《防雷安全知識(shí)》word版

1、防雷雷電的形成 雷電是常見(jiàn)的、無(wú)法控制的一種自然現(xiàn)象。它是雷云帶有不同極性電荷積聚的云團(tuán)，在一定條件下對(duì)大地或大地上物體（人、畜、房屋、各種設(shè)備）發(fā)生放電，或者雷云與雷云之間相互放電。雷云的形成與大氣溫度、濕度和地形等有關(guān)，是自然力中強(qiáng)有力的靜電放電現(xiàn)象。雷云中電荷的形成有各種理論，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)它進(jìn)行了長(zhǎng)期的觀察和研究，目前還沒(méi)有一種理論可以滿意地解釋全部雷電現(xiàn)象。雷云是構(gòu)成雷電的基本條件。云是由地面蒸發(fā)的水蒸氣形成的，云中小水滴受強(qiáng)烈氣流吹襲后，分裂成更小一些大、小水滴，同時(shí)帶上不同極性的電荷。其中較大的水滴帶正電，一部分成為雨而降落到地面；另一部分仍留在空中。較小的水滴帶負(fù)電，這些懸浮在空

2、中帶正、負(fù)電的大、小水滴有時(shí)被氣流攜帶，吹集在一起形成雷云。所以說(shuō)雷云是帶有不同極性電荷聚積的云團(tuán)。也有人根據(jù)冰晶組成的云帶正電，而水滴組成的云帶負(fù)電的發(fā)現(xiàn)，認(rèn)為由飽和熱空氣凝成的水滴，上升到高空中遇冷，結(jié)成冰粒、冰塊后逐漸下降，在降落途中會(huì)沾住相遇的水滴，于是冰?；虮鶋K周圍形成一層水膜，在冰粒（塊）與水膜的界面上產(chǎn)生電位差，冰粒（塊）帶負(fù)電，水膜帶正電。此后隨著冰粒（塊）沾住的水滴不斷增多，水膜不斷加厚，它們的下降速度也加快，最后水膜層被上升的氣流吹散，成為許多帶正電的小水滴，這些小水滴被上升的氣流帶到云層的頂部，在那里遇冷凝結(jié)，并形成帶正電的冰晶區(qū)。而冰粒（塊）則下降到云層底部并融化形成帶

3、負(fù)電的液水區(qū)。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，證明在冰晶區(qū)和液水區(qū)之間可以產(chǎn)生幾十伏到幾百伏的電位差。另外，當(dāng)熱氣團(tuán)和冷氣團(tuán)水平移動(dòng)時(shí)，在它們相遇的鋒面上，冷氣團(tuán)因密度大而留在下面，熱氣團(tuán)因受擠抬上升，于是形成巨大的雷云，它波及范圍較大，可達(dá)數(shù)十到數(shù)百公里。據(jù)觀測(cè)，大多數(shù)（約85%）的雷云是頂部帶正電，底部帶負(fù)電。由此可見(jiàn)，水蒸氣和強(qiáng)烈氣流是形成雷云的必要條件。隨著雷云上下部分電荷的聚積，雷云的電位逐漸升高，產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度也越大，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到106V/m以上時(shí),雷云之間的氣體被擊穿而發(fā)生火花放電，即閃電。當(dāng)雷云較低時(shí)，會(huì)使大地感應(yīng)出與雷云底端符號(hào)相反的電荷，構(gòu)成云-地電場(chǎng)，當(dāng)這個(gè)電場(chǎng)的強(qiáng)度足以擊穿地面空氣時(shí)，

4、雷云與大地之間發(fā)生放電，即落地雷。放電時(shí)放出強(qiáng)烈閃光，由于放電時(shí)溫度高達(dá)20000，空氣受熱急劇膨脹，發(fā)生爆炸的雷鳴聲，這就是閃電和雷鳴。因此，雷云的放電，可以在雷云之間。也可能在雷云與大地（或地面物體）之間。雷電的種類按雷電的不同形狀可以分為以下幾種：1.線狀雷電線狀雷電是最常見(jiàn)的，它是發(fā)生在雷云和大地之間的放電，稱作直接雷。它是呈曲折的枝叉縱橫的巨型電弧放電，其通道長(zhǎng)23km，甚至大于10km。先導(dǎo)放電當(dāng)雷云接近地面時(shí)，在地面感應(yīng)出異性電荷，這樣雷云和大地就形成一個(gè)巨大的、以空氣為絕緣介質(zhì)的電容器。雷云中的電荷分布不是均勻的，而是形成許多堆積中心，地面也是高低不平的，因此，其間電場(chǎng)強(qiáng)度也是

5、不均勻的。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到250300kV/m時(shí)，就能擊穿其間的空氣，發(fā)生雷云向大地發(fā)展的跳躍式先驅(qū)放電，發(fā)聲閃光。雷云以1001000km/s的平均速度跳躍式的向地面前進(jìn)，每次跳躍前進(jìn)約50m，約停頓3050s，延續(xù)時(shí)間為0.0050.01s。當(dāng)雷云距地面約100m的時(shí)候其電場(chǎng)強(qiáng)度增大，地面或地面上的突出物發(fā)出上行先導(dǎo)，平均前進(jìn)速度為100300km/s，上、下行先導(dǎo)相互吸引而匯合，構(gòu)成雷電通道。這時(shí)候雷電流并不大，只有200300A，閃光亦不很亮。主放電當(dāng)先驅(qū)放電達(dá)到大地時(shí)，即發(fā)生大地向雷云發(fā)展的極明亮的主放電。其放電電流可達(dá)幾萬(wàn)至數(shù)十萬(wàn)安，放電速度約為60000100000km/s（即約為

