1、防雷避雷設施系統的建設介紹一、概述通過多年實踐， 人們發現雷電作為一種破壞因素時， 其呈現的形式不是單一的，有直擊雷、感應雷、雷電入侵波等，而雷電對現代某一特定對象的破壞渠道也不是單一的，有空間通道、饋線通道、信號通道、供電通道、 地電位反擊通道、地電流反沖通道和落雷點高位沖擊通道等。而人類社會發展至今， 如防雷技術水平還局限于任何一個單一的防雷器件， 就無法保證所有保護對象的防雷安全。 采用綜合治理、整體防范、 多重保護、層層設防的綜合防治雷害的方針是行之有效的，或者說采用各種特定的防雷器件，構成特定的工程網絡，在某一特定的保護空間的一切進雷通道上，采用引、泄、堵、消、防、避的方法，來保護被

2、保護對象 (通信設備、人身、房屋 )安全。要保證設備群體安全、操作人員，安全必須在該整體的一切進雷通道上消散、疏導、抑制掉直擊雷、感應雷和雷電入侵波。我局大部分測站地處偏遠農村， 又是雷電多發區域。 為保證設備的正常運行，我局領導非常重視，在進行設備安裝的同時，就要求完成設備感應雷地網的建設。 設備安裝人員也非常負責， 認真完成每一個地網的建設， 并且所有地網的接地電阻都在 4 以下。通過近三年的運行，沒有一例室內設備被雷損壞的情況。為了實現水文局 118 個中央報汛站 7 月 1 日全部自動報汛的目標，我局領導高度重視，在完成其他準備工作的同時， 還拿出專門的經費來進行設備防直接雷的建設；就

3、是防止雨量筒、衛星天線等設備遭受直接雷擊。二、建設依據1建筑物防雷設計規范GB 50057-942移動通信基站防雷與接地設計規范3. 降雨量觀測規范 SL21-904. 水文自動測報系統規范 SL61-94三、避雷與接地關于避雷針保護角度的理論，說法不一；有45 度、 60 度、 80度保護角的，還有落雷的理論。我們一般采用60 度保護角的方法。設置避雷針應符合有關技術規范。以下幾點應注意：1. 避雷針和被保護物（如衛星天線、雨量筒等）的安全距離應符合下列表達式的要求，但不得小于 3m 。1). 地上部分：當 hx<5Ri 時,Sa10.4(Ri+0.1hx)當 hx5Ri 時,S a1

4、0.1(R i +hx)2). 地下部分：S e式中 S a1 空氣中距離 (m) ；Se 地中距離 (m)；Ri 獨立避雷針接地裝置的沖擊接地電阻( ) ；hx 被保護物或計算點的高度(m) 。假如衛星天線的高度為1.0m ，當避雷針高度為2.7m時，可將天線置于以避雷針為圓心、半徑約 3m 的有效保護范圍內 ( 避雷針的保護角度按 60 °算 ) 。避雷針最好安裝在海事衛星天線的東北方向，因西南方向為衛星登陸方向。由于大部分測站的衛星天線和雨量筒都安裝在自記井頂上,這一距離可能無法滿足，只能盡量保持最大距離。2. 防直接雷擊的防雷系統接地電阻一般要求不大于4，防感應雷的防雷系統接

5、地電阻一般要求不大于10 ，在土壤電阻率高的地區，可適當增大接地電阻。避雷針的引下線用不小于10 的圓鋼或40 ×4mm扁鐵把避雷針和接地網焊接起來， 引下線的連接處應全方位牢固焊接，長度不得小于15cm 。若建筑物有防雷網，可將避雷針的引下線同時與建筑物的防雷網搭焊接起來。3. 置于避雷針保護范圍的設備等也應與防雷系統連接， 可用圓鋼或扁鐵將立柱和防雷網焊接起來，使天線與大地處于等電位狀態。4. 對于強雷區，最好另設一條保護接地網（即感應地網），將它的引入線與室內設備的外殼及專用 Modem 、分中心電話避雷器、電源避雷器的地牢固連接。 保護地網的接地極應遠離避雷針地網的接地極，越

