防雷研究所是一个全国性的非营利组织,成立于 1955 年,旨在促进防雷教育、意识和安全。防雷行业始于美国
2025-08-13 10:02:11

防雷概述

一般行业信息

防雷研究所是一个全国性的非营利组织,成立于 1955 年,旨在促进防雷教育、意识和安全。防雷行业始于美国,当时本杰明·富兰克林假设闪电是电,可以使用金属棒将闪电从建筑物中带走。闪电是每年造成 50 多人死亡和 400 多人受伤的直接原因,在暴露的室外区域很难保护个人。直接雷击每年造成的火灾损失超过 2 亿美元,保险公司直接或间接支付与雷电相关的数十亿美元的索赔。通过对结构实施适当的防雷保护,大多数财产损失即使不能消除,也可以最小化。LPI 致力于确保当今的防雷系统在材料和安装实践方面提供最佳质量,以实现最大的安全性。

美国国家消防协会 (NFPA) 发布了题为“防雷系统安装标准”的文件 #780,该标准被认为是美国完整防雷系统的国家设计指南。NFPA 于 1904 年发布了第一份关于防雷的文件。国家电气规范 (NEC – NFPA 70)、国家燃气规范 (NFPA 54) 和统一消防规范 (NFPA 1) 等 NFPA 文件由委员会程序制定,以审查对特定火灾相关主题的新安全信息的接受程度。

NFPA的

防雷标准 # 780 每三年进行一次更新。NFPA 780 在第四章中包括典型建筑施工的防雷保护,作为普通结构的要求。780 文件涵盖了许多专业建筑,从危险材料储存到船只和轮船再到开放式野餐结构,并给出了户外人身安全的建议。NFPA 780 提供了我们当今所知道的最好的保护系统理论和技术,由经验丰富的行业专业人士以法律认可的形式进行了测试。

在发货之前,工厂对防雷材料组件进行产品测试,以进行上市和贴标,由美国保险商实验室公司 (UL) 负责。UL 标准 96 满足了优质防雷系统中使用的空气端子、电缆导体、配件、连接器和紧固件结构的最低要求。UL 有检查人员定期访问生产设施,以验证是否符合继续使用其批准的商品标签。

UL标志

也可以通过其计划中列出的安装承包商与 UL 安排对已完成的防雷装置进行现场检查。UL 多年来一直为完全符合其标准 UL 96A 的系统发布“主标签”产品。标准 96A 基于 NFPA 780 的一般要求,但 UL 有一个标准技术小组 (STP) 来审查对更易于检查的格式的要求,这导致了一些差异。UL 还将根据其他一些国家认可的标准(如 NFPA 780)检查完全合规的系统。根据他们的“调查结果”计划,一些部分建筑可能可供现场检查。

防雷协会 (LPI) 采用最新版本的 NFPA 780 标准作为其系统设计的参考文件。LPI 根据其文件 UL 96 提倡使用 UL 作为组件的第三方检验机构。LPI 根据 NFPA 780 发布了本文档 #175,并附有对安装人员和检查员成员人员有用的额外解释材料。

徽标-V1

LPI 为会员的熟练工、安装大师和设计师检查员认证提供行业自我监管测试计划。个人参加考试,其中包括上述防雷标准的要求以及将这些原则应用于设计示例。每年都需要更新会员资格,大约每三年更新一次国家标准时进行一次额外的考试。与通过 LPI 流程获得资格的专业人员签订合同,可确保初始系统安装的质量保证水平更高,并为未来检查和维护现有系统提供资源。

LPI 已对名为 LPI-IP 的已完成安装实施了检查计划。LPI-IP 提供的认证服务比 LPI 或目前市场上可用的其他任何先前检验计划都更全面、更完整。通过使用检查点、审查和现场检查,LPI-IP 系统认证由合格的安装人员和独立检查员确保安全。LPI-IP 为完整结构提供“主安装证书”,为先前认证的建筑提供“翻新主安装证书”,并为指定合同中的部分系统提供“有限范围检查”。对于规范制定者、业主和财产保险公司来说,这是一个关键要素,需要通过第三方独立来源提供优质防雷装置的验证。

