装了避雷针还须防雷吗
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日期：2017/4/9 18:21:34
雷电以其巨大的破坏力给人类社会带来不少惨重的灾难，尤其是近些年来，雷电灾害频繁发生，对国民经济造成的危害日趋严重。随着科学技术的迅速发展，雷电这一自然现象已逐步被人们了解，观念也有了很大的转变。但是，雷电的形成过程、传播途径、破坏渠道等知识都具有较强的专业性，不易被普通人群所掌握。在很多人的观念里，认为只要装上了避雷针，就可以高枕无优了。殊不知，不合规范的避雷装置不但无法避雷，甚至可能“引雷人室”，如何正确解决避雷针防雷的局限性和副作用等技术问题，有效地防止雷击，是我们防雷避雷工作的重要任务。
1．避雷针应确保入地回路畅通
避雷针实际上是引雷器，它将周围的雷电引向自身并提前放电，将雷电流通过接地导体传向大地，避免保护对象直接遭雷击。由于直击雷的过电压可达数百万伏，雷电流数达万乃至数十万安。因此，安装的避雷针和接地导体要有良好的导电性，同时保证有足够的机械强度和载流能力，以满足通过雷电流时动稳定和热稳定的要求。不但要正确设计、规范安装，还要经常保养，避免“有形无用”，要使它经常处于良好状态。
2.重视避雷针下的感应雷击
感应雷击是雷雨云的静电感应或放电时的电磁感应的作用。避雷针的保护作用是有限的，它是直击雷的克星，但对感应雷（含静电感应和电磁感应）的侵人是无能为力的。
静电感应是指雷云（多带负电荷）在接近建筑物顶部、线路、设备或金属导线上感应出异号束缚电荷，当雷云对其它地面目标放电或云间放电时，云层中的负电荷在一瞬间消失了，上述物体上感应出的这些被束缚电荷也就在一瞬间失去了束缚而成为自由电荷，并以电磁波的形式沿导体两端高速传播,这种雷电波（称为行波）会在线路上产生过电压,并沿线路侵人电气设备，使其绝缘受过电压的威胁。虽然安装了避雷针，显然它对静电感应是无所作为的。
当雷击线路或地面的某目标时，极大的雷电流对地泄放，在周围空间要产生变化率很高的电磁场，使其附近的金属导体上产生过大的感应脉冲过电压，即电磁感应雷。其幅值与雷电流的大小及变化速度成正比，与落雷点的距离成反比。由于雷电流的幅值和频率都很高，金属导体上感应出的脉冲过电压可能达到很大的数值。避雷针不仅不能阻止电磁感应雷的产生，而且由于避雷针的引雷效应，落雷机会反倒增加，避雷针附近的设备遭雷害的机会和程度都会增加，使被保护区内的弱电设备因感应过电压而损坏。同时，雷击电磁脉冲是一种强烈的干扰源，会造成无线电设备不能正常工作。
闪电时，高压冲击波（瞬间高电位）通过架空的输电电缆、通信线路、电话线、无线电天线和金属管道等引人室内，造成高电位引人。雷电波引人的同时，还可能在附近导体上产生静电感应和电磁感应，造成连锁的雷害。而避雷针对上述感应的侵人是无能为力的。
3.感应雷击、雷电波侵入的防护措施
感应雷击、雷电波侵人不像直击雷那样有强烈的闪光和雷鸣，常常是悄然发生，但其危害面甚广，在总雷害事故中占相当大的比例。微电子产品等弱电设备对雷电极为敏感，防御能力很差，是雷电波侵人的主要对象。
防护感应雷击的主要措施是，在雷云发生云内闪、云际闪、云地闪时，对进人建筑物的各类金属管、线上所产生雷电脉冲波“限”和“泄”，从而保护建筑物内人员及各种电子设备的安全。一是守好雷电脉冲波的侵入口，最大限度削弱脉冲幅度。采取的具体措施应根据各种设备的具体情况而异。为防止它们通过供电线路破坏设备，防雷保护首先是在总电源、机房配电柜和"UPS"前端及设备插座端合理地加装电源避雷器。信号线、通信线、天馈线等应在信号电缆终端设备的输人口装设信号线路和天馈线避雷器。二是接好电子设备工作接地线，将经避雷器衰减后的残留雷电脉冲泄人大地。电子设备工作接地线与建筑物防雷接地线，最好各自独立可靠接地，两者间应有足够的安全绝缘距离，如果受条件限制，无法使两者保持安全距离，可采用“共用接地系统”，即工作接地线与建筑物防雷接地线接到一个统一的地网上，此时接地电阻最好小于in。工作接地线也可与电气设备接地装置共用，接地电阻不大于40。对于高新、精密电子设备，还应采用屏蔽措施。这样，避雷针、避雷器、接地网形成综合防雷体系，弥补了避雷针无法防感应雷及雷电波侵入的不足。
普通家庭应做好个人防雷。雷雨天气时，尽量不要拨打、接听电话。打雷时，最好不要看电视，尽可能关闭电脑、电视、宽带网络等各类电子电器，必要时，拔掉有可能引人雷电的电源线、电话线、电视馈线及网络线等金属线。
4.谨防避雷针引起的反击雷
