《雷电和工业静电》PPT课件

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1、第六讲雷电和工业静电防雷保护雷电现象及其危害雷电分类防雷装置的组成防雷措施雷电现象及其危害雷是一种大气中的放电现象，也就是正负电荷的中和过程。雷云在形成过程中，某些云积累起正电荷，另一些云积累起负电荷。随着电荷的积累，电压逐步升高，当带不同电荷的雷云互相接近到一定距离时，将发生激烈放电，出现耀眼的闪光。由于闪光时温度高达20000℃，空气受热膨胀，发出震耳轰鸣。这就是闪电和雷鸣。有时雷云很低，在地面凸出物上将感应出异性电荷，到一定程度时也将出现雷云对地面凸出物的放电，这就是常说的雷击。（一）雷电特点电流大雷电电流幅值可高达几万至几十万安，设计避雷装

2、置时可按15万安考虑。时间短一般雷击分为三个阶段，第一个阶段为先导放电，时间为5～10毫秒，第二阶段为主放电，时间仅为50～100微秒，第三阶段为余光，时间为30～50毫秒，雷击完成一次放电过程总共不超过60毫秒。频率高雷电电流大，放电时间极短，这样放电陡度极大，高达30千安/微秒。所以具有高频特性。电压高雷电感应电压可高达300～400千伏，而直接雷的电压还要高得多。（二）雷电危害电破坏数十万乃至百万伏高电压可能会毁坏发电机、变压器及线路绝缘子等电气设备的绝缘，引起短路，甚至导致大规模停电。热破坏强大的雷电流通过导体时发出大量热量，引起绝缘材料燃

3、烧和金属熔化。烧断电线，引起火灾。机械破坏当强大的雷电流通过被击物时，被击物缝隙中的空气急剧膨胀，缝隙中的水分迅速蒸发，致使被击物破坏或爆炸。同性电荷的静电斥力，同方向电流的电磁斥力也有很大破坏作用。雷击时的气浪也有一定破坏作用。雷电分类直击雷直击雷是雷云对大地凸出物的强烈放电过程。感应雷感应雷有静电感应和电磁感应两种起因，静电感应是由于雷云接近地面，在地面感应物上感应出大量异性电荷，当雷云与其它物体放电后，凸出物顶部电荷失去束缚，产生对地面很高的静电电位，以雷电波形式沿凸出物极快泄放，此时极易产生火花放电。电磁感应雷是雷击时幅度和陡度都很大的雷电

4、流，在周围空间产生迅速变化的磁场，导致附近的金属导体上感应出高电压，一旦与其它金属设备接触或接近时，则可能产生火花放电。雷电侵入波雷电侵入波是雷击在线路或金属管道上产生的冲击电压，沿着线路或管道迅速传播侵入建筑物内形成的。防雷装置的组成完整的防雷装置通常由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。1、接闪器用于直接接受雷击的金属体，如避雷针、避雷线、避雷带、避雷网，安装在被保护设施的上方更接近于雷云，雷云首先对接闪器放电，使强大的雷电流沿接闪器、引下线和接地装置泄入大地，从而使被保护设施免遭雷击。接闪器应耐腐蚀，一般采用镀锌材料制成，如避雷针、避雷线（用

5、镀锌钢绞线制成）、避雷带（采用镀锌钢管、圆钢或扁钢制成）。接闪器的材料尺寸应满足通过强大雷电流时动稳定和热稳定的要求。引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求，通常采用圆钢或扁钢制成，并采取镀锌或刷漆等防腐措施，绝对不可采用铝线作引下线。引下线应取最短途径，尽量避免弯曲，并每隔（1.5～2）m设1个固定点加以固定。可以利用建筑物的金属结构作为引下线，但金属结构的连接点必须焊接可靠。引下线在地面以上2m至地面以下0.2m的一段应该用角钢、钢管、竹管或塑料管等加以保护，角钢、钢管应与引下线连接，以减小通过雷电流时的电抗。如果建筑物顶部设有多支互相连接

6、的避雷针，或者设有避雷线、避雷网、避雷带等，其引下线不得少于2根，每2根之间距离不得大于18～30m。采用多根引下线和多处接地时，应在引下线距地面约1.8m处设置断开卡，以便检查各引下线和测量各接地电阻值。接地装置接地装置担负向大地泄放雷电流的任务。接地装置与接闪器一样具有防腐要求，接地体一般采用镀锌钢管或角钢制作，其长度为2～2.5m，垂直打入地下，其顶端低于地面0.6ｍ。接地体之间用圆钢或扁钢焊接，并采用沥青漆防腐，各种接地装置的接地电阻值见表2。接闪器、引下线与接地装置应牢固地焊接，它们的最小材料尺寸见表1。表1防雷装置各部分的最小材料尺寸为

7、防止泄放雷电流时形成跨步电压伤人，防直击雷接地装置距建筑物入口和人行道的距离不应小于3m。当小于3m时，应采取接地体局部深埋，采用均压条或铺设砾石、沥青高阻地面等安全措施。表7-2防雷接地电阻值防雷措施防直击雷防直击雷的主要措施是装设避雷针、避雷线、避雷网和避雷带。避雷针分独立和附设两种。独立避雷针是离开建筑物单独安装的，其接地装置一般也是独立的，接地电阻一般不超过10Ω。严格禁止通讯线、广播线和低压线架设在避雷针构架上。独立避雷针构架上若装有照明灯，其电源线应采用金属护套电缆或穿铁管，并将其埋在地中长度10m以上，深度0.5～0.8m，然后才能引

8、进室内。附设安装在建筑物上的避雷针，其接地装置可以与其他接地装置共用，可以沿建筑物四周敷设。附设避雷针与建筑物顶部的其他接