雷電及其防護(hù)

雷電及其防護(hù)

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院戴紹基1百度百科對(duì)雷電的解釋雷電現(xiàn)象雷電是伴有閃電和雷鳴的一種雄偉壯觀而又有點(diǎn)令人生畏的放電現(xiàn)象。雷電一般產(chǎn)生于對(duì)流發(fā)展旺盛的積雨云中，因此常伴有強(qiáng)烈的陣風(fēng)和暴雨，有時(shí)還伴有冰雹和龍卷風(fēng)。積雨云頂部一般較高，可達(dá)20公里，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空氣對(duì)流等過程，使云中產(chǎn)生電荷。云中電荷的分布較復(fù)雜，但總體而言，云的上部以正電荷為主，下部以負(fù)電荷為主。因此，云的上、下部之間形成一個(gè)電位差。當(dāng)電位差達(dá)到一定程度后，就會(huì)產(chǎn)生放電，這就是我們常見的閃電現(xiàn)象。閃電的的平均電流是3萬安培，最大電流可達(dá)30萬安培。閃電的電壓很高，約為1億至10億伏特。一個(gè)中等強(qiáng)度雷暴的功率可達(dá)一千萬瓦，相當(dāng)于一座小型核電站的輸出功率。放電過程中，由于閃電通道中溫度驟增，使空氣體積急劇膨脹，從而產(chǎn)生沖擊波，導(dǎo)致強(qiáng)烈的雷鳴。帶有電荷的雷云與地面的突起物接近時(shí)，它們之間就發(fā)生激烈的放電。在雷電放電地點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的閃光和爆炸的轟鳴聲。這就是人們見到和聽到的閃電雷鳴。以下是兩張雷電照片。

234電閃雷鳴是一種雄奇壯麗的自然景象，但同時(shí)它又是一種嚴(yán)重威協(xié)人類生命、財(cái)產(chǎn)的自然災(zāi)害。當(dāng)?shù)孛嫔系慕ㄖ锖碗姎庠O(shè)備等遭受雷擊時(shí)，雷電的放電電壓可達(dá)數(shù)百萬伏至數(shù)千萬伏，放電電流可達(dá)幾十至幾百千安，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)、供電系統(tǒng)的正常值，其破壞性極大。雷電可造成人畜傷亡，建筑物炸毀或燃燒，電氣線路停電及電氣設(shè)備損壞等嚴(yán)重事故。雷電災(zāi)害已被聯(lián)合國(guó)有關(guān)部門列為“最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一”，并被IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）稱為“電子化時(shí)代的一大公害”。因此，研究雷電產(chǎn)生的規(guī)律，以便采取有效的防護(hù)措施，對(duì)于防止雷電造成的損害、防止建筑物的火災(zāi)和爆炸事故，具有重要的意義。5第一講雷電的基本知識(shí)一、雷電的概念雷電是一門古老的學(xué)科。人類對(duì)雷電的認(rèn)識(shí)和研究至少已經(jīng)有了數(shù)百年的歷史，然而有關(guān)雷電的一些問題至今尚未能得到完滿的解決。《雷電》（上、下冊(cè)）（R·H·Golde）《雷電防護(hù)》（J·L·Marshall）雷電研究的先驅(qū)者；富蘭克林（美·B·Franklin）、羅蒙諾索夫（俄）、黎赫曼（德）6(一).雷電的形成雷云是產(chǎn)生雷電的基本條件。雷云的形成一般必須具備以下三個(gè)基本條件：(1)空氣中應(yīng)有足夠的水蒸氣。(2)有使潮濕的空氣能夠上升并開始凝結(jié)為水珠的氣象條件或地形條件。(3)氣流能夠強(qiáng)烈持久地上升。7雷電過程可分為氣流上升、雷云中電荷分離和放電三個(gè)階段。人類至今對(duì)雷云中電荷分離的詳情不甚了解。

在雷電科學(xué)發(fā)展的過程中，有很多企圖說明雷云中電荷分離的理論，例如“雨滴分裂作用”理論、“離子有差別吸收”理論、“冰雹與冰晶接觸帶電學(xué)說”以及“宇宙射線學(xué)說”等等。

以上理論可以部分地解釋雷云中電荷分離的過程，有的也得到了模擬實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。但到目前為止，還沒有一個(gè)理論可以將全部雷電現(xiàn)象解釋清楚。只有將各種理論綜合起來，才能對(duì)雷云中電荷分離現(xiàn)象給以較完善的解釋。

下面僅簡(jiǎn)單介紹“雨滴分裂作用”理論。8在悶熱的天氣里，空氣中的水蒸汽已接近飽和，地面的氣溫變化不均，使帶有大量水蒸汽的空氣強(qiáng)烈上升，在氣流上升的過程中，水珠因摩擦而分裂為大小不等的水滴。在快速分裂過程中，小水滴帶上了負(fù)電荷并上升，大水滴帶上了正電荷并下降，于是形成了上負(fù)下正的雷云，如圖22-1所示。（存在問題？）在上述作用下，帶正（或負(fù)）電荷的水珠下降，并繼續(xù)匯集其他水滴；帶負(fù)（或正）電荷的水滴上升，并很快又匯集成水珠。這個(gè)分離過程要重復(fù)好多次，也就是說水珠要經(jīng)過多次的分裂、匯集、再分裂、再匯集。等到一定數(shù)量的電荷聚集在一個(gè)區(qū)域時(shí)，這個(gè)區(qū)域的電勢(shì)就逐漸上升，在它附近的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到足以使附近空氣絕緣被擊穿的強(qiáng)度（約25~30kV·cm－1）時(shí)，就發(fā)生強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象，出現(xiàn)耀眼的閃光。910(二)雷電的種類及及危害雷電的種類可可分為以下四四種：1.直擊雷；2.雷電感應(yīng)；（感應(yīng)雷？×）3.雷電波侵入；；（歸并？）4.球雷。111．直擊雷當(dāng)當(dāng)雷云較低，，周圍又沒有有帶異性電荷荷的云層，而而在地面上的的突出物(樹木或建筑物物)感應(yīng)出異性電電荷時(shí)，雷云云就會(huì)通過這這些物體向大大地放電，這這就是通常所所說的雷擊。。這種直接擊打打在建筑物或或其它物體上上的雷電就叫叫做直擊雷，，如圖22-2所示。12雷云對(duì)大地的的放電過程如如圖22-3所示。13這種雷云放電電是由云端先先發(fā)出一個(gè)不不太明亮的、、以跳躍式向向大地前進(jìn)的的通道開始的的，這種預(yù)放放電叫做跳躍躍式“先導(dǎo)放電”。它的平均均速度是100~1000km/s，每跳躍前進(jìn)進(jìn)約50~100m，就要停頓30~90μμs，然后再繼續(xù)續(xù)進(jìn)行。當(dāng)先導(dǎo)放電的的通道到達(dá)大大地附近時(shí)，，我們?nèi)庋鬯匆姷摹爸鞣烹姟彪A段才開始始。主放電可可以是從大地地開始向云端端發(fā)展的極明明亮的放電通通道，它的速速度約為光速速的五分之一一到三分之一一，即大約60000~100000km/s。隨著它的向向上發(fā)展，其其亮度也逐漸漸降低，一到到云端，主放放電就完成了了。在主放電以后后，還有多次次發(fā)光微弱得得多的“余輝放電”，又叫“余余光”。142．雷電感應(yīng)雷電感應(yīng)是指指由于雷電強(qiáng)強(qiáng)大的電磁場(chǎng)場(chǎng)的變化而產(chǎn)產(chǎn)生的靜電感感應(yīng)和電磁感感應(yīng)。它可能能造成建筑物物內(nèi)的金屬部部件之間產(chǎn)生生火花放電，，從而引起火火災(zāi)；或造成成建筑物內(nèi)配配電系統(tǒng)的保保護(hù)裝置誤動(dòng)動(dòng)作而影響供供電質(zhì)量；還還可能使建筑筑物內(nèi)的信息息系統(tǒng)設(shè)備造造成損壞而引引起各種損失失和混亂。因因此，對(duì)于雷雷電感應(yīng)的防防護(hù)也是非常常重要的，為為此，我國(guó)特特別頒布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50343－2004《建筑物電子信信息系統(tǒng)防雷雷技術(shù)規(guī)范》。雷電感應(yīng)一般般可分為兩種種，即靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。15①靜電感應(yīng)應(yīng)（Electrostaticinduction）當(dāng)雷云出現(xiàn)在在建筑物的上上空時(shí)，由于于靜電感應(yīng)作作用，使建筑筑物上產(chǎn)生與與雷云下部的的電荷符號(hào)相相反的電荷。。雷云放電后，，若這些感應(yīng)應(yīng)電荷得不到到釋放，就會(huì)會(huì)使建筑物與與地之間產(chǎn)生生很高的電位位差。這種現(xiàn)現(xiàn)象就叫做靜靜電感應(yīng)，如如圖22-5所示。靜電感應(yīng)也可發(fā)生生在供配電線路上上，此時(shí)，失去束束縛的感應(yīng)電荷形形成向線路兩端行行進(jìn)的雷電波。1617②電磁感應(yīng)(Electromagneticinduction)雷電流以極大的幅幅值和陡度進(jìn)行著著迅速變化，在它它周圍的空間里，，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的變變化著的電磁場(chǎng)；；處于這一電磁場(chǎng)場(chǎng)中的導(dǎo)體會(huì)感應(yīng)應(yīng)出很高的電動(dòng)勢(shì)勢(shì)，稱為電磁感應(yīng)應(yīng)現(xiàn)象。