一、避雷針的防雷原理與作用

避雷針是建筑物防直擊雷系統的核心裝置，其主要作用是將雷電放電引導至地下，從而保護建筑物、設備及人員安全。根據《GB 50057-2010 建筑物防雷設計規范》，避雷針應具備良好的導電性能、足夠的機械強度和可靠接地系統，以確保雷電流能安全泄放至大地。

避雷針的防雷過程包括三個階段：

接閃：避雷針在雷云放電時產生的電場下，優先形成上行先導，接收雷擊。

引導：通過引下線將雷電流安全引導至接地系統。

泄放：通過接地裝置將雷電流擴散入地，降低地電位反擊的風險。

二、避雷針正確的防雷接地施工方案

避雷針接地施工是防雷系統最關鍵的環節，接地系統必須確保接地電阻滿足規范要求：

一級防雷建筑：接地電阻 ≤ 1Ω；

二級防雷建筑：接地電阻 ≤ 4Ω；

一般民用建筑：接地電阻 ≤ 10Ω；

通信與信息機房：接地電阻 ≤ 1Ω（與信號地共地）。

（1）接地體選擇與布置

接地體通常采用以下形式：

水平接地體：采用40mm×4mm熱鍍鋅扁鋼或Φ10mm鍍鋅圓鋼，埋深不小于0.6m；

垂直接地極：采用Φ16mm～Φ20mm鍍鋅圓鋼或銅包鋼，埋深不小于2.5m；

環形接地網：建筑物四周敷設接地環網，與引下線形成等電位連接。

推薦材料參數：

熱鍍鋅扁鋼厚度≥4mm，鍍鋅層厚度≥70μm；

銅包鋼接地棒銅層厚度≥0.25mm；

接地體連接采用放熱焊接或雙面壓接，接觸電阻≤0.03Ω。

（2）引下線施工

引下線將避雷針與接地裝置可靠連接，應滿足以下要求：

采用40mm×4mm鍍鋅扁鋼或Φ10mm圓鋼；

由避雷針下引至接地體路徑應最短、最直，避免急彎（彎曲半徑≥200mm）；

每根引下線均應加裝檢測卡子，便于防雷檢測。

引下線與接地體連接點應進行防腐處理，埋地部分用瀝青包封或防腐膠帶纏繞。

（3）接地電阻測試與調整

接地系統施工完成后，應使用接地電阻測試儀進行測量。若電阻值超過標準，可采用以下措施：

增設垂直接地極；

延長水平接地體長度；

使用降阻劑（如碳基降阻劑、電解離子地極等）；

采用聯合接地方式，與建筑物基礎鋼筋地網共地。

三、不同行業避雷針施工方案與選型

1. 電力行業

電力變電站、輸電塔等防雷保護要求高，推薦使用多針組合避雷針或提前放電型避雷針（ESE）。

針高：6m～12m；

接地形式：獨立接地網+電力地網聯合；

接地電阻要求：≤1Ω；

引下線：Φ10mm鍍鋅圓鋼或Φ12mm銅絞線雙路并行；

建議配合在線雷電流監測裝置，實時監測雷擊記錄。

2. 通信與信息機房

對電磁感應和瞬態過電壓敏感，宜選用絕緣避雷針或ESE避雷針。

針高：2m～5m；

接地電阻：≤1Ω；

要求與信號地、保護地等電氣地等電位連接；

接地體建議采用銅包鋼棒，防止信號干擾。

3. 工業廠區與化工儲罐區

此類區域易燃易爆，需采用防爆型多針避雷裝置。

針體材料：不銹鋼304/316；

安裝間距：15～20m；

防護半徑：r=1.5(H–1.5)；

接地網采用封閉環網結構，并遠離油罐底部≥3m；

接地電阻要求≤2Ω。

4. 建筑與住宅小區

一般采用普通單針式避雷針或屋頂避雷帶系統。

針高：1.5m～3m；

安裝位置：樓頂最高點（如電梯機房、屋頂角）；

接地體可與建筑物基礎鋼筋聯合接地；

接地電阻≤10Ω。

5. 光伏發電與風電場

此類系統暴露在戶外，雷擊風險高，應采用優化流線型避雷針或ESE避雷針。

針高：3m～6m；

保護半徑：根據IEC 62305標準計算；

接地體建議使用電解離子接地極，耐腐蝕壽命≥30年；

接地電阻≤4Ω。

四、地凱防雷工程避雷針施工安全與驗收標準

防雷接地系統完工后應進行以下檢測項目：

接地電阻檢測：使用三極法測量，符合國家標準值；

引下線連續性檢測：確保引下線電氣連接完整；

防雷檢測報告出具：依據《GB/T 21431-2023 建筑物防雷裝置檢測技術規范》；

安全標識：避雷針與接地體應設立永久性標識牌，注明檢測日期與接地電阻值。