防雷部分培训-

防雷接地培训海南昌建孔雀山工程部

雷电基础知识雷电是自然界中一种常见的放电现象，当两块带有不同电荷的积云接近到一定的程度，空间电场超过25—30千伏／厘米时，大气被击穿，发生强烈的放电，出现耀眼的闪光。放电时的温度可达26000℃，空气受到急剧的膨胀，产生爆炸和雷鸣。雷电的电压高达几十万至几百万伏，放电电流可达数十千安到数百千安。但是雷电的放电时间却极短，主放电仅为50至100微秒，主放电后有一个余辉阶段，可持续30—160毫秒，电流在1K安以下。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。

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：

1、片状雷电是在云间发生，对人们影响不大；2、线状雷电就是比较常见的闪电落雷现象；

3、球状雷则是一种特殊雷电现象，简称“球雷”，特别说明球雷的危害：

“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3～5s。

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；

若是落地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；

再一种是落地雷时沿架空线和金属管道引起的高电位，称为雷电波。

数据线缆TV电话230/400VMCR110kVABCCompany移动基站2km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.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。

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。防雷基础知识1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。防雷基础知识1（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。雷击点的发热能量可熔化50～200mm3的钢，故在雷电通道中产生的高温，往往会酿成火灾。（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。（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。防雷基础知识1金属屋面静电感应架空线静电感应（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。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。防雷基础知识1（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。防雷基础知识1雷电感应示（7）防雷装置上的高电压对建筑物的反击作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。防雷基础知识1雷击损坏设备的渠道防雷基础知识1防雷等级分三个等级：一级建筑防雷---具有特别重要用途的建筑物或超100米的高层建筑二级建筑防雷---重要建筑或50-100高层民用建筑、三级建筑防雷---当年计算雷击次数大于或等于0．05时、高度超过20m～50m的建筑、高度超高15m的烟囱、水塔等孤立的构筑物、雷害事故严重或雷害事故较多地区的较重要建筑、普通底层建筑在雷电活动频繁地区或强雷区可适当提高建筑物的防雷等级。建筑防雷设计要求：

1)宜在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由其混合组成的接闪器。避雷网(带)应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m（二类采用10*10或者12*8网格，三类采用20*20或者24*16网格）的网格。避雷针应与避雷带相互连接。2)引下线不应少于两根，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，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距满足二类引下线间距不大于18米；三类引下线间距不大25米。3)每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。4)防直击雷接地宜和防雷电感应、电气设备、信息系统等接地共用同一接地装置，并宜与埋地金属管道相连；当不共用、不相连时，两者间在地中的距离应符合建筑物防雷设计规范要求，且不小于3m。5)在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下，接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。6）接地电阻Ｒ≤1Ω，建筑周边设置散流筋，接地电阻不够时做环形接地或人工接地。

防雷保护装置常用的防雷措施是安装防雷和消雷装置。防雷装置指避雷针、避雷网、避雷带、避雷器等消雷装置是一种新技术。引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。避雷针冠以“避雷”二字，仅仅是指其能使被保护物体避免雷害的意思，而其本身恰恰相反，是“引雷”上身。一般防雷分为整体结构防雷，主要是整体基础打接地极、接地带，形成一个接地网，接地电阻小于10欧，与建筑主体整体钢筋或钢构的主体连接。水泥混凝土屋顶接避雷带、避雷针、接闪器等，墙外地面还留有接地测试点，钢构应用镀锌扁铁直接引到屋顶。接地装置1）雷电接受装置---接闪器：直接或间接接受雷电的金属杆，如避雷针、避雷带（网）、架空地线及避雷器等。

