第九章防雷靜電的預(yù)防

1、一一、雷電的類型及防治、雷電的類型及防治u 直擊雷（側(cè)擊雷直擊雷（側(cè)擊雷) ) 雷云與大地之間直接通過建（構(gòu)）筑物、電氣設(shè)備或雷云與大地之間直接通過建（構(gòu)）筑物、電氣設(shè)備或樹木等放電稱為直擊雷。往往會引起火災(zāi)或爆炸，造成建樹木等放電稱為直擊雷。往往會引起火災(zāi)或爆炸，造成建筑物倒塌、設(shè)備毀壞及人身傷害等重大事故。筑物倒塌、設(shè)備毀壞及人身傷害等重大事故。直擊雷的破壞最為嚴(yán)重！直擊雷的破壞最為嚴(yán)重！措施：措施：防止直擊雷的措施主要采取防止直擊雷的措施主要采取避雷針、避雷帶、避雷線、避避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)雷網(wǎng)作為接閃器，把雷電流接受下來，通過接地引下線和作為接閃器，把雷電流接受下來，通過接地

2、引下線和接地裝置，將雷電流迅速而安全送到大地，保證建筑物、接地裝置，將雷電流迅速而安全送到大地，保證建筑物、人身和電氣設(shè)備的安全。人身和電氣設(shè)備的安全。感應(yīng)雷擊是由感應(yīng)雷擊是由靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)或或電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)引起的。感應(yīng)雷會引起的。感應(yīng)雷會引起過電壓，可能引起火花放電，造成火災(zāi)或爆炸，并危引起過電壓，可能引起火花放電，造成火災(zāi)或爆炸，并危及人身安全。及人身安全。u 感應(yīng)雷感應(yīng)雷二次雷二次雷措施：措施：將建筑物的金屬屋頂、建筑物內(nèi)的大型金屬物品等，做將建筑物的金屬屋頂、建筑物內(nèi)的大型金屬物品等，做良好的良好的接地接地處理，使感應(yīng)電荷能迅速流向大地，防止在處理，使感應(yīng)電荷能迅速流向大地，防止在

3、缺口處形成高電壓和放電火花。缺口處形成高電壓和放電火花。一一、雷電的類型及防治、雷電的類型及防治據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，供電系統(tǒng)中由于雷電波侵入而造成的雷害據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，供電系統(tǒng)中由于雷電波侵入而造成的雷害事故，在整個雷害事故中占事故，在整個雷害事故中占5050-70-70。 u 雷電波侵入雷電波侵入雷電波的侵入主要是指直擊雷或感應(yīng)雷從輸電線路、通訊光雷電波的侵入主要是指直擊雷或感應(yīng)雷從輸電線路、通訊光纜、無線天線等金屬的引入線引入建筑物內(nèi)，發(fā)生閃擊和雷纜、無線天線等金屬的引入線引入建筑物內(nèi)，發(fā)生閃擊和雷擊事故。擊事故。此外，由于直擊雷在建筑物或建筑物附近入地，通過接地網(wǎng)此外，由于直擊雷在建筑物或建筑物附近

4、入地，通過接地網(wǎng)入地時，接地網(wǎng)上會有數(shù)十千伏到數(shù)百千伏的高電位，這些入地時，接地網(wǎng)上會有數(shù)十千伏到數(shù)百千伏的高電位，這些高電位可以通過系統(tǒng)中的零線、保護(hù)接地線或通訊系統(tǒng)的地高電位可以通過系統(tǒng)中的零線、保護(hù)接地線或通訊系統(tǒng)的地線，以波的形式傳入室內(nèi)，沿著導(dǎo)線的傳播方向擴(kuò)大范圍。線，以波的形式傳入室內(nèi)，沿著導(dǎo)線的傳播方向擴(kuò)大范圍。措施：措施：在輸電線路等能夠引起雷電波侵入的設(shè)備，在進(jìn)入建筑物前在輸電線路等能夠引起雷電波侵入的設(shè)備，在進(jìn)入建筑物前裝設(shè)裝設(shè)避雷器避雷器保護(hù)裝置保護(hù)裝置(限制雷電過電壓限制雷電過電壓) 。一、雷電的類型及防治一、雷電的類型及防治球形雷的形成研究還沒有完整的理論，通常認(rèn)為它