结构的防雷系统通常不是国家建筑规范的要求,尽管对一般建筑或特定占用有管辖权的当局可能会采用该标准。由于防雷可能被视为一种选择,因此规范制定者、施工承包商和财产保险公司熟悉国家标准以提供最高级别的安全性至关重要。防雷系统在防止人员物理危险、建筑物结构损坏以及内部系统和设备故障方面有着卓越的记录。获得的价值始于正确的设计,一直持续到高质量的安装实践,并且必须包括检查和认证。最终目标是避风港、投资安全,并消除潜在的系统停机时间,以应对自然界最具破坏性的事件之一。

一般系统信息

美国完整的防雷系统标准包括 NFPA 780、UL 96 和 96A 以及 LPI 175。这些标准基于的基本原则,即为雷电流提供合理直接、低电阻、低阻抗的金属路径,并规定防止电流从屋顶流向地下时发生破坏、火灾、损坏、死亡或伤害。该标准代表了权威机构对合格设计和产品的构造和性能的基本要求达成的共识。基于合理的工程原理、研究、测试记录和现场经验,一个完整的保护系统有望创造人身和结构安全,免受雷电及其次要影响的影响。该标准正在不断审查新产品、施工技术和经过验证的科学发展,以解决雷电危险。尽管材料组件可能看起来非常相似,但在过去 25 年中,整个系统设计的配置发生了巨大变化,以反映当今的生活方式。

5 元素 l-p

提供有效的防雷系统需要具备五个要素防雷终止装置必须适合接受直接雷击附着,并在雷击到达绝缘建筑材料之前进行模式化以接受雷击。电缆导体在顶部的撞击终端和底部的接地电极系统之间将雷电流路由到结构上并穿过结构,而不会损坏。地下接地电极系统必须有效地将闪电从结构及其内容物转移到最终目的地。必须适应防雷系统与其他内部接地金属系统的连接或互连,以消除雷电在内部侧闪的机会。最后,必须在每个服务入口处安装电涌保护装置,以阻止雷电从公用事业线路侵入,并在雷电事件期间进一步平衡接地系统之间的电位。当这些元素在设计阶段被正确识别,并纳入整洁的工艺安装中,并且建筑物没有发生任何变化时,系统将防止雷击损坏。这种无源接地系统的元件始终具有相似的功能,但总体设计是针对每个特定结构的。

防雷元件由耐腐蚀的材料制成,必须防止加速劣化。许多系统组件将暴露在大气和气候中。不得使用在水分存在下形成电解偶的材料组合。载流系统组件必须具有高导电性。当前的场地土壤条件将影响地下系统组件。系统寿命和维护/更换周期取决于材料选择和当地环境。系统材料必须与所使用的结构材料(包括防水板、顶盖、通风机外壳、各种屋顶系统)相协调,以在建筑物的预期使用寿命内保持湿度包络。

卡贝尔明矾和铜
铜、铜合金(包括黄铜和青铜)和铝是基本的系统组件材料。它们是载流和风化功能的最佳组合。由于铝材料的载流能力和机械强度略低于类似尺寸的铜产品,因此列出和标记的防雷材料包括较大的物理尺寸部件。例如,要被视为等效,最小尺寸的空气终端直径为铝的 1/2 英寸直径,而铜的直径为 3/8 英寸。

从铜上流出的水会氧化铝和镀锌表面,因此系统设计的协调必须包括对潜在安装问题的电偶考虑。合格的双金属配件用于协调系统组件,以实现从铝到铜的所需过渡。这些可能包括用于此目的的列出的产品,或者在某些情况下包括不锈钢部件。铝永远不能与泥土或土壤接触。铝不应接触碱性油漆表面或直接嵌入混凝土中。

如果任何产品受到异常机械损坏或位移,可以用模具或覆盖物对其进行保护,但必须小心,让锁扣终端和其他安装在屋顶的组件发挥其接受附件的功能。防雷端子下方的防雷组件可能在施工期间或可接近时隐藏在屋顶以下的建筑物内。雷电流的速度和在多条路径之间分配流动将不允许组件加热到任何对典型建筑材料有害的瞬时点火温度。将该系统纳入结构中可以实现结构金属框架和内部接地系统的互连,并提供针对位移和维护问题的保护,这有利于延长系统的使用寿命。

