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1、防雷防静电接地培训,郑州百年职校 电工班,概述,雷电是自然界中一种常见的放电现象，它会破坏建（构）筑物和各种工农业设施，同时还会引起火灾和爆炸事故。雷电放电时会产生极高的过电压和巨大的雷电流，不仅能击毙人畜、还会劈裂树木、电杆等。,防雷技术,雷电的分类,根据雷电的不同形状，雷电大致可分为片状、线状和球状三种形式。片状雷电是在云间发生，对人们影响不大；线状雷电就是比较常见的闪电落雷现象；球状雷则是一种特殊雷电现象，简称“球雷”。“球雷”是一种紫色或红色的发光球体，直径从几毫米到几十米，存在的时间一般为35 s。球雷通常是沿着地面滚动或在空气中飘行，还会通过缝隙进入室内。“球雷”碰到建筑物便可发生
2、爆炸，并往往引起燃烧 。,片状雷电,线状雷电,球状雷电,在线状雷中直接对建筑物或其他物体放电产生破坏性的热效应和机械效应的雷电叫做直击雷；若是落雷处邻近物体因受静电感应或电磁感应产生高电位引起放电，叫做感应雷；再一种是落雷时沿架空线和金属管道引起的高电位，称为雷电波。,雷电的危害及其火灾危险性,雷电可烧毁和损坏各种电气设备和设施，造成大规模停电；可击毁建具有很大的破坏力，其破坏作用是多方面的。比如构筑物；可引起易燃、易爆物发生火灾和爆炸事故等。其危害表现在雷电放电时所存在的各种物理效应和作用。,国外情况据美国国家雷电安全研究所关于雷电所造成的经济影响的一份调查报告表明，美国每年因雷击造成的损失
3、约5060亿美元。每年因雷击造成的火灾3万多起，50%野外火灾与雷电有关；30%的电力事故与雷电有关；有45石油产品储存和储藏罐事故是由雷击引起的；由于雷电和操作过电压造成物理装置的损失约占80%。,德国电子保险公司对8722件案例损坏原因的分析图,过电压 31,68% (雷击及操作过电压),盗窃 7,01%,火灾 4,88%,水灾 6,22%,不小心/误操作 22,67%,其它 26,76%,风暴 0,78%,我国也是雷暴活动十分频繁的国家。全国有20几个省会城市雷暴日都在50天以上，最多可达134天。据不完全统计，每年因雷击造成人员伤亡达30004000人，财产损失50100亿元人民币。
4、近年来，电子信息系统遭受雷电损失急剧增加，因为电子技术正向高频率、高速度、微型化、网络化和智能化方向发展。电磁干扰，特别是雷电电磁脉冲干扰对设备和系统的影响越来越突出。 另外，随着城市建筑物的增高，收受雷电的几率也增大。电子信息系统受损后，除直接损失外，间接损失往往很难估量。因此，信息时代的到来，已使雷电电磁脉冲的防护成为当务之急。,数据线缆,TV,电话,230/400 V,移动基站,一个雷电的电磁脉冲可影响几公里范围的电子设备，这也使电子设备受损的几率增大.,在雷雨季节，雷击的危险性加大，这就需我们石化企业要加强现场设备的防雷电管理，不断完善设备防雷系统，由于有些设备已经使用多年，防雷设施腐
5、蚀情况较为严重，有的接地线腐蚀锈断，还有设备的改造、建构筑物的变动等改变了厂区的雷电保护环境造成了安全生产的隐患。 电气仪表是弱电系统极易造成雷电的破坏，要定期请专业防雷检测队伍开展防雷防静电设备安全检查，特别要重点加大对电气仪表防雷隐患的排查，及时进行整改，才能真正确保各个生产过程中的装置电气、仪表等系统正常运行。,雷电的危害形式,（1）电效应 雷电放电时，能产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压，足以烧毁电力系统的发电机、变压器等电气设备和线路，引起绝 缘击穿而发生短路，导致可燃、易燃、易爆物品着火和爆炸。,（2）热效应 当几十至上千安的强大雷电流通过导体时，在极短的时间内将转换成大量的热能
6、。雷击点的发热能量可熔化50200 mm3的钢，故在雷电通道中产生的高温，往往会酿成火灾。 例如，某炼油厂一个容积为1500 m2的钢筋混凝土地下式原油储罐，遭雷击后爆炸起火，罐顶全部爆毁（直径48m），内支撑大部分倒塌，经济损失26万元。 。,雷击电流热效应使设备烧损的事例,（3）机械效应 由于雷电的热效应，还将使雷电通道中木材纤维缝隙和其他结构中间缝隙里的空气剧烈膨胀，同时使水分及其他物质分解为气体，因而，在被雷击物体内部出现强大的机械压力，致使被击物体遭受严重破坏或造成爆炸。,以上三种效应是直接雷击所造成的，这种直接雷击所产生的电、热、机械的破坏作用都很大。,遭到雷电袭击的树木、房屋,（