5、是一球形雷的形成研究還沒有完整的理論，通常認(rèn)為它是一個溫度極高的特別明亮的眩目發(fā)光球體，直徑為個溫度極高的特別明亮的眩目發(fā)光球體，直徑為101020 20 cmcm或更大。球形雷通常在電閃后發(fā)生，以每秒幾米的速或更大。球形雷通常在電閃后發(fā)生，以每秒幾米的速度在空氣中漂行，它能從煙囪、門、窗或孔洞進(jìn)入建筑度在空氣中漂行，它能從煙囪、門、窗或孔洞進(jìn)入建筑物內(nèi)部造成破壞。物內(nèi)部造成破壞。u 球形雷球形雷一、雷電的類型及防治一、雷電的類型及防治三、三、建筑物防雷裝置的組成建筑物防雷裝置的組成l接閃器：接閃器：指直接接受雷擊的避雷針、避雷帶（線）、指直接接受雷擊的避雷針、避雷帶（線）、避雷網(wǎng)，以及用作接

6、閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件等。避雷網(wǎng)，以及用作接閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件等。 l避雷器：線路中的防雷裝置避雷器：線路中的防雷裝置l引下線：引下線：指連接接閃器和接地裝置的金屬導(dǎo)體。指連接接閃器和接地裝置的金屬導(dǎo)體。 l接地裝置：接地裝置：將引至的雷電流安全無害地釋放到大地的部分。將引至的雷電流安全無害地釋放到大地的部分。作用原理作用原理：將雷電引向自身并安全導(dǎo)入大地內(nèi)，從而使被保：將雷電引向自身并安全導(dǎo)入大地內(nèi)，從而使被保護(hù)的建筑物免遭雷擊。護(hù)的建筑物免遭雷擊。（1）避雷針）避雷針 避雷針是人為設(shè)立的最突出的良導(dǎo)體。避雷針是人為設(shè)立的最突出的良導(dǎo)體。在雷云的感應(yīng)下，針的頂端形成的電場強(qiáng)度在雷云的感應(yīng)

7、下，針的頂端形成的電場強(qiáng)度最大，所以最容易把雷電流吸引過來，完成最大，所以最容易把雷電流吸引過來，完成避雷針的接閃作用。避雷針的接閃作用。 避雷針一般用避雷針一般用鍍鋅圓鋼鍍鋅圓鋼或或焊接鋼管焊接鋼管制成，制成，其中圓鋼截面其中圓鋼截面100mm2，鋼管厚度，鋼管厚度 3mm。三、三、建筑物防雷裝置的組成建筑物防雷裝置的組成1 1、接閃器、接閃器避雷針避雷針頂端形狀可做成尖形、圓形或扁形。頂端形狀可做成尖形、圓形或扁形。避雷針避雷針應(yīng)考慮應(yīng)考慮防腐蝕防腐蝕，比如：，比如：鍍鋅或涂漆鍍鋅或涂漆。（2）避雷帶）避雷帶避雷帶用避雷帶用小截面圓鋼或扁鋼裝小截面圓鋼或扁鋼裝于建筑物易遭雷擊的于建筑物易遭