6、光速的1/51/3），放電時(shí)間僅50100s。在主放電過(guò)程中，形成2500030000高溫，使空氣受熱強(qiáng)烈膨脹和壓縮，發(fā)出巨大的沖擊波，即雷鳴。同時(shí)空氣強(qiáng)烈發(fā)光，即閃電。主放電是雷害的主要原因，它的電、熱、機(jī)械效應(yīng)造成各種雷擊事故。主放電電量不超過(guò)1庫(kù)侖，占全部閃電放電量的1020%。余輝放電主放電向上發(fā)展，到云端即告結(jié)束，然后云中的參與電荷經(jīng)過(guò)主放電通道流下來(lái)，繼續(xù)一段較長(zhǎng)時(shí)間的放電過(guò)程，余光延續(xù)時(shí)間約0.030.15s，電流為1001000A，但占全部閃電放電量的8090%，此時(shí)發(fā)出的微弱亮光稱余輝。大約50%的直擊雷有重復(fù)放電性質(zhì)，平均每次雷擊有三、四個(gè)沖擊，最多能出現(xiàn)幾十個(gè)沖擊。第一個(gè)

7、沖擊的先驅(qū)放電時(shí)跳躍式先驅(qū)放電，第二個(gè)以后沖擊的先驅(qū)放電是箭形先驅(qū)放電，其放電時(shí)間僅約0.001s。全部放電時(shí)間一般不超過(guò)500ms。2.片狀雷電片狀雷電的電弧通道成片狀，發(fā)聲在雷云之間，對(duì)人們影響不大。3.球狀雷電球狀雷電是一種特殊的雷電現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱“球雷”?！扒蚶住笔且环N紫色或紅色的發(fā)光球體，直徑從幾毫米到幾十米，存在時(shí)間一般為35s?！扒蚶住蓖ǔＪ茄刂孛娲蠹s以2m/s的速度滾動(dòng)或在空中飄行，并且還會(huì)通過(guò)縫隙進(jìn)入室內(nèi)?！扒蚶住迸龅浇ㄖ锉憧砂l(fā)生爆炸，并往往引起燃燒。三、雷電的危害雷電不僅能擊斃人、畜，劈裂樹林、電桿，破壞建筑物及各種工農(nóng)業(yè)設(shè)施，還能引起火災(zāi)和爆炸事故。雷電的火災(zāi)危險(xiǎn)性主要表

8、現(xiàn)在雷電放電時(shí)所出現(xiàn)各種物理效應(yīng)和作用。雷云內(nèi)部的放電一般不會(huì)造成危害，雷云對(duì)大地放電則可能造成傷害。它造成的危害分為直接雷電、間接雷電和雷電波侵入等。直接雷電危害直接雷擊造成電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，它們的破壞作用都是很大的。電效應(yīng)當(dāng)雷云對(duì)大地放電時(shí)，雷電流直接通過(guò)具有電阻和電感的物體時(shí)，因雷電流的變化率很大（幾十微妙時(shí)間內(nèi)變化幾萬(wàn)或幾十萬(wàn)安），能產(chǎn)生高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏甚至數(shù)十萬(wàn)伏的沖擊電壓，足以燒毀電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)、電力變壓器、斷路器、絕緣子等電器設(shè)備的絕緣，燒斷電線或劈裂電桿，造成大規(guī)模停電；絕緣損壞還能引起短路，導(dǎo)致可燃、易燃、易爆物品的火災(zāi)或爆炸；反擊的電火花也可能引起火災(zāi)或爆炸；絕緣破壞還

9、會(huì)造成高壓竄入低壓和設(shè)備漏電隱患，可能引起嚴(yán)重的觸點(diǎn)事故；巨大的雷電流流入地下，會(huì)在雷擊點(diǎn)及其連接的金屬部分產(chǎn)生極高的對(duì)地電壓，可能直接導(dǎo)致接觸電壓和跨步電壓的觸電事故。熱效應(yīng)因?yàn)楹芨叩睦纂娏魍ㄟ^(guò)導(dǎo)體時(shí)，能使放電通道的溫度高達(dá)數(shù)萬(wàn)度，在極短的時(shí)間內(nèi)將轉(zhuǎn)換成大量的熱能。雷擊點(diǎn)的發(fā)熱能量約為50020000J，這一能量可熔化50200mm2的圓鋼。當(dāng)金屬油罐遭到雷擊時(shí)，雷擊部位產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，使油罐金屬熔化、飛濺而點(diǎn)燃油蒸氣，引起火災(zāi)或爆炸事故。機(jī)械效應(yīng)雷電流作用于非導(dǎo)體（如磚、混凝土罐、房屋、樹木和山石等）上，由于雷電的熱效應(yīng)，使被擊物縫隙（樹木內(nèi)部的纖維縫隙、磚石結(jié)構(gòu)中間的縫隙）中的氣體劇烈膨

