建筑物防雷技术探究

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1、建筑物防雷技术探究建筑物防雷技术探究[摘要]：防雷工程是一个系统工程，本文介绍了雷击产生的形式及其危害，并对建筑物雷电防护措施进行了探讨和分析。　　　　雷击的形式　　雷击通常有三种主要形式，分别是直击雷、感应雷和球形雷。　　直击雷是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。雷电直接击在建筑物构架、动植物上，因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。一般防直击雷是通过避雷装置即接闪器引下线构成完整的电气通路后将雷电流泄入大地。然而接闪器、引下线和接地装置的导通只能保护建筑物本身免受直击雷的损毁，但雷电会透过多种形式及途径破坏建筑物内的电子设备。　　感应雷是带电云层由

2、于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，而地面某些范围由于散流电阻大，以致出现局部高电压，或者由于直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象，叫做“二次雷”或称“感应雷”。感应雷虽然没有直击雷猛烈，但其发生的几率比直击雷高得多。直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害，而感应雷则不论雷云对地闪击或者雷云对雷云之间闪击，都可能发生并造成灾害。此外，直击雷一次只能袭击一个小范围的目标，而一次闪击可以在较大的范围内多个小局部同时产生感应雷过电压现象，并且这种感应高压可以通过电力线、电话线等传输到很远

3、，致使雷害范围扩大。　　球形雷是一种特殊的雷电现象，简称球雷。球形雷由于存在的时间十分短暂，对它的研究就相当困难，所以现在还没有统一的说法。球形雷主要是沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室内，有的由烟囱或通气管道滚进楼房，多数沿带电体消失。但是这种“火球”到底是什么东西，怎样形成的，众说纷纭，目前没有一种学说能够完满地解释这种现象，或通过实验完满地重现这种现象。　　雷电的危害　　雷电发生时产生强烈的闪光，并伴随巨大的响声，自然界这种强大的放电直接击在建筑物或防雷装置上，或从建筑物的侧、旁击在建筑物上，危害地面上的建筑物等物体和人、畜生命;同时雷电产生的强大电磁脉冲(LEMP)，也具有极大的破

4、坏性。归纳起来，雷电的危害包括直接雷击的危害和雷击电磁脉冲的危害。　　1．直击雷电的危害　　在雷云对地放电时，强大的雷电流从雷击点注入被击物体，由于雷电流幅值高达数十至数百千安，其热效应可以在雷击点局部范围内产生高达6000~10000度，甚至更高的温度。这些由雷电流的巨大能量使被击物体燃烧或金属材料熔化，属于典型的雷电流的热效应破坏作用，如果防护不当，就会造成灾害。　　雷电的直接破坏作用除了热效应外，还有电效应和冲击波。但从危害的方式来看，与前者有所不同，在雷云对地放电时，雷电流通过载流导体产生电动力的破坏作用。在雷电流的作用下，载流导体就有可能会变形，甚至会被折断。　　由于雷电流幅值

5、很高，且作用时间又很短，当雷击于建筑构件时，在它们的内部将瞬时产生大量热量，在短时间内热量来不及散发出去，产生巨大的内压力，能够使被击建筑构件崩塌。　　2．雷击电磁脉冲的危害　　雷击电磁脉冲是一种干扰源，指闪电直接击在建筑物防雷装置和建筑物附近所引起的效应。绝大多数是通过连接导体的干扰，如雷电流或部分雷电流、被雷电击中的装置的电位迅速升高以及电磁辐射干扰。近些年来，随着信息处理技术的广泛应用，大量电子设备正普遍地进入各种建筑物内，建筑物之间的信息交换与传递也日趋增强，这就使得雷电脉冲磁场的危害性变得越来越严重。雷电流不仅能产生脉冲磁场，而且也能产生脉冲电场，并能以电磁波的形式直接辐射到电

6、子设备中去，使电子设备受到干扰或被损坏。　　现代防雷技术是一项系统工程，必须贯彻整体防护思想，综合运用分流、均压、屏蔽、接地和钳位保护等各项技术，构成一个完整的防护体系，才能取得明显的效果。综合防雷设计还要考虑被保护物所在的地理环境和气象环境、被保护物的重要性和复杂性以及雷击的后果严重性、被保护物的建筑结构、供电系统及信息系统的结构和布局、选用防雷装置的特性及其有效配合等等综错复杂的因素。　　对于建筑物防雷保护设计而言，通过对建筑物外部和内部两个方面对雷电危害进行有效防护，来构成建筑物及其内部设施的雷电防护系统。　　划分防雷保护区　　划分建筑物的防雷保护区是防雷工程设计中首先要考虑的重要

7、内容。　　各种电子系统，包括计算机、通信设施、控制系统等对雷电过电压的耐受能力很低，对雷电电磁脉冲干扰极为敏感。它们在遭受雷击电磁效应的侵害后，很容易受到破坏。但是，雷电电磁脉冲在空间传播是逐渐衰减的，尤其是碰到金属网络体或金属平面物后，会有明显的衰减。信息系统通常都安放在有钢筋骨架的现代化大楼内，甚至是有专门的金属屏蔽网的房屋内，在这些不同空间，雷电电磁脉冲衰减特性不同，因此，出于防雷电电磁脉冲的目的，又考虑节约开支，常将建筑物需