6、遠越好，兩者間在地中的距離應符合下列表達式的要求，但不應小于 2m：Se20.3kcRi式中Se2地中距離（ m）；kc分流系數。Ri沖擊接地電阻。四、接地地網的布設從本質講，接地的目的是為了在正常和事故以及雷電的情況下，利用大地作為接地電流回路的一個元件，從而將設備接地固定為所允許的接地電位。由于接地電阻越小，設備的避雷效果越好；所以應盡量降低地網的接地電阻。 接地電阻除與接地地網的面積、 深度有關外，還與接地體處的地質構造（即地質的電阻率）有關；與接地地網的形狀無關。接地地網的布設原則是：由于水和沖積土的電阻率比較低，所以，地網盡量布設在水或沖積土中。土壤和水的電阻率如表-所示。1 接地體

7、宜采用熱鍍鋅鋼材,其規格要求如下 :鋼管 直徑 50mm,壁厚不應小于 3.5mm。角鋼 不應小于 50mm×50mm×mm。扁鋼 不應小于 40mm×4mm。2 垂直接地體的長度宜為1.52.5 米,垂直接地體間距為其自身長度的 1.52 倍.若遇到土壤電阻率不均勻的地方 ,下層的土壤電阻率低 , 可以適當加長。當垂直接地體埋設有困難時 ,可設多根環形水平接地體 ,彼此間隔為 11.5 米,且應每隔 35 米相互焊接連通一次。當接地裝置由多根水平或垂直接地體組成時，為了減小相鄰接地體的屏蔽作用，接地體的間距一般為5m，相應的利用系數約為0.75 0.85。當接地

8、裝置的敷設地方受到限制時，上述距離可以根據實際情況適當減小，但一般不小于垂直接地體的長度。表 -土壤和水的電阻率（ ·m）不同情況電阻率的變動范圍類名稱近似值較 濕 時較 干 時地 下 含別(多雨時)(少雨時 )鹽 堿 時沖 積 土51-5陶 粘 土105-2010-1003-10泥泥 炭 、泥灰巖、沼澤地2010-3050-3003-30黑土、田園土、陶土、白堊土5030-10050-30010-30粘土6030-10050-30010-30砂質粘土10030-30080-100010-30黃土200100-20025030含砂粘土、砂土300100-10001000 以上30-1

9、00多石土壤400上層紅色風化粘土、 下層紅色頁巖500土(30濕度)表層土夾石、下層石子600(15濕度)砂子、砂礫1000地層深度大于10 米，地下水在深1000砂處時草原的沙粒地層深度不大于1.5 米 , 位于多巖1000石基底上軟質粘土巖礫石、碎石5000多巖石地4000石花崗 巖200000海水1-5湖水、池水30泥水15-20水泉水40-50地下 水20-70溪水50-100河水30-600金屬 礦0.01-1其混在 水 中40-50它凝在濕土中100-200土在干土中500-1300在干燥的大氣中12000-180000搗碎的木炭403 在沿海鹽堿腐蝕性較強或大地電阻率較高難以達

10、到接地電阻要求的地區 ,接地體宜采用具有耐腐 ,保濕性能好的非金屬接地體。4 接地體的上端距地面不應小于0.7m,在寒冷地區 ,接地體應埋設在凍土層以下。五、接地電阻的測量影響接地電阻的因素很多： 接地樁的大?。ㄩL度、粗細）、形狀、數量、埋設深度、周圍地理環境（如平地、溝渠、坡地是不同的）、土壤濕度、質地等等。為了保證設備的良好接地，利用儀表對地電阻進行測量是必不可少的。目前，接地電阻的測量方法很多，使用的測量設備也五花八門。 我們比較常用的測量儀器是測量精度較高的 手搖式地阻表（ ZC-8 型），由北京電表廠制造。測量原理：手搖式地阻表是一種較為傳統的測量儀表， 它的基本原理是采用三點式電壓