雷電流的變化是脈脈沖型的，由它感感應(yīng)出來的電磁場(chǎng)場(chǎng)也是一個(gè)脈沖型型的，故稱其為雷擊電磁脈沖（Lightningelectromagneticimpulse，LEMP）。如圖22-6所示，如果在雷電電流的強(qiáng)磁場(chǎng)中放放一只開口的金屬屬環(huán)，環(huán)上感應(yīng)出出來的強(qiáng)大感應(yīng)電電動(dòng)勢(shì)足以使間隙隙ab之間產(chǎn)生火花放電電。雷擊電磁脈沖沖（LEMP）是一種干擾源，，此處我們關(guān)注的的是雷電直擊于防防雷裝置或建筑物物附近所引起的效效應(yīng)，絕大部分是是通過聯(lián)結(jié)導(dǎo)體的的干擾，例如雷電電流或部分雷電流流、被雷電擊中的的裝置的電位升高高以及電磁輻射干干擾。雷擊電磁脈脈沖是一種強(qiáng)干擾擾源，它可能干擾擾附近的信息系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)備正常工作甚甚至造成這些設(shè)備備的損壞。18電磁感應(yīng)原理圖193．雷電波侵入由于直擊雷或雷電電感應(yīng)而產(chǎn)生的高高電位雷電波，沿沿架空線路或金屬屬管道侵入建筑物物而造成危害的現(xiàn)現(xiàn)象，稱為雷電波波侵入。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于雷電電波侵入而造成的的雷害事故，在整整個(gè)雷害事故中占占50％以上。因此，應(yīng)應(yīng)對(duì)防雷電波侵入入予以足夠的重視視。也可以把雷電波侵侵入歸并為直擊雷雷和雷電感應(yīng)的一一種后果。204．球雷(球狀閃電)人類對(duì)球雷的研究究還很不成熟。目目前一般認(rèn)為球雷雷是一團(tuán)內(nèi)部帶有有環(huán)流的等離子體體。它是一個(gè)溫度極高高的發(fā)光球體，可可發(fā)出橙色、紅色色或紫色的光。大大多數(shù)球雷的直徑徑在10~100cm左右。球雷多在強(qiáng)雷暴發(fā)發(fā)生時(shí)出現(xiàn)。球雷雷可沿地面滾動(dòng)或或在空氣中飄行，，能經(jīng)煙囪、門窗窗和其他縫隙進(jìn)入入建筑物內(nèi)部，或或無聲無息地消失失，或發(fā)生劇烈爆爆炸，造成人身傷傷亡或使建筑物遭遭受嚴(yán)重破壞，有有時(shí)甚至引起火災(zāi)災(zāi)和爆炸事故。。（簡(jiǎn)介防球雷的措措施）21世界上最早的“球球雷”記載

當(dāng)歸歸我國(guó)《周書》武王九年（公元前前1068年），既渡，有火火至上復(fù)于下，至至于王屋，流為烏烏有。其色赤，其其聲魄云。225.雷電的危害雷電有很大的破壞壞力，且有多方面面的破壞作用。雷雷擊可造成人、畜畜的傷亡；可使電電氣設(shè)備的絕緣擊擊穿，造成大規(guī)模模停電；可擊壞建建筑物，引起爆炸炸或燃燒等。雷電電對(duì)人類生命和財(cái)財(cái)產(chǎn)造成了重大損損失。雷電主要有有以下三方面的破破壞作用：23①電效應(yīng)。數(shù)百至數(shù)千千伏的的雷電沖擊電壓可可擊壞電氣設(shè)備的的絕緣、燒斷導(dǎo)線線或劈裂桿塔，造造成大規(guī)模的停電電。絕緣損壞又可可能引起短路，導(dǎo)導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事事故。巨大的雷電電流流經(jīng)防雷裝置置時(shí)會(huì)造成防雷裝裝置的電位升高，，這樣的高電位又又可能作用于電氣氣線路、電氣設(shè)備備或其他金屬管道道，使它們之間產(chǎn)產(chǎn)生放電。這種因因接地導(dǎo)體電位升升高而向帶電導(dǎo)體體或與地絕緣的其其他金屬物體放電電的現(xiàn)象，叫做““雷電反擊”或“二二次雷擊”。反擊能引起電電氣設(shè)備絕緣破壞壞，造成高電壓竄竄入低壓系統(tǒng)；還還可能產(chǎn)生較高的的接觸電壓和跨步電電壓，造成人身傷亡事事故；或者使金屬屬管道燒穿、易燃燃易爆物品起火和和爆炸等。②熱效應(yīng)。巨大的雷電流（幾幾十至幾百千安））通過導(dǎo)體，在極極短的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換換為大量的熱能，，雷擊點(diǎn)的發(fā)熱量量約為500~2000J，可能造成金屬熔熔化、易燃易爆品品燃燒或爆炸等。。③機(jī)械效應(yīng)。巨大的雷電流通過過被擊物時(shí)，使被被擊物縫隙中的氣氣體劇烈膨脹，縫縫隙中的水分也急急劇蒸發(fā)，從而在在被擊物體內(nèi)部出出現(xiàn)強(qiáng)大的機(jī)械壓壓力，致使被擊物物體（例如建筑物物等）遭受到嚴(yán)重重破壞或發(fā)生爆炸炸。24山東黃島油庫雷擊擊事件1989年8月12日上午，山東黃島島油庫因雷擊引發(fā)發(fā)火災(zāi)。損失原油油40000T，傷亡近百名消防隊(duì)員和和油庫職工，損失近億元。這次大事故引起了了我國(guó)政府機(jī)構(gòu)對(duì)對(duì)雷電災(zāi)害的高度度重視。國(guó)務(wù)院成成立了專門機(jī)構(gòu)（（雷電防護(hù)辦公室？？）。此后，我國(guó)的的防雷行業(yè)得到了了迅速發(fā)展。亊故原因、教訓(xùn)和改進(jìn)措施。25航天工程與雷擊1969年11月14日，美國(guó)“阿波羅羅12號(hào)”宇宙飛船從肯肯尼迪航天中心發(fā)發(fā)射升空，起飛后后第36秒和52秒兩次遭遇雷擊，，造成三個(gè)燃料電電池?fù)p壞和制導(dǎo)系系統(tǒng)失靈。后來不不得不啟動(dòng)了備用用設(shè)備，才轉(zhuǎn)危為為安。在阿波羅登登月工程的飛船發(fā)發(fā)射過程中，共發(fā)發(fā)生過7次雷擊事故。1987年3月，美國(guó)國(guó)家航天天局發(fā)射人造衛(wèi)星星時(shí)，大力神運(yùn)載載火箭遭受雷擊而而毀壞，造成的直直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)達(dá)1.7億美元。26古建筑遭受雷擊的的例子原曲阜孔廟在1742年毀于雷火，重建建時(shí)耗銀十六萬七七千余兩。據(jù)《光緒政要》記載，北京天壇院院內(nèi)多次被雷擊。。例如“光緒15年（1889年）9月24日寅刻雷擊祈年殿殿額，未刻殿內(nèi)火火起……北京故宮博物院內(nèi)內(nèi)多次遭受雷擊。。例如：1954年7月慈寧門西北角垂垂獸被雷擊；1973年8月雷擊崇華宮廚房房檐頭等。27(三)雷電的活動(dòng)規(guī)律1．雷電活動(dòng)的一般般規(guī)律（1）濕熱地區(qū)比氣候候寒冷而干燥的地地區(qū)的雷擊活動(dòng)多多。（2）雷電活動(dòng)與地理理緯度有關(guān)，赤道道一帶最高，由赤赤道分別向北、向向南遞減。（3）從地域來看，雷雷電活動(dòng)是山區(qū)多多于平原，陸地多多于湖泊、海洋。。（4）從時(shí)間上看，強(qiáng)強(qiáng)烈的雷電活動(dòng)多多發(fā)于七、八月份份。282．雷電活動(dòng)的選擇擇性（1）從地質(zhì)條件看，，土壤電阻率越小小，越利于電荷的的積累。1）相對(duì)于大片土壤壤電阻率較大的地地域，土壤電阻率率較小的局部地域域易遭受雷擊。2）土壤電阻率突然然變化的地域最容容易遭受雷擊。例例如巖石與土壤、、山坡與稻田的交交界處等。3）巖石或土壤電阻阻率較大的山坡，，雷擊點(diǎn)多發(fā)生在在山腳，山腰次之之。4）土山或土壤電阻阻率較小的山坡，，雷擊點(diǎn)多發(fā)生在在山頂，山腰次之之。5）地下埋有導(dǎo)電礦礦藏（金屬礦、鹽鹽礦等）的地區(qū)，，易受雷擊。6）地下水位高、小小河溝、礦泉水、、地下水出口處容容易遭受雷擊。（2）從地形上看，有有利于雷云的形成成與相遇處易遭雷雷擊。在我國(guó)，雷擊機(jī)會(huì)會(huì)的分布有以下規(guī)規(guī)律：1）山的東坡、南坡坡多于山的北坡和和西北坡，這是因因?yàn)楹Ｑ蟪睗窨諝鈿鈴臇|南進(jìn)入大陸陸后，經(jīng)曝曬及遇遇高山被抬升而出出現(xiàn)雷雨。2）山中的局部平地地受雷擊的機(jī)會(huì)大大于峽谷，這是因因?yàn)閸{谷窄，不易易曝曬和對(duì)流，缺缺乏形成雷擊的條條件。3）湖旁、海邊遭受受雷擊的機(jī)會(huì)較小小，但海濱如有山山岳，則靠海的一一側(cè)山坡遭受雷擊擊的機(jī)會(huì)較多。4）雷擊的地帶與風(fēng)風(fēng)向一致，風(fēng)口或或順風(fēng)的河谷容易易遭受雷擊。（3）從地物看，有利利于雷云與大地建建立良好的放電通通道處易遭雷擊。1）空曠地域中間的的孤立建筑物，建建筑群中的高聳建建筑物容易遭受雷雷擊。2）排放導(dǎo)電廢氣的的管道口容易遭受受雷擊。3）頂層為金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)，底下埋有大量量金屬管道，室內(nèi)內(nèi)安裝有大型金屬屬設(shè)備的場(chǎng)所容易易遭受雷擊。4）建筑群中個(gè)別潮潮濕的建筑物（如如冷庫等）容易遭遭受雷擊。