一、防雷的技術(shù)措施

　　根據(jù)雷電的不同形狀，雷電大致可分為片狀、線狀和球狀三種形式。片狀雷電是在云間發(fā)生，對(duì)人們影響不大;線狀雷電就是比較常見(jiàn)的閃電落雷現(xiàn)象;球狀雷則是一種特殊雷電現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱“球雷”。“球雷”是一種紫色或紅色的發(fā)光球體，直徑從幾毫米到幾十米，存在的時(shí)間一般為3～5 s。球雷通常是沿著地面滾動(dòng)或在空氣中飄行，還會(huì)通過(guò)縫隙進(jìn)入室內(nèi)。“球雷”碰到建筑物便可發(fā)生爆炸，并往往引起燃燒。

　　在線狀雷中直接對(duì)建筑物或其他物體放電產(chǎn)生破壞性的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)的雷電叫做直擊雷;若是落雷處鄰近物體因受靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)產(chǎn)生高電位引起放電，叫做感應(yīng)雷;再一種是落雷時(shí)沿架空線和金屬管道引起的高電位，稱為雷電波。

　　1、雷電的危害及其火災(zāi)危險(xiǎn)性

　　(1)電效應(yīng)

　　雷電放電時(shí)，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)、變壓器等電氣設(shè)備和線路，引起絕 緣擊穿而發(fā)生短路，導(dǎo)致可燃、易燃、易爆物品著火和爆炸。

　　(2)熱效應(yīng)

　　當(dāng)幾十至上千安的強(qiáng)大雷電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，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)熱能量可熔化50～200 mm3的鋼，故在雷電通道中產(chǎn)生的高溫，往往會(huì)釀成火災(zāi)。例如，某煉油廠一個(gè)容積為1 500 m2的鋼筋混凝土地下式原油儲(chǔ)罐，遭雷擊后爆炸起火，罐頂全部爆毀(直徑48 m)，內(nèi)支撐大部倒塌，經(jīng)濟(jì)損失26萬(wàn)元。

        (3)機(jī)械效應(yīng)

　　由于雷電的熱效應(yīng)，還將使雷電通道中木材纖維縫隙和其他結(jié)構(gòu)中間縫隙里的空氣劇烈膨脹，同時(shí)使水分及其他物質(zhì)分解為氣體，因而，在被雷擊物體內(nèi)部出現(xiàn)強(qiáng)大的機(jī)械壓力，致使被擊物體遭受嚴(yán)重破壞或造成爆炸。

　　以上三種效應(yīng)是直接雷擊所造成的，這種直接雷擊所產(chǎn)生的電、熱、機(jī)械的破壞作用都很大。

　　(4)靜電感應(yīng)

　　當(dāng)金屬物處于雷云和大地電場(chǎng)中時(shí)，金屬物上會(huì)感應(yīng)出大量的電荷。雷云放電后，云與大地間的電場(chǎng)雖然消失，但金屬物上所感生積聚的電荷卻來(lái)不及立即逸散，因而產(chǎn)生很高的對(duì)地電壓。這種對(duì)地電壓，稱為靜電感應(yīng)電壓，往往高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏，可擊穿數(shù)十厘米的空氣間隙，發(fā)生火花放電。因此，對(duì)于存放可燃物品及易燃、易爆物品的倉(cāng)庫(kù)仍是很危險(xiǎn)的。

　　(5)電磁感應(yīng)

　　雷電具有很高的電壓和很大的電流，同時(shí)又是在極短暫的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的。因此在它周圍的空間里，將產(chǎn)生強(qiáng)大的交變電磁場(chǎng)。不僅會(huì)使處在這一電磁場(chǎng)中導(dǎo)體感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)，并且還會(huì)在構(gòu)成閉合回路的金屬物上(如露天堆垛物捆扎用的鐵皮、鐵絲等)產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果這時(shí)回路上有的地方接觸電阻較大，就會(huì)局部發(fā)熱或發(fā)生火花放電。這對(duì)于存放易燃、易爆物品的建筑物以及易燃、可燃材料的露天堆場(chǎng)也是非常危險(xiǎn)的。

　　(6)雷電波侵入

　　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。若侵入建筑物內(nèi)，可造成配電裝置和電氣線路絕緣層擊穿產(chǎn)生短路，或使建筑物內(nèi)的易燃、易爆物品燃燒和爆炸。

