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【摘 要】 文中通过雷击变电站建筑物时的雷电流对塑铜门窗型材及其衬钢产生高电位反击和感应过电压以及对人的生命安全构成威胁的机理分析，提出了变电站建筑物塑钢门窗防雷的必要性和应采取的防雷措施。对幕墙结构的分析，幕墙防雷节点的连接方法，提出了其防雷措施。
【关键词】 变电站 雷击 塑铜门窗 型材衬钢 幕墙 介电强度 节点连接 防雷措施
1 引言
PVC塑钢门窗是20世纪50年代中期发展起来的一种新型建筑材料。早在1955年，前联邦德国诺彼尔公司就开始生产PVC窗框型材。1959年前联邦德国赫斯特公司研发了硬质PVC窗框产品，开始塑钢门窗的生产。
塑钢门窗是以碱性硬质聚氯乙烯(UPVC)为原料，经挤出成型成为各种断面的中空型材，定长切割后，在其内腔衬人钢质型材加强筋，再用热熔焊接组装成门窗框、扇，装配上玻璃、五金配件、密封条等构成门窗成品。塑料型材内腔以型钢增强，形成塑钢结构，故称为塑钢门窗。塑钢门窗是继木、钢、铝合金门窗后而崛起的第四代新型节能建筑门窗，是节能保温、隔绝噪音、水密、气密和耐久性之门窗。
目前，塑钢门窗的研发、生产和应用已取得了极大的进展。随着变电站建筑物塑钢门窗的应用越来越广泛，塑钢门窗的防雷就显得尤为重要，塑钢门窗为什么要接地和怎样接地是亟待解决的问题。就塑钢门窗本身型材及加工、安装工艺，以及使用的五金件(当扇开启的时候，五金件外露，型材内衬钢与衬钢之间通常采用金属螺丝或拉铆钉拼装连接)特性，从理论上分析其防雷的特点，提出应采取的防雷措施。
幕墙是附属于主体建筑外围护性结构或装饰性结构。近10年来随着科学技术的发展，使得许多有利于幕墙发展的新原理、新技术、新材料和新工艺被开发出来。变电站建筑物外立面(局部)美观要求用幕墙作装饰的也越来越多。必然使其防雷显得尤为重要。
2 塑钢门窗防雷必要性
塑钢门窗的防雷接地，不仅对侧击雷的防护有着重要的作用，同时有着良好的防雷电感应和一定的屏蔽作用(即法拉第笼防雷)。就塑钢门窗受侧击雷和雷电的静电感应机理进行分析，提出雷电防护的必要性。
2．1 塑钢门窗的雷电侧击机理分析
根据滚雷球保护法是基于以下的雷闪数学模型(电气一几何模型)(推导公式省略)得出I=(hr/10)1.54。并以GB50057—94《建筑物防雷设计规范》表5．2．1中的hr，代得：
对第一类建筑物(hr=30m)，1=5.4kA；
对第二类建筑物(hr=45m)，I=10.1kA；
对第二=类建筑物(I=60m)，I=15.8kA。
相应防雷装置电阻电压降可用下式表示：
UR=I×R (1)
而电阻电压降对气隙击穿厚度可表示为：
式中 UR——雷电流流过防雷装置时接地装置上的电
阻电压降(kV)：
ER——电阻电压降的空气击穿强度(kV／m)；
dR——雷电流流过防雷装置时接地装置上的电
阻电压降空气击穿厚度(m)；
I——雷电流电流强度(kA)；
R——防雷装置的冲击接地电阻(Ω)。
据文献，至目前尚未发现有介电强度比空气高的建筑材料。而塑钢门窗作为一种新型建筑材料，为简化计算，取空气的击穿强度为500kV／m，以第一类建筑物为例，其冲击接地电阻可分为以下三种情况：
(1)建筑物直击雷防护的冲击接地电阻应不大于10Ω：
(2)若与电源保护地共用地网，其冲击接地电阻应不大于4Ω：
(3)若与弱电设备共用地网，其冲击接地电阻应不大于1Ω。