5）尖屋頂及高聳建建筑物、構(gòu)筑物（（如水塔、煙囪、、天線、旗桿、消消防梯等）容易遭遭受雷擊。因此，在實(shí)際防雷雷工作中，要根據(jù)據(jù)雷擊活動(dòng)的具體體情況和雷擊的可可能性進(jìn)行綜合研研究，并對(duì)周圍環(huán)環(huán)境作全面分析后后，再制定切實(shí)可可行的應(yīng)對(duì)方案。。293．建筑物易受雷擊擊的部位（1）不同屋頂坡度（（0o、15o、30o、45o）建筑物的易受雷雷擊部位，如下頁頁之圖22-7所示。（2）屋角與檐角雷擊擊率最高。（3）屋頂?shù)钠露仍酱蟠?，屋脊的雷擊率率也越大，?dāng)坡度度大于40o時(shí)，屋檐一般不易易遭受雷擊。（4）當(dāng)屋面坡度小于于27o、長(zhǎng)度小于30米時(shí)，雷擊點(diǎn)多發(fā)發(fā)生在山墻，而屋屋脊和屋檐一般不不易遭受雷擊。30不同屋頂坡度（0o、15o、30o、45o）建筑物的易受雷雷擊部位。在具體應(yīng)用時(shí)，可可對(duì)易遭受雷擊的的部位進(jìn)行重點(diǎn)保保護(hù)。31二、雷電參數(shù)1．年平均雷暴日日數(shù)Td（日/年）2．雷電流幅值I（kA）3．雷電流陡度=di／dt(kA／μs)4．雷電沖擊過電電壓（（kV）321．年平均雷暴日日數(shù)Td（d/a）雷電的大小與多多少和氣象條件件有關(guān)。為了統(tǒng)統(tǒng)計(jì)雷電的活動(dòng)動(dòng)頻繁程度，一般采采用雷暴日為單單位。在一天內(nèi)只要聽聽到雷聲或者看到雷閃就算算一個(gè)雷暴日。。由當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)臺(tái)站統(tǒng)計(jì)的多年年雷暴日的年平平均值，稱為年年平均雷暴日數(shù)數(shù)。據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50343－2004《建筑物電子信息息系統(tǒng)防雷技術(shù)術(shù)規(guī)范》3.1的規(guī)定，地區(qū)雷雷暴日等級(jí)應(yīng)根根據(jù)年平均雷暴暴日數(shù)劃分，此此值不超過20天的地區(qū)稱為少雷區(qū)；此值大于20但不超過40天的地區(qū)為多雷區(qū)；此值大于40但不超過60天的地區(qū)稱為高雷區(qū)；此值超過60天以上的地區(qū)稱稱為強(qiáng)雷區(qū)。地區(qū)雷暴日數(shù)數(shù)按國(guó)家公布的的當(dāng)?shù)啬昶骄桌妆┤諗?shù)為準(zhǔn)，，詳見國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)GB50343－2004《建筑物電子信息息系統(tǒng)防雷技術(shù)術(shù)規(guī)范》之附錄D，例如，我國(guó)年年平均雷暴日數(shù)數(shù)最大的海南省省儋州市高達(dá)121d/a，而最小的青海海省格爾木市僅為2.3d/a。（鄭州市為21.4d/d，信陽市28.8d/a）。在防雷設(shè)計(jì)計(jì)中，標(biāo)準(zhǔn)雷暴暴日數(shù)一般可取取為40d/a。也有用雷暴小小時(shí)作單位的，，即在1h內(nèi)只要聽到雷聲聲或看到雷閃就就算一個(gè)雷暴小時(shí)。我國(guó)大部分地區(qū)區(qū)一個(gè)雷暴日約約折合為３個(gè)雷雷暴小時(shí)。332．雷電流幅值雷電流的波形如如圖22-8所示。雷電流具具有沖擊特性。。雷電流幅值I（亦稱峰值電流流）即雷電沖擊擊電流的最大值值，亦即主放電電時(shí)雷電流的最最大值。34據(jù)DL/T620-1997《交流電氣裝置的的過電壓保護(hù)和和絕緣配合》，我國(guó)一般地區(qū)區(qū)雷電流幅值大大于IkA的概率P可用下式表示：：平均年雷暴日在在20及以下地區(qū)（例例如陜南以外的的西北地區(qū)、內(nèi)內(nèi)蒙古自治區(qū)的的部分地區(qū)），，雷電活動(dòng)較弱弱且輻值較小，，雷電流幅值超超過IkA的概率P則可用下式表達(dá)達(dá)：雷電流的幅值和和極性可用磁鋼鋼記錄器測(cè)量。。353．雷電流陡度雷電流一般在1～4μs內(nèi)增長(zhǎng)到幅值I。雷電流在幅值值以前（從10%I上升到90%I）的一段波形稱稱為波頭或波前，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間間稱波頭時(shí)間（常記記為T1）；從10%I上升到幅值I，再下降至I/2時(shí)，其對(duì)應(yīng)的時(shí)時(shí)間稱半波時(shí)間或半值值時(shí)間（常記為為T2）。雷電流的陡度用用雷電流波頭部部分增長(zhǎng)的速率率來表示，即陡度=di／dt，常用的平均陡陡度定義為I/T1。雷電流的陡度度可用電花儀組組成的陡度儀測(cè)測(cè)量。據(jù)測(cè)定，，雷電流的平均均陡度可達(dá)（100～200）kA／μs，可見雷電流是一個(gè)幅幅值很大、陡度度很高的沖擊波波電流。364．雷電沖擊過電電壓雷擊時(shí)的沖擊過過電壓很高，直直擊雷的沖擊過過電壓可用下式式表達(dá)：(22-4)式中：uz—直擊雷沖擊過電電壓（kv）；i—雷電流（kA）；Rc—防雷裝置的沖擊擊接地電阻（Ω）；di／dt—雷電流陡度(kA/μs)；L—雷電流通路的電電感(μH)。由此可見，直擊雷產(chǎn)生的沖沖擊過電壓由兩兩部分組成，前前一部分決定于于雷電流的大小小，后一部分決決定于雷電流陡陡度。應(yīng)當(dāng)注意意，直擊雷沖擊擊過電壓除決定定于雷電流的特特征外，還決定定于雷電流通道道的波阻抗。37第二講防直擊雷一個(gè)傳統(tǒng)的、完完整的防直擊雷裝置一般由接閃器、引下線線和接地裝置三三部分組成。經(jīng)常采用的接閃器有避雷針針、避雷線、避避雷網(wǎng)和避雷帶帶等。避雷針主要用來來保護(hù)建筑物和和發(fā)、配電裝置置；避雷線最適適合用來保護(hù)電電力線路等較長(zhǎng)長(zhǎng)的物體；避雷雷網(wǎng)和避雷帶主主要用來保護(hù)建建筑物；避雷器器是一種專用的的防雷擊過電壓壓的設(shè)備，主要要用來保護(hù)架空空線路、高壓柜柜、變壓器等電電力設(shè)備。38一、防雷裝置（（一）接閃器接閃器就是專門門用來接受雷擊擊的金屬導(dǎo)體。。避雷針、避雷線線、避雷網(wǎng)和避避雷帶都是常用用的接閃器。接閃器利用其高高出被保護(hù)物的的突出地位，把把雷電引向自身身，然后，通過過引下線和接地地裝置，把雷電電流泄入大地，，從而保護(hù)周圍圍一定范圍內(nèi)的的物體免受直接接雷擊。從這個(gè)個(gè)意義上來說，，避雷針的實(shí)質(zhì)是是引雷針。因此，作得不好好的避雷針比不不作還糟糕！（雷雨時(shí)不要高高舉金屬物體?。。┌l(fā)展過程：長(zhǎng)針針—短針—避雷帶—避雷帶加網(wǎng)39避雷針一般用圓圓鋼和焊接鋼管管制成。

避雷雷網(wǎng)和避雷帶一一般采用圓鋼或或扁鋼，特殊情情況下也有采用用銅材的。避雷網(wǎng)分為明裝裝避雷網(wǎng)和暗裝裝避雷網(wǎng)。明裝避雷網(wǎng)是在在屋頂上部以較較疏的明裝金屬屬網(wǎng)格作為接閃閃器，適用于較較重要的部位的的防雷保護(hù)；暗暗裝避雷網(wǎng)是利利用建筑物內(nèi)的的鋼筋連接而成成，例如利用建建筑物屋面板內(nèi)內(nèi)的鋼筋作為接接閃裝置，從而而將避雷網(wǎng)、引引下線和接地裝裝置三部分組成成一個(gè)整體較密密的鋼鐵網(wǎng)籠，，亦稱為籠式避避雷網(wǎng)。采用明裝避雷帶帶與暗裝避雷網(wǎng)網(wǎng)相結(jié)合的方法法是較好的防雷雷措施，即在建建筑物屋面、女女兒墻上安裝避避雷帶，并與暗暗裝的避雷網(wǎng)連連接在一起，也也稱為“法拉第第籠”。40在電子信息類設(shè)設(shè)備較多的建筑筑物的防雷工程程中，宜慎用避避雷針，多用避避雷網(wǎng)。若需用用避雷針保護(hù)時(shí)時(shí)，應(yīng)以相應(yīng)的的配套措施來減減少避雷針接閃閃時(shí)帶來的一些些負(fù)面影響。除第一類防雷建建筑物外，金屬屬屋面的建筑物物宜利用其屋面面作為接閃器，，并應(yīng)符合一些些具體要求。（（例如金屬屋面面的厚度等等））接閃器應(yīng)鍍鋅或或涂漆。在腐蝕蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)所所，應(yīng)加大截面面或采取其他防防腐措施。（例例如深圳有采用用銅避雷帶的作作法）41（二）引下線引下線是連接接接閃器與接地裝裝置的金屬導(dǎo)體體。它應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐腐蝕和熱穩(wěn)定性性等要求。為便于測(cè)量接地地電阻和檢查引引下線和接地裝裝置，宜在引下下線距地面0.3m至1.8m之間的位置設(shè)置置斷接卡。在易受機(jī)械損傷傷和應(yīng)防人身接接觸的地方，地地面上約1.7m的一段引下線應(yīng)應(yīng)采取暗敷或采采用熱鍍鋅角鋼鋼、改性塑料管管或橡膠管等保保護(hù)。（六十年年代天安門還是是采用竹筒來保保護(hù)引下線）注意：決不能采采用鋼管來保護(hù)護(hù)防雷引下線?。