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玻璃钢避雷针的工作原理及施工方法河南雅克特种设备制造

玻璃钢避雷针的工作原理及施工方法

河南雅克特种设备制造有限公司

技术部：李晨阳

日期：2025.07.12

玻璃钢避雷针的工作原理及施工方法

一、工作原理

1.尖端放电效应

在雷电天气中，云层与大地之间存在巨大的电位差。当电场强度达到一定阈值时，空气被击穿形成放电通道。玻璃钢避雷针的尖端设计使其周围电场强度远高于周围环境，从而主动吸引雷电优先击中避雷针，而非被保护物体。这一现象称为“尖端放电效应”，是避雷针引导雷电的核心机制。

2.内部导电通路

玻璃钢避雷针的外壳由玻璃纤维增强塑料（FRP）制成，本身为绝缘材料，但其内部嵌有金属导体（如铜、铝等）。当雷电击中避雷针时，电流通过接闪器（通常为不锈钢材质）接收后，沿内部金属导体迅速传导至接地装置，确保雷电能量安全释放至地下。

3.绝缘与耐腐蚀性

玻璃钢外壳具有高强度、轻质、耐腐蚀的特性，可抵御酸雨、盐雾等恶劣环境侵蚀，延长使用寿命。同时，其绝缘性能减少雷电产生的电磁干扰，保护周围设备免受干扰和损害。

二、施工方案

（一）施工准备

1.现场勘测

1.确定避雷针安装位置，优先选择建筑物或设施的最高点。

2.根据被保护对象的高度和范围，计算避雷针所需高度（通常遵循“滚球法”）。

3.检测土壤电阻率，为接地装置设计提供依据。

2.材料与工具准备

1.材料：玻璃钢避雷针（含接闪器、引下线、接地装置）、镀锌角钢/铜包钢接地极、粘接剂（环氧树脂+聚酰胺树脂）、螺栓、硅橡胶等。

2.工具：吊车/塔吊、水平仪、经纬仪、接地电阻测试仪、电焊机、扳手等。

（二）基础施工

1.浇筑混凝土基础

1.挖掘基坑，深度不低于1.5米，确保基础稳固。

2.预埋接地装置：将镀锌角钢或铜包钢接地极垂直打入地下，间距3-5米，顶部与接地母线连接，形成整体接地网。

3.浇筑混凝土并养护，确保基础水平且牢固。

（三）避雷针组装与安装

1.组装避雷针

1.步骤1：将接闪器与引下线连接。使用M10螺栓固定铜线端子，确保接触良好。

2.步骤2：逐节组装玻璃钢管。每节接口处涂抹粘接剂，旋入后固化（时间按粘接剂说明）。

3.步骤3：调节直线度。组装过程中用水平仪校准，确保整体垂直度误差≤10mm。

4.步骤4：加固连接处。在每节接口打孔攻丝（M8），旋入紧定螺钉并涂抹粘接剂。

2.吊装与固定

1.使用吊车将组装好的避雷针垂直吊起，缓慢放置于基础法兰底座内。

2.灌入B-666硅橡胶，紧固定位螺钉，调整垂直度后固定。

3.引下线一端连接避雷针底部，另一端与接地装置可靠连接，确保低电阻（≤10Ω）。

（四）接地系统安装

1.接地装置要求

1.接地极深度≥2.5米，间距3-5米，与接地母线焊接。

2.接地母线采用镀锌扁钢，与避雷针引下线连接处做防腐处理。

3.测试接地电阻，若不达标需增设接地极或使用降阻剂。

（五）检测与验收

1.外观检查

1.确认避雷针无变形、损坏，连接部位牢固。

2.检查引下线、接地装置是否完整，无腐蚀或松动。

2.性能测试

1.接地电阻测试：使用接地电阻测试仪，确保值≤10Ω（高土壤电阻率地区可放宽至30Ω）。

2.电气连续性测试：验证引下线与接地装置的导通性。

3.模拟雷电测试（可选）：通过专业设备模拟雷电冲击，检测避雷针的导流和泄放能力。

（六）维护与注意事项

1.定期检查：每半年检查一次外观及连接部位，每年测量接地电阻。

2.防腐处理：对金属部件（如接地极）定期涂刷防腐漆。

3.避免遮挡：确保避雷针周围无高大物体遮挡，保持其引雷效能。

4.特殊环境适配：沿海或化工区域需加强接地装置防腐措施，并缩短检测周期。

三、与传统金属避雷针的对比优势

玻璃钢避雷针能有效保护建筑物和设备免受雷电侵害，尤其在腐蚀性环境或对美观有要求的场景中优势显著。