　　(7)防雷裝置上的高電壓對(duì)建筑物的反擊作用

　　當(dāng)防雷裝置接受雷擊時(shí)，在接閃器、引下線和接地體上都具有很高的電壓。如果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相距很近，它們之間就會(huì)產(chǎn)生放電，這種現(xiàn)象稱為反擊。反擊可能引起電氣設(shè)備絕緣損壞，金屬管道燒穿，甚至造成易燃易爆物品著火和爆炸。

　　2、需做防雷保護(hù)的建、構(gòu)筑物

　　按照國(guó)家防雷規(guī)范，公共場(chǎng)所需要做防雷保護(hù)的建筑屬于第一、二類民用建筑防雷保護(hù)對(duì)象。第一類防雷建筑物主要是具有重大政治意義的建筑物，如大型會(huì)堂、國(guó)家的重要機(jī)關(guān)、展覽館、大型賓館、大型體育館、大型火車站、博物館等建筑物。第二類防雷建筑物主要是其他重要或人員密集的公共建筑，如大型商場(chǎng)、市場(chǎng)、影劇院，歷史上雷害事故較多的地區(qū)的較重要建筑物和構(gòu)筑物以及高度在15m以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物和構(gòu)筑物。第一、二類民用建筑物和構(gòu)筑物應(yīng)有防直擊雷和防雷電波侵人的措施。

　　凡在工業(yè)建、構(gòu)筑物中制造、使用或貯存大量爆炸物質(zhì)，或在正常情況下能形成爆炸性混合物，在電火花作用下會(huì)引起爆炸，從而造成巨大破壞和人身傷亡的，或者有上述特征，但不致引起巨大破壞或人身傷亡，或只當(dāng)發(fā)生事故時(shí)才能造成巨大破壞和人身傷亡事故的建筑物屬于第一、二類防雷保護(hù)對(duì)象。除了第一、二類外，其余為第三類需要防雷保護(hù)的工業(yè)建、構(gòu)筑物。

　　第一、二類工業(yè)建、構(gòu)筑物應(yīng)有防直擊雷、防雷電感應(yīng)和防雷電波侵入的措施;第三類工業(yè)建、構(gòu)筑物應(yīng)有防直擊雷和防雷電波侵入的措施。

　　3、防雷保護(hù)裝置

　　(1)直擊雷的防護(hù)

　　防直擊雷的保護(hù)裝置，是由接閃器、引下線和接地裝置組成的。

　　接閃器是指避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)的直接接受雷電的部分，以及用作接閃的金屬屋頂、金屬構(gòu)件等。避雷針是指使用最廣的一種接閃器，它是用圓鋼或焊接鋼管制成;避雷網(wǎng)和避雷帶宜用圓鋼或扁鋼制作;避雷線一般采用鍍鋅絞線。避雷網(wǎng)或避雷帶應(yīng)沿屋角、屋脊、檐角和屋檐等易受雷擊的部位敷設(shè)。

　　引下線是接閃器與接地裝置連接用的金屬導(dǎo)體，一般采用圓鋼，或采用扁鋼。第一類建筑物防雷引下線不少于兩根。

　　接地裝置包括接地線和接地體。接地裝置可采用垂直埋設(shè)的角鋼、鋼管、圓鋼和水平埋設(shè)的扁鋼、圓鋼等。

　　避雷裝置的作用就是當(dāng)接閃器接受電流后，經(jīng)過(guò)引下線將電流導(dǎo)人接地裝置進(jìn)而安全地進(jìn)人大地，保證建筑物內(nèi)設(shè)備和人身的安全。至于選擇何種防雷措施，則應(yīng)根據(jù)所保護(hù)對(duì)象的重要性、當(dāng)?shù)乩纂娀顒?dòng)情況進(jìn)行比較確定。一般來(lái)說(shuō)，避雷針主要作為露天變電設(shè)備、建筑物和構(gòu)筑物等的保護(hù);避雷線主要作為電力線路的保護(hù);避雷網(wǎng)或避雷帶主要作為建筑物的保護(hù)。

　　(2)感應(yīng)雷擊的防護(hù)