±没炷羶?nèi)鋼鋼筋、鋼柱作為為引下線時(shí)，應(yīng)應(yīng)在室內(nèi)外的適適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)若干干聯(lián)結(jié)板，該板板可供測(cè)量、接接人工接地體和和作等電位聯(lián)結(jié)結(jié)用。聯(lián)結(jié)板應(yīng)應(yīng)與作引下線的的鋼筋焊接，聯(lián)聯(lián)結(jié)板設(shè)置在引引下線距地面不不低于0.3m處，并應(yīng)有明顯顯標(biāo)志。防雷裝置的引下下線不應(yīng)少于兩兩根。42（三）接地裝置置接地裝置包括接接地干線和接地地體，是防雷裝裝置的重要組成成部分。接地裝裝置向大地均勻勻泄放雷電流，，使防雷裝置對(duì)對(duì)地電壓不至于于過高。接地裝置可用扁扁鋼、圓鋼、鋼鋼管等鋼材制成成。人工垂直接接地體宜采用角角鋼、鋼管或圓圓鋼；人工水平平接地體宜采用用扁鋼或圓鋼。。人工垂直接地體體的長(zhǎng)度一般宜宜采用2.5m。埋設(shè)深度不應(yīng)應(yīng)小于0.5m。人工垂直接地地體一般由多根根直徑為50mm的鋼管或50mm×50mm×5mm的角鋼組成，可可成排布置，也也可環(huán)形布置。。為減小接體間間的電流屏蔽效效應(yīng)，相鄰鋼管管或角鋼之間的的距離一般不應(yīng)應(yīng)小于5m。鋼管或角鋼上上端用扁鋼或圓圓鋼焊接連成一一整體。人工水平接地體體可采用40mm×4mm的扁鋼或直徑為為16mm的圓鋼。水平接接地體埋深為0.5m，多為放射形布布置，也可成排排布置或環(huán)形布布置。水平接地地體間的距離可可視具體情況而而定，但一般也也不宜小于5m。除人工接地體外外，鋼筋混凝土土基礎(chǔ)等自然導(dǎo)導(dǎo)體亦可作為防防雷接地裝置的的接地體，但鋼鋼筋的截面積應(yīng)應(yīng)滿足要求。43（四）接地電阻阻接地裝置是否良良好以及接地電電阻的大小，對(duì)對(duì)被保護(hù)物的安安全有著密切的的關(guān)系。對(duì)防雷雷接地來說，其其允許的接地電電阻值應(yīng)符合有有關(guān)規(guī)定。（1）沖擊接地電阻阻與工頻接地電電阻。式中Rsh——沖擊接地電阻；；A——換算系數(shù)，詳見見GB50057—94之附彔三。44二、接閃器保護(hù)護(hù)范圍的確定避雷針的保護(hù)范范圍，以它能防護(hù)的的直擊雷的空間間來表示。避雷針的保護(hù)范范圍是人們根據(jù)據(jù)雷電理論、模模擬試驗(yàn)和雷擊擊事故統(tǒng)計(jì)等三三種研究結(jié)果進(jìn)進(jìn)行分析而規(guī)定定的。由于雷電放電受受很多因素的影影響，保護(hù)范圍圍也不是絕對(duì)安安全的。但運(yùn)行行經(jīng)驗(yàn)證明，處處于保護(hù)范圍內(nèi)內(nèi)的設(shè)備和建筑筑物受到雷擊的的可能性很小。。45建立保護(hù)范圍的的三種方法1.用許多導(dǎo)體以一一定的保護(hù)角蓋蓋住需要防雷的的空間---富蘭克林保護(hù)形形式。2.用網(wǎng)格形導(dǎo)體以以給定的網(wǎng)格寬寬度和引下線間間距蓋住需要防防雷的空間---法拉弟保護(hù)形式。3.用許多導(dǎo)體以下列方法蓋住需要防雷的的空間，即用一一給定半徑的球球體滾過上述導(dǎo)導(dǎo)體而不會(huì)觸及及需要防雷的空空間---滾球法保護(hù)形式。46我國(guó)過去的防雷雷設(shè)計(jì)規(guī)范或過過電壓保護(hù)規(guī)程程，對(duì)避雷針或或避雷線的保護(hù)護(hù)范圍是按“折線法”來確定的，而新新制訂的國(guó)家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)GB50057-1994（2000年版）《建筑物防雷設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》則參照國(guó)際電工工委員會(huì)（IＥＣ）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定定采用“滾球法”來確定。但是是，現(xiàn)行電力行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T620-1997《交流電氣裝置的的過電壓保護(hù)和和絕緣配合》中，仍以“折線線法”確定避雷雷針、線對(duì)電力力設(shè)施和架空線線路的保護(hù)范圍圍。下面僅介紹“滾滾球法”。（世界上以前還還有“直線法””、“曲線法””等等。）47（一）用“滾球法”確定定避雷針的保護(hù)范范圍所謂“滾球法””，就是選擇一一個(gè)半徑為hr（滾球半徑）的球球體，沿需要防護(hù)護(hù)直擊雷的部位滾滾動(dòng)；如果球體只只觸及接閃器（包包括被利用作為接接閃器的金屬物））或者接閃器和地地面，而不觸及需需要保護(hù)的部位時(shí)時(shí)，則該部位就在在這個(gè)接閃器的保保護(hù)范圍之內(nèi)。采用“滾球法”來來計(jì)算保護(hù)范圍的的原理是以閃擊距距離為依據(jù)的。滾滾球半徑hr就相當(dāng)于閃擊距離離。滾球半徑較小小，相當(dāng)于模擬雷雷電流幅值較小的的雷擊，保護(hù)概率率就較高。滾球半半徑是按建筑物的的防雷類別確定的的，如表23-2所示。48按建筑物的防雷類類別布置接閃器及及其滾球半徑（建筑物的防雷分分類見GB50057-94之第二章）建筑物的防雷類別避雷網(wǎng)尺寸（不大于）m滾球半徑m第一類防雷建筑物5×5或6×430第二類防雷建筑物10×10或12×845第三類防雷建筑物20×20或24×16604950（二）避雷針的保保護(hù)范圍1．單支避雷針的保保護(hù)范圍51單支避雷針的保護(hù)護(hù)范圍（1）當(dāng)避雷針高度時(shí)時(shí)，單支支避雷針的保護(hù)范范圍可按下列步驟驟通過作圖確定。。1）距地面處作一平平行地面的平行線線；2）以針尖為圓心，，為半徑，作弧線線交于平行線的A、B兩點(diǎn)；3）以A、B為圓心，為半徑作作弧線，該弧線與與針尖相交與地面面相切。從此弧線線起到地面止就是是保護(hù)范圍。保護(hù)護(hù)范圍是一個(gè)對(duì)稱稱的錐體，如圖23-5所示。避雷針在高度hx的平面和地地面上的保護(hù)半徑徑rx和ro也可按下列計(jì)算式式確定：（23-3）（23-4）式中rx—避雷針在高度的平平面上的保護(hù)半徑徑（m）；hr—滾球半徑（m）；hx—被保護(hù)物的高度（（m）；ro—避雷針在地面上的的保護(hù)半徑（m）；h—避雷針的高度（m）。（2）當(dāng)避雷針高度h>hr時(shí)，在避雷針上取取高度hr時(shí)一點(diǎn)代替單支避避雷針針尖作為圓圓心。其余的作法法同（1）項(xiàng)。522．雙支避雷針的保保護(hù)范圍（略）53（三）避雷網(wǎng)和和避雷帶的保護(hù)范范圍當(dāng)建筑物上不宜裝裝設(shè)突出的避雷針針保護(hù)時(shí)，可采用用避雷網(wǎng)、避雷帶帶保護(hù)。由于避雷網(wǎng)、避雷雷帶安裝比較容易易，并且不影響外外觀，所以現(xiàn)在建建筑物采用避雷網(wǎng)網(wǎng)、避雷帶保護(hù)方方式的越來越多。。當(dāng)避雷網(wǎng)、避雷帶帶與其他接閃器組組合使用時(shí)，或當(dāng)當(dāng)保護(hù)低于建筑物物的物體時(shí)，可把把避雷網(wǎng)，避雷帶帶處于建筑物屋頂頂四周的導(dǎo)體當(dāng)作作避雷線來看待，，可采用滾球法確確定其保護(hù)范圍。。對(duì)于建筑物易受雷雷擊的屋角、屋脊脊、檐角、屋檐或或屋頂邊緣、女兒兒墻及其他建筑物物邊角部位都可設(shè)設(shè)避雷帶保護(hù)。避避雷帶也可利用直直接敷設(shè)在房頂和和房屋突出部分的的接地導(dǎo)體作為接接閃器。當(dāng)建筑物頂部面積積較大時(shí)，可敷設(shè)設(shè)避雷網(wǎng)。避雷網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)格的大小可根根據(jù)具體情況，參參照表23-2所提供的避雷網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)格尺寸布置。例例如，對(duì)第一類、、第二類和第三類類防雷等級(jí)的建筑筑物，可分別取5mⅹ5m、10mⅹ10m和20mⅹ20m等。54三、避雷器避雷器是一種專用用的防雷設(shè)備。它它主要用來保護(hù)電電力設(shè)備，也用來來防止雷電波沿架架空線路侵入建筑筑物內(nèi)，還可用于于抑制操作過電壓壓等內(nèi)部過電壓。。當(dāng)雷直擊于架空線線路時(shí)，雷電感應(yīng)應(yīng)過電壓以及雷電電波會(huì)以波的形式式侵入發(fā)電廠、變變電站和電力設(shè)備備，從而直接威脅脅電力設(shè)備的安全全。因此，需要限限制侵入波的大小小以保證設(shè)備安全全運(yùn)行。目前，實(shí)際工程中中限制侵入波大小小的主要設(shè)備就是是避雷器。現(xiàn)代電電氣設(shè)備的絕緣水水平就是根據(jù)經(jīng)避避雷器限制后的過過電壓水平來決定定的。因此，正確地選擇擇和合理地使用避避雷器，對(duì)防止雷雷電災(zāi)害事故是十十分重要的。