避雷针离地高度的合理确定

避雷针离地高度的合理确定

1不要安装避雷针尽管消费行为仪发明了避雷针，但没有人否认避雷针的使用，但设计界对安装避雷针存在不同的看法。1.1专家认为目前在避雷线上存在的一些不设避雷针,这也不符合《规范》第3.2避雷针(线)实际上是引雷针,这是公认的事实,但装了避雷针或避雷线后,会不会反而不安全?广东有一村庄以前很少受到雷击,但自从此村庄的东、北、西三面架设了高压架空线后,每年遭到雷击,不少房屋击坏。于是一到雷雨天,村民躲在家里,坐在木凳上,缩起双脚,防止入地的雷电流传到脚上。为什么此村庄旁边架设了高压架空线后,年年遭到雷击?经专家考察后,得出是高压架空线上的避雷线所致。高压架空线为了防止遭到雷击,在架空线的上方设置了接地的避雷线。高压架空线上的避雷线离地高度远远高于村民房屋的高度,相当于村民房屋的旁边架设了独立的避雷线,那么雷应该打在避雷线上,为什么村民房屋反遭雷击?专家对此作进一步分析,村民房屋遭受雷击的雷云,是从南方飘来的。高压架空线只设在村庄的东、北、西三面,南方未设架空线。村庄的东、北、西三面的避雷线能接闪这三个方向来的雷云,也能把南方雷云引来。由于南方无高压架空线,也就是无避雷线,因此南方雷云往往尚未到达东、北、西三面的避雷线,就击向村民的房屋。专家的结论:如果此村庄的东、北、西三面高压架空线上不设避雷线,此村庄就和过去一样,不会频频遭到雷击。专家的分析是对的,专家的结论也是无可非议的,但不全面,他没有考虑到以下方面:(1)东、北、西三面高压架空线上的避雷线,能阻挡来自东、北、西三面的雷云，村庄只要在避雷线的保护范围内，就能降低来自东、北、西三面雷云雷击的几率。对避雷针的高度有两种表达方法:避雷针针尖的离地高度和避雷针针尖离保护物最高点的距离。《规范》的第3.2.1条规定第一类防雷建筑物应装设独立避雷针或架空避雷线(网)。第一类防雷建筑物的高度通常不超过30m,因此避雷针离地高度即使30m也是合理的。对第二类防雷建筑物,避雷针是装设在建筑物上的,如果避雷针的高度是指避雷针针尖的离地高度,由于第二类防雷建筑物的高度往往超过30m,避雷针高度若等于或小于30m,避雷针的高度比建筑物还低,如何装避雷针?如果避雷针的高度是指避雷针针尖离保护物最高点的距离,即避雷针针尖离建筑顶部避雷带的距离。在这种情况下避雷针高度,根据滚球法最大可取到45m,避雷针高度等于或小于30m,是无根据的。第三类防雷建筑物,避雷针高度可取60m(滚球半径),避雷针高度等于或小于30m,更是不合理。通过上面的分析可知:1.2的观点概念不清,无理论依据。因此正确的说法:避雷针没有必要装得过高,避雷针的高度不应大于滚球半径。1.3防直击雷措施的可选择选择引雷针持有此观点的人,他们并不反对装避雷针,只是说在可以不装的情况下,不要装,因为避雷针也是引雷针。于是有人问持有此观点的人:对建筑物如何防雷?他们的回答是装避雷带。避雷带高度只高出建筑物100～150mm,不会引雷,但能接闪雷电。他们的回答是否有规范可依?有。《规范》第3.3.1条第二类防雷建筑物防直击雷的措施,宜采用装设在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由其混合组成的接闪器。规范中的“或”字,表明第二类防雷建筑物防直击雷的措施有三个可选择的方案:(1)采用装设在建筑物上的避雷网(带);(2)避雷针;(3)由避雷网(带)和避雷针混合组成的接闪器。根据《规范》的第3.3.1条,建筑物屋面上装了避雷带,可不装避雷针是符合规范要求的。持有此观点的人,在设计界并不少,他们设计的建筑物上只有避雷带,没有避雷针。但是,不能夸大避雷带的保护范围。《规范》的第3.2.4条、第3.3.1条、第3.4.1条“避雷网(带)应按本规范附录二的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设”,因此避雷带是对建筑物易受雷击部位给予保护,避雷带的保护范围远小于避雷针的保护范围,不能用避雷带取代避雷针。避雷带的保护范围很小,避雷带只是对建筑物易受雷击部位给予保护,即使建筑物屋顶敷设了避雷网格,建筑物仍有可能遭到直击雷。