适用于防雷系统的材料根据 UL 标准 96 列出、贴标和测试。导体设计的考虑因素包括最大化承载雷电的表面积和配置的灵活性,以进行安装实践中所需的弯曲和转弯。航空终端底座有效地完成了从端接装置到电缆导体的冲击传递,并在恶劣的天气条件下牢固地安装到各种建筑物表面。熔接接头必须与足以完成电流传输和经受住暴露环境的导体长度保持接触。接地电极必须提供适当的接地接触以分散电荷并满足各种土壤成分的生命周期适用性要求。键合设备的尺寸能够提供足够的系统互连,从而在整个结构中产生电位均衡。浪涌保护装置在更高的电流水平下经过认证,可满足与雷电附件相关的需求。

罢工终止

防撞终止装置具有接受直接雷电附件的系统功能。它们代表了防止雷电穿透到非导电建筑材料以防止火灾或爆炸的保护伞。任何突出在结构上方的 3/16 英寸或更厚的金属体都可以接受雷击而不会被烧穿。因此,在某些情况下,建筑要素可以作为罢工终止。类似于输电线路保护的高桅杆或架空地线可以用作罢工端接。然而,在大多数情况下,小型特定用途航空终端构成了罢工终止系统的大部分。由于易于安装和美观原因,这些不显眼的组件是首选,并且可以协调成所有典型建筑结构的最有效配置。

滚动球体

我们周围的大气是带电的,但自由空气保持着相对平衡的离子分布。当我们将建筑物、一棵树甚至一个人在较小程度上升到空中时,我们就会改变这种电气平衡。电场累积以改变地面安装物体几何形状中的点。山脊,特别是山脊末端、平屋顶建筑物的边缘,甚至更多的角落等物品成为离子的积累点,从而增加对闪电附着物的敏感性。一个适当的罢工终止装置系统通过以配置的模式使用空气终端来解释这些现实,该终端旨在利用建筑物的自然离子积累点将闪电拉入保护系统。结构越高,平面变化越严重(如垂直墙到水平平屋顶),在这些关键连接处连接的机会就越大。在一个多世纪的实践中,设计一个仅突出这些结构重点点 10 英寸并沿着山脊和边缘突出的航空终端系统已被证明可以拦截约 95% 的记录闪电,包括最猛烈的闪电。理论上,一些较低的潜在雷击可以附着在远离按照标准设计的撞击终端的平面上,但后果在普通建筑的可接受范围内。考虑到旁路所需的较低能级、完整防雷系统中包含的其他结构接地组件,以及与系统组件连接的随机概率,这种建筑物保护方法被认为是最有效的。

根据建筑物的几何形状,使用防撞终止装置保护最高、最突出的建筑构件,还可以为结构的较低延伸部分或较高完全保护区域“阴影”中的物品提供一定程度的保护。任何垂直防撞终端装置都存在保护,并且远不止垂直完全受保护的建筑物层。雷电标准中使用 150 英尺(46 米)半径球体模型描述了保护区,以识别受更高系统元素保护的物品或建筑物扩建到需要通过额外打击终端进一步保护的距离。这就像将一个直径 300 英尺(92 米)的球从地面上滚动到建筑物上,然后越过建筑物,向每个可以想象的方向滚动到相反的地面。如果球接触绝缘建筑材料,则添加一个额外的打击端子。然后,由防撞端子、防撞端子和坡度以及垂直墙支撑的区域受到正确设计的系统元件的保护。这种保护整个结构的几何模型基于雷电附着过程的最后一步,再次覆盖了 90% 以上的雷击。在更关键的结构上,例如那些含有爆炸物或易燃液体和蒸气的结构,该模型被缩小为一个半径为 100 英尺(30 米)的球体,覆盖超过 98% 的记录雷击。

全弧

防撞终止系统通过提供首选连接点来保护结构免受雷击附着。在大多数情况下,铜或铝空气终端是首选,因为它们的导电性和对天气暴露的适用性。合格的突出金属建筑构件也可以发挥作用。在不能让雷电穿透的特殊情况下,使用缩小区域模型中使用的高桅杆和架空地线可以提供额外的保护。保护照明标准或树木等内容可以根据区域模型提供一些区域保护。防雷击端接设计配置是提供完整防雷系统的第一个关键要素。