55對(duì)避雷器一般有以以下兩個(gè)基本要求求：（1）當(dāng)過電壓超過一一定值時(shí)，避雷器器應(yīng)發(fā)生放電（動(dòng)動(dòng)作），將被保護(hù)護(hù)設(shè)備直接或經(jīng)電電阻接地，以限制制過電壓。（2）在過電壓作用過過去后，應(yīng)能迅速速截?cái)嘣诠ゎl電壓壓作用下的電流（（工頻續(xù)流），使使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)運(yùn)行，避免供電中中斷。圖23-7為避雷器保護(hù)的接接線原理圖。56避雷器并聯(lián)裝設(shè)在被保護(hù)物的的電源引入端，其其上端接電源線路路，下端接地。正正常情況時(shí)，避雷雷器的間隙保持絕絕緣狀態(tài)，不影響響電力系統(tǒng)的運(yùn)行行。當(dāng)雷擊時(shí)有高壓雷雷電波沿線路襲來來時(shí)，避雷器間隙隙被擊穿而接地，，切斷沖擊波，這這時(shí)能夠進(jìn)入被保保護(hù)電氣設(shè)備的電電壓，僅為雷電波波通過避雷器及其其引線和接地裝置置時(shí)產(chǎn)生的殘余電電壓（殘壓）。雷雷電流通過以后，，避雷器間隙又恢恢復(fù)絕緣狀態(tài)，電電力系統(tǒng)則可正常常運(yùn)行。根據(jù)截?cái)喙ゎl續(xù)流流（避雷器動(dòng)作后后流過沖擊電流途途徑的工頻電流））的方法不同，避雷器可分為管型型及閥型兩種。5758四、建筑物的防雷雷（一）建筑物物防雷的目的建筑物（包括構(gòu)筑筑物，下同）防雷雷的目的在于防止止或極大地減小雷雷擊建筑物而造成成的損失，其意義義可概括為以下幾幾點(diǎn)；（1）當(dāng)建筑物遭受直直擊雷或雷電波侵侵入時(shí)，可保護(hù)建建筑物內(nèi)部的人身身安全。（2）當(dāng)建筑物遭受直直擊雷時(shí)，防止建建筑物遭到破壞。。（3）保護(hù)建筑物內(nèi)部部存放的危險(xiǎn)品，，不會(huì)因雷擊和雷雷電感應(yīng)而引起燃燃燒和爆炸。（4）保護(hù)建筑物內(nèi)部部的重要設(shè)備和電電氣線路，使之不不受損壞并能正常常工作。根據(jù)以上四點(diǎn)，應(yīng)應(yīng)當(dāng)針對(duì)直擊雷、、雷電感應(yīng)、雷電電波侵入以及由此此引起的其他災(zāi)害害，采取相應(yīng)的保保護(hù)措施。59（二）建筑物需安安裝防雷裝置的范范圍應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乩纂娀罨顒?dòng)情況、建筑物物高度、所在地點(diǎn)點(diǎn)和建筑物的重要要性等諸多因素綜綜合考慮，決定是是否安裝防雷裝置置。1．一般原則選擇防雷裝置就在在于將需要防雷的的建筑物每年可能能遭雷擊而損壞的的危險(xiǎn)減到小于或或等于可接受的最最大損壞危險(xiǎn)范圍圍內(nèi)。所以，作建筑物防雷設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，應(yīng)認(rèn)真調(diào)查查地質(zhì)、地貌、土土壤、氣象、環(huán)境境等條件和雷電活活動(dòng)規(guī)律以及被保保護(hù)物的特點(diǎn)等，，研究防雷裝置的的形式及其布置，，因地制宜地采用用相應(yīng)的防雷措施施，做到安全可靠靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理，并應(yīng)符符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)規(guī)定。602．建筑物年年預(yù)計(jì)雷擊擊次數(shù)N的計(jì)算（（附附錄一）（1）建筑物年年預(yù)計(jì)雷擊擊次數(shù)應(yīng)按按下式計(jì)算算確定：（23-7）式中；N—建筑物年預(yù)預(yù)計(jì)雷擊次次數(shù)（次/年）；k—校正系數(shù)。。在一般情情況下取1；位于曠野野獨(dú)立的建建筑物取2；金屬屋面面的磚木建建筑物取1.7；位于河邊邊、湖濱、、山坡下或或山地中土土壤電阻率率較小處、、地下水露露頭處、土土山頂部、、山谷風(fēng)口口處的建筑筑物以及特特別潮濕的的建筑物取取1.5；Ng—建筑物所處處地區(qū)雷擊擊大地的年年平均密度度[次/（km2··a）]；Ae—與建筑物截截收相同雷雷擊次數(shù)的的等效面積積（km2）。61（2）雷擊大地地的年平均均密度應(yīng)按按下式確定定：式中Td—年平均雷暴暴日數(shù)(d/a)，應(yīng)根據(jù)據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笙筚Y料確定定。62（3）建筑物的的等效面積積Ae建筑物的等等效面積Ae應(yīng)為其實(shí)際際平面面積積適當(dāng)向外外擴(kuò)大后的的面積。其其計(jì)算方法法應(yīng)符合下下列規(guī)定，，如圖23-9所示。63（三）建建筑物的的防雷類別別根據(jù)GB50057-1994（2000年版）《建筑物防雷雷設(shè)計(jì)規(guī)范范》規(guī)定，建筑筑物按其重重要性、使使用性質(zhì)、、發(fā)生雷電電事故的可可能性和后后果，分為為下列三類類：１．第一類類防雷建筑筑物２．第二類類防雷建筑筑物３．第三類類防雷建筑筑物64第三講防防雷電電感應(yīng)過電電壓一、雷擊電電磁脈沖的的分區(qū)現(xiàn)代建筑一一般多為框框架結(jié)構(gòu)的的多層或高高層建筑，，大量垂直直和水平的的鋼筋包圍圍高層建筑筑使之成為為一個(gè)實(shí)際際意義上的的“法拉第第籠”。如如圖24-1所示，如果果將鋼筋互互相連接成成電氣通路路，就會(huì)使使整座大樓樓具有良好好的接地和和極低的接接地電阻、、多層屏蔽蔽和等電位位面，形成成一個(gè)嚴(yán)密密的防雷接接地體系。。但是，單單純采用““法拉第籠籠”原理，，很難保證證信息系統(tǒng)統(tǒng)的防雷要要求，即作作到既能防防直擊雷，，又能防雷雷擊電磁脈脈沖。因此此，從電磁磁兼容（ElectromagneticCompatibility，EMC）的觀點(diǎn)看看來，有必必要把一個(gè)個(gè)欲保護(hù)的的區(qū)域，由由外至內(nèi)分分為幾個(gè)保保護(hù)區(qū)。需要規(guī)定和和控制雷擊擊電磁環(huán)境境的那些區(qū)區(qū)域稱為防防雷區(qū)（Lightningprotectionzone,LPZ）。按數(shù)字字越大者越越安全的規(guī)規(guī)律排列，，最外層是是LPZ0區(qū)，是直接接雷擊區(qū)域域，危險(xiǎn)性性最高；越越往里，危危險(xiǎn)性越低低。這樣就就將需要保保護(hù)的空間間劃分成不不同的防雷雷區(qū)，以規(guī)規(guī)定各部分分空間不同同的雷擊電電磁脈沖的的嚴(yán)重程度度和指明各各區(qū)交界處處的等電位位聯(lián)結(jié)點(diǎn)的的位置。一一般以各區(qū)區(qū)在其交界界處的電磁磁環(huán)境有明明顯改變作作為劃分不不同防雷區(qū)區(qū)的特征。。通常，防防雷區(qū)的級(jí)級(jí)數(shù)越高，，電磁場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度越小。。65在GB50057-1994（2000年版）《建筑物防雷雷設(shè)計(jì)規(guī)范范》第六章中將將防雷區(qū)進(jìn)進(jìn)行了以下下劃分（如如圖24-2所示）：66（1）LPZOA區(qū)：本區(qū)內(nèi)內(nèi)的各物體體都可能遭遭到直擊雷雷和導(dǎo)走全全部雷電流流；本區(qū)內(nèi)內(nèi)的電磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)度沒有有衰減。例例如：位于于建筑物外外的各種天天線，架空空引入的配配電線和信信號(hào)線，非非鎧裝和非非穿鋼管的的電纜，明明裝或淺埋埋的金屬供供水、供氣氣、供熱管管道等。該該區(qū)不在接接閃器（避避雷針、帶帶、網(wǎng)）的的保護(hù)范圍圍內(nèi)。（2）LPZOB區(qū)：本區(qū)內(nèi)內(nèi)的各物體體幾乎不可可能遭到大大于所選滾滾球半徑對(duì)對(duì)應(yīng)的雷電電流直接雷雷擊，但本本區(qū)內(nèi)的電電磁場(chǎng)強(qiáng)度度沒有衰減減。例如，，全鎧裝的的電力、電電信電纜，，穿金屬管管且長(zhǎng)度大大于50m的深埋電纜纜等。要求求鎧裝電纜纜的外層鎧鎧皮和金屬屬管至少兩兩端接地或或每一次穿穿界面都接接地。該區(qū)區(qū)在接閃器器（避雷針針、帶、網(wǎng)網(wǎng)）的保護(hù)護(hù)范圍內(nèi)。。67（3）LPZ1區(qū)：本區(qū)內(nèi)內(nèi)的各物體體不可能遭遭到直接雷雷擊，流經(jīng)經(jīng)各導(dǎo)體的的電流比LPZ0B區(qū)更小；本本區(qū)內(nèi)的電電磁場(chǎng)強(qiáng)度度可以衰減減，這取決決于屏蔽措措施。例如如，高低壓壓配電室、、電容器室室、變壓器器室，通信信電纜和計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)跳線、配配線用總配配線室，沿沿窗口的外外走廊，有有外窗戶的的一般辦公公區(qū)等地方方。