8、雷擊的部位，如女兒墻部位，如女兒墻(平屋平屋頂頂)、屋脊、屋檐、屋屋脊、屋檐、屋角角(坡屋頂坡屋頂) 的條形長的條形長帶。帶。三、三、建筑物防雷裝置的組成建筑物防雷裝置的組成1 1、接閃器、接閃器（3）避雷網(wǎng)）避雷網(wǎng) 當(dāng)建筑物較高，屋頂面積較大但坡度當(dāng)建筑物較高，屋頂面積較大但坡度不大時，可采用避雷網(wǎng)作為屋面保護(hù)不大時，可采用避雷網(wǎng)作為屋面保護(hù)的接閃裝置。的接閃裝置。 避雷網(wǎng)是縱橫交錯的避雷帶疊加避雷網(wǎng)是縱橫交錯的避雷帶疊加在一起，形成多個網(wǎng)孔，一般用于重在一起，形成多個網(wǎng)孔，一般用于重要的建筑物。要的建筑物。 三、三、建筑物防雷裝置的組成建筑物防雷裝置的組成1 1、接閃器、接閃器2.避雷器避

9、雷器與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)安裝，防止與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)安裝，防止雷電波侵入雷電波侵入建筑物室內(nèi)、故障建筑物室內(nèi)、故障或操作引起的過電壓破壞的防雷器件?；虿僮饕鸬倪^電壓破壞的防雷器件。三、三、建筑物防雷裝置的組成建筑物防雷裝置的組成（1 1）保護(hù)間隙）保護(hù)間隙最簡單的防雷設(shè)備。保護(hù)間隙一般最簡單的防雷設(shè)備。保護(hù)間隙一般用鍍鋅圓鋼制成，由主間隙和輔助用鍍鋅圓鋼制成，由主間隙和輔助間隙兩部分組成。主間隙做成角形間隙兩部分組成。主間隙做成角形的，水平安裝，以便滅弧。為了防的，水平安裝，以便滅弧。為了防止主間隙被外來的物體短路而引起止主間隙被外來的物體短路而引起誤動作，在主間隙的下方串聯(lián)有輔誤動作，在主間隙的

10、下方串聯(lián)有輔助間隙。因?yàn)楸Ｗo(hù)間隙滅弧能力弱，助間隙。因?yàn)楸Ｗo(hù)間隙滅弧能力弱，一般要求與自動重合閘裝置配合使一般要求與自動重合閘裝置配合使用，以提高供電的可靠性。用，以提高供電的可靠性。應(yīng)用于應(yīng)用于10kV10kV以以下配電網(wǎng)中下配電網(wǎng)中三、三、建筑物防雷裝置的組成建筑物防雷裝置的組成2.避雷器避雷器管式避雷器的基本元件是安裝在產(chǎn)氣管內(nèi)的火花間隙，間隙由棒型管式避雷器的基本元件是安裝在產(chǎn)氣管內(nèi)的火花間隙，間隙由棒型和環(huán)型電極構(gòu)成。管式避雷器由滅弧管內(nèi)間隙和外間隙組成。滅弧和環(huán)型電極構(gòu)成。管式避雷器由滅弧管內(nèi)間隙和外間隙組成。滅弧管一般用纖維膠木等能在高溫下產(chǎn)生氣體的材料制成。當(dāng)雷電波過管一般用纖

11、維膠木等能在高溫下產(chǎn)生氣體的材料制成。當(dāng)雷電波過電壓來臨時，管式避雷器的內(nèi)、外間隙被擊穿，雷電流通過接地線電壓來臨時，管式避雷器的內(nèi)、外間隙被擊穿，雷電流通過接地線泄入大地。接踵而來的工頻電流產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，電弧燃燒管壁并泄入大地。接踵而來的工頻電流產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，電弧燃燒管壁并產(chǎn)生大量氣體從管口噴出，很快地吹滅電弧。同時外部間隙恢復(fù)絕產(chǎn)生大量氣體從管口噴出，很快地吹滅電弧。同時外部間隙恢復(fù)絕緣，使滅弧管或避雷器與系統(tǒng)隔開，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。緣，使滅弧管或避雷器與系統(tǒng)隔開，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。（2）管式避雷器）管式避雷器應(yīng)用于戶外應(yīng)用于戶外三、三、建筑物防雷裝置的組成建筑物防雷裝置的組成因管式避

