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避雷針防雷原理演進 打印 E-mail

傳統式和主動式避雷針比較 傳統避雷針 主動式避雷針 工作原理 錐型保護(向下保護),被動式保護方式,當雷電打到它時,避雷針才會將雷電引到地下 CVM三維結構(向上保護),主動式保護方式,當雲層電荷飽和準備向下導通時(打雷),避雷針會主動引導到預設目標將雷電導引到大地 保護範圍 小 (例如10M高建築物保護半徑約15M) 大 (例10M高建築物保護半徑約53M) 施工方式和整體費用 同一棟建築物完全保護需要安裝數量多,約是主動式避雷針的15倍,參考下圖可知會增加龐大的施工範圍和時間 同一棟建築物約用一支主動式避雷針即可

    ERICO 完整的避雷系統結構圖

    六點保護計畫特點:

    1. 將雷電攔截到最佳和已知的點──避雷針。 2. 以安全之方法,經由特別設計之下導體,將雷電傳送到大地。 3. 將雷電之能量,以產生最小接地電位昇之方式發散到大地。 4. 消除接地迴路,建立接地系統等電位。 5. 保護所有設備,以防止來自電力線之突波和暫態造成設備之破壞和當機之損失。 6. 保護所有設備,以防止來自電信和信號線路之突波和暫態所造成設備之破壞和當機之損失。

      避雷針組立圖和零件說明

      壹、一般規格

      1. 避雷系統必須包含下述零件:避雷端子、支撐架、下導體、工作記錄設備和接地系統。

      2.避雷端子必須為增強型設計,以便將雷電吸引到預先決定之收集體積內,並且將雷電放電電流經由已知最佳之路徑,安全地傳送到大地。

      3.避雷針必須是藉雷電向下先導之出現,而於球體表面與中央接地尖端之間建立自由電子和光游離之動態反應型,不得造成高頻無線干擾且能有效地減少因尖端而造成之電量放電。

      System 3000 根據收集圈原理來提供雷電保護,確雷電能量安全的引導和消散到大地。全世界現有超過9000套ERITECH 系統3000裝置被使用,其中包括世界上最高 最易受雷擊的建築及國際機場

      貳、避雷端子

      1. 避雷端子必須是藉雷電向下先導之出現,而於球體表面與中央接地尖端之間建立自由電子和光游離之動態反應型。

      2.除非在雷電先導之接近,與隨著該先導在該地區之雷擊事件之主回擊所發生之數微秒內,避雷端子不得造成高頻無線干擾。

      3.避雷端子之外形必須使得當該端子處在靜態雷暴情況下能有效地減少因尖端而造成之電暈放。

      4.避雷端子在一般大氣下不得腐蝕,其中央接地尖端之截面積至少要有300平方公厘,且能耐250KA之雷擊脈衝電流。

      5.避雷端子必須為非放射性材料作成(故不須特別執照),不得依賴電池或外加電源供電操作,且不得有移動之零件。

      6.避雷端子在任何情況下,必須與被保護之建築物完全絕緣。

      7.避雷端子之保護半徑,必須由原廠工程師提出計算供佐證。

      8.避雷端子必須符合UL-96(安全標準)

      9.Lighting protection ,Franklin Air Terminals ,Early Streamer Emission Terminal(E.S.E) and six plan from ERICO (NFPA-780 or NFC17-102 standard)

      參、支撐架

      1.支撐架必須由2米長絕緣玻璃纖維管和不銹鋼管底座構成。

      2.玻璃纖維管之管壁至少要有四厘米厚,直徑必須足以裝設該避雷端子,下導體必須通過管路中央以確保避雷端子與受保護之建築物完全絕緣。

      3.支撐架必須被完全地固定在不銹鋼管上,支撐架之固定零件全部採用不銹鋼材料,如有需要可加裝索繩以確保避雷端子和支撐架系統可耐當地最高風速

      肆、下導體

      1.下導體必須能將雷電放電電流限制在內導體,不致使建築物產生側向跳火,以確保室內人員及機電、通信、電腦、儀器等精密電子設備之安全。

      2.下導體必須由塑膠填充物,主銅導體,半導體帶、絕緣層,半導體帶、銅帶遮蔽層和傳導的外覆套構成,全部以同心圓排列,其主銅導體之截面積至少要有 50 平方公厘。

      3.下導體之絕緣層對脈衝電壓而言,可耐250KV(1.2/50μs波形)以上。

      4.下導體之特性阻抗不得大於8Ω,自電感量不得大於40nH/M,其外徑不得小於30公厘。

      5.下導體必須以不銹鋼固定器,至少每二公尺一個,將其固定在建築物上,以確保下導體之外層與建築物保持同電位,不致造成一強電場,破壞室內經密電子設備。

      6.下導體必須依照製造商之指示施工,且其曲率半徑不得小於五十公分。

      7.各導體間之絕緣脈衝額定電壓為 200KV 以上

      8.下導體應符合UL-96:避雷系統零件(安全標準)。

      ERICORE下導體之功能,是將側向跳火之危險性減至最低之方式,就是將雷電放電電流傳送到大地.ERICORE下導體是針對雷電注入後對建築物產生之潛在電位升廣泛研究後所開發出來的,此電纜係由仔細選擇的介電材料所組成,此材料可在高脈衝情況下,建立電容的平衡並確保絕緣之整體性.ERICORE下導體具低電感量和低特性組抗以便控制高頻雷電脈衝,此電纜就雷電脈衝知控制而言,比一般高壓電纜具顯著的更加表現.

      伍、工作記錄設備(雷擊計數器-LEC IV)和接地

      1.雷擊計數器必須具有一電子控制的機械記數器,每當雷電放電電流在 1500 安培( 8/20 μS )以上時,此計數器即被刺激而記錄乙次,可記錄高達 999999 次,不可歸零。

      2.雷擊計數器必須防水及防塵 ( IP67等級之包裝 )、耐用和 容易安裝,必須依照製造商之指示安裝在容易近接之場所,以便使得讀數能夠在定期的時間內被取得。

      3.雷擊計數器必須具有一乾接點,以便連接到機櫃,供監控中心瞭解各避雷針攔截雷擊之次數。

      4. 接地電阻必須在十歐姆以下。

      5. 接地系統可由銅棒,銅板或銅帶,或由以上材料混合而成,接地棒與裸 銅線之連接必須以銅焊火泥( CADWELD )焊接固定,並與下導體穩固地連接 在一起。

      6. 當土質導電率差之情況下,可以接地增強劑來降低接地電阻,但必須依 照製造商之指示施工。

 
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