據(jù)GB50057-1994（2000版）中的指南說說明，在通通常框架、、框剪、剪剪力墻、框框筒、筒中中筒和大板板等混凝土土鋼結(jié)構(gòu)或或預(yù)應(yīng)力結(jié)結(jié)構(gòu)的建筑筑物中，電電磁場(chǎng)強(qiáng)度度可以衰減減15dB~25dB。（4）LPZn＋1后續(xù)防雷區(qū)區(qū)（n=1、2、……）：當(dāng)需要要進(jìn)一步減減小流入的的雷電流和和電磁場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)應(yīng)增設(shè)后續(xù)續(xù)防雷區(qū)，，并按照需需要保護(hù)的的對(duì)象所要要求的環(huán)境境區(qū)選擇后后續(xù)防雷區(qū)區(qū)的要求條條件，以保保護(hù)敏感度度水平高的的設(shè)備。例例如，一些些重要的電電子設(shè)備和和有大量精精密儀器的的機(jī)房、儀儀表室及辦辦公區(qū)域，，以及建筑筑物內(nèi)信息息設(shè)備機(jī)箱箱、機(jī)架、、機(jī)框內(nèi)的的空間等，，其電磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)度又得得到了進(jìn)一一步的衰減減。特別指出：：在兩個(gè)防防雷區(qū)的界界面上，應(yīng)應(yīng)將所有通通過界面的的金屬物作作等電位聯(lián)聯(lián)結(jié)，并宜宜采取屏蔽蔽措施。但但LPZOA與LPZOB區(qū)之間無界界面。68國(guó)際電工委委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)IEC61024-1文件將建筑筑物的防雷雷裝置分為為兩大類，，即外部防防雷裝置和和內(nèi)部防雷雷裝置。外外部防雷裝裝置主要由由接閃器、、引下線和和接地裝置置組成，即即傳統(tǒng)的避避雷裝置。。內(nèi)部防雷雷裝置主要要用來減小小建筑物內(nèi)內(nèi)部的雷電電流及其電電磁效應(yīng)，，例如采用用電磁屏蔽蔽、等電位位聯(lián)結(jié)和裝裝設(shè)電涌保保護(hù)器等措措施，用以以防止雷擊擊電磁脈沖沖（LEMP）可能造成成的危害。。GB50057-1994《《建筑物防雷雷設(shè)計(jì)規(guī)范范》在2000年版中特別別增加了第第六章防雷雷擊電磁脈脈沖，并已已自2000年10月1日起施行。。該章著重重介紹了信信息系統(tǒng)（（Informationsystem）防雷擊電電磁脈沖的的問題，這這里的信息息系統(tǒng)泛指指計(jì)算機(jī)、、通信設(shè)備備、控制裝裝置等電子子裝置。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50343—2004《《建筑物電子子信息系統(tǒng)統(tǒng)防雷技術(shù)術(shù)規(guī)范》也已于2004年6月1日開始實(shí)施施。對(duì)建筑物的的防雷設(shè)計(jì)計(jì)必須將外外部防雷裝裝置和內(nèi)部部防雷裝置置作為整體體統(tǒng)一考慮慮。69二．防防雷擊電磁磁脈沖的裝裝置電涌保護(hù)器器（Surgeprotectivedevice，SPD）又稱浪涌涌保護(hù)器，，實(shí)際上也也就是一種種防雷擊電電磁脈沖的的防雷裝置置。目前應(yīng)用最最廣泛的是是氧化鋅壓壓敏電阻型型電涌保護(hù)護(hù)器。根據(jù)據(jù)ICE規(guī)定，電涌保護(hù)器器是一種限限制瞬態(tài)過過電壓和分分走電涌電電流的器件件，它至少少含有一個(gè)個(gè)非線性元元件。SPD應(yīng)具有快速速響應(yīng)的特特點(diǎn)，通過過自身優(yōu)良良的非線性性特性來實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)過電電壓和過電電流的抑制制作用。按按照電涌保保護(hù)器在電電子信息系系統(tǒng)中的功功能，可分分為電源電電涌保護(hù)器器、天饋電電涌保護(hù)器器和信號(hào)電電涌保護(hù)器器等。按照照電涌保護(hù)護(hù)器的工作作原理，又又可分為開開關(guān)型電涌涌保護(hù)器和和限壓型電電涌保護(hù)器器。開關(guān)型型SPD一般由放電電間隙、氣氣體放電管管和晶閘管管等構(gòu)成。。限壓型SPD一般由壓敏敏元件和二二極管等組組成。70（一）電涌涌保護(hù)器的的應(yīng)用1．電涌保護(hù)護(hù)器的作用用電涌保護(hù)器器的作用是是將電氣系系統(tǒng)、信息息系統(tǒng)中作作等電位聯(lián)聯(lián)結(jié)的帶電電導(dǎo)體(例如電源線線、信號(hào)線線等)經(jīng)電涌保護(hù)護(hù)器與接地地系統(tǒng)聯(lián)結(jié)結(jié)，利用電涌保保護(hù)器的非非線性特性性來限制可可能出現(xiàn)的的瞬時(shí)過電電壓和分流流瞬時(shí)過電電流，從而而形成“準(zhǔn)準(zhǔn)等電位聯(lián)聯(lián)結(jié)”，以達(dá)到保護(hù)護(hù)電氣系統(tǒng)統(tǒng)和信息系系統(tǒng)的目的的。電涌保護(hù)器器（SPD）一般并聯(lián)聯(lián)在電源線線路上。在在正常工作作條件下，，快速響應(yīng)應(yīng)模塊呈現(xiàn)現(xiàn)高電阻特特性，泄漏漏電流很小?。划?dāng)電源源線路上出出現(xiàn)過電壓壓時(shí)，流過過快速響應(yīng)應(yīng)模塊上的的電流迅速速增加，快快速響應(yīng)模模塊呈現(xiàn)低低電阻特性性，使過電電壓的能量量迅速經(jīng)SPD泄放到大地地，從而抑抑制了電源源線路的過過電壓。712.電涌保護(hù)器器的主要技技術(shù)參數(shù)（1）最大沖擊擊電流Iimp（2）標(biāo)稱放電電電流In（3）最高保護(hù)護(hù)水平（4）殘壓（5）響應(yīng)時(shí)間間72（二）屏蔽蔽、接地和和等電位聯(lián)聯(lián)結(jié)1．屏蔽屏蔽既是一一種外部防防雷措施，，又是一種種內(nèi)部防雷雷措施。屏蔽是減少少電磁干擾擾的基本措措施。在建建筑物中一一般可采取取三種基本本屏蔽措施施：一是建建筑物和房房間的外部部屏蔽；二二是線路屏屏蔽；三是是以合適的的路徑敷設(shè)設(shè)線路。以以上三種措措施宜聯(lián)合合使用。例如，電子信息系系統(tǒng)設(shè)備主主機(jī)房宜選選擇在建筑筑物低層中中心部位，，其設(shè)備應(yīng)應(yīng)遠(yuǎn)離外墻墻結(jié)構(gòu)柱，，盡量設(shè)置置在雷電防防護(hù)區(qū)的高高級(jí)別區(qū)域域內(nèi)。金屬屬導(dǎo)體（管管道等）、、電纜屏蔽蔽層及金屬屬線槽（架架）等進(jìn)入入機(jī)房時(shí)，，應(yīng)做等電電位聯(lián)結(jié)。。布置電子子信息系統(tǒng)統(tǒng)信號(hào)線纜纜的路由走走向時(shí)，應(yīng)應(yīng)盡量減小小由線纜自自身形成的的感應(yīng)環(huán)路路面積；并并與電力電電纜和其他他管線保持持一定的間間距。73（1）建筑物的屏蔽蔽當(dāng)雷擊在有屏蔽蔽的建筑物上，，強(qiáng)大的雷電流流通過法拉第籠籠向大地泄放時(shí)時(shí)，在建筑物內(nèi)內(nèi)整個(gè)空間會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁磁場(chǎng)。在此區(qū)域域內(nèi)所有的相鄰鄰金屬物體、管管道和線路等都都會(huì)感應(yīng)出很高高的過電壓和過過電流，將會(huì)嚴(yán)嚴(yán)重干擾甚至危危害該區(qū)域內(nèi)的的信息系統(tǒng)正常常工作，甚至燒燒毀設(shè)備。為了改善電磁環(huán)環(huán)境，所有與建建筑物組合在一一起的大尺寸金金屬件都應(yīng)等電電位聯(lián)結(jié)在一起起，并與防雷裝裝置相聯(lián)結(jié)(但第一類防雷建建筑物的獨(dú)立避避雷針及其接地地裝置除外)。例如屋頂金屬屬表面、立面金金屬表面、混凝凝土內(nèi)的鋼筋和和金屬門窗框架架等。當(dāng)建筑物或房間間的空間屏蔽是是由金屬支撐物物、金屬框架或或鋼筋混凝土的的鋼筋等自然構(gòu)構(gòu)件組成時(shí)，這這些構(gòu)件形成一一個(gè)格柵形的大大屏蔽空間，進(jìn)進(jìn)入這類屏蔽空空間的導(dǎo)電金屬屬物應(yīng)就近與屏屏蔽格柵做等電電位聯(lián)結(jié)。742．等電位聯(lián)結(jié)與與共同接地系統(tǒng)統(tǒng)1.接地的基本概念念1.1地和接地所謂“地”，在在電氣領(lǐng)域有兩兩種含義：其一是實(shí)指大地地；其二是泛指電氣氣系統(tǒng)中的參考考點(diǎn)或等電位點(diǎn)點(diǎn)。這個(gè)參考點(diǎn)點(diǎn)或等電位點(diǎn)可可以不與大地相相接連，它只是是象征意義上的的“地”。簡(jiǎn)言之，“地””是指能供給或或接受大量電荷荷，并可用來作作為良好的參考考電位的物體。。而“接地”則則是將電力系統(tǒng)統(tǒng)或電氣裝置的的某些可導(dǎo)電部部分，經(jīng)接地線線連接至“地””。