将数值代入式(1)、(2)得表1的数值。
从表1可以看出，即使5.4kV的电压足可击穿1cm厚的空气，而雷电流通道通常可达几千千伏。倘若雷电直接击在塑钢门窗上后，对型材厚度仅为3～3.5mm塑钢门窗极易被雷电击穿。如果塑钢门窗的衬型钢“加强筋”没有散流通道或散流通道太小，不能迅速将雷电流导人大地，就会导致塑钢门窗的炸裂、熔化等机械效应和热效应的雷害事故，对人的生命安全构成威胁。因此，塑钢门窗必须采取防雷措施。
2．2 塑钢门窗雷击静电感应机理分析
建筑物防雷装置接受雷闪时，以kA／ms级的高频雷电流流过防雷装置，造成接闪器和引下线具有很高的电位，同时在其附近的塑钢门窗框、扇型材内腔的衬型钢“加强筋”及其五金配件上将有感应静电过电压，视其型材内腔的衬型钢“加强筋”为孤立导线(如图1)，其Up值为：
Up=UNC2／C12＋C22
塑钢门窗是独立的，其塑钢门窗型材内腔的衬型钢“加强筋”(以下简称“导体”)上的感应电压，有以下两种情况：
2．2．1第一种情况(图2)
塑钢门窗型材内腔导体下端与防雷装置连接时，其间(垂直导体的上端与防雷引下线之间)的电位差可按下式计算：
UL=(0.2In a／r)dI／dT(kV／m)
(3)式中 a——塑钢门窗与防雷装置的距离(m)；
r-——防雷引下线的半径(m)；
dI/dT——雷电流陡度(kV／μs)。
根据对雷电所测量的参数得知，雷电流最大幅值出现于第一次正极性或负极性雷击，电流最大陡度出现于第一次雷击以后的负雷击。正极性雷击通常仅出现一次，无重复雷击。
IEC——TC81的有关文件提出电感电压的空气击穿强度为：EL=600(1+1／TI)。因此，根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》
当T1=10μs时，dI／dT=(kV／μs)；EL=660(kV／m)将上述值代人电感电压降公式：
dI=UL／EL，得出表2的数值(r=0.004m代人)
当T1=0.25μs时，则得表3的值数。
表3为负极性雷击对与防雷装置距离不同的塑钢门窗产生电感电压降及其对气隙击穿的厚度。
2．2．2第二种情况
如果塑钢门窗是独立的，不连接时，其间的电位差可表示为(如图3)：UL=U1＋U2，若导体上、下端与引下 线距离相同，则2U1=2U2=UL
因此，UL=2UI=(0.4In a／r)dI／dT(kV／m)
可见其导体上产生的感应电压及击穿的气隙距离均大于第一种情况。
综上所述，雷击防雷装置时，不管是正极性雷击还是负极性雷击所产生的雷电流流经防雷装置(引下线)时所产生的高电位对塑钢门窗框(扇)型材内腔的衬钢产生的感应静电过电压足可击穿的气隙距离都在4cm以上，而塑钢门窗异型材厚度仅为不足4mm，充分证明了塑钢门窗防雷必要性。
3 塑钢门窗的防雷措施
塑钢门窗的防雷不仅要达到安全、可靠而且还要达到安装可行性的目的，通过对塑钢门窗厂家型材调查和对塑钢门窗防雷接地检测的经验，以及根据塑钢门窗型材特性及其加工、安装工艺要求和等电位连接导线的最小截面(Cu 16mm2；Al 25mm2；Fe 50mm2)要求。对塑钢门窗防雷提出了以下两种的防雷接地措施要求。
3．1 塑钢门窗与防雷装置一点法连接
3．1．1 塑钢门窗框之间防雷连接(如图4-6)