10、脹，同時(shí)使水分及其物質(zhì)分解為大量氣體，因而在被雷擊物體內(nèi)部出現(xiàn)強(qiáng)大的機(jī)械壓力，至使被擊物體遭受嚴(yán)重破壞或造成爆炸，機(jī)械效應(yīng)對(duì)非金屬罐存在極大的威脅。此外，同性電荷之間的靜電斥力、電流拐彎處的電磁推力也有很強(qiáng)的破壞作用。發(fā)生雷擊時(shí)氣浪也有一定的破壞作用。間接雷電危害雷電的間接危害分為雷電流引起的靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)的危害。靜電感應(yīng)雷云的靜電感應(yīng)危害是指帶電的雷云接近地面時(shí)。對(duì)導(dǎo)體感應(yīng)處于雷云符號(hào)相反的電荷。發(fā)生雷擊時(shí)，雷云的電荷迅速消失，處于雷云與大地之間放電通路中的接地導(dǎo)體其感應(yīng)電荷能迅速消失，處于雷云與大地之間放電通路中的接地導(dǎo)體其感應(yīng)電荷能迅速消失，使雷云與大地間電場(chǎng)消失。對(duì)地絕緣導(dǎo)體或非導(dǎo)

11、體等建筑物或設(shè)備頂部的大量感應(yīng)電荷不能迅速流入地殼，將呈現(xiàn)出因感應(yīng)靜電荷而產(chǎn)生很高的對(duì)地電壓。這種對(duì)地電壓成為靜電感應(yīng)電壓。靜電感應(yīng)電壓往往高達(dá)幾萬(wàn)伏，可以擊穿數(shù)十厘米的空氣間隙，發(fā)生火花放電，這種放電電流很小，但足以引起可燃?xì)怏w燃燒或爆炸。如浮頂油罐浮頂上的感應(yīng)電荷與油罐壁放電，引起浮頂罐的雷擊起火。金屬油罐接地良，不易形成靜電感應(yīng)電壓；若接地不良則靜電感應(yīng)電壓可以引起不連接處擊穿空氣，而形成火花放電。室外架空管道若不接地，在平行線的兩管之間或絕緣法蘭墊片兩側(cè)間，可以擊穿空氣，而形成火花放電。非金屬油罐上，因感應(yīng)電荷不易導(dǎo)走，同性電荷間產(chǎn)生了沖擊性的相持作用，可用非金屬罐炸裂?？梢?jiàn)雷云靜電感

12、應(yīng)的危害和直接雷電危害一樣，可引起火災(zāi)爆炸事故。電磁感應(yīng)雷電具有很高的電壓和很大的電流，同時(shí)又是在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的。當(dāng)雷電流通過(guò)導(dǎo)體而導(dǎo)入大地時(shí)，在其周圍的空間里，將產(chǎn)生強(qiáng)大的叫變電磁場(chǎng)。不僅會(huì)使處在這一電磁場(chǎng)中的導(dǎo)體感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)，而且還會(huì)再勾成閉合回路的金屬物上產(chǎn)生感應(yīng)電流。這時(shí)如回路上有的地方接觸電阻很大或有缺口，就會(huì)局部發(fā)熱或擊穿缺口間空氣，而形成火花放電，引燃可燃?xì)怏w。金屬油罐接地、室外架空管道跨接并接地、泵房?jī)?nèi)機(jī)泵管道接地都可導(dǎo)走電磁感應(yīng)電流。雷電波侵入危害雷擊在架空線路、金屬管道上會(huì)產(chǎn)生沖擊電壓，使雷電波沿線路或管道迅速傳播（傳播速度分別為0.15m/s和0.3m/s）若侵入

13、建筑物內(nèi)，可造成配電裝置和電器線路絕緣層擊穿產(chǎn)生短路，或是建筑物內(nèi)的易燃、易爆物品燃燒或爆炸。防雷裝置上的高電壓對(duì)建筑物的反擊作用當(dāng)防雷裝置接收雷擊時(shí)，再接閃器、引下線和接地體上都具有很高的電壓，它足以擊穿3m以內(nèi)的空氣，而形成火花放電，這種現(xiàn)象稱為“反擊”。如防雷裝置與建筑物內(nèi)、外的電氣設(shè)備、電氣線路或其他金屬管道的距離小于3m時(shí)它們之間就會(huì)產(chǎn)生放電，可引起電氣設(shè)備絕緣破壞、金屬管道擊穿，甚至造成易燃、易爆物品著火和爆炸。據(jù)報(bào)導(dǎo)，國(guó)內(nèi)外發(fā)生油罐雷擊起火的事故并不少，起火的原因往往是灌頂?shù)目卓诖蜷_(kāi)，雷電經(jīng)過(guò)未蓋蓋的透光孔或透氣管引入罐內(nèi)，或者是孔口沒(méi)有用呼吸閥或阻火器之類設(shè)施。1980年5月3

14、0日遵義某石油庫(kù)一個(gè)3000m3的覆土隱蔽罐遭雷擊，火焰在呼吸閥周圍燃燒2分鐘，未能引起油罐內(nèi)著火，這說(shuō)明呼吸閥和阻火器起了阻火作用。浮頂油罐起火原因往往是浮頂與油罐壁的電氣連接不好。因此雷雨時(shí)禁止打開(kāi)量油口。四、防雷裝置常見(jiàn)的防雷裝置有避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器。一套完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。上述針、線、網(wǎng)帶實(shí)際上都只是接閃器，而避雷器是一種專門的防雷設(shè)備。避雷針主要用來(lái)保護(hù)露天變配電設(shè)備、保護(hù)建（構(gòu)）筑物。避雷線主要用來(lái)保護(hù)電力線路。避雷網(wǎng)和避雷帶主要用來(lái)保護(hù)建筑物。避雷器主要用來(lái)保護(hù)電力設(shè)備等?？傊?，防雷裝置能防止直接雷擊或?qū)⒗纂娏饕氪蟮?，以保證人身及建（

