防雷
防雷是指通过一定的Ҏ措施Q躲避因为雷电而生的对h体、徏{等的危実뀂雷甉|一U自然放늎象。雷L自然灑֮Q不仅会造成讑֤、房屋设施的损坏Q而且可能引v火灾、爆炸,甚至q可能伤害h、畜{。接闪杆、接闪线、接闪网、接闪带、浪涌保护器都是l常采用的防雯|。一套完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地装|。上q的针、线、网、带都只是接闪器Q而浪涌保护器是一U专门的防雷装置?/span>
L的成?/strong>
L产生与带늚U雨云中Q当正负电荷分别聚积在同一云体的不同部位或在不同的云团中时Q由于同一雷雨内部不同部位或不同云体间聚积的电荷量不同、或极性不同,而生大气电场,当大气电场强度达到可以击I空气时Q就会发生强烈的攄现象Q闪电就发生了,此时的闪늧Z中闪或云际闪??/span>
当带电云层移动接q地面或建筑物时Q由于静甉|应的原因Q地面或徏{物表面产生异性电P随着电荷量的增加或云?建筑物距ȝ~短Q带电云层与地或建筑物间的电场强度可以击I空气绝~强度时Q开始瞬间放电,闪电(云地?也就发生了?/span>
L的种c?/strong>
L的主要放电Ş式有四种Q即云中闪电、云际闪c云I闪电和云地闪电。其中云地闪电对人类危险大?/span>
从雷电危害的角度分,有直击雷Q云地闪电)、感应雷、雷电R入L和球形雷{几U雷늎象?/span>
直击h指天IZ带电云团与大C间的攄现象。约占全球每q雷늚1/5?/6Q放는可?00kA以上Qƈ且有1Mv以上的高电压Q因而危x大?/span>
感应雷也UCL感应Q分静电感应和电感应两U。静甉|应是׃雷云接近地面时在架空U\或其他凸出物剙感应出大量电荷引LQ电感应是׃雷击后,巨大的雷甉|在周围空间生迅速变化的强磁场所引v的。这U强场能在光q的金属g上感应出很高的电压?/span>
L侵入波是׃雷击而在架空U\或空中管道生冲ȝ压,q以极快的速度沿线路或道的两个方向传播的L波?/span>
球Şh一U雷甉|形成的发U光或白光的火球。在雷雨季节Q球形雷有时可能从门H、烟q通道侵入室内?/span>
L的危?/span>
L的危宛_括三斚wQ?/strong>
1.直接雷击Q直击雷Q,x们通常所说的闪电。直击雷h热效应、电效应和机械效应三大效果,且雷电能量巨大,可瞬间造成被击物折损、坍塌等物理损坏和电L実?/span>
2.感应P雷云形成q程中,׃雷云中电L聚积Q及闪电发生旉云中电荷的急剧减少Q会形成大范围的静电感应和电感应现象,从而造成L影响范围内(闪电发生处半?km内)的金属导体出现高电位Q强电压Q和瞬间冲击甉|Q电涌)。可能造成的主要危x׃电位差造成盔Rg产生늁花,甉|造成甉|及信L路发生击I现象,造成U\短\Qƈ侵入用电讑֤造成讑֤损坏。尤其是对低压电气系l和电子信息pȝ危害更大?/span>
3.传导PLM地面物体其是徏{物ӞL泄放过E中l进出徏{物的金属管道、电源和信号U\向外传导Q约为全部雷甉|?0%Q,从而对其他建筑物内的线路及设施造成危害?/span>
遉K误区
首先需要说明的是,“避雷”这个词在现代雷电防护技术中是错误的,是一U误解,臛_在现代科学技术下q不能真正做到避开L。虽然科学家们通过Ȁ光、火等方式可以改变L的Ş成时间和雷击点,但仅限于U学研究Q无法得到普及用?/span>