　　防感應(yīng)雷主要是對(duì)工業(yè)建、構(gòu)筑物而采取的，因?yàn)檫@類建、構(gòu)筑物中有很多的金屬管道和構(gòu)件等，雷擊放電時(shí)，導(dǎo)體上會(huì)發(fā)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，金屬部件之間產(chǎn)生電火花或電弧放電，易引燃爆炸物和爆炸性?昆合氣體造成火災(zāi)。第一類工業(yè)建、構(gòu)筑物為防靜電感應(yīng)要將其內(nèi)部的所有金屬物和突出屋面的金屬物連接，并接在接地裝置上。為防電磁感應(yīng)，平行或交叉敷設(shè)的管道、構(gòu)件、電纜外皮等凈距小于100 mm時(shí)，以及金屬物的連接處，如管道法蘭等，應(yīng)每隔20～30m，用金屬導(dǎo)線跨接后接地。接地裝置可與電氣接地裝置共用。金屬屋面應(yīng)妥善接地;鋼筋混凝土屋頂，其鋼筋應(yīng)成閉合回路并接地;非金屬屋面，應(yīng)在屋面上明裝邊長(zhǎng)6～10m網(wǎng)格的避雷網(wǎng)并接地。每隔18～24 m做一引下線接地，接地點(diǎn)不少于兩處。第二類工業(yè)建、構(gòu)筑物內(nèi)所有金屬體(設(shè)備、管道、構(gòu)件、鋼窗等)都應(yīng)接地。接地干線與防直擊雷接地裝置連接點(diǎn)不少于兩處。

　　(3)雷電波侵入的防護(hù)

　　為防止直擊雷或感應(yīng)雷的高壓沖擊波沿架空線路或金屬管道侵入建筑物內(nèi)，應(yīng)將架空引入線在人戶處加裝避雷器(管形或蝶閥型)，并將電纜外皮、絕緣子鐵腳等金屬部分連在一起接地;對(duì)進(jìn)出建筑物的架空金屬管道，在建筑物進(jìn)出處就近接到防雷或電氣設(shè)備的接地裝置上或獨(dú)立接地。

　　避雷器是防止雷電過(guò)電壓侵襲配電和其他電氣設(shè)備的保護(hù)裝置。避雷器安裝在被保護(hù)設(shè)備的引入端，其上端接在架空輸電線路上，下端接地。平時(shí)避雷器對(duì)地保持絕緣狀態(tài)，不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行;當(dāng)線路受雷擊時(shí)，避雷器間隙被擊穿，將雷電引入大地。這時(shí)能夠進(jìn)入被保護(hù)設(shè)備的電壓，僅為雷電波通過(guò)避雷器及其引線和接地裝置產(chǎn)生的所謂“殘壓”。雷電流通過(guò)以后，避雷器又恢復(fù)絕緣狀態(tài)，系統(tǒng)則仍可正常運(yùn)行。

　　(4)其他防雷措施

　　不裝設(shè)防直擊雷裝置的建、構(gòu)筑物，為防雷電波沿低壓架空線侵入，在入戶處或接戶桿上應(yīng)將絕緣子鐵腳接到電氣設(shè)備接地裝置上，如無(wú)此裝置時(shí)可增設(shè)接地裝置，沖擊接地電阻不宜大于30Ω。

　　嚴(yán)禁在獨(dú)立避雷針、避雷線支柱上懸掛低壓架空線、廣播線及通訊線等。

　　在建、構(gòu)筑物上接近接閃器的固定照明、彩燈、信號(hào)的線路，應(yīng)防雷電波侵入。一般線路宜穿鋼管并裝避雷器或留出空氣間隙，在接近接閃器一端，還應(yīng)將鋼管和防雷裝置相連。

　　為防雷電波沿室外天線侵入，可在天線進(jìn)戶處裝設(shè)2mm的放電間隙，并接地;或在進(jìn)戶處裝接地刀閘，雷雨時(shí)將天線直接接地。

　　球雷較多的地區(qū)，應(yīng)加裝防球雷的措施。其做法是：雷雨時(shí)關(guān)閉門(mén)窗，并在門(mén)窗上安裝金屬紗網(wǎng)，且有良好接地;煙囪或通風(fēng)管道上口及孔洞，可裝設(shè)網(wǎng)眼不大于4 cm2的金屬網(wǎng)，并接到防雷系統(tǒng)上。

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