导体

完整防雷的导体系统组件包括主尺寸电缆、建筑物的结构钢以及与内部接地建筑系统的连接或互连电线。主导体执行从锁扣端接装置到接地系统的载流功能。主电缆是高导电铜或铝,在外部环境中表现良好。闪电寻求一条通往地面的路径,因此即使使用导电性很强的材料,电缆的布线也需要保持水平或向下的路径。这在概念上类似于倾斜平坦区域到屋顶排水管或排水沟到落水管系统的重力流。电缆需要使用不小于 90 度的长而光滑的弯曲来布线。闪电会对电缆施加巨大的机械力,在最坏的情况下,尖锐的弯曲或角落可能会损坏,或者闪电可能会产生电弧。这种机械力可以比作通过消防水带输送加压水——导体会尝试将自己拉直,从而对接头接头、紧固件或导体本身造成损坏。

用于防雷的铜和铝主电缆导体采用平滑编织或绳索铺设标准设计,使用较小规格的单根电线。这种结构允许每单位重量的导体的最大表面积来容纳在表面快速传播的闪电。这种结构还允许导体系统沿着建筑构件、周围和上方更容易弯曲和成型。裸露的导体以最多三英尺的间隔固定,以将系统保持在适当的位置以抵御风和天气。所有触发端接装置必须连接到至少有两条接地系统路径的导体。覆盖结构各个区域的防撞端接装置必须通过屋顶导体、引下线或通过不同屋顶层或突起的接地系统元件互连互连,形成一个系统。避雷电电缆导体可能隐藏在建筑物下方或建筑内部——阁楼和墙壁空间,或混凝土浇筑中——因为雷电的速度将导体加热到建筑材料火花点火温度的可能性降低到远低于破坏性水平。

引下线或引下线是主导体系统的元件,通常将闪电从屋顶水平系统带到接地系统。这可能包括电缆导体或厚度为 3/16 英寸或更大的合格连续钢框架,或组合。钢筋或钢筋不能替代电缆导体,但每根电缆引下线必须粘合到每条垂直管线顶部和底部的结构框架上。所有罢工终止装置必须至少有两条接地路径,以便沿多条路径分割闪电,因此最小的建筑物必须至少有两条引线。大型建筑的引下线可以按照建筑物周边占地面积的 100 英尺平均间隔计算,尽管特殊建筑设计元素的系统组件可能需要额外的引下线来满足多条路径要求。计算受保护周长的占地面积非常重要,以便获得脊状屋顶的引下线的正确分布,这些屋顶仅包括沿顶点的走向终止。

连续钢框架

为雷电流提供多条路径具有降低任何给定导体上的总能量的巨大优势。这不仅会影响导体尺寸,还会影响闪电保持在我们指定的路径上,以最大限度地减少内部系统的侧闪并减少潜在的内部感应问题。防雷标准要求周边有最小数量,但更多的路径对于为设备和内部人员提供保护笼子非常有益。事实上,钢框架结构在多层结构上创建了最多水平互连的合格垂直路径,因此将其用作引下线的首选,以提供更好的屏蔽,防止雷击副作用的侵入。尽管浇筑混凝土建筑中的引下线需要电缆导体,但所需的钢筋粘合有助于在高层建筑项目中创建类似的保护网络。

接地

正确进行的接地连接对于防雷系统的有效运行至关重要,因为它们用于将闪电分配到接地中。这并不意味着接地连接的电阻必须很低,而是金属在地球中的分布,或在极端情况下在其表面的分布应允许雷电放电消散而不会造成损坏。

低阻力是可取的,但不是必需的,一方面是建筑物位于潮湿粘土中,另一方面是建筑物坐落在裸露的岩石上,这可能表明了这一点。在第一种情况下,如果土壤具有正常电阻率,则适当的接地电极的电阻预计将小于 50 欧姆,并且经验发现,在小型矩形建筑物上,两个这样的接地连接就足够了。在这些有利的条件下,提供足够的手段来消散闪光的能量而不会造成严重损坏是一件简单的事情。在第二种情况下,不可能在普通意义上建立良好的接地连接,因为大多数类型的岩石都是绝缘的或至少具有高电阻率的;因此,为了获得有效的基础,需要更复杂的手段。最有效的系统包括铺设在引下线所连接的建筑物周围岩石表面的广泛电线网络。这种布置与地球之间的阻力可能很高,但与此同时,建筑物周围的电位分布与它靠在导电土壤上基本相同,并且由此产生的保护效果也基本相同。防雷接地电极系统用于将闪电带入任何存在的土层,并将其从结构中引出。