遉K措施
针对L的危宻I遉K措施分ؓ外部防雷措施和内部防h施两斚w ?/span>
外部遉K措施主要有安装接闪器Q如遉K针、避雷带、避L{)、引下线和接地装|。接闪器用于截获闪电Q避免被保护物受到闪늛接雷击;接地装置用于L向大地的泄散,q有接地电阻要求Q引下线用于q接接闪器和接地装置?/span>
内部遉K措施包括Q屏蔽、合理布Uѝ安装避雷器QSPDQ、等电位联结、接地。屏蔽和合理布线可减静甉|应和늣感应对线路和讑֤的媄响;遉K器的安装可限制线路上的电涌电压ƈ引导L的泄散Q等电位q接可避免相邻金属物及线路间出现反击Q接地是屏蔽及避雷器发挥作用的重要保障?/span>
遉K装置
遉K针、避L、避L、避雷带、避雷器都是l常采用的避雯|。一套完整的避装|包括接闪器、引下线和接地装|。上q的针、线、网、带都只是接闪器Q而避雷器是一U专门的遉K装置 ?/span>
接闪?/strong>
遉K针、避L、避L和避雷带都可作ؓ接闪器,建筑物的金属屋面可作为类工业建筑物以外其他各cd{物的接闪器。这些接闪器都是利用其被保护物的H出CQ把L引向自nQ然后通过引下U和接地装置Q把L泄入大圎ͼ以此保护被保护物免受雷击?/span>
①接闪器保护范围。接闪器的保护范围可Ҏ模拟实验及运行经验确定。由于雷甉|电途径受很多因素的影响Q要想保证被保护物绝对不遭受雷击是很困难的,一般只要求保护范围内被M的概率在0.1%以下卛_。接闪器的保护范围现有两U计方法:对于建筑物闪器的保护范围按滚球法计算Q对于电力装|,接闪器的保护范围按折U法计算?/span>
②接闪器材料。接闪器所用材料应能满x械强度和耐腐蚀的要求,q应有够的热稳定性,以能承受L的热破坏作用?/span>
遉K针一般用镀铸圆钢或钢管制成。避L和避雷带用镀铸圆钢或扁钢制成?/span>
遉KU一般采用截面积不小?5mm2的镀铔Rl线?/span>
用金属屋面作接闪器时Q金属板之间的搭接长度不得小?00mm。金属板下方无易燃物品时Q其厚度不应于0.5mmQ金属板下方有易燃物品时Qؓ了防止雷ȝ孔,所用铁ѝ铜ѝ铝板厚度分别不得小?mm?mm?mm。所有金属板不得有绝~层。接闪器焊接处应涂防腐漆Q其截面锈蚀30%以上时应予更换?/span>
接闪器整个地面电场发生畸变Q但光端附q电场局部的不均匀Q由于范围很,而对于从带电U云向地面发展的先导攄没有影响。因此,作ؓ接闪器的遉K针端部尖不尖、分叉不分叉Q对其保护效能基本上没有影响。接闪器涂漆可以防止生锈Q对其保护作用也没有影响?/span>
遉K?/strong>
遉K器ƈ联在被保护设备或设施上,正常时处在不通的状态。出现雷击过电压Ӟȝ攄Q切断过电压Q发挥保护作用。过电压l止后,遉K器迅速恢复不通状态,恢复正常工作。避雷器主要用来保护电力讑֤和电力线路,也用作防止高电压侵入室内的安全措施。避雷器有保护间隙、管型避雷器和阀型避雷器之分Q应用多的是阀型避雷器?/span>