7、4）静电感应 当金属物处于雷云和大地电场中时，金属物上会感应出大量的电荷。雷云放电后，云与大地间的电场虽然消失，但金属物上所感生积聚的电荷却来不及立即逸散，因而产生很高的对地电压。这种对地电压，称为静电感应电压，往往高达数万伏，可击穿数十厘米的空气间隙，发生火花放电。因此，对于存放可燃物品及易燃、易爆物品的仓库仍是很危险的。,静电感应示意图,（5）电磁感应 雷电具有很高的电压和很大的电流，同时又是在极短暂的时间内发生的。因此在它周围的空间里，将产生强大的交变电磁场。不仅会使处在这一电磁场中导体感应出较大的电动势，并且还会在构成闭合回路的金属物上（如露天堆垛物捆扎用的铁皮、铁丝等）产生感应电流。
8、如果这时回路上有的地方接触电阻较大，就会局部发热或发生火花放电。这对于存放易燃、易爆物品的建筑物以及易燃、可燃材料的露天堆场也是非常危险的。,雷电流在泄放中其磁场在环路中产生的感应电压,（6）雷电波侵入 雷击在架空线路、金属管道上会产生冲击电压，使雷电波沿线路或管道迅速传播。若侵入建筑物内，可造成配电装置和电气线路绝缘层击穿产生短路，或使建筑物内的易燃、易爆物品燃烧和爆炸。,雷电感应示意图,雷电感应示意图,（7）防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用 用 当防雷装置接受雷击时，在接闪器、引下线和接地体上都具有很高的电压。如果防雷装置与建筑物内、外的电气设备、电气线路或其他金属管道相距很近，它们之
9、间就会产生放电，这种现象称为反击。反击可能引起电气设备绝缘损坏，金属管道烧穿，甚至造成易燃易爆物品着火和爆炸。,雷击损坏设备的渠道,需做防雷保护的建、构筑物,按照国家防雷规范，公共场所需要做防雷保护的建筑属于第一、二类民用建筑防雷保护对象。第一类防雷建筑物主要是具有重大政治意义的建筑物，如大型会堂、国家的重要机关、展览馆、大型宾馆、大型体育馆、大型火车站、博物馆等建筑物。第二类防雷建筑物主要是其他重要或人员密集的公共建筑，如大型商场、市场、影剧院，历史上雷害事故较多的地区的较重要建筑物和构筑物以及高度在15m以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物和构筑物。第一、二类民用建筑物和构筑物应有防直击雷和
10、防雷电波侵人的措施。,凡在工业建、构筑物中制造、使用或贮存大量爆炸物质，或在正常情况下能形成爆炸性混合物，在电火花作用下会引起爆炸，从而造成巨大破坏和人身伤亡的，或者有上述特征，但不致引起巨大破坏或人身伤亡，或只当发生事故时才能造成巨大破坏和人身伤亡事故的建筑物属于第一、二类防雷保护对象。除了第一、二类外，其余为第三类需要防雷保护的工业建、构筑物。 第一、二类工业建、构筑物应有防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施；第三类工业建、构筑物应有防直击雷和防雷电波侵入的措施。,（1）直击雷的防护包括三部分：接闪器、引下线和接地体。 接闪器：是指避雷针、避雷线、避雷带、避雷网的直接接受雷电的部分，以
11、及用作接闪的金属屋顶、金属构件等。避雷针是指使用最广的一种接闪器，它是用圆钢或焊接钢管制成，传统的接闪器可用直径为1012mm的圆钢作为避雷针，根据滚球法确定避雷针的保护范围；避雷网和避雷带宜用圆钢或扁钢制作；避雷线一般采用镀锌绞线。避雷网或避雷带应沿屋角、屋脊、檐角和屋檐等易受雷击的部位敷设。避雷针是靠它对雷云电场引起的畸变来吸引雷电的，因此也称为引雷针。,防雷保护装置,引下线：引下线一般用直径为8mm的圆钢，沿建筑物的四角引下到接地网上。 第一类建筑物防雷引下线不少于两根,并应沿建筑物四周均匀或对称布置, 当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按规范要求跨度设引下线。 接地装置
