防雷设备选型需要考虑建筑物类型、地理位置和雷电活动频率。高层建筑、油库、通信基站等高风险场所必须采用一级防护,普通住宅和办公楼可采用二级防护。首先要查看当地气象局公布的雷电日数,年均雷电日超过40天的地区必须配备完善防雷设施。在山区、水域附近或孤立建筑物要特别加强防护,这些位置更容易遭受雷击。
直击雷防护避雷针和避雷带组合方案。避雷针高度要经过计算,保护范围采用滚球法确定,确保覆盖整个建筑物。金属屋面可以直接作为接闪器使用,但厚度必须达到4mm以上。避雷带要沿屋脊、屋檐敷设,网格尺寸不超过10m×10m。钢材要选用热镀锌圆钢,直径不小于8mm,镀锌层厚度不低于70μm。避雷针安装位置要高出保护对象至少2米,确保30度保护角。
接地系统是防雷效果的关键。土壤电阻率高的地区要采用降阻措施,添加降阻剂或使用离子接地极。接地体优先选用铜包钢材料,截面积不小于50mm²。独立接地电阻要控制在10Ω以下,共用接地系统不超过1Ω。接地网要形成闭合环路,埋深不小于0.5米。在岩石地区可以采用深井接地,深度可达20-30米。每年雨季前要测量接地电阻,发现阻值增大立即处理。
电源系统防护要采用三级电涌保护。级安装在总配电箱,选用开关型SPD,通流容量不低于60kA;第二级在分配电箱,限压型SPD通流容量40kA;第三级在设备前端,保护水平Up低于1.5kV。重要设备要加装精细保护SPD,保护水平低于1kV。SPD连接线要短而直,长度不超过0.5米,截面不小于6mm²。所有SPD必须配备失效指示和遥信报警功能,方便日常检查。
信号线路防护容易被忽视但同样重要。网络线、电话线、监控视频线都要安装专用信号SPD。RJ45接口的网络SPD要选择百兆或千兆兼容型号,插入损耗小于0.5dB。同轴电缆SPD要匹配阻抗,TVS管响应时间小于1ns。重要信号线要采用金属管全程屏蔽,两端做好接地。控制系统的模拟量信号要选用隔离型防雷器,避免地电位反击。所有信号SPD的接地线必须单独引至等电位端子排。
等电位连接是防雷系统的基础。所有金属管道、桥架、设备外壳都要用16mm²铜缆连接至等电位端子箱。电梯轨道、金属门窗等大型金属构件至少要有两处接地连接。卫生间等潮湿场所要设置局部等电位箱,连接半径内的所有可导电部分。等电位连接导体的弯曲半径要大于10倍线径,避免锐角转弯。连接点要使用不锈钢螺栓紧固,接触面涂抹导电膏。
防雷设备维护直接影响防护效果。每年雷雨季节前要全面检查,重点查看接闪器有无锈蚀、变形,连接点是否松动。SPD窗口变红或计数器动作后必须立即更换。接地电阻测试要选择干燥天气进行,采用三极法测量。检查接闪器时要注意安全距离,避免直接触碰。维护记录要详细保存,包括测试数据、更换部件和处理措施。
特殊场所需要定制防护方案。加油站要采用提前放电避雷针,保护范围增加30%。数据中心要在UPS前端加装两级SPD,机柜做等电位网格。光伏电站的直流侧要安装专用光伏SPD,正负极都要保护。风力发电机叶片要内置接闪器,塔筒每20米做环形接地。化工厂的防雷系统要符合防爆要求,使用增安型或隔爆型设备。
防雷工程实施要注意施工质量。焊接部位要满焊,焊缝长度大于6倍钢筋直径。暗敷引下线要做标记,方便日后检查。混凝土中的钢筋作为引下线时,交叉点必须可靠焊接。施工过程要拍照留存,特别是隐蔽工程。完工后要绘制防雷装置平面图,标注所有关键部件位置。工程验收必须包括外观检查、接地测试和SPD参数检测。
防雷产品选购要看准认证标志。避雷针要有检测报告和型式试验证书。SPD必须通过TUV、UL或CE认证,标明Uc、In、Up等关键参数。不要购买无厂名、无型号、无参数的"三无"产品。进口产品要核对海关报关单和原厂授权书。同一项目更好选用同一品牌产品,确保兼容性。价格异常低廉的产品往往偷工减料,防护效果无法保证。
日常管理中要建立防雷档案。包括设计图纸、产品说明书、检测报告和维护记录。每次雷击后要检查防雷装置,记录损坏情况。重要设备房间要张贴防雷系统图,标明SPD位置和更换方法。管理人员要经过专业培训,掌握基本检测技能。建立应急预案,明确雷暴天气时的设备关机流程和人员避险措施。
雷电预警可以提前采取防护措施。安装大气电场仪监测局部电场变化,电场强度超过3kV/m时要预警。关注气象局雷电预警信息,橙色以上预警时切断非必要设备电源。重要机房要配置UPS,保证安全关机时间。雷暴临近时避免使用有线电话和接触金属管道。户外活动听到雷声要立即进入建筑物或封闭车辆避险。
防雷系统要与建筑美观协调。避雷针可以设计成装饰塔、旗杆等形式。接闪带可以隐藏在女儿墙或装饰线条内。现代建筑可以采用暗敷引下线,利用结构柱内钢筋。玻璃幕墙的金属框架要接入防雷系统,既安全又美观。景观照明灯具要安装在防雷保护范围内,电源线加装SPD。
防雷检测要委托专业机构进行。甲级资质单位可以检测一类防雷建筑物,乙级资质检测二、三类。检测报告要包含接闪器、引下线、接地装置、SPD等全部项目的测试数据。不合格项要限期整改,复检合格后方能投入使用。新建建筑物防雷检测要分阶段进行,基础施工时就要检测接地网。检测费用不能省,这是发现隐患的最有效方法。