避雷针,又名防雷针、接闪杆,它是建筑物直击雷电的守护者。是保护设备免遭直接雷袭击的重要装置,其主要功能是在当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。在避雷针的顶端,形成局部电场集中的空间,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针放电,再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免遭雷击,形成一整套外部防雷措施。在广州塔上,还配备了雷电预警系统,用于监测雷暴云的产生和闪电的发生情况。一旦监测到雷电天气的可能性,广州塔会及时关闭户外游玩空间,确保游客的安全。
与此同时,还有一整内部防雷措施,来应对闪电过程中针对建筑物内外部的电力设备、仪器仪表、通讯线路等设备的感应雷与侵入波的危害。与避雷针不同,防雷器主要针对因外部干扰而产生的瞬态过电压和过电流。这些干扰可能来源于雷电感应、电网开关操作、短路等。当这些干扰出现时,防雷器能在极短时间内进行分流,从而避免对回路中其他设备造成损害。
防雷器(浪涌保护器,SPD)还可以细分为电源防雷器、信号防雷器和天馈防雷器,它们在保护建筑电气电子设备安全方面各自扮演着不同的角色。
首先,电源防雷器是保护电力设备免受雷电冲击的重要组件。它们通常安装在电力系统的进线端,如变电站、配电房等关键节点。当雷电侵入电力系统时,电源防雷器能够迅速响应,将过高的电压和电流引入地下,从而确保电力设备不受损坏,维护电网的稳定运行。
其次,信号防雷器在保护通讯和数据传输线路方面发挥着至关重要的作用。在现代社会中,通讯和数据传输已成为各行各业不可或缺的组成部分。然而,这些线路往往容易受到雷电感应的影响,导致数据传输中断甚至设备损坏。信号防雷器的出现,有效地解决了这一问题。它们通常安装在信号线路的接口处,能够吸收和泄放雷电产生的过电压和过电流,确保信号的稳定传输。
最后,天馈防雷器则是专为保护天线和馈线系统而设计的防雷装置。在无线通信、广播电视等领域,天线和馈线系统承载着重要的信号传输任务。然而,由于其位置高耸且暴露在户外,这些系统很容易受到雷电的攻击。天馈防雷器的出现,为这些系统提供了坚实的保护。它们通过特殊的设计和材料选择,能够有效地将雷电引入地下,避免对天线和馈线系统造成损害。
随着防雷产品的集约化发展,很多防雷器产品把多项防雷功能的产品集成在一起。比如天盾雷电的M10-220/D05J4集成电源网络的防雷功能,可针对建筑物中的网络监控摄像机、人脸识别摄像机、门禁对接与监控中心等监控设备进行防雷。以及集成了集成多脉冲浪涌保护器与防雷专用后备保护器的多脉冲电源防雷箱。
防雷器也从被动防雷走向主动防雷,智能化防雷产品应运而生。比如带有监测功能的智能防雷器。如天盾雷电的多功能SPD智能监测仪TD-5006/LD,配合SPD与后备保护器使用,可以在线采集检测电力系统的电压、SPD温度和环境温度、SPD状态、后备保护器(空开)跳闸状态,SPD假接地和接地不良状态,SPD动作次数雷击次数, SPD损坏状态及损坏程度,监测 SPD 各路漏流变化,并提供相应的故障报警和寿命预警信息。
建筑物防雷是个系统工程。在广州塔的防雷保护体系中,避雷针、雷电预警系统以及各种功能的防雷器、防雷智能监测产品各司其职,共同构建了一个全方位的防雷屏障。这些防雷措施防雷器的精确应用,不仅保护了广州塔自身的安全,还为塔内的电子设备、通讯线路以及周边建筑提供了坚实的防护保障。