15、構(gòu)）筑物的安全。油罐中儲(chǔ)存大量易燃、可燃油品，一旦遭到雷擊，可能發(fā)生嚴(yán)重的火災(zāi)爆炸事故，因此油罐防雷問(wèn)題已引起人們的重視?，F(xiàn)就目前常用的防止油罐遭受直接雷擊的防雷裝置避雷針敘述如下：避雷針?lè)譃楠?dú)立避雷針和附設(shè)避雷針。獨(dú)立避雷針是離開(kāi)建筑物單獨(dú)裝設(shè)的;附設(shè)避雷針是裝設(shè)在建（構(gòu)）筑物上的。1.避雷針的結(jié)構(gòu)接閃器接閃器由稱受雷器，是直接接收雷電的金屬構(gòu)件。其所用材料、尺寸應(yīng)能滿足機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕的要求，還要求有足夠的熱穩(wěn)定性，亦能隨雷電流的熱破壞作用。避雷針一般采用鍍鋅圓鋼或者打扁并焊接封口的鍍鋅鋼管制成。針長(zhǎng)1m以下者，圓鋼直徑不得小于12mm，鋼管直徑不得小于20mm。針長(zhǎng)12m以下者，圓鋼直徑

16、不得小于16mm，鋼管直徑不得小于25mm。引下線引下線為避雷裝置的中段部分，上接接閃器，下接接地裝置。其作用是將雷電流自接閃器引入接地裝置。引下線所用材料的要求和接閃器相同。引下線應(yīng)短而直，避免轉(zhuǎn)彎和穿越鐵管閉合結(jié)構(gòu)，以防止雷電流通過(guò)時(shí)因電磁感應(yīng)而形成火花放電。引下線一般采用圓鋼或扁鋼。圓鋼直徑不得小于8mm，扁鋼厚度不得小于4mm，截面積不得小于48mm2。如用鋼絞線作引下線，其截面積不應(yīng)小于25mm2。利用鋼筋混凝土桿或鋼結(jié)構(gòu)支架制成受雷器時(shí)，可以利用鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)支架本身作為引下線；金屬油罐本身亦可作為引下線，不必另設(shè)引下線。接地裝置接地裝置是防雷裝置的重要組成部分。它是指埋設(shè)在地下的接

17、地體和接地線的總稱，是用來(lái)向大地泄放雷電流，限制防雷裝置對(duì)低電壓不致過(guò)高。接地體 接地體可分垂直、水平和復(fù)合的三種形式。垂直接地體。垂直接地體是垂直埋設(shè)的接地體，一般采用直徑為1025mm的圓鋼，4040510505mm的角鋼或直徑為2550mm、壁厚為3.5mm的鋼管。垂直接地體長(zhǎng)度一般為2.5mm，太短了增加接地電阻，太長(zhǎng)了施工困難，還增加鋼材的消耗，而且接地電阻減少甚微。垂直接地體一般有兩根以上的圓鋼、角鋼或鋼管組成，可以成排布置，也可以環(huán)形布置。圓鋼、角鋼或鋼管上端用圓鋼或扁鋼連接成一個(gè)整體。為了減少相鄰兩接地體的屏蔽效應(yīng)，兩垂直接地體之間的距離一般應(yīng)為35m，當(dāng)受到地位限制時(shí)可適當(dāng)減

18、少，但不應(yīng)小于垂直接地體的長(zhǎng)度。水平接地體。水平接地體是水平埋設(shè)的接地體，一般采用直徑為1016mm的圓鋼或截面積為100mm2的扁鋼。水平接地體多呈放射性布置，也可成排布置或環(huán)形布置。復(fù)合接地體。為了提高接地裝置材料的利用率，也可采用有多垂直接地體和水平接地體組成的復(fù)合接地體。接地體若埋設(shè)在腐蝕性較強(qiáng)的土壤中，應(yīng)采取鍍鋅等防腐措施或加大接地體截面積。為了保證不受機(jī)械損傷，并減少下幾種土壤可能曬干而使接地電阻增大的影響，接地體埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.50.8mm。接地體不要埋設(shè)在垃圾、灰渣等地帶，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)造成絕緣，影響雷電流順利地導(dǎo)入大地。為了防止雷電反擊，接地體埋設(shè)位置具備保護(hù)的建(構(gòu))筑

19、物不應(yīng)小于3m,并應(yīng)遠(yuǎn)離受高溫影響而使土壤電阻率升高的地方。為了防止跨步電壓傷人，在埋設(shè)接地體處的地面上應(yīng)鋪5080mm后的瀝青絕緣層。（2）接地線 接地線一般采用截面積不小于124mm的扁鋼或直徑不小于8mm的圓鋼，其截面積亦可與接地極截面積相同。為了保證可靠的電接觸，接地線與接地體的連接應(yīng)采用搭接，焊縫長(zhǎng)度應(yīng)大于扁鋼寬度的2倍或圓鋼直徑的6倍。如用螺栓連接必須擰緊，并且將軟絞線端頭焊固在供螺栓連接的線夾頭內(nèi)，其墊圈應(yīng)鍍鋅。金屬油罐本身雖是導(dǎo)體，但因底部徒有防腐層，并且又是設(shè)置在瀝青、砂基上面，影響了油罐的靜電電荷的泄漏。因此，應(yīng)設(shè)接地線與接地體連接，接地線焊在油罐的下邊緣處。其作用除了做防

