结合雷电灾害论述防雷接地

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 结合雷电灾害论述防雷接地 摘要：雷电是不可避免的自然灾 害,地球上任何时候都有雷电在活动。据 统计，全球每秒钟就有 1800 阵雷雨， 伴随 600 次闪电，其中就有 100 个炸雷 击落地面。雷电产生强大电流对人类的 生产、生活造成极大伤害。因此，在建 筑物中采取相应的防雷接地措施是十分 必要的。本文将从雷电形成及其危害谈 起，对建筑防雷接地问题进行综合论述， 并且探讨相应的防雷接地措施。 中国论文网 /2/view-12870317.htm 关键词：雷电，灾害， 防雷， 接地 Abstract: lightning is inevitable natural disasters on the earth, any time in -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 lightning activities. According to the statistics, the global every second, 1800 array the thunderstorm, with 600 lightning strikes, including 100 ZhaLei shot down the ground. To develop a strong current for human lightning the life and production of cause great damage. Therefore, in the building to take corresponding measures of lightningproof grounding is very necessary. In this paper, the forming and the harm of lightning, the building lightningproof grounding problem discussed comprehensively, and discusses the corresponding lightningproof grounding measures. Keywords: lightning, disasters, lightning protection and grounding 中图分类号： S761.5 文献标识 码：A 文章编号 一、雷电的形成、危害及特点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 1. 雷电的形成 雷电是一种大气放电现象。当 太阳把地面晒得很热时，地面的热空气 携带大量的水汽不断地上升到高空，形 成大范围的积雨云。那么，由于同一种 物质质量相当，又带上相同的电荷。经 过运动，带上相同电荷的质量较重的物 质会到达云层的下部（一般为负电荷） ； 带上相同电荷的质量较轻的物质会到达 云层的上部（一般为正电荷） 。这样， 同性电荷的汇集就形成了一些带电中心， 当异性带电中心之间的空气被其强大的 电场击穿时，就形成云间放电。当带负 电荷的云层向下靠近地面时，地面的凸 出物、金属等会被感应出正电荷，随着 电场的逐步增强，雷云向下形成下行先 导，地面的物体形成向上闪流，二者相 遇即形成 对地放电，这种放电也就是 落雷。当云层放电时，由于云中的电流 很强，通道上的空气瞬间被烧得灼热， 温度高达 600020000，所以发出耀 眼的强光，这就是闪电，而闪道上的高 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 温会使空气急剧膨胀，同时也会使水滴 汽化膨胀，从而产生冲击波，这种强烈 的冲击波活动形成了雷声。 2. 雷电的危害 落雷时，它会破坏建筑物，损 坏电气设备，伤害人畜。这种放电时间 短促，一般约 50-100 微秒，但电流则 异常强大，能达到数万安培到数十万安 培。闪电时，它将释放出大量热能，瞬 间能使空气温度升高 1-2 万度，空气的 压强可达 70 个大气压，这样大的能量， 具有极大的破坏力，往往会造成火灾和 人畜的伤亡。据统计，全球每秒钟就有 1800 阵雷雨，伴随 600 次闪电，其中就 有 100 个炸雷击落地面，造成建筑物、 发电、通讯和影视设备的破坏，引起火 灾，毙伤人、畜、每年经济损失约 10 亿美元，死亡 3000 人以上。 3. 雷电的主要特点： （1）.冲击电流大。其电流高达 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 几万几十万安培。 （2）.时间短。一般雷击分为三 个阶段，即先导放电、主放电、余光放 电。整个过程一般不 会超过 60 微秒。 （3）.频率高。雷电流变化梯度 大，有的可达 10 千安/微秒。 （4）.冲击电压高。强大的电流 产生的交变磁场，其感应电压可高达上 亿伏。 二、雷电的种类 雷电主要有四种类形：直击雷、 闪电感应、闪电电涌侵入。 1. 直击雷： 直击雷是带电云层（雷云）与 建筑物、其它物体、大地或防雷装置之 间发生的迅猛放电现象，并由此伴随而 产生的电效应、热效应或机械力等一系 列的破坏作用。指带电的云层与大地上 某一点之间发生迅猛的放电现象，主要 危害建筑物、建筑物内电子设备和人。 直击雷的电压峰值通常可达几 万伏甚至几百万伏，电流峰值可达几万 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 几十万安培，其之所以破坏性很强， 主要原因是雷云所蕴藏的能量在极短的 时间（其持续时间通常只有几微秒到几 百微秒）就释放出来，从瞬间功率来讲， 是巨大的。 