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防雷保护

1、雷电的种类

(1)直接雷击。直接雷击又称直击雷。直接雷击的强大雷电流通过物体入地在一刹那间产生大量的热能,可能使物体燃烧而引起火灾,如下图所示。

当雷电流经地面(或接地体)流散入周围土壤时,在它的周围形成电压降落,如果有人站在该处附近,将由于跨步电压而伤害人体。

(2)雷电感应。雷电感应又称感应雷,分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是当建筑物金属屋顶或其他导体的上空有雷云时,这些导体上就会感应出与雷云所带电荷极性相反的异性电荷。当雷云放电后,放电通道中电荷迅速中和,但聚集在导体的电荷却来不及立即流散,其残留的电荷形成很高的对地电位。这种“静电感应电压”可能引起火花放电,造成火灾或爆炸,如下图所示。

电磁感应是发生雷击后,雷电流在周围空间迅速形成很强大而变化的磁场,处在这一点磁场中导体会感应出较大的电动势和感应电流。若导体回路有开口处,就可能引起火花放电。若回路中有些导体接触不良,也就可能产生局部发热。这对于存放易燃或易爆物品的建筑物是十分危险的。

(3)雷电波侵入。雷电波侵入又称高电位引入。由于架空线路或金属管道遭受直接雷击,或者由于雷云在附近放电使导体上产生感应雷电波,其冲击电压引入建筑物内,可能发生人身触点、损坏设备或引起火灾等事故,如下图所示。

2、防雷措施

对于不同的建筑物,按其防雷的要求,采用不同的措施,以保护建筑物不受雷击或减轻雷电的危害。在电气安装工程中,建筑物常用的防雷措施有下列几种:

(1)防止直接雷击的措施。防止直击雷的主要措施是设法引导雷击时的雷电流按预先安排好的通道写入大地,从而避免雷云向被保护的建筑物放电。避雷,实际上是引雷,有hi版采用避雷针、避雷带和避雷网作为避雷接闪器。再由接闪器、引下线和接地装置组成防止直击雷的防雷装置。

接闪器是直接用来接受雷击的部分,包括避雷针、避雷带、避雷网以及用做接闪器的金属屋面和金属构件等。引下线又称引流器,把雷电流引向接地装置,是连接接闪器与接地装置的金属导体。接地装置是引导雷电流安全地泄入大地的导体,是接地体和接地线的总称。接地体是埋入土壤中或混凝土基础中作为散流用的导体;接地线是从引下线的接线处至接地体的连接导体。

在低压电器设备中经常用到避雷器,避雷器种类很多,常用的有阀型避雷器、火化间隙避雷器等。阀型避雷器,主要由火化间隙与阀片串联组成,在没有雷电侵入低压电路时,它可阻止线路电流流入大地,一旦发生过电压,火化间隙即可放电,将过电压限制在一定幅值之下,达到防雷壁垒的目的,它在外形如下图所示,图中所示是一种锯齿形火花间隙避雷器,使用避雷器应注意以下几个问题。

①避雷器应安装在低压进线处,每只避雷器的上桩头分别与其进线端连接,下桩头互相连接并接地,如下图所示。

②在雷雨季节需经常检查避雷器外部有烧伤痕迹,外壳有无裂纹等现象,如发现有次现象,应更换新的避雷器。

③避雷接地线在雷雨季节到来之前要进行测试,接地电阻应小于4欧姆。

④雷雨季节过后,应将避雷器退出运行。

(2)防止雷电感应的措施。为防止感应雷产生火花,建筑物内的设备、管道、构架、电缆外皮、钢屋架、钢窗等较大的金属构件,以及突出屋面的风管等均应通过接地装置与大地可靠连接,并予以接地。

3、雷雨时的人身防护

雷击经常发生在水位高和特别潮湿的地点,铁路集中的枢纽和高压架空线路的转角处易于落雷,天线、旗杆、屋顶金属栏杆和铁扶梯及大树也容易接雷。遇到雷雨时应注意:

(1)在室内,关好门窗,避免过堂风,以防止球状闪电进入室内。

(2)把收音机、录音机、电视机等电源关掉,室内天线要接地,不打电话。

(3)远离梁柱、金属管道、窗户和电灯线、电话线、广播线、天线一类的电线。

(4)在户外遇到雷雨,一是人体位置要尽量降低,避免突出;二是两脚要尽量靠拢,最好选择干燥处蹲下,以减小暴露面积和触地电位差。

(5)不要站在山顶、山脊等高处和躺在地上。

(6)不要靠近孤立的高楼、烟囱、旗杆、电杆。

(7)避免在大树下、草堆旁躲雨。

(8)远离水面、稻田、游泳池、河、湖。

(9)锄头、铁锹等不要扛得高高的。

(10)不要骑牛、马。骑车在旷野时应把车子放倒,人远离车子,找个较低的地方蹲下。

(11)人多时,应尽量分散开。遇到球雷时,不要跑动,以免球雷顺气流滚来。

(12)远离有金属顶盖或金属车身的骑车,封闭的金属船只等。