接地极网络将主要取决于规划安装的人的经验和判断,并适当考虑标准的最低要求,这些要求旨在涵盖可能遇到的普通情况,请记住,一般来说,可用的地下金属越广泛, 接地系统越有效。接地布置取决于土壤的特性,从土壤较深的单根接地棒,到土壤浅、干燥或导电性差的使用多电极、接地板、径向或埋地线网。每根引下线电缆应端接专用于防雷系统的接地电极连接。不得使用电气或通信系统电极代替雷电接地电极。最终产品必须包括不同系统的单独接地电极的粘合在一起。

在可行的情况下,应将接地电极的连接放在基础墙的外部或足够远的地方,以避免埋地基、管帽等。接地电极应尽可能安装在霜线下方。用于接地电极的材料必须适合土壤的任何碱性或酸性成分,以延长使用寿命。

接地-湿气

在导体系统上放电雷电流期间,接地电极被认为是大电流在冲击终止系统和结构周围的接地之间流动的点。因此,以最有利的方式将电流从结构中带走的放置非常重要。这将通过在结构的角落和外墙等外端放置接地装置,并尽可能避免建筑物下方的电流流动来实现。在某些情况下,特别是当涉及对现有建筑物的扩建时,可能需要在结构内部和下方放置引下线和接地。

环绕结构的接地回路,将所有引下电缆的底座和/或接地电极装置互连在一起,是平衡整个防雷系统电位的最佳方式。即使在相同的结构上,接地电极的电阻值也总是可能不同。

由于沿多条路径分裂雷电从撞击终止点开始,并穿过导体系统接地,因此电极的不同电阻值可能会破坏此功能。地内环路解决了这一潜在问题,并提供了广泛的电线网络来增强接地系统。每个高度超过 60 英尺的结构都需要一个接地环路。如果无法在地球上安装互连回路,则可以将其放置在建筑物中以满足此要求。该地面环路还可容纳与其他建筑物接地系统的连接。

接地环路

结构内或结构上的所有接地介质都应互连,以使用主尺寸避雷线提供公共接地电位。这包括防雷接地电极系统、电气、通信和天线系统接地,以及进入结构的金属管道系统,如水、天然气和液化石油气管线、金属导管等。应在仪表的客户侧与燃气管线互连,以避免破坏服务管线的任何阴极保护。如果所有这些系统都连接到连续的金属水管系统,则防雷接地和水管之间只需要一个连接。系统互连可以在系统结构入口附近的多个点进行,也可以在接地杆处使用一个硬连接。使所有建筑接地系统在地面上发挥相同的潜力是保护内部组件和人员免受雷击的第一步。它开始了从系统组件到内部建筑系统的侧闪的粘合过程。

电位均衡(键合)

本杰明·富兰克林 (Benjamin Franklin) 以最早的形式描述了防雷系统的主要载流组件。现代组件制造技术和将系统整合到结构上和结构中的设计已经改变了系统的外观,但冲击终止、传导和接地背后的理念仍然相似——接受闪电并将其送入地面。防雷系统设计中涉及的最显着的变化来自我们建造和装备现代建筑的方式的调整,或者我们可能称之为“室内管道因素”。这座现代建筑包括管道、下水道和燃气系统等金属管道,以及电气和通信系统的电路,这些管道都为闪电损坏部件并使人们更接近危险提供了内部路径。

在系统雷击开始时,在接地的突出组件处可能会立即升至 1,000,000 伏,而在接地时则达到 0 伏。靠近防雷组件的任何其他独立接地的建筑系统电压均为 0 伏,因此部分或全部雷电离开我们的载流系统并闪烁到备用接地路径的自然趋势。如果电位路径之间的距离足够短,则可能会通过空气或建筑材料产生电弧或侧闪,这都可能产生火灾或爆炸的可能性。

侧闪

由于内部接地建筑系统渗透到结构中,因此这种潜力存在于屋顶、建筑墙上或建筑墙内,甚至可能存在于地面以下。闪电从靠近地表的系统接地电极扩散开来,并可以通过金属管道或其他地面返回建筑物。来自内部接地电路的备用路径未设计用于承载雷电流(火灾隐患),金属管道中的结也未设计为导致热变形或冲击问题的载流装置。结构内的设备,从连接到供水和下水道管道的水槽到连接到电力和电话或天线电路的个人计算机,成为独立接地系统之间雷电流到电弧的附加点,造成严重破坏。

