電氣安全13課稿

第八章

雷電和靜電防護(hù)相似之處：雷電和靜電都是相對于觀察者靜止的電荷聚積的結(jié)果雷電和靜電的主要危害都是引起火災(zāi)和爆炸等不同之處：電荷產(chǎn)生和聚積的方式不同存在的空間不同放電能量相差甚遠(yuǎn)第一節(jié)雷電安全雷電的種類雷電參數(shù)雷電的危害防雷分類防雷裝置防雷技術(shù)一、雷電的種類直擊雷帶電積云與地面目標(biāo)之間的強(qiáng)烈放電稱為直擊雷。球雷球雷是雷電放電時(shí)形成的發(fā)紅光、橙光、自光或其他顏色光的火球。一、雷電的種類3.感應(yīng)雷感應(yīng)雷也稱為雷電感應(yīng)或感應(yīng)過電壓。它分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。靜電感應(yīng)雷是由于帶電積云接近地面，在架空線路導(dǎo)線或其他導(dǎo)電凸出物頂部感應(yīng)出大量電荷引起的。電磁感應(yīng)雷是由于雷電放電時(shí)，巨大的沖擊雷

電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)磁場引起的。二、雷電參數(shù)

我國把年平均雷暴日不超過15d/a的地區(qū)劃為少雷區(qū)，超過40d/a劃為多雷區(qū)。在防雷設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)乩妆┤諚l件。

我國各地雷雨季節(jié)相差也很大，南方一般從二月開始，長江流域一般從三月開始，華北和東北延遲至四月開始，西北延遲至五月開始。防雷準(zhǔn)備工作均應(yīng)在雷雨季節(jié)前做好。二、雷電參數(shù)3.雷電流陡度雷電流陡度是指雷電流隨時(shí)間上升的速度。雷電流陡度與雷電流幅值和雷電流波頭時(shí)間的長短有關(guān)。二、雷電參數(shù)4．雷擊沖擊過電壓直擊雷沖擊過電壓由兩部分組成。前一部分決定于雷流的大小和雷電流通道的電阻；后一部分決定于雷電流通道的電感。三、雷電的危害電性質(zhì)的破壞作用

百萬伏乃至更高的沖擊電壓，可能毀壞發(fā)電機(jī)、電力變壓器、斷路器、絕緣子等電氣設(shè)備的絕

緣，燒斷電線或劈裂電桿，造成大規(guī)模停電；絕緣損壞可引起短路，導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事故；

二次放電的電火花也可能引起火災(zāi)或爆炸，二次放電也能造成電擊。三、雷電的危害

絕緣損壞后，可能導(dǎo)致高壓竄入低壓，在大范圍內(nèi)帶來觸電的危險(xiǎn)。

數(shù)十至百千安的雷電流流入地下，會在雷擊點(diǎn)及其連接的金屬部分產(chǎn)生極高的對地電壓，可

能直導(dǎo)致接觸電壓電擊和跨步電壓的觸電事故。三、雷電的危害熱性質(zhì)的破壞作用

直擊雷放電的高溫電弧能直接引燃鄰近的可燃物，從而造成火災(zāi)。

巨大的雷電流通過導(dǎo)體，在極短的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換出大量的熱能，可能燒毀導(dǎo)體，并導(dǎo)致燃品的

燃燒和金屬熔化、飛濺，從而引起火災(zāi)或爆炸。球雷侵入可引起火災(zāi)。三、雷電的危害3.機(jī)械性質(zhì)的破壞作用機(jī)械性質(zhì)的破壞作用表現(xiàn)為被擊物遭到破壞，甚至爆裂成碎片。這是由于巨大的雷電通過被擊物時(shí)，在被擊物縫隙中的氣體劇烈膨脹，縫隙中的水分也急劇蒸發(fā)為大量氣體，致使被擊物破壞和爆炸。此外，同性電荷之間的靜電斥力、同方向電流或電流轉(zhuǎn)彎處的電磁作用力也有很強(qiáng)的破壞力，雷電時(shí)的氣浪也有一定的破壞作用。四、防雷分類1.第一類防雷建筑物凡制造、使用或儲存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量危險(xiǎn)物質(zhì)的建筑物，遇電火花會引起爆炸，從而造成巨大破壞或人身傷亡的建筑物，應(yīng)劃為第一類防雷建筑物。例如，火藥制造車間、乙快站、電石庫、汽油提煉車間等。

0區(qū)、10區(qū)及某些1區(qū)屬于第一類防雷建筑物。四、防雷分類第二類防雷建筑物下列建筑物應(yīng)劃為第二類防雷建筑物：國家級重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物；