塑钢门窗框、扇型材内腔的衬型钢“加强筋”厚度通常大于1．5ram，而加强筋表面应进行防锈处理。固定用的镀锌和镀铬螺钉大小为φ3.9×25(mm)、φ3.9×38(mm)、φ3.9×45(mm)。因此对于组合窗型，塑钢门窗框、扇型材之间内腔的衬型钢“加强筋”的防雷连接的同定螺钉数量不得少于4个，其间距不得大于500mm，同时五金配件应同定在插入的增强衬筋上，五金配件的固定也采用自攻螺钉或拉铆钉。这样，各个窗框之间就通过拼接件(如拼接螺栓、拼接螺丝)相互连接构成的连通闭合体，从而成为一个整体。
3．1．2 塑钢门窗框、扇的防雷连接(如图7)
根据防雷的等电位连接的要求以及型材尺寸，在窗框或窗扇的四角处，采用型镀锌扁钢(作防锈处理)将框内的衬钢连为一个闭合体，而型镀锌扁钢防雷连接件不妨采用截面积大于50ram2的扁钢制作而成，通过四颗金属连接螺丝与衬钢连接为一体，形成等电位。
3．1．3 塑钢门窗与防雷装置的连接(如图8、9)
整体窗框连接通后，通过连接件将窗框与防雷装置连通，以致雷电侧击塑钢门窗后能迅速散流，达到防雷效果。连接件通常宜采用截面积大于50mm2镀锌扁钢，扁钢之间连接采用焊接：窗框与防雷连接件连接，可通过两颗镀锌螺栓(大于φ8)将框内衬钢与防雷连接件连通，防雷连接件与防雷装置(均压环或引下线)采用焊接连接方式(焊接长度≥10倍圆钢直径)：
采用多点法连接，从防雷效果看更加安全、可靠，但安装的操作难度较大。前提条件是必须将窗框周围的结构钢筋与防雷装置可靠连接(以下不妨称作防雷结构钢筋)，同时必须将塑钢门窗框之间进行防雷等电位连接，然后利用窗框四周的固定片直接与防雷结构钢筋焊接连通，但每边至少要有四个固定片以上，方可达到防雷效果。
4 幕墙的结构
根据幕墙面板材料的不同，建筑幕墙一般可分为玻璃幕墙、金属幕墙(铝合金、不锈钢)、石材幕墙等，其中玻璃幕墙和铝合金幕墙最为常见。无论何种幕墙，从结构上看都是由框架、面板和填衬材料三部分组成的。大多数幕墙框架采用型钢或铝合金型材作为骨架，此外还需要各类连接件与紧固件，通过它们将骨架、主体结构和饰面面板三者连接在一起。
4．1 幕墙防雷措施
变电站建筑物外立面幕墙，除了防直击雷(包括侧击雷)外，还应防雷电感应。若幕墙骨架各节点做好连接，其本身就是良好的法拉第笼，起着良好的屏蔽作用。因此，做好幕墙的防雷十分重要。
4．2利用幕墙顶部金属封修板作接闪器
由于幕墙顶部位于女儿墙或楼的外周边，属于易遭雷击部位，尤其是转角处为雷击率最高部位。当女儿墙与幕墙间的封修(也称压顶板)采用金属板时，可利用其作接闪器，但其厚度要≥0.5mm，其搭接长度≥100mm：当金属板上面有防腐层时，沥清层厚度不超过0.5mm，聚氯乙稀厚度一般不超过1mm。
4．3 幕墙主金属构架与大楼主体防雷连接
当幕墙高出或与屋面、女儿墙平齐时，其所有金属构架都必须与避雷带(网)进行可靠连接，使幕墙金属主构架与避雷带(网)连成一个整体。具体做法为：
当幕墙金属构架采用型钢材时，应用4mm×40mm镀锌扁钢或φ10mm镀锌圆钢把金属主构架和楼顶避雷带(网)进行焊接：当幕墙主金属构架采用铝合金材料时，应在主金属构架和避雷带(网)之间用软导线连接，采取螺栓压接方式，导线最小截面为铜：16mm2、铝：25ram2、铁：50mm2。
4．4幕墙立柱的连接(图11、12)