11、落差法。 其測量手段是在被測地線接地樁 （暫稱為）一側地上打入兩根輔助測試樁， 要求這兩根測試樁位于被測地樁的同一側， 三者基本在一條直線上， 距被測地樁較近的一根輔助測試樁（稱為）距離被測地樁 m左右，距被測地樁較遠的一根輔助測試樁（稱為）距離被測地樁 m左右。測試時，按要求的轉速轉動搖把， 測試儀通過內部磁電機產生電能， 在被測地樁和較遠的輔助測試樁（稱為） 之間“灌入”電流，此時在被測地樁和輔助地樁之間可獲得一電壓， 儀表通過測量該電流和電壓值， 即可計算出被測接地樁的地阻。六、降低接地電阻的方法1、更換土壤這種方法是采用電阻率較低的土壤( 如：粘土、黑土及砂質粘土等) 替換原有電阻率較

12、高的土壤， 置換范圍在接地體周圍 0.5m 以內和接地體的 1/3 處；但這種取土置換方法對人力和工時耗費都較大。2、人工處理土壤 ( 對土壤進行化學處理 )在接地體周圍土壤中加入化學物，如食鹽、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等，提高接地體周圍土壤的導電性。采用食鹽，對于不同的土壤其效果也不同， 如砂質粘土用食鹽處理后， 土壤電阻率可減小 1/3 1/2 ，砂土的電阻率減小 3/5 3/4 ，砂的電阻率減小 7/9 7/8 ；對于多巖土壤，用 1%食鹽溶液浸漬后，其導電率可增加 70%。這種方法雖然工程造價較低且效果明顯， 但土壤經人工處理后， 會降低接地的熱穩定性、加速接地體的腐蝕、減少接

13、地體的使用年限。因此，一般來說，是在萬不得以的條件下才建議采用。3、深埋接地極當地下深處的土壤或水的電阻率較低時，可采取深埋接地極來降低接地電阻值。這種方法對含砂土壤最有效果。據有關資料記載，在3m深處的土壤電阻系數為100%，4m深處為 75%，5m深處為 60%，6m深處為 60%，6.5m 深處為 50%，9m深處為 20%，這種方法可以不考慮土壤凍結和干枯所增加的電阻系數，但施工困難，土方量大，造價高，在巖石地帶困難更大。4、多支外引式接地裝置如接地裝置附近有導電良好及不凍的河流湖泊，可采用此法。但在設計、安裝時，必須考慮到連接接地極干線自身電阻所帶來的影響，因此，外引式接地極長度不宜

14、超過100m。5、利用接地電阻降阻劑在接地極周圍敷設了降阻劑后，可以起到增大接地極外形尺寸，降低與起周圍大地介質之間的接觸電阻的作用，因而能在一定程度上降低接地極的接地電阻。 降阻劑用于小面積的集中接地、小型接地網時，其降阻效果較為顯著。降阻劑是由幾種物質配制而成的化學降阻劑，是具有導電性能良好的強電解質和水分。 這些強電解質和水分被網狀膠體所包圍，網狀膠體的空格又被部分水解的膠體所填充，使它不致于隨地下水和雨水而流失，因而能長期保持良好的導電作用。這是目前采用的一種較新和積極推廣普及的方法。6、采取伸長水平接地體結合工程實際運用，經過分析，結果表明，當水平接地體長度增大時，電感的影響隨之增大，從而使沖擊系數增大，當接地體達到一定長度后，再增加其長度， 沖擊接地電阻也不再下降。接地體的有效長度根據土壤電阻率確定如表1 所示。表 1在不同土壤電阻率下的水平接地體有效長度土壤電阻率 ( m)50010002000水平接地體有效長度304045556080(m)7、采取污水引入為了降低接地體周圍土壤的電阻率，可將污水引到埋設接地體處。接地體采用鋼管，在鋼管上每隔20cm鉆一個