12、雷器是靠工頻電流產(chǎn)生氣體而滅弧的，如果開斷的因管式避雷器是靠工頻電流產(chǎn)生氣體而滅弧的，如果開斷的短路電流過大，產(chǎn)氣過多超出滅弧管的機(jī)械強(qiáng)度時，會使其短路電流過大，產(chǎn)氣過多超出滅弧管的機(jī)械強(qiáng)度時，會使其開裂或爆炸，因此管式避雷器通常用于戶外。開裂或爆炸，因此管式避雷器通常用于戶外。三、三、建筑物防雷裝置的組成建筑物防雷裝置的組成常用的閥型避雷器有碳化硅和氧化鋅為主要常用的閥型避雷器有碳化硅和氧化鋅為主要原料的兩類。原料的兩類。目前主要使用的是氧化鋅壓敏電阻制成的避目前主要使用的是氧化鋅壓敏電阻制成的避雷器。每一塊壓敏電阻從制成起就有開關(guān)電雷器。每一塊壓敏電阻從制成起就有開關(guān)電壓（壓敏電壓），當(dāng)加

13、在壓敏電阻上的電壓壓（壓敏電壓），當(dāng)加在壓敏電阻上的電壓低于開關(guān)電壓時，壓敏電阻呈現(xiàn)高電阻值狀低于開關(guān)電壓時，壓敏電阻呈現(xiàn)高電阻值狀態(tài)；當(dāng)加在壓敏電阻兩端的電壓高于開關(guān)電態(tài)；當(dāng)加在壓敏電阻兩端的電壓高于開關(guān)電壓時，壓敏電阻被擊穿，呈現(xiàn)低電阻值。壓時，壓敏電阻被擊穿，呈現(xiàn)低電阻值。當(dāng)電力線路被雷擊時，雷電波的高電壓使壓當(dāng)電力線路被雷擊時，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過壓敏電阻流入大地，敏電阻擊穿，雷電流通過壓敏電阻流入大地，使電力線路上的雷電壓被遏制在安全范圍內(nèi)。使電力線路上的雷電壓被遏制在安全范圍內(nèi)。當(dāng)雷電流消失后，壓敏電路恢復(fù)成高阻狀態(tài)，當(dāng)雷電流消失后，壓敏電路恢復(fù)成高阻狀態(tài)，電力

14、線路恢復(fù)正常供電。電力線路恢復(fù)正常供電。 （3）閥式避雷器）閥式避雷器三、三、建筑物防雷裝置的組成建筑物防雷裝置的組成三、三、建筑物防雷裝置的組成建筑物防雷裝置的組成（4）氧化鋅式避雷器）氧化鋅式避雷器3、引下線：、引下線：明裝和暗裝兩種明裝和暗裝兩種 l 明裝時采用直徑明裝時采用直徑8mm圓鋼圓鋼或者是截面或者是截面l2x x4mm2的扁鋼。的扁鋼。優(yōu)先選用圓鋼。優(yōu)先選用圓鋼。 引下線沿建筑物外墻敷設(shè)；引下線沿建筑物外墻敷設(shè)；從接閃器到接地裝置，引下從接閃器到接地裝置，引下線的敷設(shè)應(yīng)盡量短而直。線的敷設(shè)應(yīng)盡量短而直。三、三、建筑物防雷裝置的組成建筑物防雷裝置的組成自然接地體自然接地體即兼作接

15、地用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)即兼作接地用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件，如建筑物的鋼結(jié)構(gòu)、件，如建筑物的鋼結(jié)構(gòu)、行車鋼軌、埋地的金屬管道行車鋼軌、埋地的金屬管道( (可燃可燃液體和可燃?xì)怏w管道除外液體和可燃?xì)怏w管道除外) )等。等。 指埋入土壤中或混凝土基礎(chǔ)中作散流用的金屬導(dǎo)體。接地指埋入土壤中或混凝土基礎(chǔ)中作散流用的金屬導(dǎo)體。接地體分體分人工接地體人工接地體和和自然接自然接地體地體兩種。兩種。人工接地體人工接地體即直接打入地下即直接打入地下專作接地用的經(jīng)加工的各種型鋼專作接地用的經(jīng)加工的各種型鋼或鋼管等。按其敷設(shè)方式可分為垂直接地體和水平接地體?；蜾摴艿取０雌浞笤O(shè)方式可分為垂直接地體和水