751.2接地電阻及其要要求接地電阻由接地地體流散電阻、、接地體接地線線的電阻和接地地體與土壤的接接觸電阻組成。。在一般的工程計(jì)計(jì)算中可以認(rèn)為為接地電阻就是是指接地體流散散電阻。工頻接地電流流流經(jīng)接地裝置所所呈現(xiàn)的接地電電阻，稱為工頻頻接地電阻。雷電流流經(jīng)接地地裝置所呈現(xiàn)的的接地電阻，稱稱為沖擊接地電電阻。沖擊接地電阻主主要用于防雷和和過電壓防護(hù)的的接地計(jì)算。有有關(guān)規(guī)范規(guī)定了了各種情況下對(duì)對(duì)接地電阻的具具體要求，此略略。761.3接觸電壓與跨步步電壓1.3.1接地電流電位分分布當(dāng)電氣設(shè)備外殼殼或機(jī)座等外露可導(dǎo)電部分分由于某種原因帶上故障電電壓時(shí)，接地電流通過接地地體流入大地。在接地體周周圍的接地電流、對(duì)地電壓壓及接地電流分布曲線如圖圖1所示。771.3.2接觸電壓、跨步步電壓如圖2所示，當(dāng)人在流流散區(qū)這個(gè)范圍圍內(nèi)觸及故障帶帶電設(shè)備的外殼殼，人與設(shè)備的的接觸點(diǎn)和人體體站立點(diǎn)之間就就存在一個(gè)電位位差，人體所承承受的這個(gè)電位位差叫接觸電壓，一般般用Utou表示。人在流散區(qū)內(nèi)行行走，由于人的的雙腳行走時(shí)所所處位置不同，，在兩腳之間也也存在一個(gè)電位位差，稱之為跨步電壓，一般般用Ustep表示。從圖2中可以看出，由由于接地電流、、電位分布曲線線是非線性的，，跨步電壓和人人站立地點(diǎn)距接接地點(diǎn)的遠(yuǎn)近有有關(guān)；人離接地地點(diǎn)越近，跨步步電壓也越高。。同時(shí)，跨步電電壓還和跨步的的大小有關(guān)，跨跨步越大，兩腳腳之間電位差越越大，跨步電壓壓也越高。78圖2接觸電壓和跨步步電壓791.4接地的分類根據(jù)接地的不同同作用，一般可可分為功能性接地、保護(hù)性接地電磁兼容性接地地共三大類。801.4.1功能性接地用于保證設(shè)備（（系統(tǒng)）的正常常運(yùn)行，或使設(shè)設(shè)備（系統(tǒng)）可可靠而正確地實(shí)實(shí)現(xiàn)其功能。例例如：（1）工作（系統(tǒng)統(tǒng)）接地。指根根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的的需要而進(jìn)行的的接地。如電力力系統(tǒng)中性點(diǎn)直直接接地，能在在運(yùn)行中維持三三相系統(tǒng)中相對(duì)對(duì)地電位不變；；電力系統(tǒng)中性性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈圈接地，能在單單相接地時(shí)減小小或消除接地點(diǎn)點(diǎn)的斷續(xù)電弧，，避免出現(xiàn)危險(xiǎn)險(xiǎn)的過電壓等。。（2）信號(hào)電路接接地。指設(shè)置一一個(gè)等電位點(diǎn)作作為電子設(shè)備的的基準(zhǔn)電位，一一般簡(jiǎn)稱“信號(hào)號(hào)地”。811.4.2保護(hù)性接地指以保護(hù)人身和和設(shè)備的安全為為目的的接地。。例如：（1）保護(hù)接地。為為保障人身安全全、防止間接接接觸電擊造成人人身傷亡或設(shè)備備損壞而將設(shè)備備的外露可導(dǎo)電電部分進(jìn)行接地地，稱作保護(hù)性性接地。保護(hù)接接地又可細(xì)分為為以下兩種情況況：82保護(hù)接地①將電氣設(shè)備備的外露可導(dǎo)電電部分經(jīng)各自的的保護(hù)線（PE線）分別進(jìn)行接接地，使其處于于地電位，一旦旦電氣設(shè)備帶電電部分的絕緣損損壞時(shí)，可以減減輕或消除電擊擊危害。通常外外露可導(dǎo)電部分分就是電氣設(shè)備備的金屬外殼，，所以這種接地地亦稱為外殼接接地。例如TT系統(tǒng)的接地和IT系統(tǒng)的接地。②將電氣設(shè)備備的外露可導(dǎo)電電部分經(jīng)公共的的保護(hù)線(PE線)或保護(hù)中性線（（PEN線）接地，例如如TN系統(tǒng)的接地。我國(guó)過去稱這種種保護(hù)接地方式式為保護(hù)接零，，現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中已無此叫法法，但目前有些些資料中仍保留留有這一叫法。。在系統(tǒng)中性點(diǎn)點(diǎn)直接接地的的TN系統(tǒng)中，為確確保公共PE線或PEN線安全可靠，，除在電源中中性點(diǎn)進(jìn)行工工作接地外，，還必須在PE線或PEN線的一些地方方進(jìn)行必要的的重復(fù)接地。。83（2）防雷接地指為防雷裝置置（避雷針、、避雷線和避避雷器等）向向大地泄放雷雷電流而設(shè)置置的接地。就防雷系統(tǒng)本本身而言，防防雷接地是一一種工作接地地；而從電氣氣設(shè)備的角度度來看，防雷雷接地也可認(rèn)認(rèn)為是一種保保護(hù)接地。84（3）防靜電接地地將靜電導(dǎo)入大大地以防止其其危害的接地地。例如，對(duì)對(duì)易燃易爆的的儲(chǔ)罐、管道道以及電子器器件、設(shè)備等等為防靜電危危害而設(shè)置的的接地。85（4）陰極保護(hù)接接地使被保護(hù)金屬屬表面成為電電化學(xué)原電池池的陰極，以以防止該表面面腐蝕的接地地。861.4.3電磁兼容性接接地電磁兼容性（（EMC）是指設(shè)備或或系統(tǒng)在其環(huán)環(huán)境中能正常常工作且不對(duì)對(duì)該環(huán)境中任任何事物構(gòu)成成不能承受的的電磁騷擾的的能力。由此可見，電磁兼容學(xué)科科研究的主要要內(nèi)容是如何何使處于同一一電磁環(huán)境下下的各種電氣氣、電子設(shè)備備或系統(tǒng)能夠夠正常工作又又不相互干擾擾，從而達(dá)到到“兼容”的的目的。屏蔽蔽是達(dá)到電磁磁兼容性要求求的基本保護(hù)護(hù)措施之一。為防止寄生電電容回授或形形成噪聲電壓壓，需將金屬屬屏蔽物接地地，以便屏蔽蔽物泄放感應(yīng)應(yīng)電荷或形成成足夠的反向向電流以抵消消干擾影響。。872.等電位聯(lián)結(jié)（（EquipotentialBonding）的基本概念念2.1等電位聯(lián)結(jié)是是將電氣設(shè)備備的外露可導(dǎo)導(dǎo)電部分、裝裝置外導(dǎo)電部部分等用金屬屬導(dǎo)體（或用用電涌保護(hù)器器SPD）適當(dāng)?shù)芈?lián)結(jié)結(jié)起來。這樣樣作了以后，，即使有故障障電流流過，，人所能接觸觸到的兩個(gè)導(dǎo)導(dǎo)體之間基本本上是等電位位，也就避免免或減小了電電擊的危險(xiǎn)。。等電位聯(lián)結(jié)結(jié)就是在帶電電場(chǎng)所內(nèi)將所所有可能引起起電擊的金屬屬外露部分，，都盡可能的的通過電氣連連通來均衡電電位，從而依依靠降低接觸觸電壓來降低低電擊危險(xiǎn)。。88特別指出，筆者強(qiáng)調(diào)“等等電位聯(lián)結(jié)””應(yīng)采用“聯(lián)聯(lián)結(jié)（Bonding）”一詞而非非“連接（Connection）”一詞；因因?yàn)榈入娢宦?lián)聯(lián)結(jié)的作用主主要是通過電電氣連通來均均衡電位，而而不是通過電電氣連通來構(gòu)構(gòu)造電流通道道。實(shí)際上，在我我國(guó)多數(shù)的國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技技術(shù)資料中都都采用了“等等電位聯(lián)結(jié)””，例如國(guó)家家標(biāo)準(zhǔn)GB50054-1995《低壓配電設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》和標(biāo)準(zhǔn)圖集02D501《等電位聯(lián)結(jié)》等；但也有的的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中中表述為“等等電位連接””，例如GB50057-1994(2000年版)《建筑物防雷設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB50343-2004《建筑物電子信信息系統(tǒng)防雷雷技術(shù)規(guī)范》。筆者在此呼吁吁：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的用詞應(yīng)該該規(guī)范和統(tǒng)一一。89等電位聯(lián)結(jié)就就是使帶電體體處在同一電電位。在這里里，聯(lián)結(jié)（Bonding）強(qiáng)調(diào)的主要要是傳導(dǎo)電位位達(dá)到均衡的的意思，它表表示那種正常常時(shí)不通過電電流，僅在故故障時(shí)才通過過部分故障電電流的導(dǎo)體間間的導(dǎo)通接觸觸。在英文電電氣專著中，，“Bonding”一詞一般即可可表示“等電電位聯(lián)結(jié)”。。而連接（Connection）則是指廣義義的導(dǎo)體之間間的導(dǎo)通接觸觸，在這里更更偏重于表示示通過電氣連連通來構(gòu)造電電流通道。