阀型避雷器主要q套、火花间隙和非线性电ȝ成。瓷套是l缘的,h撑和密封作用。火花间隙是由多个间隙串联而成的。每个火花间隙由两个黄铜甉|和一个云母垫圈组成。云母垫圈的厚度?.5?mm。由于电极间距离很小Q其间电场比较均匀Q间隙伏-U特性较qI保护性能较好。非U性电dU电阻阀片。电阻阀片是直径?5?00mm的饼形元Ӟ由金刚砂(SiC)颗粒烧结而成。非U性电ȝ电阻g是一个常敎ͼ而是随电的变化而变化的Q电大旉值很,甉|时d很大?/span>
在避雷器火花间隙上串联了非线性电M后,能遏止振荡,避免截LQ又能限制残压不致过高。还有一点必L意到Q虽焉甉|通过非线性电d遇到很小的电阻,而尾随而来的工频箋比L小得多Q会遇到很大的电阻,qؓ火花间隙切断l流创造了良好的条件。这是_非线性电d间隙的作用类g个阀门的作用Q对于雷甉|Q阀门打开Q泄入CQ对于工频电,阀门关闭,q速切断之。其“阀型”之名就是由此而来的?/span>
火花间隙相当于多个串联的大小相等的电宏V由于各甉|对地电容和高压部分电容不同,而且q受外界条g的媄响,使得电压在各间隙上的分布是不均匀的,佉K雷器的性能受到影响。ؓ此,可将火花间隙分成若干l,每组火花间隙上ƈ联适当的均压电阅R如果均压电d比间隙电容的容抗值小得多Q则间隙上电压的分配军_于均压电ȝ大小Q可做到大体上是均匀的。电站用FZ10型阀型避雷器是q种遉K器?/span>
压敏阀型避雷器是一U新型的阀型避雷器Q这U避雷器没有火花间隙Q只有压敏电阻阀片。压敏电阻阀片是由氧化锌、氧化铋{金属氧化物烧结制成的多晶半g陶瓷元gQ具有的非线性伏安特性,光U性系数?0.05Q已接近理想的阀体。在工频电压的作用下Q电阻阀片呈现极大的电阻Q工频甉|极小Q以致无ȝ花间隙即可恢复正常状态。压敏电ȝ通流能力很强Q因此,压敏遉K器体U很。压敏避雷器适用于高、低压电气设备的防雷保护?/span>
引下U?/strong>
防雷装置的引下线应满x械强度、耐腐蚀和热E_的要求。引下线一般采用圆钢或扁钢Q其寸和防腐蚀要求与避L、避雷带相同。用钢绞U作引下U,其截面积不得于25mm2。用有色金属导线做引下线Ӟ应采用截面积不小?6mm2的铜导线?/span>
引下U应沿徏{物外墙敯Qƈ应避免弯Ԍl短途径接地。徏{艺术要求高者可以暗敯Q但截面U应加大一U。徏{物的金属构Ӟ如消防梯{)可用作引下线Q但所有金属构件之间均应连成电气通\Qƈ且连接可靠?/span>
采用多条引下U时Qؓ了便于接地电d查引下线、接地线的连接情况,宜在各引下线距地面高U?.8m处设断接卡?/span>
采用多条引下U时Q类和第二类防雷建筑物至应有两条引下线Q其间距d别不得大?2m?8mQ第三类防雷建筑物周长超q?5m或高度超q?0mӞ也应有两条引下线Q其间距M得大?5m?/span>
在易受机械损伤的地方Q地面以?.3m臛_面以?.7m的一D引下线应加竹管、角钢或钢管保护。采用角钢或钢管保护Ӟ应与引下U连接v来,以减通过L时的电抗。引下线截面锈蚀30%以上者应予以更换?/span>
遉K接地装置
接地装置是防雯|的重要l成部分。接地装|向大地泄放L,限制防雷装置对地电压不致q高?/span>
除独立避雷针外,在接地电L求的前提下,防雷接地装置可以和其他接地装|共用?/span>
①防h地装|材料。防h地装|所用材料应大于一般接地装|的材料。防h地装|应作热E_校验?/span>