接闪器的形状各不相同。避雷针为针状、避雷线为悬索状、避雷带为带状、避雷网则为网状。避雷针的针体一般用镀锌的圆钢或钢管制成。为了能保持一定的机械强度和热稳定性，对于针长一米以下者，圆钢的直径不得小于12毫米，钢管的直径不得小于20毫米，当针长为1～2米时圆钢的直径不得小于16毫米、钢管的直径不得小于25毫米，烟囱上的针体因有烟气的腐蚀作用，应采取直径20毫米以上的圆钢。避雷线一般用截面不少于35平方毫米的镀锌钢绞线，架设在架空线路之上，以保护架空线路免受雷击。由于避雷线既要架空又要接地，所以避雷线又叫架空地线。避雷线的作用原理与避雷针相同，只是保护范围小一些。避雷带和避雷网普遍用来保护建筑物和构筑物免受直击雷和感应雷的袭击。避雷带和避雷网如用圆钢制作，其镀锌圆钢的直径不得小于8毫米。如用扁钢制作，其厚度应大于或等于4毫米，截面积不小于48平方毫米。对于装设于烟囱顶端的避雷环，其截面积应不小于100平方毫米。避雷带、避雷网的架设高度，一般距屋面为l00一150毫米，支撑卡的间距为1～1.5米，在屋顶的现降缝处应多留100～200毫米，防止拉断。避雷针的保护范围避雷针的保护范围是根据接闪器的高度而定的，不同形式的避雷针、避雷带、避雷网等其保护的范围则各不相同。1．单支避雷针的保护范围单支避雷针的保护范围可以看作是一个折线的圆锥形。从针的顶点向下作45℃斜线，构成圆锥形的上半部；从距针脚1．5倍针高处向上做斜线与前一段斜线相交在针高的1／2处，交点以下构成圆锥的下半部。其地面上的保护半径r由下式确定：

r=1．5h式中的h为避雷针的高度。在任一高度hx平面上的保护半径r按下式确定：当hx≥h／2时rx=(h—hx)k

当hx<h／2时rx=(1．5h一2hx)k

式中k为高度影响系数。h≤30米时，k=1；30米<h≤120米时，k=5.5／2．两支等高避雷针的保护范围两支等高避雷针的保护范围按单支避雷针的计算方法确定。两针之问的保护范围应按通过两针顶点以及保护范围上部边缘最低点O的圆弧确定，O点的高度按下列公式计算；h。=h-D/7K式中D为两避雷针之间的距离。当D=7hk时，则ho=O，两针之间不再构成联合保护范围。两针间hx水平面上的保护范围的一侧最小宽度为：

bx=l.5(h0一hx)当D=7hk时，bx=0。两针阀距离与针高之比D／h不宜大于5。

3．多支避雷针的保护范围三支避雷针的保护范围以等高时为例。三支避雷针等高时，以三针为顶点的三角形外侧保护范围仍按单支和双支避雷针确定。如果每两针之间都能满足bx≥O的条件，则认为三角形全部面积在三针联合保护范围之内。对于四支以上等高避雷针的保护范围可以分成几组三支等高避雷针，按三针确定其保护范围。三支等高避雷针在hx平面上的保护范围。以三针为顶点的三角形外侧保护范围仍按单支和两支避雷针确定。如果每两针之间都能满足bx≥O的条件，则认为三角形全部面积在三针联合保护范围之内。2）引下线：用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体

引下线地面以上1.7米至地面以下0.3米的一段应加竹管、硬塑料管、角钢或钢管保护。采用角钢或钢管保护时，应将角钢、钢管和引下线连接起来，以减小通过雷电流的电抗。如果建筑物或构筑物屋顶设有多支互相连接的避雷针、避雷线、避雷网或避雷带，则引下线不得少于两根，其间距不得大于下列数值。

注意：采用多根引下线和多处接地时，为了便于检查各引下线和测量各接建、构筑物的类别工业第一类工业第二类工业第三类民用第一类民用第二类最大距离

18米

24米30米

24米——3）接地线：电气设备、杆塔的接地端子与接地体或零线连接用的正常情况下不载流的金属导体

接地装置是防雷装置的重要组成部分。接地装置向大地泄放雷电流、限制防雷装置对地电压不致过高。防雷接地装置与一般接地装置的要求大体相同，但其所用材料的最小尺寸应大于其它接地装置的最小尺寸。圆钢最小直径为10毫米；扁钢厚度为4毫米，最小截面为100平方毫米；角钢的厚度最小为4毫米；钢管最小壁厚为3.5毫米。注：除独立避雷针外，防雷接地装置可以和其它接地装置共用，但应满足防雷的要求和接地电阻的要求。为了防止跨步电压伤人，防直击雷接地装置与建筑物和构筑物入口、出口、人行道的距离不应小于3米。当因条件所限小于3米时，应采取接地体局部深埋或隔以沥青绝缘层或敷设地下均压条等安全措施。4）接地体（极）：埋入土中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体。分为垂直接地体和水平接地体。