幕墙结构上要求在平面内应有一定的活动能力，以适应主体结构的侧移，立柱在大楼的每层之间都设有活动接头连接，这样就可以使立柱有上下活动的可能，从而使幕墙在自身平面内有变形的能力。技术规范要求上下柱接头空隙不小于15ram。每层之间接头处立柱是通过一个芯柱(或连接套简)连接。芯柱常涂有沥清或其它防腐材料。为了保证防雷要求，接头处应加防雷连接件跨接，防雷连接件长度应留有一定的裕量(呈拱形)，以适应立柱的上下移动和自身的热胀冷缩效应，防雷连接件的最小截面为Cu:16mm2、Al:25ram2、Fe:50mm2。
4．5立柱与预埋件的连接
幕墙构件与混凝土结构的连接一般是通过预埋件实现的，电气设计和施工单位应配合幕墙公司预留好与主体防雷系统相连的预埋件。
在主体建筑有水平均压环(多层建筑利用其圈梁主钢筋)的楼层，对应导电通路立柱的预埋件或固定件采用圆钢或扁钢与水平均压环焊接连通(见图11、图12)。立柱与预埋件之间的连接材料一般采用连接角钢，角钢厚度≥4mm；角钢与预埋件相焊接，与立柱用不锈钢螺栓相连接，以避免在结合部因两种金属间的电化学腐蚀而引起结构的破坏。
4．6横梁与立柱的连接
横梁一般分段与立柱连接，在立柱中嵌入连接，连接处有弹性橡胶垫，因此各段横梁伸缩缝及与立柱之间须用连接线跨接，连接线最小截面为为铜：6mm2、铝：10mm2、铁：16mm2。
4．7立柱与大楼地网的连接
立柱底端应与大楼地网连接。土建施工时，应在适 当地点预留接地连接端，以便幕墙立柱与大楼地网相连，幕墙的接地电阻值应与大楼主体接地要求相一致。
4．8玻璃幕墙建筑设计
玻璃幕墙应形自身的防雷体系，并应与主体结构的防雷体系可靠地连接。
4．9玻璃幕墙的安装施工(应对下列项目进行隐蔽验收)
(1)构件与主体结构的连接点的安装；
(2)幕墙四周、幕墙内表面与主体结构之间间隙节点的安装：
(3)幕墙伸缩缝、沉降缝、防震缝及墙面转角节点的安装：
(4)幕墙防雷接地节点的安装。
5 结论与建议
针对塑钢门窗的型材特点和雷电流本身的特性，综合以上分析，得出以下结论：
(1)塑钢门窗(彩钢、彩铝同)的防雷是必要的，措施是有效的。
(2)塑钢门窗的防雷接地，不仅对侧击雷的防护有着重要的作用，同时有着良好的防雷电感应和一定的屏蔽作用(即法拉第笼防雷)。
(3)塑钢门窗的防雷措施可采用塑钢门窗与防雷装置一点或多点法连接。塑钢门窗的防雷不仅要考虑窗框内部的等电位连接，还要考虑窗框之间的等电位连接。
(4)幕墙防雷系统与大楼防雷系统是紧紧联系在一起的，幕墙防雷是大楼防雷系统的一部分。二者不可分割。
(5)幕墙防雷作用十分重要，不仅防直击雷，而且有着良好的屏蔽效果。
(6)幕墙结构各节点连接以及与大楼主体防雷系统的连接是做好幕墙防雷的关键。除不锈钢外，幕墙中不同金属材料接触处，应合理设置绝缘垫片或采取其它防腐措施。但应注意做好跨接，保持电气上相通。
4 结束语
对于隔离开关，避免和减少缺陷的发生有着特殊重要的意义，减少缺陷的发生主要从以下几点人手：
(1)加强检修管理。在严格工艺规程的基础上，加强试验手段，将检修质量量化，做到用数据说话，使检修质量提高到更高的水平，保证主网、主系统更加健康稳定的运行。
(2)鉴于部分厂家隔离开关生产和设计水平，虽然在近年有了较大的提高，但总体水平不高，因此隔离开关的选型应优先考虑：技术较为成熟的、有良好运行记录的厂家的产品，提高设备的健康水平。
(3)加大对隔离开关改造的投入，对严重影响系统安全稳定运行，缺陷频发，经多次处缺或经过改造运行状态没有明显好转的隔离开关进行更换。
(4)加强完善化备品、备件的验收工作。对不合格的完善化坚决不能改造安装到设备上，从源头堵住设备隐患。