20、雷接地外，還可以導(dǎo)除靜電，防止靜電引起火災(zāi)。每個(gè)油罐都應(yīng)采用重復(fù)接地。各種容積的油罐常用避雷針和接地體的數(shù)量見(jiàn)下表1表1 常見(jiàn)油罐避雷針及接地體數(shù)量表 油罐容積名 稱100700mm310003000m35000m3避雷針接地體1233442、避雷針的保護(hù)作用雷電先導(dǎo)總是向電場(chǎng)強(qiáng)度最大的方向發(fā)展，因?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)越大的方向上，空氣越易被擊穿。較高建筑物與雷云之間距離較近，在高建筑物上電場(chǎng)強(qiáng)度較大。在某一高度上，由于避雷針造成一定高度范圍內(nèi)的空間電場(chǎng)開(kāi)始發(fā)生畸變，畸變的電場(chǎng)對(duì)下行先導(dǎo)的發(fā)展路線將發(fā)生影響，是先導(dǎo)開(kāi)始定向前進(jìn)，直到與避雷針相接，我們把畸變電場(chǎng)能夠造成下行先導(dǎo)定向發(fā)展的高度成為“定向高度”。

21、定向高度大小受到避雷針高度、周圍其它物體的高度及雷云帶電多少的影響。一般來(lái)說(shuō)，避雷針高度越高、其它物體越低、雷云帶電量越大，定向高度就越高。當(dāng)雷云的下行先導(dǎo)在較高的高度時(shí)，其發(fā)展方向僅由雷電下行先導(dǎo)本身及其周圍氣體電離情況決定，不受地面物體影響，但是當(dāng)雷云下行先導(dǎo)前進(jìn)到距地面一定高度時(shí)，即雷電定向高處，不受地面物體影響，但是當(dāng)雷云下行先導(dǎo)前進(jìn)到距地面一定高度時(shí)，即雷電定向高處，雷云下行先導(dǎo)放電的方向受地面物體的影響。例如，某一地區(qū)項(xiàng)鏈兩塊土壤，導(dǎo)電率相差較大，由于雷云的下行先導(dǎo)接近地面時(shí)，是地面（或物體）受到感應(yīng)，而引起地面或物體產(chǎn)生于雷云相反電荷的聚積，這種聚積向土壤導(dǎo)電率高的方向發(fā)展，這就

22、是雷電“擇地而擊”的現(xiàn)象。避雷針正好起到了這個(gè)作用，由于避雷針高度較高，并且具有良好的接地，隨著下行先導(dǎo)的帶電，避雷針上因靜電感應(yīng)而聚積了與雷云相反的電荷，使其針上和附近的電場(chǎng)強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，所以當(dāng)雷云的下行先導(dǎo)前進(jìn)到定向高度時(shí)，電場(chǎng)開(kāi)始發(fā)生畸變，雷云下行先導(dǎo)放電途徑由原來(lái)可能向被保護(hù)設(shè)備發(fā)展的方向轉(zhuǎn)到避雷針本身，然后將雷電流按預(yù)定通路導(dǎo)入大地，這就是避雷針的保護(hù)作用原理。五、防雷措施（一）建(構(gòu))筑物的防雷措施1防雷裝置防雷裝置是利用其高處被保護(hù)物的突出物體，把雷引向自身，然后通過(guò)引下線和接地裝置，把雷電流泄入大地，以保護(hù)人身或建（構(gòu)）筑物免受雷擊。常見(jiàn)的防雷裝置有：避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶、避

23、雷線、避雷器等。防雷裝置主要由接閃器、引下線和接地體三部分組成。根據(jù)保護(hù)的對(duì)象不同，接閃器可選用避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)或避雷帶。避雷針主要用作露天變電所、建筑物和構(gòu)筑物等的保護(hù)措施；避雷線主要作為電力線路的保護(hù)；避雷網(wǎng)和避雷帶主要作為建筑物的保護(hù)。避雷器和保護(hù)減息是防止雷電侵入波的一種保護(hù)裝置，主要作為電氣設(shè)備和架空線路防止雷電波損害。2電離防雷電力防雷是一種新技術(shù)。他由頂部的電離裝置、地下的電流收集裝置及連接線組成。電離防雷裝置不是通過(guò)控制雷擊點(diǎn)來(lái)防止雷擊事故，而是利用雷云的感應(yīng)作用，或采用放射性元素在電離裝置附近形成強(qiáng)電場(chǎng)，使空氣電離，產(chǎn)生向雷云移動(dòng)的離子流。這樣雷云所帶電荷變得以緩慢中和

24、并泄漏，從而使空間電場(chǎng)強(qiáng)度不超過(guò)空氣的擊穿強(qiáng)度，消除落雷條件，抑制雷擊發(fā)生。3工藝裝置內(nèi)露天布置的塔、容器的防雷措施當(dāng)塔、容器的頂板厚度等于或大于4mm時(shí)，可不設(shè)避雷針保護(hù)，但必須設(shè)防雷接地。4可燃?xì)怏w、液化烴、可燃液體儲(chǔ)罐的防雷措施（1）可燃?xì)怏w、液化烴、可燃液體的鋼罐，必須設(shè)防雷接地。避雷針(線）的保護(hù)范圍，應(yīng)包括整個(gè)儲(chǔ)罐。（2）阻火器的甲B、乙類可燃液體地面上固定頂罐，當(dāng)頂板厚度等于或大于4mm時(shí)，可不設(shè)避雷針（線）。當(dāng)頂板厚度小于4mm時(shí)，應(yīng)裝設(shè)避雷針（線）。（3）丙類液體儲(chǔ)罐，可不設(shè)避雷針（線），但必須設(shè)防感應(yīng)雷接地。（4）浮頂油罐可不設(shè)避雷針（線），但應(yīng)將浮頂與罐體用兩根截面不小于