接地装置是接地体和接地线的总称，接地体（极）是与土壤直接接触的金属导体或导体群，其作用是安全散流闪电电流使其泄入大地，土壤电阻率、土层结构、含水情况以及可施工面积等因数决定了接地网形状、大小、工艺材料的选择，分为人工接地体与自然接体。人工接地体是人为埋入地下用作接地装置的导体，应根据地网所在地的土壤电阻率、土层分布等地质情况进行准确设计。一般将符合接地要求截面的金属物体埋入适合深度的地下，电阻符合规定要求，则做为接地体。自然接地体是利用与地有可靠连接的各种金属结构、管道和设备作为接地体，如果自然接地体的电阻能满足要求并不对自然接地体产生安全隐患，在没有强制规范时就可以用来做接地体。5）接地网：由垂直和水平接地体组成的具有泄流和均压作用的网状接地装置。水平接地体一般可用直径10毫米以上的圆钢。垂直接地体的钢管长度一般为2～3米，钢管外径为35～50毫米，钢管壁厚不小于.5毫米；角钢尺寸一般为40×40×4或50×50×4毫米，厚度不小于4毫米。人工接地体的顶端应埋入地表面下0.5～1.5米处。6）接地电阻：接地体或自然接地体的对地电阻的总和，成为接地装置的接地电阻，其数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。同时接地电阻也是恒量接地装置水平的标志。建筑电气工程变配电

动力电气工程照明

防雷及接地

建筑电气电梯工程通信网络信息网络综合布线智能建筑设备监控安全防范火灾报警及消防联动电源和接地供电接地系统供电系统的类型：

TT系统：将电气设备的金属外壳直接接地。

TN-C系统：系统的工作零线和保护地线共用。

供电系统TN系统TN-C-S系统：系统中工作零线和保护地线一部分是共用的，一部分是分开的。

TN-S系统:系统中工作零线和保护地线是严格分开的。

IT系统：系统的电源端与大地间不直接连接，电气设备外露可导电部分直接接地。

电气接地形式供电系统的类型：

TT系统

外露可导电部分L1L2L3N电气接地形式供电系统的类型：

TN-C系统

外露可导电部分L1L2L3PEN电气专业基础知识供电系统的类型：

TN-C-S系统

外露可导电部分L1L2L3PENPEN

TN-C-S系统

PEN电气接地形式供电系统的类型：

TN-S系统

外露可导电部分L1L2L3NPE电气接地形式供电系统的类型：

IT系统

外露可导电部分L1L2L3PEN阻抗电气接线形式TN-C-S系统重复接地做法：

开关L1L2L3PENL1L2L3NPEN排PE排接地系统装置一、防雷及接地系统：防雷及接地系统包括：接地装置、防雷引下线、等电位联结、接闪器四部分内容。1、接地装置施工：接地装置一般采用建筑物基础底板钢筋作为自然接地体，施工时，要保证各用来作为接地钢筋的通长连接，伸缩缝处的接地钢筋用镀锌扁钢煨成半圆或弓形弧过渡，以保证接地钢筋在建筑物沉降或伸缩时保持贯通连接，以形成完整的接地网。利用建筑物基础底板钢筋作为自然接地体时，必须在地面以上设置接地电阻测试点，而且，接地电阻测试点应从防雷引下线或接地装置直接引来，引接处要做好隐检纪录，接地电阻值必须符合设计要求。接地系统装置2、防雷引下线施工：防雷引下线的间距应根据防雷等级来确定，利用结构主