(5)加强缺陷分析，加强设备检测，除红外测温、直阻测量等常规手段之外，积极研究新技术在隔离开关检修工作中的应用，如：超声波技术、紫外技术。
【关键词】 变电站 雷击 塑铜门窗 型材衬钢 幕墙 介电强度 节点连接 防雷措施
1 引言
PVC塑钢门窗是20世纪50年代中期发展起来的一种新型建筑材料。早在1955年，前联邦德国诺彼尔公司就开始生产PVC窗框型材。1959年前联邦德国赫斯特公司研发了硬质PVC窗框产品，开始塑钢门窗的生产。
塑钢门窗是以碱性硬质聚氯乙烯(UPVC)为原料，经挤出成型成为各种断面的中空型材，定长切割后，在其内腔衬人钢质型材加强筋，再用热熔焊接组装成门窗框、扇，装配上玻璃、五金配件、密封条等构成门窗成品。塑料型材内腔以型钢增强，形成塑钢结构，故称为塑钢门窗。塑钢门窗是继木、钢、铝合金门窗后而崛起的第四代新型节能建筑门窗，是节能保温、隔绝噪音、水密、气密和耐久性之门窗。
目前，塑钢门窗的研发、生产和应用已取得了极大的进展。随着变电站建筑物塑钢门窗的应用越来越广泛，塑钢门窗的防雷就显得尤为重要，塑钢门窗为什么要接地和怎样接地是亟待解决的问题。就塑钢门窗本身型材及加工、安装工艺，以及使用的五金件(当扇开启的时候，五金件外露，型材内衬钢与衬钢之间通常采用金属螺丝或拉铆钉拼装连接)特性，从理论上分析其防雷的特点，提出应采取的防雷措施。
幕墙是附属于主体建筑外围护性结构或装饰性结构。近10年来随着科学技术的发展，使得许多有利于幕墙发展的新原理、新技术、新材料和新工艺被开发出来。变电站建筑物外立面(局部)美观要求用幕墙作装饰的也越来越多。必然使其防雷显得尤为重要。
2 塑钢门窗防雷必要性
塑钢门窗的防雷接地，不仅对侧击雷的防护有着重要的作用，同时有着良好的防雷电感应和一定的屏蔽作用(即法拉第笼防雷)。就塑钢门窗受侧击雷和雷电的静电感应机理进行分析，提出雷电防护的必要性。
2．1 塑钢门窗的雷电侧击机理分析
根据滚雷球保护法是基于以下的雷闪数学模型(电气一几何模型)(推导公式省略)得出I=(hr/10)1.54。并以GB50057—94《建筑物防雷设计规范》表5．2．1中的hr，代得：
对第一类建筑物(hr=30m)，1=5.4kA；
对第二类建筑物(hr=45m)，I=10.1kA；
对第二=类建筑物(I=60m)，I=15.8kA。
相应防雷装置电阻电压降可用下式表示：
UR=I×R (1)
而电阻电压降对气隙击穿厚度可表示为：
式中 UR——雷电流流过防雷装置时接地装置上的电
阻电压降(kV)：
ER——电阻电压降的空气击穿强度(kV／m)；
dR——雷电流流过防雷装置时接地装置上的电
阻电压降空气击穿厚度(m)；
I——雷电流电流强度(kA)；
R——防雷装置的冲击接地电阻(Ω)。
据文献，至目前尚未发现有介电强度比空气高的建筑材料。而塑钢门窗作为一种新型建筑材料，为简化计算，取空气的击穿强度为500kV／m，以第一类建筑物为例，其冲击接地电阻可分为以下三种情况：
(1)建筑物直击雷防护的冲击接地电阻应不大于10Ω：
(2)若与电源保护地共用地网，其冲击接地电阻应不大于4Ω：
(3)若与弱电设备共用地网，其冲击接地电阻应不大于1Ω。
将数值代入式(1)、(2)得表1的数值。