25、25mm2軟鋼做電氣連接。（5）浮頂油罐可不設(shè)避雷針（線），但應(yīng)接地。（6）鋼油罐的防雷接地點(diǎn)，不應(yīng)少于兩處。接地點(diǎn)沿油罐周長(zhǎng)的間距，不宜大于30m。當(dāng)灌頂裝有避雷針或利用罐體作接閃器時(shí)，接地電阻不宜大于10。當(dāng)油罐僅作防感應(yīng)雷接地時(shí)，接地電阻不大于30。（7）覆土油罐的罐體及罐室的金屬構(gòu)件以及呼吸法、量油孔等金屬附件應(yīng)做電氣連接并接地。沖擊接地電阻不大于10。5建（構(gòu)）筑物的防雷措施（1）建（構(gòu)）筑物的防雷分類1）第一類防雷建筑物 凡制造、使用或儲(chǔ)存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量爆炸物質(zhì)的建筑物，因電火花引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡。具有0區(qū)或10區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物。具有1區(qū)爆炸

26、危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物，因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡。2）第二類防雷建筑物制造、使用或儲(chǔ)存爆炸物質(zhì)的建筑物，且電火花不宜引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡。具有1區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物，且電火花不宜引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡。具有2區(qū)或11區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物。工業(yè)企業(yè)內(nèi)有爆炸危險(xiǎn)的露天鋼制封閉氣罐。預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.06次/年的部、省級(jí)辦公建筑物及其他重要或人員密集的公共建筑物。預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.3次/年的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。3）第三類防雷建筑物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.06次/年，且小于或等于0.3次/年的住宅、辦公樓等一般性建筑物。預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于

27、或等于0.06次/年的一般性工業(yè)建筑物。根據(jù)雷擊后對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響及產(chǎn)生的后果，并結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀蟆⒌匦?、地質(zhì)及周圍環(huán)境等因素，確定需要防雷的21區(qū)、22區(qū)、23區(qū)或在危險(xiǎn)環(huán)境。在平均雷日打魚15天/年的地區(qū)，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷日小于或等于15天/年的地區(qū)高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。（2）防雷措施1）第一類防雷建筑物的防雷措施防直擊雷的措施a.設(shè)獨(dú)立避雷針或架空避雷線（網(wǎng)），架空避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于5m5m或6m4m。 b.獨(dú)立避雷針的桿塔、架空避雷線的端部和架空避雷網(wǎng)的各支柱處應(yīng)至少設(shè)一根引下線。對(duì)用金屬制成或有焊接、綁扎連接鋼筋

28、網(wǎng)的桿塔、支柱，宜利用其作為引下線。 c.獨(dú)立避雷針、架空避雷線或架空避雷網(wǎng)應(yīng)有獨(dú)立的接地裝置，每一引下線的沖擊接地電阻不宜大于10，在土壤電阻率高的地區(qū)，可適當(dāng)增大沖擊接地電阻。 d.獨(dú)立避雷針和架空避雷線（網(wǎng)）的支柱及其接地裝置至被保護(hù)建筑物及與其有聯(lián)系的管道、電纜等金屬物質(zhì)間的距離（見(jiàn)下圖），應(yīng)符合下列表達(dá)式的要求，但不得小于3m。 地上部分： 當(dāng)hx 5 Ri 時(shí)， Sa1 0.4(Ri+0.1hx) 當(dāng) hxi 5 Ri 時(shí)， Sa1 0.1(Ri + 0.1 hx)地下部分： Sei 0.4 Ri式中 Sa1空氣中距離，m； Sei地中距離，m； Ri獨(dú)立避雷針或架空避雷線（網(wǎng)）支

29、柱處接地裝置的沖擊接地電阻，； hx被保護(hù)物或計(jì)算點(diǎn)的高度，m 。hx被保護(hù)物金屬管道hSa1Sa1SeiLRiRi防雷裝置至被保護(hù)物的距離防雷電感應(yīng)的措施a.建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼窗較大金屬物和突出屋面的放散管、燈管等金屬物，均應(yīng)接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上。金屬屋面周邊每隔1824m應(yīng)采用引下線接地一次。現(xiàn)場(chǎng)澆制的或由預(yù)制構(gòu)件組成的鋼筋混凝土屋面，其鋼筋宜綁扎或焊接成閉合回路，并每隔1824m采用引下線接地一次。b.平行敷設(shè)的管道、構(gòu)架和電纜金屬外皮等長(zhǎng)金屬物，其凈距小于100mm時(shí)應(yīng)用金屬線跨接，跨接點(diǎn)的間距不應(yīng)大于30m；交插凈距小于100mm時(shí)，其交叉處亦

30、應(yīng)跨接。c.防雷電感應(yīng)的接地裝置應(yīng)和電氣設(shè)備接地裝置公用，其工頻接地電阻不應(yīng)大于10，屋內(nèi)接地干線與防雷電感應(yīng)接地裝置的連接，不應(yīng)少于兩處。防止雷電波侵入的措施a.壓線路宜全線采用電纜直接埋地敷設(shè)，在入戶端應(yīng)將電纜的金屬外皮、鋼管接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上。當(dāng)全線采用電纜有困難時(shí)，可采用鋼筋混凝土桿和鐵橫擔(dān)的架空線，并應(yīng)使用一段金屬鎧裝電纜或護(hù)套電纜穿鋼管直接埋地引入，埋地長(zhǎng)度應(yīng)符合下列表式的要求，但不應(yīng)小于15m：L2式中 L金屬鎧裝電纜或護(hù)套電纜穿鋼管理于地中的長(zhǎng)度，m； 埋電纜處的土壤電阻率，m在電纜與架空線連接處，還應(yīng)裝設(shè)避雷器、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳、金具等應(yīng)連在一起接地，其

