防雷基础知识培训

关于防雷基础知识培训第1页，共25页，2023年，2月20日，星期日认识雷电

雷电是一种大气自然现象，在科学技术不发达的古代，雷电被蒙上了神秘的色彩，除了灾难，它留给人类更多的是迷信和恐惧。直到17世纪中叶，美国科学家富兰克林通过实验证实了天电（雷电）与地电的同一性，并发明和使用了“避雷针”，人们才逐步对雷电有了理性和科学的认识。地球上，任何时刻都会有约2000个地点出现雷暴，平均每天要发生800万次闪电，每次闪电在微秒级瞬间可释放出55KW·h以上能量。第2页，共25页，2023年，2月20日，星期日认识雷电雷电对人类的贡献在雷电发生的一瞬间，除了产生极强的电流和高温外，还会产生大量的臭氧，大气中的臭氧层是地球上一切生物的保护伞，能使地球表面的生物免遭紫外线的危害。雷电也是一种巨大的声波，可使空气中的细菌和微生物丧生。所以雷雨后的空气特别洁净而清新。雷电又是一种高效的天然肥料，雷电发生时，空气中的氮和氧会经电离和化合而形成易被植物吸收的氮肥。第3页，共25页，2023年，2月20日，星期日认识雷电雷电灾害据统计，全球平均每年因雷电灾害造成的直接损失超过10亿美元，死亡人数在3千人以上，这个数据的统计还不包括我国。我国每年因雷击造成的人员伤亡约有3000人至4000人，财产损失在50亿到100亿元人民币。第4页，共25页，2023年，2月20日，星期日雷云的形成

含水蒸气的上升气流上升时温度逐渐下降形成雨滴、冰雹（称为水成物），这些水成物在地球静电场的作用下被极化（如图），负电荷在上，正电荷在下，由于水成物下降的速度快。而云粒子下降的速度慢，因此带正、负两种电荷的微粒逐渐分离（这叫重力分离作用）最后形成带正电的云粒子在云的上部，而负电的水成物在云的下部，就形成雷云空间电场，空间电场的方向和地面与电离层之间的电场方向是一致的，都是上正下负。

第5页，共25页，2023年，2月20日，星期日雷击

当雷云形成后，在两种带不同电荷的雷云中间的电场达到一定强度后便会被击穿，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，二者相遇即形成云对地放电。

第6页，共25页，2023年，2月20日，星期日雷击的三种形式

一是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象，叫做“直击雷”。二是带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。当直击雷发生以后，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致发生闪击的现象，叫做“二次雷”或称“感应雷”。

第7页，共25页，2023年，2月20日，星期日直击雷、感应雷第8页，共25页，2023年，2月20日，星期日雷击的三种形式

三是“球形雷”。在雷电频繁的雷雨天，偶然会发现紫色、殷红色、灰红色、蓝色的“火球”。这些火球有时从天空降落，然后又在空中或沿地面水平方向移动，有时平移有时滚动。这些“火球”一般直径为十到几十厘米，也有直径超过一米的。“火球”存在的时间从几秒到几分钟，一般为几秒到十几秒居多。这种“火球”能通过烟囱、开着的窗户、门和其他缝隙进入室内，或者无声地消失，或者发出丝丝的声音，或者发生剧烈的爆炸。这种“火球”虽然发生的几率很小，但发生的次数也相当多。人们常把它叫做“球形雷”。第9页，共25页，2023年，2月20日，星期日雷电危害方式直击雷危害雷电直接击在建（构）筑物、人、和其它物体上，雷电产生的高电压、大电流、产生的电效应、热效应和机械效应，使建（构）筑物燃烧、爆炸、倒塌、崩毁，人体烧伤、死亡。物体烧毁、解体、爆炸。