由于现代建筑物的屋面有一定的厚度,雷电只能把它击损,很难把它击穿,因此建筑物屋面上如果无设备,可以只装避雷带而不装避雷针。必须注意的一点:屋面上装了避雷针后,避雷带仍旧必须安装,这点我们以后再讨论。1.4不装避雷针他们认为避雷还是引雷?要从两个角度、两个作用来理解:对建筑物而言,它是避雷针,作用是避免建筑物遭到直接雷击;对避雷针本身而言,它是引雷针,作用是接闪雷电,并通过引下线,让雷电流流散到大地中。把两个概念、两个作用混淆在一起,就产生不装避雷针反而安全的怪论,显然是错误的,不装避雷针是不安全的。但是这个观点也不是全对,因为对屋面上无设备的建筑物不装避雷针,只装避雷带也是可以的。例如多层民用建筑物,当然装避雷针更安全。据从日本旅游回来的人说,看到日本农民的房屋不仅装避雷针,而且一幢建筑物上装多支避雷针。1.5防雷接地与覆盖物的关系避雷针的接地十分重要,只要避雷针的接地可靠,安装避雷针是安全的。如果发生避雷针的接地断裂则是十分危险的。2007年5月23日16点左右,重庆市开县义和镇兴业村小学遭遇雷击,造成该校四、六年级学生中7人死亡、40多人受伤,震惊全国。其中原因之一是不接地的旗杆起了引雷作用。为了准确了解此雷灾的原因,中国质量协会防雷电分会组织三人小组,进行实地考察。后在《未接地的水泥预制板是雷击的帮凶和杀手》的调查分析报告中指出:“雷电从南方而来,击向旗杆,并瞬间转击到屋面的水泥预制板南侧边缘”。“金属旗杆高1.5～2m,用作升国旗,采用沥青安装固定。”考察报告中明确说明:“旗杆为直径20～25mm,钢质,未接地,2m高”。高于建筑物的旗杆和避雷针一样有引雷作用,这是肯定无疑的,但避雷针有良好的接地,雷电流通过接地极迅速向地中泄放,从而保护建筑物。兴业村小学的旗杆未接地,把雷引来后,得不到泄放,于是转向其他金属体——窗户钢筋、预制板钢筋,从而引发学生遭到雷击。这次雷击伤人事故是防雷接地没有做好,此时建筑物不仅不能防雷,反而引雷。另外,要注意通常防雷接地施工后测量接地电阻是合格的,但往往过了一段时间后就不合格,究其原因是接地线或接地极因腐蚀而发生断裂所致。马宏达先生在一篇文章中指出:地面至地下0.8m区间,接地极引上线最易腐蚀,因此应采取绝缘处理;同时,这样还可降低跨步电压.1.6是否可以在建筑物装夹中避雷针球型建筑的上海马戏城、蛋型建筑的国家大剧院,其顶上若装避雷针就会影响建筑造型,因此建筑设计师不允许在此建筑物上装避雷针。第一类防雷建筑物不允许在建筑物上装避雷针是出于防雷的需要,上海马戏城、国家大剧院不允许在建筑物上装避雷针,是出于造型需要,不论出于何种原因,建筑物上不装避雷针是容许的,但建筑物的防雷设施必须完备。2避雷针的安全问题综合上述6个观点,可见要不要装避雷针也不是绝对的。例如把信号楼作为第一类防雷建筑物,则建筑物顶上不准装避雷针;把信号楼作为第二类防雷建筑物,则建筑物顶上可以装避雷针。避雷针设计必须请有资质的设计师设计,选何种型号的避雷针、避雷针装在什么位置、避雷针高度为多少、避雷针保护范围有多大等,都必须有计算书。（2)如果在村庄南面也架设避雷线，那么来自南方的雷云也可得到阻挡，村庄就处于避雷线的保护中，就和过去一样,不会频频遭到雷击。铁路局某信号楼，根据设计要求屋顶不装避雷针,只装避雷带;信号楼旁边有一通信铁塔，塔上安装了一支避雷针，铁塔的防雷接地与信号楼的接地各自独立。一次雷击时，铁塔避雷针接闪后，铁塔避雷针的接地极周围的地电位升高，由于铁塔的防雷接地与信号楼的接地未连接成一体，结果信号楼内弱电设备损坏。如果信号楼边上无避雷针，信号楼内弱电设备就不会损坏。信号楼边上设通信铁塔是必要的，通信铁塔必须装避雷针，但通信铁塔的避雷针接地必须与信号楼的接地组成联合接地体，才能避免地电位反击。由此可见，避雷针是引雷针，但只要处于避雷针保护范围内是安全的;而在避雷针保护范围外，是不安全的。防止反击的方法是采用联合接地体。1.2接闪器的保护国内一本著名的防雷刊物上有人提出如下观点:“需要特别强调避雷针的安装高度一般不宜太高，根据目前的情况，参考高度一般应当等于或小于30m，尽量躲开雷云行走的通道，否则它的作用将不