31、沖擊接地電阻不應(yīng)大于10。b.架空金屬管道，在進(jìn)出建筑處，應(yīng)與防雷電感應(yīng)的接地裝置相連。距離建筑物100m內(nèi)的管道，應(yīng)每隔25m左右接地一次，其沖擊電阻不應(yīng)大于20，并宜利用金屬支架或鋼筋混凝土支架的焊接、綁扎鋼筋網(wǎng)作為引下線，其鋼筋混凝土基礎(chǔ)宜作為接地裝置。埋地或地溝內(nèi)的金屬管道，在進(jìn)出建筑物處宜應(yīng)與防雷電感應(yīng)的接地裝置相連。c.當(dāng)建筑物太高或其他原因難以裝設(shè)獨(dú)立避雷針、架空避雷線、避雷網(wǎng)時(shí)，可將避雷針或網(wǎng)格不大于5mm或6m4m的避雷網(wǎng)或由其混合組成的接閃器直接裝在建筑物上。避雷網(wǎng)應(yīng)敷設(shè)在宜受雷擊的部位，并必須符合下列要求：所有避雷針應(yīng)采用避雷帶互相連接；引下線不應(yīng)少于兩根，并應(yīng)沿建筑物四

32、周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距不應(yīng)大于12m；建筑物應(yīng)裝設(shè)均壓環(huán)，環(huán)間垂直距離不應(yīng)大于12m，所有引下線、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)和金屬設(shè)備均應(yīng)連在環(huán)上，均壓環(huán)可利用電氣設(shè)備的接地干線環(huán)路；防直擊雷的接地裝置應(yīng)圍繞建筑物敷設(shè)呈環(huán)形接地體，每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10，并應(yīng)和電氣設(shè)備接地裝置及所有進(jìn)入建筑物的金屬管道相連，此接地裝置可兼作防雷電感應(yīng)之用；當(dāng)建筑物高于30m時(shí)，采取以下防側(cè)擊的措施，從30m起每隔不大于6m沿建筑物四周設(shè)水平避雷帶并與引下線相連，30m級(jí)以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接；在電源引入的總配電箱處宜裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)器。當(dāng)樹木高于建筑物且不再接閃器保護(hù)范圍之內(nèi)時(shí)

33、，樹木與建筑物之間的凈距不應(yīng)小于5m。2）第二類防雷建筑物的防雷措施防直擊雷的措施a.采用在建筑物上裝設(shè)避雷網(wǎng)帶或避雷針或其混合組成的接閃器。避雷網(wǎng)帶應(yīng)沿宜受雷擊的部位敷設(shè)，并應(yīng)在整個(gè)屋面形成不大于10m10m或12m18m的網(wǎng)格。所有避雷針應(yīng)采用補(bǔ)雷帶相互連接。b.引下線不少于兩根，并應(yīng)沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距不應(yīng)大于18m。當(dāng)僅利用建筑物四周的鋼柱或柱子鋼筋作為引下線時(shí)，可按跨度設(shè)引下線，但引下線的平均間距不應(yīng)大于18m。c.每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10。防直擊雷接地宜和防雷電感應(yīng)、電氣設(shè)備等接地共用同一接地裝置，并宜于埋地管道相連；當(dāng)不共用、不相連時(shí)，兩者間在地中的距離

34、應(yīng)符合下列表達(dá)式的要求，但不應(yīng)小于2m。Se20.3kcRi式中 Se2地中距離，m；kc分流系數(shù)，但跟引下線為1，兩根引下線接閃器不成閉合環(huán)的多根引下線應(yīng)為0.66，接閃器成閉合環(huán)或網(wǎng)狀的多根引下線應(yīng)為0.44。防雷電感應(yīng)的措施a.建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架等主要金屬物，應(yīng)就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置上，可不另設(shè)接地裝置。b.平行敷設(shè)的管道、構(gòu)架和電纜金屬外皮等長(zhǎng)金屬物，與第一類建筑物相同，但長(zhǎng)金屬物連接處可不跨接。c.建筑物內(nèi)防雷電感應(yīng)的接地干線與接地裝置的連接不應(yīng)少于兩處。防止雷電波侵入的措施a.當(dāng)?shù)蛪壕€路全長(zhǎng)采用埋地電纜或敷設(shè)在架空金屬線槽內(nèi)的電纜引入時(shí)，在入戶端應(yīng)

35、將電纜金屬外皮、金屬線槽接地；對(duì)第二類防雷建筑物中第、條規(guī)定的建筑物，上述金屬物上應(yīng)與防雷的接地裝置相連。b.第三類建筑物中第、條規(guī)定的建筑物，其低壓電源線路應(yīng)符合下列要求：低壓架空線應(yīng)該換一段埋地金屬鎧裝電纜或護(hù)套電纜穿鋼管直接埋地引入，其要求同第一類防雷建筑物防雷電波侵入措施中第a條的規(guī)定。平均雷暴日小于30天/年地區(qū)的建筑物，可采用低壓架空線直接引入建筑物內(nèi)，但在入戶處應(yīng)裝設(shè)避雷器或設(shè)23mm的空氣間隙，并應(yīng)與絕緣子鐵腳、金具連在一起接到防雷的接地裝置上，其沖擊接地電阻不應(yīng)大于5。入戶處的三級(jí)電桿絕緣子鐵腳、金具應(yīng)接地。靠近建筑物的電桿，其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10，其余兩基電桿不應(yīng)大于2