國家級的會堂、辦公樓、檔案館、大型展覽館、國際機(jī)場、大型火車站、國際港口客運(yùn)站、國

賓館、大型旅游建筑和大型體育場等。

國家級計(jì)算中心、通信樞紐，以及對國民經(jīng)濟(jì)有重要意義的裝有大量電子設(shè)備的建筑物。四、防雷分類

制造、使用和儲存爆炸危險(xiǎn)物質(zhì),但電火花不易引起爆炸，或不致造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物，如油漆制造車間、氧氣站、易燃品庫等。2區(qū)、11區(qū)及某些1區(qū)屬于第二類防雷建筑物。有爆炸危險(xiǎn)的露天氣罐和油罐。

年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.06次的部、省級辦公樓及其他重要的或人員密集的公共建筑物。

年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.3次的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。四、防雷分類第三類防雷建筑物下列建筑物應(yīng)劃為第三類防雷建筑物：省級重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物和省級檔案館。

年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)等于和大于0.012次，小于和等于0.06次的部、省級辦公樓及其他重要的或人員密集的公共建筑物。

年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于和等于0.06次，小于和等于0.3次的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。四、防雷分類

年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于和等于0.06次的一般性工業(yè)建筑物。

考慮到雷擊后果和周圍條件等因素，確定需要放雷的21區(qū)、22區(qū)、23區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物。

年平均雷暴日15d/a以上地區(qū)，高度為15m及其以上的煙囪、水塔等孤立高聳的建筑物。年平均雷暴日15d/a及15d/a以下地區(qū)，高度為

20m及20m以上的煙囪、水塔等孤立高聳的

建筑物。五、防雷裝置避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器都是經(jīng)常采用的防雷裝置。一套完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。針、線、網(wǎng)、帶都只是接閃器，而避雷器是一種專門的防雷裝置。五、防雷裝置1.接閃器避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)和避雷帶都可作為接閃器，建筑物的金屬屋面可作為第一類工業(yè)建

筑物以外其他各類建筑物的接閃器。這些接閃

器都是利用其高出被保護(hù)物的突出地位，把雷

電引向自身，然后通過引下線和接地裝置，把

雷電流泄入大地，以此保護(hù)被保護(hù)物免受雷擊。五、防雷裝置(2)接閃器材料

接閃器所用材料應(yīng)能滿足機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕的要求，還應(yīng)有足夠的熱穩(wěn)定性，以能承受雷電流的熱破壞作用。

避雷針一般用鍍鋅圓鋼或鋼管制成。避雷網(wǎng)和避雷帶用鍍鋅圓鋼或扁鋼制成。五、防雷裝置避雷器

避雷器并聯(lián)在被保護(hù)設(shè)備或設(shè)施上，正常時(shí)處在不通的狀態(tài)。出現(xiàn)雷擊過電壓時(shí)，擊穿放電，切斷過電壓，發(fā)揮保護(hù)作用。過電壓終止后，

避雷器迅速恢復(fù)不通狀態(tài)，恢復(fù)正常工作。避

雷器主要用來保護(hù)電力設(shè)備和電力線路，也用

作防止高電壓侵入室內(nèi)的安全措施。

避雷器有保護(hù)間隙、管型避雷器和閥型避雷器之分，應(yīng)用最多的是閥型避雷器。五、防雷裝置引下線防雷裝置的引下線應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定的要求。引下線一般采用圓鋼或扁鋼，其尺寸和防腐蝕要求與避雷網(wǎng)、避雷帶相同。

用鋼絞線作引下線，其截面積不得小于25mm2。用有色金屬導(dǎo)線做引下線時(shí)，應(yīng)采用截面積不

小于16mm2

的銅導(dǎo)線。五、防雷裝置

引下線應(yīng)沿建筑物外墻敷設(shè)，并應(yīng)避免彎曲，經(jīng)最短途徑接地。建筑藝術(shù)要求高者可以暗敷設(shè)，但截面積應(yīng)加大一級。建筑物的金屬構(gòu)件