从表1可以看出，即使5.4kV的电压足可击穿1cm厚的空气，而雷电流通道通常可达几千千伏。倘若雷电直接击在塑钢门窗上后，对型材厚度仅为3～3.5mm塑钢门窗极易被雷电击穿。如果塑钢门窗的衬型钢“加强筋”没有散流通道或散流通道太小，不能迅速将雷电流导人大地，就会导致塑钢门窗的炸裂、熔化等机械效应和热效应的雷害事故，对人的生命安全构成威胁。因此，塑钢门窗必须采取防雷措施。
2．2 塑钢门窗雷击静电感应机理分析
建筑物防雷装置接受雷闪时，以kA／ms级的高频雷电流流过防雷装置，造成接闪器和引下线具有很高的电位，同时在其附近的塑钢门窗框、扇型材内腔的衬型钢“加强筋”及其五金配件上将有感应静电过电压，视其型材内腔的衬型钢“加强筋”为孤立导线(如图1)，其Up值为：
Up=UNC2／C12＋C22
塑钢门窗是独立的，其塑钢门窗型材内腔的衬型钢“加强筋”(以下简称“导体”)上的感应电压，有以下两种情况：
2．2．1第一种情况(图2)
塑钢门窗型材内腔导体下端与防雷装置连接时，其间(垂直导体的上端与防雷引下线之间)的电位差可按下式计算：
UL=(0.2In a／r)dI／dT(kV／m)
(3)式中 a——塑钢门窗与防雷装置的距离(m)；
r-——防雷引下线的半径(m)；
dI/dT——雷电流陡度(kV／μs)。
根据对雷电所测量的参数得知，雷电流最大幅值出现于第一次正极性或负极性雷击，电流最大陡度出现于第一次雷击以后的负雷击。正极性雷击通常仅出现一次，无重复雷击。
IEC——TC81的有关文件提出电感电压的空气击穿强度为：EL=600(1+1／TI)。因此，根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》
当T1=10μs时，dI／dT=(kV／μs)；EL=660(kV／m)将上述值代人电感电压降公式：
dI=UL／EL，得出表2的数值(r=0.004m代人)
当T1=0.25μs时，则得表3的值数。
表3为负极性雷击对与防雷装置距离不同的塑钢门窗产生电感电压降及其对气隙击穿的厚度。
2．2．2第二种情况
如果塑钢门窗是独立的，不连接时，其间的电位差可表示为(如图3)：UL=U1＋U2，若导体上、下端与引下 线距离相同，则2U1=2U2=UL
因此，UL=2UI=(0.4In a／r)dI／dT(kV／m)
可见其导体上产生的感应电压及击穿的气隙距离均大于第一种情况。
综上所述，雷击防雷装置时，不管是正极性雷击还是负极性雷击所产生的雷电流流经防雷装置(引下线)时所产生的高电位对塑钢门窗框(扇)型材内腔的衬钢产生的感应静电过电压足可击穿的气隙距离都在4cm以上，而塑钢门窗异型材厚度仅为不足4mm，充分证明了塑钢门窗防雷必要性。
3 塑钢门窗的防雷措施
塑钢门窗的防雷不仅要达到安全、可靠而且还要达到安装可行性的目的，通过对塑钢门窗厂家型材调查和对塑钢门窗防雷接地检测的经验，以及根据塑钢门窗型材特性及其加工、安装工艺要求和等电位连接导线的最小截面(Cu 16mm2；Al 25mm2；Fe 50mm2)要求。对塑钢门窗防雷提出了以下两种的防雷接地措施要求。
3．1 塑钢门窗与防雷装置一点法连接
3．1．1 塑钢门窗框之间防雷连接(如图4-6)
塑钢门窗框、扇型材内腔的衬型钢“加强筋”厚度通常大于1．5ram，而加强筋表面应进行防锈处理。固定用的镀锌和镀铬螺钉大小为φ3.9×25(mm)、φ3.9×38(mm)、φ3.9×45(mm)。因此对于组合窗型，塑钢门窗框、扇型材之间内腔的衬型钢“加强筋”的防雷连接的同定螺钉数量不得少于4个，其间距不得大于500mm，同时五金配件应同定在插入的增强衬筋上，五金配件的固定也采用自攻螺钉或拉铆钉。这样，各个窗框之间就通过拼接件(如拼接螺栓、拼接螺丝)相互连接构成的连通闭合体，从而成为一个整体。