16、平接地體。4、接地裝置、接地裝置接地裝置是接地體接地裝置是接地體( (或稱接地極或稱接地極) )和接地線的合稱，它的作用和接地線的合稱，它的作用是把引下線引下的雷電流是把引下線引下的雷電流迅速流散到大地土壤中去。迅速流散到大地土壤中去。（1 1）接地體）接地體三、三、建筑物防雷裝置的組成建筑物防雷裝置的組成 (1)人工人工 接地體接地體: 可分為二類可分為二類 垂直埋設(shè)的接地體垂直埋設(shè)的接地體可采用可采用直徑直徑50mm的鋼管或角鋼，的鋼管或角鋼，長度為長度為2.5m，間隔，間隔5m埋一根，頂端埋深約為埋一根，頂端埋深約為0.8m。用用水平連接線水平連接線將其連成一體。將其連成一體。 自然接地

17、體自然接地體 （基礎(chǔ)接地體）：（基礎(chǔ)接地體）：在高層建筑中，常利在高層建筑中，常利用柱子和基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為引下線和接地體。用柱子和基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為引下線和接地體。利用基礎(chǔ)梁、底板筋做接地體利用基礎(chǔ)梁、底板筋做接地體 利用建筑物鋼筋做引下線利用建筑物鋼筋做引下線利利用建筑物鋼筋做引下線用建筑物鋼筋做引下線 在在高層建筑中，常利用柱子和基礎(chǔ)內(nèi)在高層建筑中，常利用高層建筑中，常利用柱子和基礎(chǔ)內(nèi)在高層建筑中，常利用柱子和基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為引下線和接地體。的鋼筋作為引下柱子和基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為引下線和接地體。的鋼筋作為引下線和接地體。線和接地體。(2)接地線：接地線：接地線是從引下線斷接卡至接地體的連接導(dǎo)體

18、，也是接地體與接地體之間的連接導(dǎo)體。 接地線應(yīng)與水平接地體的截面相同。 （一）靜電的產(chǎn)生 物質(zhì)都是由分子構(gòu)成，分子是由原子構(gòu)成，原子中有帶負(fù)電荷的電子和帶正電荷的質(zhì)子構(gòu)成。在正常狀況下，一個原子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)量相同，正負(fù)平衡，所以對外表現(xiàn)出不帶電的現(xiàn)象。但是電子環(huán)繞于原子核周圍，一經(jīng)外力即脫離軌道，離開原來的原子而侵入其他的原子B，A原子因缺少電子數(shù)而帶有正電現(xiàn)象，稱為陽離子、B原子因增加電子數(shù)而呈帶負(fù)電現(xiàn)象，稱為陰離子。造成不平衡電子分布的原因即是電子受外力而脫離軌道，這個外力包含各種能量(如動能、位能、熱能、化學(xué)能等)在日常生活中，任何兩個不同材質(zhì)的物體接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電 （二）靜電的危害1、靜電的第一種危害來源于帶電體的互相作用。如：在印刷廠里，紙頁之間的靜電會使紙頁粘合在一起，難以分開，給印刷帶來麻煩；在制藥廠里，由于靜電吸引塵埃，會使藥品達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的純度 等等。2、靜電第二種危害是有可能因靜電火花點(diǎn)燃某些易燃物體而發(fā)生爆炸。如：在手術(shù)臺上，靜電火花可能引起麻醉劑的爆炸，傷害醫(yī)生和病人；在煤礦，靜電火花則會引起瓦斯爆炸，會導(dǎo)致工人死傷，礦井報(bào)廢 （三）靜電