②接地电d{防h地电M般指冲击接地电阻Q接地电dD防雷U类和徏{物cd而定。独立避雷针的冲L地电M般不应大?00Q附设接闪器每一引下U的冲击接地电阻一般也不应大于10ΩQ但对于不太重要的第三类建筑物可攑֮?0Ω。防感应雯|的工频接地电阻不应大于10Ω。防L侵入波的接地电阻Q视其类别和防雷U别Q冲L地电M应大??0ΩQ其中,阀型避雷器的接地电M应大??0Ω?/span>
冲击接地电阻一般不{于工频接地电阻。这是因为极大的L自接地体流入土壤时Q接C附近形成很强的电场,ȝ土壤q生火花,相当于增大了接地体的泄放甉|面积Q减了接地电阻。同Ӟ在强电场的作用下Q土壤电ȝ有所降低Q也使接地电L减小的趋ѝ另一斚wQ由于雷甉|陡度很大Q有高频特征Q引下U和接地体本w的甉|增大Q如接地体较长,其后部泄攄还受到媄响,使接地电L增大的趋ѝ一般情况下Q前一斚w影响较大Q后一斚w影响较小Q即冲击接地电阻一般都于工频接地电阻。土壤电ȝ高Q雷甉|大Q以及接C和接地线短Q则冲击接地电阻减小多?/span>
③跨步电压的抑制。ؓ了防止跨步电压伤人,防直击雷接地装置距徏{物和构{物出入口和横道的距M应小?m。当于3mӞ应采取下列措施之一Q水qxC局部深?m以上Q水qxC局部包以绝~物(例如Q包以厚50?0cm的沥青层)Q铺讑֮度超出接C2m、厚50?0cm的沥青\面;埋设帽檐式或其他型式的均压条?/span>
消雷装置
消雷装置由顶部的늦装置、地下的电荷攉装置和中间的q接U组成?/span>
消雷装置与传l避雷针的防雷原理完全不同。后者是利用其突出的位置Q把L吸向自nQ将L泄入大圎ͼ以保护其保护范围内的设施免遭雷击。而消雯|是设法在高IZ生大量的正离子和负离子,与带늧云之间Ş成离子流Q缓慢地中和U云电荷Qƈ使带늧云受到屏蔽,消除落雷条g?/span>
除常见的感应式消雯|外Q还有利用半g材料Q或利用攑ְ性元素的消雷装置?/span>
地电h集装|?接地装置)宜采用水q_g伸式接地装置Q以利于攉电荷?/span>
n遉K
hӞ׃带电U云直接对h体放电,L入C生对地电压,以及二次攄{都可能对h造成致命的电凅R因此,应注意必要的n防雷安全要求?/span>
hӞ非工作必,应尽量减在户外或野外逗留Q在户外或野外穿塑料{不水的雨。如有条Ӟ可进入有宽大金属构架或有防雷设施的徏{物、汽车或船只Q如依靠建筑屏蔽的街道或高大树木屏蔽的街道躲避,要注意离开墙壁或树q?m以外?/span>
hӞ应尽量离开山、小丘、隆L道Q离开h、湖滨、河辏V池塘旁Q避开铁丝|、金属晒以及旗杆、烟囱、宝塔、孤独的树木附近Q还应尽量离开没有防雷保护的小建筑物或其他设施?/span>
hӞ在户内应注意防止L侵入波的危险Q应d照明Uѝ动力线、电话线、广播线、收x和电视机甉|Uѝ收x和电视机天线Q以及与其相q的各种金属讑֤Q以防止q些U\或设备对Z二次攄。调查资料表明,户内70%以上对h体的二次攄事故发生在与U\或设备相?m以内的场合,相距1.5m以上者尚未发生死亡事故。由此可见,h时h体离开可能传来L侵入波的U\和设?.5m以上。应当注意,仅仅拉开开兛_于防止雷L起不了多大作用的?/span>
雷雨天气Q还应注意关闭门H,以防止球雯入户内造成危害?br />
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