3．1．2 塑钢门窗框、扇的防雷连接(如图7)
根据防雷的等电位连接的要求以及型材尺寸，在窗框或窗扇的四角处，采用型镀锌扁钢(作防锈处理)将框内的衬钢连为一个闭合体，而型镀锌扁钢防雷连接件不妨采用截面积大于50ram2的扁钢制作而成，通过四颗金属连接螺丝与衬钢连接为一体，形成等电位。
3．1．3 塑钢门窗与防雷装置的连接(如图8、9)
整体窗框连接通后，通过连接件将窗框与防雷装置连通，以致雷电侧击塑钢门窗后能迅速散流，达到防雷效果。连接件通常宜采用截面积大于50mm2镀锌扁钢，扁钢之间连接采用焊接：窗框与防雷连接件连接，可通过两颗镀锌螺栓(大于φ8)将框内衬钢与防雷连接件连通，防雷连接件与防雷装置(均压环或引下线)采用焊接连接方式(焊接长度≥10倍圆钢直径)：
采用多点法连接，从防雷效果看更加安全、可靠，但安装的操作难度较大。前提条件是必须将窗框周围的结构钢筋与防雷装置可靠连接(以下不妨称作防雷结构钢筋)，同时必须将塑钢门窗框之间进行防雷等电位连接，然后利用窗框四周的固定片直接与防雷结构钢筋焊接连通，但每边至少要有四个固定片以上，方可达到防雷效果。
4 幕墙的结构
根据幕墙面板材料的不同，建筑幕墙一般可分为玻璃幕墙、金属幕墙(铝合金、不锈钢)、石材幕墙等，其中玻璃幕墙和铝合金幕墙最为常见。无论何种幕墙，从结构上看都是由框架、面板和填衬材料三部分组成的。大多数幕墙框架采用型钢或铝合金型材作为骨架，此外还需要各类连接件与紧固件，通过它们将骨架、主体结构和饰面面板三者连接在一起。
4．1 幕墙防雷措施
变电站建筑物外立面幕墙，除了防直击雷(包括侧击雷)外，还应防雷电感应。若幕墙骨架各节点做好连接，其本身就是良好的法拉第笼，起着良好的屏蔽作用。因此，做好幕墙的防雷十分重要。
4．2利用幕墙顶部金属封修板作接闪器
由于幕墙顶部位于女儿墙或楼的外周边，属于易遭雷击部位，尤其是转角处为雷击率最高部位。当女儿墙与幕墙间的封修(也称压顶板)采用金属板时，可利用其作接闪器，但其厚度要≥0.5mm，其搭接长度≥100mm：当金属板上面有防腐层时，沥清层厚度不超过0.5mm，聚氯乙稀厚度一般不超过1mm。
4．3 幕墙主金属构架与大楼主体防雷连接
当幕墙高出或与屋面、女儿墙平齐时，其所有金属构架都必须与避雷带(网)进行可靠连接，使幕墙金属主构架与避雷带(网)连成一个整体。具体做法为：
当幕墙金属构架采用型钢材时，应用4mm×40mm镀锌扁钢或φ10mm镀锌圆钢把金属主构架和楼顶避雷带(网)进行焊接：当幕墙主金属构架采用铝合金材料时，应在主金属构架和避雷带(网)之间用软导线连接，采取螺栓压接方式，导线最小截面为铜：16mm2、铝：25ram2、铁：50mm2。
4．4幕墙立柱的连接(图11、12)
幕墙结构上要求在平面内应有一定的活动能力，以适应主体结构的侧移，立柱在大楼的每层之间都设有活动接头连接，这样就可以使立柱有上下活动的可能，从而使幕墙在自身平面内有变形的能力。技术规范要求上下柱接头空隙不小于15ram。每层之间接头处立柱是通过一个芯柱(或连接套简)连接。芯柱常涂有沥清或其它防腐材料。为了保证防雷要求，接头处应加防雷连接件跨接，防雷连接件长度应留有一定的裕量(呈拱形)，以适应立柱的上下移动和自身的热胀冷缩效应，防雷连接件的最小截面为Cu:16mm2、Al:25ram2、Fe:50mm2。
