引下线如有雷电流流过时,会产生一个危险的电位差,中间引下线附近有重要的跨步电压。
检验接点可以选定在断开端子或测量端子处,为对防雷装置的元件进行试验和测量提供方便。接闪器连接在引下线的上端,允许在检验接点,当断开在地基下面的建筑物的接地极时,只能测量带压钉夹的接地极的接地电阻值。
特别重要的是:在所有场合,所有接地极(建筑物的接地极和各种引下线的接地极)之间进行互相连接。

3. 导线的选用
对所有情况建议选用裸电解铜线或镀锡电解铜线。不锈钢导线是特别建议用于腐蚀性大气或浸蚀性土壤中。在热天,也没有禁止使用镀锌钢导线,但是,从前由于很小的理由,却建议不用镀锌钢导线。铝线建议不要用于铝金属的表面。

表1 引下线的最小截面
金属线
  扁形截面 圆形截面
铜线
   30×2   ф8
不锈钢线 30×2
  ф8
铝线
   30×3  ф10

表1示出了扁形截面或圆形截面的引下线标准的最小截面值。因为引下线的外部表面形状是更加重要的,最好是采用扁平导线的数据。

经常见到的错误是采用了铝引下线(选用的是铜引下线的截面数据,一般情况建议不用铝引下线)。提醒人们注意的是:铝的导线的电阻率ρ与铜导线的电阻率ρ差别较大:
铜导线的电阻率ρ=0.01851 Ω·mm2/m;
铝导线的电阻率ρ=0.0294 Ω·mm2/m。
导线中容许电流I的近似应用公式为I2t=(K·S) 2 。对于同样的导线截面,铝线的容许电流是铜线的容许电流的0.6倍。所有铝引下线的防雷装置万一选用了铜引下线的截面数据,就不能承受大于100KA的大气放电电流,最终会熔断铝引下线。更多的情况是,当时对引下线进行检验时,特别容易将铝引下线与铜引下线搞错,这两种引下线的自然氧化现象是一样的,在检验点要确认引下线是铜质或铝质有时是困难的。

4. 越过饰座
饰座可定义为在三角楣或山墙的顶点处的基座。一般说来,它是装饰物的基座。在这种情况,NFC17-100和NFC17-102标准规定,如果避雷线以重新上升的倾斜度小于或等于45°的高度低于40cm时,不允许避雷线越过饰座(图3)。通常饰座的高度都高于40cm,越过这个饰座又没有采取预防措施的避雷线是不符合规范要求的,是禁止使用的。可建议采用图4的布置方案。这时,避雷线要么通过正常水量的水箱(排放平屋顶上的雨水),如果屋顶上没有水箱或位置不好时,避雷线要么通过在饰座上的钻孔,该孔径小于5cm(图4)

图3 符合标准:避雷线越过饰座

图4 避雷线通过水箱或者通过饰座的钻孔

5. 避雷装置的检验
1993年1月28日颁布的法令明确指出要进行避雷装置的检验,然而,却没有明确指出如何实施这项检验。对这项检验,研究院应负责这项检验的事先分析。但很少提到可能搞混的几个问题:设计人员不可能是评判人员或富有经验的内行,必然可能会出现设计失误,而且一个不符合规范要求的研究院只能进行一个不符合规范要求的防雷装置的检验。因此,该法令明确指出应有独立的检验机构来进行避雷装置的检验。相反,本文提到的一些错误总是会继续发生的。


   
 
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