12、：传统的方法是：互距5m采用长2.5m的规格为40404mm三根镀锌角钢打入地中并联，并与引下线连接。 当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%及基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时，宜利用基础内的钢筋作为接地装置。 避雷装置的作用就是当接闪器接受电流后，经过引下线将电流导人接地装置进而安全地进人大地，保证建筑物内设备和人身的安全。至于选择何种防雷措施，则应根据所保护对象的重要性、当地雷电活动情况进行比较确定。一般来说，避雷针主要作为露天变电设备、建筑物和构筑物等的保护；避雷线主要作为电力线路的保护；避雷网或避雷带主要作为建筑物的保护。,露天储罐的防雷 化工企业的气柜和贮存易燃液体
13、的贮罐大部分为金属所制，一些高大的贮罐在雷雨季节易遭雷击，应采用独立避雷针保护。装有阻火器的地上卧式油罐的壁厚和地上固定顶钢油罐的顶板厚度等于或大于4 毫米时，可不装设避雷针。铝顶油罐和顶板厚度小于4 毫米的钢油罐，应装设避雷针（网）。避雷针（网）应保护整个油罐。浮顶油罐或内浮顶油罐不应装设避雷针，但应将浮顶与罐体用二根导线做电气连接。具体防雷要求可参考GB50074-2002 石油库设计规范,（2）感应雷击的防护 防感应雷主要是对工业建、构筑物而采取的，因为这类建、构筑物中有很多的金属管道和构件等，雷击放电时，导体上会发生静电感应和电磁感应，金属部件之间产生电火花或电弧放电，易引燃爆炸物和爆
14、炸性混合气体造成火灾。第一类工业建、构筑物为防静电感应要将其内部的所有金属物和突出屋面的金属物连接，并接在接地装置上。为防电磁感应，平行或交叉敷设的管道、构件、电缆外皮等净距小于100 mm时，以及金属物的连接处，如管道法兰等，应每隔2030m，用金属导线跨接后接地。接地装置可与电气接地装置共用。金属屋面应妥善接地；钢筋混凝土屋顶，其钢筋应成闭合回路并接地；非金属屋面，应在屋面上明装边长610m网格的避雷网并接地。每隔1824 m做一引下线接地，接地点不少于两处。第二类工业建、构筑物内所有金属体（设备、管道、构件、钢窗等）都应接地。接地干线与防直击雷接地装置连接点不少于两处。,（3）雷电波侵入
15、的防护 为防止直击雷或感应雷的高压冲击波沿架空线路或金属管道侵入建筑物内，应将架空引入线在入户处加装避雷器（管形或蝶阀型），并将电缆外皮、绝缘子铁脚等金属部分连在一起接地；对进出建筑物的架空金属管道，在建筑物进出处就近接到防雷或电气设备的接地装置上或独立接地。 避雷器是防止雷电过电压侵袭配电和其他电气设备的保护装置。避雷器安装在被保护设备的引入端，其上端接在架空输电线路上，下端接地。平时避雷器对地保持绝缘状态，不影响系统的正常运行；当线路受雷击时，避雷器间隙被击穿，将雷电引入大地。这时能够进入被保护设备的电压，仅为雷电波通过避雷器及其引线和接地装置产生的所谓“残压”。雷电流通过以后，避雷器又恢
16、复绝缘状态，系统则仍可正常运行。,（4）其他防雷措施 在建、构筑物上接近接闪器的固定照明、彩灯、信号的线路，应防雷电波侵入。一般线路宜穿钢管并装避雷器或留出空气间隙，在接近接闪器一端，还应将钢管和防雷装置相连。 球雷较多的地区，应加装防球雷的措施。其做法是：雷雨时关闭门窗，并在门窗上安装金属纱网，且有良好接地；烟囱或通风管道上口及孔洞，可装设网眼不大于4 cm2的金属网，并接到防雷系统上。,概述 人们对电的认识最早是从静电开始的。人们发现两种性质不同的物质相互摩擦后，就具有了某种吸引力，例如，用毛皮摩擦琥珀后能吸引纸屑，这便是静电作用。人们穿着化纤服装，夜晚在黑暗处脱下时，会发出闪闪的小火花，并伴有轻微啪啪声，这是经常可见的静电放电现象。,防静电技术,静电的产生 摩擦产生静电 根据两种物质对电子的束缚能力，将各种物质依次排成序列。这个序列，就是静电序列。序列前后两种物质接触时，前者带正电，后者带负电。带电极性等情况还与温度、杂质等因素有关。 破断起电 不论材料破断前其内部电