(如消防梯等)可用作引下線，但所有金屬構(gòu)件之間均應(yīng)連成電氣通路，并且連接可靠。

采用多條引下線時(shí)，為了便于接地電阻和檢查引下線、接地線的連接情況，宜在各引下線距地面高約1.8m處設(shè)斷接卡。五、防雷裝置

采用多條引下線時(shí)，第一類和第二類防雷建筑物至少應(yīng)有兩條引下線，其間距離分別不得大于12m和18m；第三類防雷建筑物周長超過

25m或高度超過40m時(shí)，也應(yīng)有兩條引下線，其間距離不得大于25m。

在易受機(jī)械損傷的地方，地面以下0.3m至地面以上1.7m的一段引下線應(yīng)加竹管、角鋼或鋼管保護(hù)。采用角鋼或鋼管保護(hù)時(shí)，應(yīng)與引下線連接起來，以減小通過雷電流時(shí)的電抗。引下線截面銹蝕30%以上者應(yīng)予以更換。五、防雷裝置4.防雷接地裝置接地裝置是防雷裝置的重要組成部分。接地裝置向大地泄放雷電流，限制防雷裝置對地電壓不致過高。除獨(dú)立避雷針外，在接地電阻滿足要求的前提下，防雷接地裝置可以和其他接地裝置共用。六、防雷技術(shù)2.感應(yīng)雷防護(hù)(1)

靜電感應(yīng)防護(hù)為了防止靜電感應(yīng)產(chǎn)生的高電壓，應(yīng)將建筑物

內(nèi)的金屬設(shè)備、金屬管道、金屬構(gòu)架、鋼屋架、鋼窗、電纜金屬外皮以及突出層面的放散管、

風(fēng)管等金屬物件與防雷電感應(yīng)的接地裝置相連。屋面結(jié)構(gòu)鋼筋宜綁扎或焊接成閉合回路。六、防雷技術(shù)(2)電磁感應(yīng)防護(hù)為了防止電磁感應(yīng)，平行敷設(shè)的管道、構(gòu)架、電纜相距不到100mm時(shí)，須用金屬線跨接，跨接點(diǎn)之間的距離不應(yīng)超過30m；交叉相距不到100mm時(shí)，交叉處也應(yīng)用金屬線跨接。六、防雷技術(shù)3.雷電侵入波防護(hù)(1)變配電裝置的防護(hù)10kV變配電站防雷保護(hù)接線六、防雷技術(shù)(2)建筑物的防護(hù)條件許可時(shí)，第一類防雷建筑物全長宜采用直接埋地電纜供電；爆炸危險(xiǎn)較大或年平均雷暴日30d/a以上的地區(qū)，第二類防雷建筑物應(yīng)采用長度不小于50m的金屬鎧裝直接埋地電纜

供電。六、防雷技術(shù)人身防雷

雷暴時(shí)，非工作必須，應(yīng)盡量減少在戶外或野外逗留；在戶外或野外最好穿塑料等不浸水的雨衣。如有條件，可進(jìn)入有寬大金屬構(gòu)架或有防雷設(shè)施的建筑物、汽車或船只；如依靠建筑屏蔽的街道或高大樹術(shù)屏蔽的街道躲避，要注意離開墻壁或樹干8m以外。六、防雷技術(shù)

雷暴時(shí)，應(yīng)盡量離開小山、小丘、隆起的小道，離開海濱、湖濱、河邊、池塘旁，避開鐵絲網(wǎng)、金屬曬衣繩以及旗桿、煙囪、寶塔、孤獨(dú)的樹

木附近，還應(yīng)盡量離開沒有防雷保護(hù)的小建筑

物或其他設(shè)施。

雷暴時(shí)，在戶內(nèi)應(yīng)注意防止雷電侵入波的危險(xiǎn)，應(yīng)離開照明線、動力線、電話線、廣播線、收

音機(jī)和電視機(jī)電源線、收音機(jī)和電視機(jī)天線，

以及與其相連的各種金屬設(shè)備，以防止這些線

路或設(shè)備對人體二次放電。一、靜電的產(chǎn)生靜電的起電方式接觸一分離起電破斷起電感應(yīng)起電一、靜電的產(chǎn)生固體靜電人體靜電粉體靜電液體靜電蒸氣和氣體靜電二、靜電的消失靜電中和電暈放電刷形放電火花放電雷型放電二、靜電的消失2.靜電泄漏絕緣體上較大的泄漏有兩條途徑：一條是絕緣體表面泄漏；另一條是絕緣體內(nèi)部泄漏。前者遇到的是表面電阻；后者遇到的是體積電阻。三、靜電的影響因素2.工藝設(shè)備和工藝參數(shù)的影響接觸面積越大，雙電層正、負(fù)電荷越多，產(chǎn)生靜電越多。管道內(nèi)壁越粗糙，接觸面積越大，沖擊和分離的機(jī)會也越多，流動電流就越大。對于粉體，顆粒越小者，一定量粉體的表面積越大，產(chǎn)生靜電越多。接觸壓力越大或摩擦越強(qiáng)烈，會增加電荷的分離，以致產(chǎn)生較多的靜電。接觸一分離速度越高，產(chǎn)生靜電越多。三、靜電的影響因素環(huán)境