IEC標(biāo)準(zhǔn)將設(shè)備的的金屬外殼與與PE線的連接稱作作“聯(lián)結(jié)（Bonding）”而不用““接地（Earthing或Grounding）”一詞，其其用意即在使使詞意表達(dá)更更為準(zhǔn)確。902.2等電位聯(lián)結(jié)的的分類等電位聯(lián)結(jié)包包括總等電位聯(lián)結(jié)結(jié)（MainEquipotentialBonding，MEB）輔助等電位聯(lián)聯(lián)結(jié)（SupplementaryEquipotentialBonding，SEB）局部等電位聯(lián)聯(lián)結(jié)（LocalEquipotentialBonding，LEB）（Local--就地的）91所謂“總等電電位聯(lián)結(jié)”，，即將電氣裝裝置的PE線或PEN線與附近的所所有金屬管道道構(gòu)件（例如如接地干線、、水管、煤氣氣管、采暖和和空調(diào)管道等等，如果可能能也包括建筑筑物的鋼筋及及金屬構(gòu)件））在進(jìn)入建筑筑物處接向總總等電位聯(lián)結(jié)結(jié)端子板（即即接地端子板板）?？偟入娢宦?lián)結(jié)結(jié)靠均衡電位位而降低接觸觸電壓，同時(shí)時(shí)它也能消除除從電源線路路引入建筑物物的危險(xiǎn)電壓壓。它是建筑筑物內(nèi)電氣裝裝置的一項(xiàng)基基本安全措施施。IEC標(biāo)準(zhǔn)和一些技技術(shù)先進(jìn)國(guó)家家的電氣規(guī)范范都將總等電電位聯(lián)結(jié)作為為接地故障保保護(hù)的基本條條件；實(shí)際上上總等電位聯(lián)聯(lián)結(jié)已兼有電電源進(jìn)線處重重復(fù)接地的作作用。92在有總等電位位聯(lián)結(jié)的場(chǎng)所所內(nèi)，若某回回路的過電流流防護(hù)電器不不能滿足自動(dòng)動(dòng)切斷電源防防電擊的要求求，則常需加加設(shè)“輔助等電位聯(lián)聯(lián)結(jié)（SEB）”來進(jìn)一步降降低接觸電壓壓以防止電擊擊事故的發(fā)生生。對(duì)于特別潮濕濕，觸電危險(xiǎn)險(xiǎn)大的局部特特殊環(huán)境如浴浴室、醫(yī)院手手術(shù)室等處，，還應(yīng)作“局部等電位聯(lián)聯(lián)結(jié)（LEB）”，即在此局局部范圍內(nèi)，，將PE線或PEN線與附近所有有的上述金屬屬管道、構(gòu)件件等相互聯(lián)結(jié)結(jié)，作為對(duì)總總等電位聯(lián)結(jié)結(jié)的補(bǔ)充，以以進(jìn)一步提高高用電安全水水平。局部等電位聯(lián)聯(lián)結(jié)的主要目目的亦在于使使接觸電壓降降低至安全電電壓限值以下下。93GB50057-1994（2000年版）《建筑物防雷設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》亦規(guī)定：裝有防雷裝置置的建筑物，，在防雷裝置置與其他設(shè)施施和建筑物內(nèi)內(nèi)人員無法隔隔離的情況下下，也應(yīng)采取取等電位聯(lián)結(jié)結(jié)。（要么隔開一一定的距離，，要么干脆聯(lián)聯(lián)結(jié)起來）（兩種看似矛矛盾的作法卻卻能達(dá)到相同同的效果）94等電位聯(lián)結(jié)不不需增設(shè)保護(hù)護(hù)電器，只要要在施工時(shí)增增加一些連接接導(dǎo)體，就可可以均衡電位位而降低接觸觸電壓，消除除因電位差而而引起的電擊擊危險(xiǎn)。這是是一種經(jīng)濟(jì)而而又有效的防防電擊措施。。此外，當(dāng)部分分電氣裝置位位于總等電位位聯(lián)結(jié)作用區(qū)區(qū)以外時(shí)，應(yīng)應(yīng)裝用帶有剩剩余電流保護(hù)護(hù)裝置（ResidualCurrentOperatedProtectiveDevices，RCD）的斷路器，，且這部分的的PE線應(yīng)與電源進(jìn)進(jìn)線的PE線隔離，改接接至單獨(dú)的接接地極（局部部TT系統(tǒng)），以杜杜絕外部竄入入的危險(xiǎn)電壓壓。952.2.1總等電位聯(lián)結(jié)結(jié)（MEB）（1）作法總等電位聯(lián)結(jié)結(jié)是在建筑物物電源進(jìn)線處處采取的一種種等電位聯(lián)結(jié)結(jié)措施，它所所需要聯(lián)結(jié)的的可導(dǎo)電部分分有：①進(jìn)線配電箱箱的PE(或PEN)母排；②公共設(shè)施的的金屬管道，，如上、下水水、熱力、煤煤氣等金屬管管道；③應(yīng)盡可能地地包括建筑物物金屬結(jié)構(gòu)；；④如果有人工工接地，也包包括其接地極極引線。96下面以辦公樓樓建筑為例，，介紹總等電電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)統(tǒng)的具體做法法和作用。如圖3所示，在此建建筑物內(nèi)有辦辦公樓總電源源配電柜、總總供水管網(wǎng)、、煤氣管網(wǎng)、、采暖管網(wǎng)以以及空調(diào)機(jī)房房和電梯豎井井等設(shè)施。為了構(gòu)成一個(gè)個(gè)等電位空間間，圖3中，將辦公樓樓總電源配電電柜、總供水水管網(wǎng)、煤氣氣管網(wǎng)、采暖暖管網(wǎng)以及空空調(diào)立管和電電梯導(dǎo)軌，建建筑物金屬預(yù)預(yù)埋件等設(shè)施施聯(lián)結(jié)在一起起，接到一個(gè)個(gè)專供等電位位聯(lián)結(jié)用的總總等電位聯(lián)結(jié)結(jié)板（簡(jiǎn)稱MEB板）上，就構(gòu)構(gòu)成了此辦公公樓系統(tǒng)的總總等電位聯(lián)結(jié)結(jié)。具體安裝時(shí)應(yīng)應(yīng)注意，在與與煤氣管道作作等電位聯(lián)結(jié)結(jié)時(shí)，應(yīng)采取取措施將處于于建筑物內(nèi)、、外兩部分的的管道隔離（（中間加一段段絕緣材料作作成的短管）），以防止將將煤氣管道作作為電流的散散流通道（即即接地極），，并且，為防防止雷電流在在煤氣管道內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生火花，，在此隔離兩兩端應(yīng)跨接火火花放電間隙隙。若建筑物有多處電電源進(jìn)線，則每一一電源進(jìn)線處都應(yīng)應(yīng)作總等電位聯(lián)結(jié)結(jié)，且各個(gè)總等電電位聯(lián)結(jié)端子板應(yīng)應(yīng)互相聯(lián)通。9798（2）作用總等電位聯(lián)結(jié)的作作用在于降低建筑物內(nèi)間接接電擊的接觸電壓壓和不同金屬部件件間的電位差，并并消除自建筑物外外經(jīng)各種金屬管道道或各種電氣線路路引入的危險(xiǎn)電壓壓的危害，它同時(shí)時(shí)也具有重復(fù)接地地的作用。99如圖4所示，圖4a)中的進(jìn)戶金屬管道道未作等電位聯(lián)結(jié)結(jié)，當(dāng)室外架空裸裸導(dǎo)線斷線并接觸觸到金屬管道時(shí)，，高電位會(huì)由金屬屬管道引至室內(nèi)，，若人觸及金屬管管道，則可能發(fā)生生電擊事故。而圖圖4b)所示為有等電位聯(lián)聯(lián)結(jié)的情況，這時(shí)時(shí)PE線、地板鋼筋、進(jìn)進(jìn)戶金屬管道等均均作總等電位聯(lián)結(jié)結(jié)，此時(shí)即使人員員觸及帶電的金屬屬管道，在人體上上也不會(huì)產(chǎn)生電位位差，因而是安全全的。圖4有無等電位聯(lián)結(jié)時(shí)時(shí)的比較a)無等電位聯(lián)結(jié)時(shí)b)有等電位聯(lián)結(jié)時(shí)1001012.2.2輔助等電位聯(lián)結(jié)（（SEB）（1）功能及作法將兩個(gè)可能帶不同同電位的設(shè)備外露露可導(dǎo)電部分和(或)裝置外可導(dǎo)電部分分用金屬導(dǎo)體直接接聯(lián)結(jié)，從而使故故障接觸電壓大幅幅度降低。102103（2）作用如圖5a)所示，某某一兩層層車間，，分配電電箱AP既向固定定式電氣氣設(shè)備M供電，又又向手持持式電氣氣設(shè)備H供電。當(dāng)M發(fā)生碰殼殼故障時(shí)時(shí)，按GB50054-1995《《低壓配電電設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》規(guī)定，其其過電流流保護(hù)應(yīng)應(yīng)在5s內(nèi)動(dòng)作；；而這時(shí)時(shí)M外殼上的的危險(xiǎn)電電壓會(huì)經(jīng)經(jīng)PE排通過PE線ab段傳導(dǎo)至至H，而H的保護(hù)裝裝置不會(huì)會(huì)動(dòng)作。。這時(shí)手握握設(shè)備H的人員若若同時(shí)觸觸及其他他裝置外外可導(dǎo)電電部分E(圖中為一一給水龍龍頭)，則人體體將承受受故障電電流Id在PE線mn段上產(chǎn)生生的壓降降，這對(duì)對(duì)要求0.4s內(nèi)切除故故障電壓壓的手握握式電氣氣設(shè)備H來說