4．5立柱与预埋件的连接
幕墙构件与混凝土结构的连接一般是通过预埋件实现的，电气设计和施工单位应配合幕墙公司预留好与主体防雷系统相连的预埋件。
在主体建筑有水平均压环(多层建筑利用其圈梁主钢筋)的楼层，对应导电通路立柱的预埋件或固定件采用圆钢或扁钢与水平均压环焊接连通(见图11、图12)。立柱与预埋件之间的连接材料一般采用连接角钢，角钢厚度≥4mm；角钢与预埋件相焊接，与立柱用不锈钢螺栓相连接，以避免在结合部因两种金属间的电化学腐蚀而引起结构的破坏。
4．6横梁与立柱的连接
横梁一般分段与立柱连接，在立柱中嵌入连接，连接处有弹性橡胶垫，因此各段横梁伸缩缝及与立柱之间须用连接线跨接，连接线最小截面为为铜：6mm2、铝：10mm2、铁：16mm2。
4．7立柱与大楼地网的连接
立柱底端应与大楼地网连接。土建施工时，应在适 当地点预留接地连接端，以便幕墙立柱与大楼地网相连，幕墙的接地电阻值应与大楼主体接地要求相一致。
4．8玻璃幕墙建筑设计
玻璃幕墙应形自身的防雷体系，并应与主体结构的防雷体系可靠地连接。
4．9玻璃幕墙的安装施工(应对下列项目进行隐蔽验收)
(1)构件与主体结构的连接点的安装；
(2)幕墙四周、幕墙内表面与主体结构之间间隙节点的安装：
(3)幕墙伸缩缝、沉降缝、防震缝及墙面转角节点的安装：
(4)幕墙防雷接地节点的安装。
5 结论与建议
针对塑钢门窗的型材特点和雷电流本身的特性，综合以上分析，得出以下结论：
(1)塑钢门窗(彩钢、彩铝同)的防雷是必要的，措施是有效的。
(2)塑钢门窗的防雷接地，不仅对侧击雷的防护有着重要的作用，同时有着良好的防雷电感应和一定的屏蔽作用(即法拉第笼防雷)。
(3)塑钢门窗的防雷措施可采用塑钢门窗与防雷装置一点或多点法连接。塑钢门窗的防雷不仅要考虑窗框内部的等电位连接，还要考虑窗框之间的等电位连接。
(4)幕墙防雷系统与大楼防雷系统是紧紧联系在一起的，幕墙防雷是大楼防雷系统的一部分。二者不可分割。
(5)幕墙防雷作用十分重要，不仅防直击雷，而且有着良好的屏蔽效果。
(6)幕墙结构各节点连接以及与大楼主体防雷系统的连接是做好幕墙防雷的关键。除不锈钢外，幕墙中不同金属材料接触处，应合理设置绝缘垫片或采取其它防腐措施。但应注意做好跨接，保持电气上相通。
4 结束语
对于隔离开关，避免和减少缺陷的发生有着特殊重要的意义，减少缺陷的发生主要从以下几点人手：
(1)加强检修管理。在严格工艺规程的基础上，加强试验手段，将检修质量量化，做到用数据说话，使检修质量提高到更高的水平，保证主网、主系统更加健康稳定的运行。
(2)鉴于部分厂家隔离开关生产和设计水平，虽然在近年有了较大的提高，但总体水平不高，因此隔离开关的选型应优先考虑：技术较为成熟的、有良好运行记录的厂家的产品，提高设备的健康水平。
(3)加大对隔离开关改造的投入，对严重影响系统安全稳定运行，缺陷频发，经多次处缺或经过改造运行状态没有明显好转的隔离开关进行更换。
(4)加强完善化备品、备件的验收工作。对不合格的完善化坚决不能改造安装到设备上，从源头堵住设备隐患。
(5)加强缺陷分析，加强设备检测，除红外测温、直阻测量等常规手段之外，积极研究新技术在隔离开关检修工作中的应用，如：超声波技术、紫外技术。