第10页，共25页，2023年，2月20日，星期日雷电危害方式第11页，共25页，2023年，2月20日，星期日雷电危害方式雷电的二次危害作用雷电的二次危害作用就是雷电流产生的电磁感应、静电感应、雷电波等，感应产生的电压、电流所造成的危害。虽然该幅值不如直击雷大，但也能造成很大危害。第12页，共25页，2023年，2月20日，星期日雷电静电感应当空间有带电的雷云时，雷云下的地面及建筑物等，都由于静电感应的作用而带上相反的电荷。这种电荷受带电雷云所产生的电场所束缚。当雷云对地放电或对云间放电时，云层中的电荷在一瞬间消失了，那么感应出的这些被束缚的电荷也就在一瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，这些电荷将会产生大电流冲击，从而造成雷电危害。第13页，共25页，2023年，2月20日，星期日雷电电磁感应雷电电流在闪电通道周围空间产生磁场，随时间变化的磁场就在附近的各类金属导体上激发感应电动势和感应电流。这种作用随距落雷点距离的增大而减少较快，与距离的平方成反比。第14页，共25页，2023年，2月20日，星期日第15页，共25页，2023年，2月20日，星期日现代防雷技术现代防雷技术的特点：现代防雷技术的理论基础在于：闪电是电流源，防雷的基本途径就是要提供一条雷电流（包括雷电电磁脉冲辐射）对地泄放的合理的阻抗路径，而不能让其随机性选择放电通道，简言之就是要控制雷电能量的泄放与转换。现代防雷保护的三道防线：

外部保护---将绝大部分雷电流直接引入地下泄散；

内部保护----阻塞沿电源线或数据线、信号线引入的侵入波危害设备；

过电压保护----限制被保护设备上雷电过电压幅值。这三道防线相互配合，各尽其职，缺一不可。

第16页，共25页，2023年，2月20日，星期日现代防雷技术

常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。防感应雷电的避雷装置主要是避雷器。对同一保护对象同时采用多种避雷装置，称为综合性防雷电。避雷装置要定期进行检测，防止因导线的导电性差或接地不良起不到保护作用。第17页，共25页，2023年，2月20日，星期日现代防雷技术保护原理：当雷云放电接近地面时，它使地面电场发生畸变。在避雷针（线）顶部，形成局部电场强度畸变，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针（线）放电，再通过接地引下线，接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效防直击雷的方法。然而，以往一般认为用避雷针越高越好，这个观点是错误的，避雷针越高，一是容易引雷，二是会出现绕击现象。避雷针的高度应按滚球法进行计算。建筑物的所有外露金属构件（管道），都应与防雷网（带，线）等电位连接。外部防雷系统由接闪器（避雷针）、引下线、接地地网等有机组成。缺一不可。第18页，共25页，2023年，2月20日，星期日人体防雷雷电袭击人体的形式从雷电流进入人体的路径区分，主要有直击雷击、接触雷击、旁侧闪络和跨步电压四种。雷电袭击人体部位不同，窜入人体的电流强度不同，受害程度也就不同。1、直接雷击，雷闪直接击中受害者。2、接触雷击，雷击某一物体，然后人体某部分接触到被雷击的物体。3、旁侧闪络，雷击受害人附近的物体，该物体向它附近的人闪击放电。4、跨步电压，雷电流流入大地时，人体前后两脚产生的电位差。第19页，共25页，2023年，2月20日，星期日人体防雷雷电人身安全防护雷电天气时不应在下列地方停留：1、小型无保护的建筑物、车库或车棚。2、非金属顶或敞开式的各种车辆及船舶。3、山顶、山脊或建筑物和构筑物的顶部。4、开旷的田野、各种停车场、运动场。5、游泳池、湖泊、海滨或孤立的树下。6、铁栅栏、金属晒衣绳、架空线、铁路轨道附近。第20页，共25页，2023年，2月20日，星期日人体防雷雷电人身安全防护雷击时，如果作业人员孤立地处于雷区并感到头发竖起时应立即蹲下，向前弯曲，双手抱膝。雷击时，应寻找有防雷保护的建筑物及构筑物、大型金属框架的建筑物及构筑物、有金属顶的各种车辆及有金属壳体的船舶等地方掩蔽。雷雨天气确需停抽时，尽量使用遥控装置操作。第21页，共25页，2023年，2月20日，星期日防雷现场检查与检测避雷针的检测（1）避雷针的保护范围：避雷针的保护范围应按滚球法进行确定。（2）接地电阻：避雷针的接地电阻不应大于10Ω。（3）断接卡：避雷针引下线必须设置断接卡，断接卡距地面0.3m至1.8m之间。断接卡的接触电阻不应大于0.03Ω。断接卡必须用2个以上的M10螺栓连接。断接卡应设于明处，不得出现埋入水泥之中等现象。第22页，共25页，2023年，2月20日，星期日防雷现场检查与检测避雷针的检测（4）引下线：引下线宜采用圆钢或扁钢,圆钢直径不应小于8mm，扁钢截面不应小于48mm2，其厚度不应小于4mm