一个完整的防雷系统通过金属建筑系统与雷电系统的粘合或互连来创造共同的接地电位来解决这个问题。当接地系统粘合在一起时,闪电没有理由离开我们设计的载流路径,因为点上的任意电弧不存在。要求将每个接地的建筑系统和连续的金属管道系统与靠近等级的防雷接地电极系统互连。低调结构可能只需要在靠近屋顶的系统靠近防雷系统组件时互连。随着结构越来越高,需要将每个内部接地系统的垂直延伸部分的顶部与防雷屋顶系统互连。最后,在高层建筑中,建筑接地系统在地面、屋顶和中间层互连,以在长导体运行之间提供足够的电位均衡,以避免电弧过接。

接地系统之间的内部电弧也是我们从屋顶防雷系统到接地系统的路径数量的函数。我们将雷电分成较低电压段的路径越多,电弧通过任何介质到交替系统的可能性就越小。将钢制上部结构纳入防雷系统可提供柱子和横梁以及中间连接,以最大限度地分割雷电,从而最大限度地减少内部潜在问题的差异。标准要求在每条管线的顶部和底部浇筑柱中将电缆引下线与钢筋(钢筋)互连,以产生类似的效果,尽管这种机械结构系统被认为不适合单独承载雷电流。钢筋、接地内部系统和防雷装置也必须以 200 英尺的垂直间隔互连,以保持电位均衡。

接地系统的连接通常通过较小的配件和结构屋顶区域的电缆或电线来完成。电位均衡的互连根本不等于提供载流能力。然而,在许多情况下,使用全尺寸系统组件更容易,因为设计将它们放置在所需的连接点附近。当我们在建筑内或地下粘合时,更典型的是使用全尺寸组件,主要是为了在建筑现实中获得更坚固的机械强度。

扩展防雷系统以包括任何结构的接地系统连接是一个关键因素,基于建筑物的个性化设计和特定于其预期用途的流程。

电涌保护

防雷系统首先被设计为消防系统——以防止建筑物被烧毁并失去内部人员和设备。将金属服务引入结构为闪电从外部环境进入内部造成危险提供了路径。我们将接地和管道连接到防雷系统或互连,以避免部分问题。下一步是为与可以将雷电传输到结构中的电气、通信和/或数据线相关的电路提供保护。最严重的问题与公用事业服务线有关,这些系统是广泛的系统,无论是杆式还是埋地式,可以向建筑物传输额外的间接冲击。根据该标准,完整的防雷系统包括位于建筑服务导体每个入口处的浪涌保护装置,无论它们是公用事业的还是可能像天线系统一样安装在结构上的。

浪涌面板

用于建筑物入口的浪涌保护装置旨在“骑”线路、感应过压问题并将过多的能量直接发送到地面。专为雷电浪涌设计的 SPD 必须对急剧上升的波形的开始做出快速反应,并能够在严重的过压事件中维持接地连接,然后重置为其监控角色。大多数设备都有两个或多个内部元件来完成任务,并在系统标准工作电压的 150% 左右做出反应。SPD 元件可以被认为是自我牺牲的,并且可能会随着时间的推移而烧坏,以防止大量小浪涌(如输电产生的标准开关浪涌)或一些大浪涌(如直接雷电附件)。因此,重要的是要让 SPD 可供查看或具有指示灯或其他标识符,以了解您的保护是否按设计继续进行。由于各种系统的服务入口在不同的电压下运行,因此 SPD 组件必须为每个系统单独调整尺寸,并且通常单独包装以解决特定功能,但如果服务进入杂物间以分布在公共区域的整个建筑物中,则可以设计为单个 SPD 在一个外壳中提供多种功能。由于增加接地路径长度只能减慢 SPD 组件的反应时间,因此 SPD 设备应尽可能直接连接到接地系统,始终保持最小引线长度。

