福建农业之田间观测场的雷灾分析.doc

《福建农业之田间观测场的雷灾分析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1.直击雷对建筑物的破坏及保护方式1.1直击雷的保护虽然有不少专家学者在努力的研究有效的防止直击雷的方法，但直到今天我们还是无法阻止雷击的发生。实际上现在公认的防直击雷的方法仍然是200年前富兰克林先生发明的避雷针。1.1.1接闪器避雷针及其变形产品避雷线、避雷带、避雷网等统称为接闪器。历史上对接闪器防雷原理的认识产生过误解。当时认为：避雷针防雷是因为其尖端放电综合了雷云电荷从而避免了雷击发生，所以当时要求避雷针顶部一定要是尖端，以加强放电能力。后来的研究表明：一定高度的金属导体会使大气电场畸变，这样雷云就容易向该导体

2、放电，并且能量越大的雷就越易被金属导体吸引。这样接闪器的防雷是因为将雷电引向自身而防止了被保护物被雷电击中。现在认为任何良好接地的导体都可能成为有效的接闪器，而与它的形状没有什么关系。为了降低建筑被雷击的概率，宜优先采用避雷网、作为建筑物的接闪器，如果屋面有天线等通信设施可在局部加装避雷针保护，这样接闪器的高度不会太高，不会增大建筑的雷击概率。避雷网的网格尺寸第一类防雷标准应不大于5m×5m，第二类防雷标准应不大于10m×10m，第三类防雷标准应不大于20m×20m，避雷针应与避雷网可靠连接。1.1.2引下线引下线的作

3、用是将接闪器接闪的雷电流安全的导引入地，引下线不得少于两根，并应沿建筑物四周对称均匀的布置，引下线的间距不大于24米，引下线接长必须采用焊接，引下线应与各层均压环焊接，引下线采用10毫米的圆钢或相同面积的扁钢。对于框架结构的建筑物，引下线应利用建筑物内的钢筋作为防雷引下线。采用多根引下线不但提高了防雷装置的可靠性，更重要的是多根引下线的分流作用可大大降低每根引下线的沿线压降，减少侧击的危险。目的是为了让雷电流均匀入地，便于地网散流，以均衡地电位。同时，均匀对称布置可使引下线泻流时产生的强电磁场在引下线所包围的建筑物内相

4、互抵消，减小雷击感应的危险。1.1.3接地体接地体是指埋在土壤中起散流作用的导体，接地体应采用：n钢管直径大于50毫米，壁厚大于3.5毫米；n角钢不小于50×50×5毫米n扁钢不小于40×4毫米。应将多根接地体连接成地网，地网的布置应优先采用环型地网，引下线应连接在环型地网的四周，这样有利于雷电流的散流和内部电位的均衡。垂直接地体一般长为1.5-2.5米，埋深0.6米，地极间隔5米，水平接地体应埋深1米，其向建筑物外引出的长度一般不大于50米。框架结构的建筑应采用建筑物基础钢筋做接地体综合防雷方案设计2.1前端设备的防

5、雷（1）前端设备有室外和室内安装两种情况，安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击，但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害，而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击。（2）前端设备如摄像头应置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）有效保护范围之内。当摄像机独立架设时，避雷针最好距摄像机3－4米的距离。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上，引下线可直接利用金属杆本身或选用Φ8的镀锌圆钢。为防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。如不考虑直击雷防护，此项可不予考虑。（3）为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的

6、每条线路上加装合适的避雷器，如电源线（220V或DC12V）、视频线、信号线和云台控制线。（4）摄像机的电源一般使用AC220V或DC12V。摄像机由直流变压器供电的，单相电源避雷器应串联或并联在直流变压器前端，如直流电源传输距离大于15米，则摄像机端还应串接低压直流避雷器。2.感应雷击对电子信息系统的破坏及其保护措施　　在工作状态下,一般电子信息设备工作电压只有几伏左右。而建筑物电子信息系统遭受雷电的影响是多方面的,既有直接雷击,又有从电源线路,信号线路等侵入的雷电电磁脉冲,还有在建筑物附近落雷形成的电磁场感应,以及

7、接闪器接闪后由接地装置引起的地电位反击。2.1　电子设备对雷电冲击的脆弱性与防雷区的划分2.1．1　电子设备对雷电冲击的脆弱性　　从实际雷害事故的调查情况来看,危害信息系统安全可靠运行的主要原因是雷击电磁效应。当雷击建筑物、建筑物附近地面、交流输电线路以及天空雷云间放电时,所产生的暂态高电位和电磁脉冲能够以传导、耦合感应和辐射等方式多种途径侵入室内信息系统。2.1．2　防雷区的划分出于防雷电电磁脉冲的目的,常将建筑物需要保护的空间划分为不同的防雷区,具体划分如下:(1)LPZ0a区:本区内的各物体都可能受到直接雷击或导

8、走全部雷电流,本区内的电磁场强度没有受到衰减。(2)LPZ0b区:本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径所对应的雷电流直接雷击,本区内的电磁场强度也没有受到衰减。(3)LPZ1区:本区内各物体不可能遭受直接雷击,流经各导体的雷电流比LPZ0b区更小;本区内的电磁场强度可能衰减,这将取决于屏蔽措施。(4)LPZn+1区(n=1,2