36、0。c.第二類防雷建筑物中第、條規(guī)定的建筑物，其低壓電源線路應(yīng)符合下列要求：當(dāng)?shù)蛪杭芸站€轉(zhuǎn)換金屬鎧裝電纜或護(hù)套電纜穿鋼管直接埋地引入時(shí)，其埋地長(zhǎng)度應(yīng)大于或等于15m，并應(yīng)符合上跳的有關(guān)規(guī)定。當(dāng)架空線直接引入時(shí)，在入戶處應(yīng)加裝避雷器，并將其與絕緣子鐵腳、金具連在一起接到電氣設(shè)備的接地裝置上，靠近建筑物的兩基電桿上的絕緣子鐵腳應(yīng)接地，其沖擊接地電阻不應(yīng)大于30。d.架空和直接埋地的金屬管道，在進(jìn)出建筑物處應(yīng)就近與防雷的接地裝置相連；當(dāng)不相連時(shí)，架空管道應(yīng)接地，其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10。第二類防雷建筑物中第、條規(guī)定的建筑物，引入、引出該建筑物的金屬管道在進(jìn)出處應(yīng)與防雷的接地裝置相連；對(duì)架空金屬管道

37、還應(yīng)在距建筑物25m處接地一次，其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10。防止雷電流流經(jīng)引下線和接地裝置時(shí)產(chǎn)生的高電位對(duì)附近金屬物或電氣線路的反擊，應(yīng)符合下列要求：當(dāng)金屬物或電氣線路與防雷的接地裝置之間不相連時(shí)，其引下線之間的距離應(yīng)按下列表達(dá)式確定：當(dāng) Lx5Ri 時(shí)，Sa30.3kc(Ri +0.1 Lx)當(dāng) Lx5Ri 時(shí)，Sa30.075 kc(Ri +0.1 Lx)式中 Sa3空氣中距離，m；Ri引下線的沖擊接地電阻，；Lx引下線計(jì)算點(diǎn)到地面的長(zhǎng)度，m。當(dāng)金屬物或電氣線路與防雷的接地裝置之間相連或通過(guò)過(guò)電壓保護(hù)器相連時(shí)，其引下線之間的距離應(yīng)按下列表達(dá)式確定：Sa40.075 kc Lx式中 Sa4空

38、氣中距離，m； Lx引下線計(jì)算點(diǎn)到連接點(diǎn)的長(zhǎng)度，m。當(dāng)利用建筑物的鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)作為引下線，同時(shí)建筑物的大部分鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)等金屬物與被利用的部分連成整體時(shí)，金屬物或線路與引下線之間的距離可不受限制。3)三類防雷建筑物的防雷措施。防直擊雷措施。a.宜采用在建筑物上裝設(shè)避雷網(wǎng)（帶）或避雷針或由這兩種混合組成的接閃器。避雷網(wǎng)（帶）應(yīng)按本規(guī)范的規(guī)定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等宜受雷擊的部位敷設(shè)，并應(yīng)在整個(gè)屋組成不大于20m20m或24m16m的網(wǎng)格。平屋面的建筑物，當(dāng)其寬度不大于20m時(shí)，可僅沿周邊敷設(shè)一圈避雷帶。b.引下線不應(yīng)少于兩根，但周長(zhǎng)不超過(guò)25m且高度不超過(guò)40m的建筑物可只設(shè)一根引下線。引下線

39、應(yīng)沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距不應(yīng)大于25m。當(dāng)僅利用建筑物四周的鋼柱或柱子鋼筋作為引下線時(shí)，或按跨度設(shè)引下線，但引下線的平均間距不大于25m。在公用接地裝置與埋地金屬管道相連的情況下，接地裝置以圍繞建筑物敷設(shè)呈環(huán)形接地體。c.每根引下線的沖擊接地電阻不宜大于30。防雷的接地裝置宜于埋地金屬管道相連。當(dāng)不公用、不相連時(shí)，兩者間在地中的距離不應(yīng)小于2m。防止雷電波侵入的措施a.對(duì)電纜進(jìn)出線，應(yīng)在進(jìn)出段將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設(shè)備接地相連。當(dāng)電纜轉(zhuǎn)換為架空線時(shí)，應(yīng)在轉(zhuǎn)換處裝設(shè)避雷器，避雷器、電纜金屬外皮和絕緣子鐵腳、金具等應(yīng)連在一起接地，其沖擊接地電阻不以大于30。b.對(duì)低壓架空進(jìn)出線，應(yīng)在進(jìn)出處裝設(shè)避雷器并與絕緣子鐵腳、金具連在一起接到電氣設(shè)備的接地裝置上。當(dāng)多回路架空進(jìn)出線時(shí)，可僅在母線或總配電箱處裝設(shè)一組避雷器或其他類型的過(guò)電壓保護(hù)器，但絕緣子鐵腳、金具仍應(yīng)接到接地裝置上。c.進(jìn)出建筑物的架空金屬管道，再擠出處應(yīng)就近接到防雷或電氣設(shè)備的接地裝置上或獨(dú)自接地，其沖擊接地電阻不宜大于30。防止雷電流流經(jīng)引下線和接地裝置時(shí)產(chǎn)生的高電位對(duì)附近金屬物或線路的反擊，同第二類防雷建筑物中的要求，但表達(dá)式為：當(dāng) LX Ri 時(shí)，Sa3 0.2kc(Ri +0.1 Lx)當(dāng) Lx5Ri 時(shí)，Sa30.05kc