避雷针吸引雷电而先行导电，将雷电流泄放到大地，在避雷击的同时，也导致反击现象的发生。雷电的反击现象，通常指遭受直击雷的金属体（包括接闪器、接地引下线和接地体）在接闪瞬间，它与大地间存在着很高的电位差，对较近的与大地连接的其他金属物发生放电（又叫闪络）的现象。这种现象可能发生在避雷针及引下线与被保护设备之间，也可能发生在避雷针接地装置与其他设备接地装置之间。反击过电压的瞬时值是随时间变化的，其幅值不仅与雷电流的大小和陡度有关，而且同引下线和接地装置的电阻和电感有关。即使避雷针接地装置阻抗很低，这个电压降也是一个十分巨大的数值，可导致火灾或人身伤亡。
反击过电压的大小，主要决定于接地装置上的电阻和电感，要减小雷电流在引下线和接地装置上造成的巨大电压降，需要尽可能地降低引下线的电感和接地装置的接地电阻和电感。采用多根引下线并联，如混泥土梁柱内的钢筋就是多根并联，可以大大降低它的电感参数，减小接地电阻，就可达到降低雷电反击电压的目的。
当通过避雷针（塔）的引下线泄放雷电流时，沿避雷针（塔）的引下线会有电压降，它将通过空气间隙与附近接地的人或物击穿放电，称为旁侧反击。反击电压与很多因素有关，如作为电极构架的结构形式、电压的波形、极性、以及大气环境条件等。为了防止旁侧反击的发生，人行道、其他设备和金属结构，与防雷引下线或独立避雷针塔的塔架结构之间的空气距离应大于5米。因为条件限制不能达到要求时，应把避雷引线与金属体作等电位连接。不允许在配电装置的构架上装设避雷针，更不可在避雷针或避雷针的构架上架设线路或无线电天线。当必须在避雷针的构架上安装照明灯具等电气设备时，其电源线必须采用直接埋人地卞的带金属外皮的电缆或穿人金属管中的导线，而且埋人地中的长度在10米以上。
5.防止跨步电压对人身的伤害
当避雷针接闪时，雷电流泄人大地并在土壤中散流，由于土壤电阻率有一定分布，雷电流在地面上各点间就出现电位降，距雷击点越近，电流密度越大，电位降也就越大。如果人跨步在避雷针附近，在两脚间的电位降（称跨步电压）使雷电流通过两脚和躯干的下部，人就会被击伤。为了防止雷击避雷针时形成的跨步电压和接触电压对人体的伤害，避雷针接地装置距离建筑物人口及人行道应大于3米，否则应将接地装置深埋1米甚至更深。如果是0.4米厚的沥青碎石路面，也可在接地装置两侧各2米的范围内敷设50-80毫米厚的沥青层，或者在接地装置周围作均压带连接。如果雷暴天误人避雷针附近，应两脚并拢或单脚跳离危险区。
6.克服地电位升高对“远地”设备的反击
各种用电设备都是要接地的。设备接地后，它的电位就与接地装置的电位一起变动。在雷电冲击下，地电位升高，连接接地装置的设备上电位跟着升高。另一方面，设备与外界还有各种联系，它通过电源供电线路、设备的通信线、控制线以及数据采集线等各种线路引来了远地的零电位。于是在设备与这些外引线路之间发生电位反击，将会对连接到“远地”的所有设备造成严重的危害。对这类电位反击的防护通常采用SPD、间隙或隔离变压器。
7.克服避雷针对球形雷的失控
避雷针总是把雷击引向自身来保护被保护物的，但雷电形态直接影响避雷针的保护效能。在常见的线状雷、带形雷、链形雷、球形雷中，避雷针对前三种雷有较好的引向性，即具有良好的避雷性能，但对球形雷失去控制。球形雷也叫滚雷，多在强雷暴雨时闪电最频繁的时候出现，它有时从天而降，最常见的是沿大树滚下，一般呈带色的、有拳头般大小到足球那样大的“火球”，可辐射出大量的热能。它出现时，常有尖叫声或嗡嗡声，其活动速度不大，可以看到移动，其路径极不规则，有时距地面0.5米到1米，有时升起2到3米，通常沿水平方向上下滚动，常呈漂浮状态，一般与风向一致。
遇到障碍物可停止或越过，有时会安然地消失，往往留下具有刺激性的轻烟雾，但碰到人或物时也会发生恐怖的爆炸。球形闪电存在的时间可由几秒到几分钟，它能在一个地方停留一些时候，一面冒烟，一面放出火花。球形雷往往不会被避雷针吸引，而是无规则地向建筑物高处的孔洞等缝隙乱窜，通过烟囱、开着的门窗和其他缝隙飘人室内。球形雷遇到易燃物质，则造成燃烧，遇到可爆炸的气体或液体贝1J造成更大的爆炸。
根据球形雷的特性，建筑物最好梁用笼式避雷网，如果达不到笼式避雷网条件，就在建筑物的通风孔道、烟囱等其他缝隙处进行再防雷。具体方法是在孔洞或缝隙上加装网眼不大于4cm，、线径中2mm-2.5mm的接地铁丝网。堵好建筑物墙面上不必要的孔洞，对高大树木下的重要建筑物尤其要采取防护球雷的措施。当雷雨来临时，要将门窗关好，防备球形雷飘进室内；雷电猛烈时，更不要靠近门窗和通风孔道以防不测。如果在野外遇到球形雷，也不要跑动，可拾起身边的石块使劲向外扔去，将球形雷引开。
此外，避雷针引来的强大雷电流在接地引线断线卡处易产生火花，也会在附近的金属开口环处产生火花，从而引起事故。所以避雷针不宜用于对弱电设备的保护，特别不适用于易燃易爆品的防雷保护。所以，避雷针防雷有一定的局限性和副作用，安装了避雷针还须进行再防雷的各种措施。防雷害必须综合治理，多渠道防护。