2. 闪电感应： 闪电感应是室内弱电设备的天 敌。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 发生高电压以及发生闪击的现象，主要 危害建筑物内电子设备。是闪电放电瞬 间，在附近导体产生的静电感应和电磁 感应，它可能使金属部件之间产生火花 放电。 闪电静电感应：由于雷云的作用， 使附近导体感应并积聚大量与雷云相反 极性的束缚电荷，当雷云主放电时，雷 电先导通道中的电荷迅速中和，原来处 于雷云附近导体中与雷云相反极性的束 缚电荷被释放出来，形成自由电荷，如 不就近泄散入地就会产生很高的电位。 闪电电磁感应：由于雷电流迅 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 速变化（瞬态脉冲）在其周围空间产生 瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出 很高的电动势。 3. 闪电电涌侵入 雷电冲击波是由于雷击而在架空 线路上或空中金属管道上产生的冲击电 压沿线或管道迅速传播的雷电波。其传 播速度为 3x108ms。雷电侵入波可毁 坏电气设备的绝缘，使高压窜人低压， 造成严重的触电事故。属于雷电侵人波 造成的雷电事故很多，在低压系统这类 事故约占总雷害事故的 70% 。例如， 雷雨天，室内电气设备突然爆炸起火或 损坏，人在屋内使用电器或打电话时突 然遭电击身亡都属于这类事故。 三、雷电的防护 防雷系统主要有接闪器（接闪 杆、接闪带、接闪线和接闪网） 、引下 线和接地装置组成。 1. 接闪器 （1）.接闪杆：适用于保护细高 的建筑物或构筑物、露天变配电装置、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 电力线路等。可以用 25 的热镀锌圆钢 或 SC40 钢管制成，接闪端宜做成半球 状，以利于尖端放电。独立接闪杆适用 于保护较低矮的库房和厂房，特别适用 于那些要求防雷导线与建筑物内各种金 属及管线隔离的场合。 （2）.接闪带和接闪网：接闪带 是指沿屋脊、山墙、通风管道以及平屋 顶的边沿等最可能受雷击的地方敷设的 导线。当屋顶面积很大时，采用接闪网。 它是为了保护建筑的表层不被击坏，接 闪网和接闪带宜采用镀锌圆钢或扁钢， 应优先选用圆钢，其直径不应小于 8mm，扁钢宽度不应小于 12mm，厚度 不应小于 4mm。避雷线适用于长距离 高压供电线路的防雷保护。架空避雷线 和避雷网宜采用截面积不小于 50mm的热镀锌钢绞线或铜绞线。 在目前的民用住宅中宜利用接 闪带与接闪杆相结合组成接闪器系统。 接闪带采用 12 镀锌圆钢，并利用支持 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 卡固定于屋面、墙壁及楼梯顶上，并在 屋面阳角处及梯屋顶四角上另加设小型 接闪杆，同时在屋面加设避雷网格。这 样的设置，既美观大方，又经济实惠， 而且实践也证明防雷效果非常理想。 2. 引下线： 引下线分为自然引下线和专用 引下线两种形式。自然引下线通常采用 结构柱内主钢筋作引下线，但利用钢筋 作引下线时应在室内外的适当地点设若 干连接板。专用引下线应沿建筑物外墙 外表面明敷，并应经最短路径接地；建 筑外观要求较高时可暗敷，但其圆钢直 径不应小于 10mm，扁钢截面不应小于 80 mm。 引下线应与各楼层的等电位连接 母线相连，可以使室内反击电压显著降 低。所以，钢筋混泥土建筑物应当在各 层的适当位置预埋与房屋结构内防雷导 体相连的等电位连接板，以便于和接地 主干线相连。此外，用柱内钢筋作自然 引下线时，由于结构柱内的钢筋不能断 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 开，故不需要作断接卡子，测量接地电 阻时，只需要从预埋连接板处接线就可 以了。 对于高层建筑（24m100m 称 为高层建筑，100m 以上称为超高层建 筑） ，30m 以下每三层沿把建筑物四周 圈梁内的主筋焊接起来，并与引下线焊 接，来实现均压环焊接。30m 以上，每 隔不大于 6m 或者三层沿建筑物四周外 墙的圈梁内用扁钢（25X4mm）作均压 带，并与引下线焊接。此外，将高层建 筑外墙所有金属门窗及阳台等与引下线 焊接起来，使整个建筑的金属部分焊接 成为一个整体，即法拉第笼，将有效防 止直接雷击。 3.接地装置： 接地是防雷的基础，标准规定 的接地方法是采用金属型材铺设水平或 垂直地极，在腐蚀强烈的地区可以采用 镀锌和加大金属型材的截面积的方法抗 腐，也可以采用非金属导体做地极，如 石墨地极和硅酸盐水泥地极。目前，利 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 用建筑物的基础作接地装置，具有经济、 美观和有利于雷电流场流散以及不必维 护和寿命长等优点。 当利用建筑物的基础作接地装 置时，对建筑物地梁的处理是很重要的 一个环节。地梁内的主筋要和柱基础主 筋连接起来，并要把各段地梁的钢筋连 成一个环路，这样才能将各个基础连成 一个联合接地体，而且地梁的钢筋形成 一个很好的水平地环，综合成一个完整 的接地系统，其接地电阻1。若利用 建筑物的基础作接地装置不满足接地要 求时，应加打人工接地极。人工接地极 也可以沿建筑物四周砸一圈垂直接地体， 即周围式接地方式。这时，不需要离开 外墙 3m，而以靠近建筑物基础沟槽的 外沿敷设为合理。因为它与基础钢筋距 离较近，能起到均衡电位的效果。但如 果能够采用建筑物的基础主筋作接地体 效果更好，不仅节省钢材，而且接地电 阻较小。 4.等电位连接： -精选财经经济类资料- -最