在电路导体馈线的所有入口处正确安装电涌保护装置,可保护大量雷电进入结构,防止布线燃烧,并通常保护大型电机、灯具和其他坚固的使用设备等物品。这是特定的标准要求——防止建筑物被破坏。在每个现代结构的内部,我们都有各种在低电压下运行的设备,包括真正不设计为在 150% 允许水平下运行的电路板,仅限入口 SPD。

激增如何发生

即使是设计良好的防雷系统,内部布线和设备也可能产生感应效应。大规模直接雷击到结构的电流会产生从导体延伸的磁场,因此附近的任何备用电路都可能通过感应承受一些额外的电压。尽管防雷标准和国家电气规范仅将内部设备的浪涌保护作为可选讨论,但这可能是所有者的关键保护需求。对音频/视频组件、通信系统、计算机设备和/或过程机械的保护可能对机构质量、不间断业务的连续性以及设备用户的物理保护非常重要。安装在使用设备上的 SPD 应为为设备供电的所有电路提供保护,以提供公共接地点。由于使用设备系统通常是特定于设施的,因此通常需要进行个性化评估以确定具有成本效益的解决方案。

浪涌系统设备

当电涌保护装置向接地系统发送能量时,所有布线系统的这种瞬时连接的作用是为这些金属系统提供电位均衡,就像防雷系统组件和备用建筑系统接地之间的连接提供公共互连一样。技术的进步不断改变着我们生活、工作和享受娱乐的建筑环境。SPD 的应用以及载流组件和接地建筑系统的互连为完整的防雷系统提供了完整的套件,以保护内部的结构、人员和设备。

检查与维护

防雷系统的裸露组件是铜、铝或其他金属,旨在承载电流、提供连接并在开放天气环境中保持功能。与由类似材料制成的任何其他建筑构件一样,在正常条件下或结构的正常“使用寿命”下,预计组件不会发生氧化或腐蚀。隐藏在屋顶和坡度之间的结构中的系统组件受到保护,免受风化和滥用。接地电极系统可以免受风化大气条件的影响,但可能会因土壤成分和水分而降解。适当的初始安装可能有望提供永久或至少在特定建筑物的合理使用寿命内提供保护。

还有其他建筑现实、我们对建筑物的使用,甚至是当地条件下的未知数,需要考虑防雷系统的维护。像防雷这样的无源接地系统不容易被外行人评估——你无法拨动开关或打开水龙头来查看它是否处于工作状态。

商业结构与 LP

显然,结构的更改会导致需要维护或扩展原始系统。重新覆盖建筑物屋顶、增加建筑物的结构框架或为新的内部流程添加通风口堆栈或天线,这些都是需要审查和处理的明显领域。不那么明显,但据报道,需要对系统进行审查的最大原因是其他行业的工人习惯于拆卸和未能重新安装系统组件,因为他们不了解整体防雷系统设计的重要性。相邻的工艺堆栈也有可能将一种物质排放到您的系统组件中,这种物质的作用是以比预期快得多的速度降解材料。所有这些项目都需要定期检查和维护,以确保系统在雷击条件下正常运行,但肯定会被忽视,从而产生严重的意外后果。

应实施检查和可能的维护计划,以确保系统在结构上的持续有效性。可以使用防雷提供商提供的清单和适度的培训每年进行一次目视检查,以说明任何小修,例如配件松动、锚固不当、裸露电缆损坏、更换拆下的硬件或电涌保护装置损坏。这可以由常规的建筑维护技术人员甚至建筑业主在一些指导下完成。如果不是每次年度检查都使用防雷专业人员,那么每隔五年进行一次“测试”检查就很重要了,请知识渊博的人员(检查员或安装人员)进行更彻底的检查。

地面测试

完整的测试检查将包括目视检查以及连续性测试,以验证从屋顶到坡度的系统有效性,以及地面测试以验证隐藏的地下电极功能。专为维护防雷系统而设计的质量保证计划将消除可能导致灾难性后果的意外情况。

雷系统的实施包括一些艺术、科学、工艺和技术直觉。这是一个专业行业,有自己的标准设计目的,专门用于对付大自然的伟大随机破坏者。与任何工作一样,参与完整防雷系统的设计、安装和检查的人员的背景、培训和认证决定了最终的质量。防雷学院致力于对专业人士、业主、用户和公众进行安全有效的防雷教育,并通过我们的会员资格提供优质资源,为整个建筑行业完成这项重要服务。

 


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