电气安全13课稿

第八章

雷电和静电防护相似之处：雷电和静电都是相对于观察者静止的电荷聚积的结果雷电和静电的主要危害都是引起火灾和爆炸等不同之处：电荷产生和聚积的方式不同存在的空间不同放电能量相差甚远第一节雷电安全雷电的种类雷电参数雷电的危害防雷分类防雷装置防雷技术一、雷电的种类直击雷带电积云与地面目标之间的强烈放电称为直击雷。球雷球雷是雷电放电时形成的发红光、橙光、自光或其他颜色光的火球。一、雷电的种类3.感应雷感应雷也称为雷电感应或感应过电压。它分为静电感应雷和电磁感应雷。静电感应雷是由于带电积云接近地面，在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。电磁感应雷是由于雷电放电时，巨大的冲击雷

电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。二、雷电参数

我国把年平均雷暴日不超过15d/a的地区划为少雷区，超过40d/a划为多雷区。在防雷设计时，应考虑当地雷暴日条件。

我国各地雷雨季节相差也很大，南方一般从二月开始，长江流域一般从三月开始，华北和东北延迟至四月开始，西北延迟至五月开始。防雷准备工作均应在雷雨季节前做好。二、雷电参数3.雷电流陡度雷电流陡度是指雷电流随时间上升的速度。雷电流陡度与雷电流幅值和雷电流波头时间的长短有关。二、雷电参数4．雷击冲击过电压直击雷冲击过电压由两部分组成。前一部分决定于雷流的大小和雷电流通道的电阻；后一部分决定于雷电流通道的电感。三、雷电的危害电性质的破坏作用

百万伏乃至更高的冲击电压，可能毁坏发电机、电力变压器、断路器、绝缘子等电气设备的绝

缘，烧断电线或劈裂电杆，造成大规模停电；绝缘损坏可引起短路，导致火灾或爆炸事故；

二次放电的电火花也可能引起火灾或爆炸，二次放电也能造成电击。三、雷电的危害

绝缘损坏后，可能导致高压窜入低压，在大范围内带来触电的危险。

数十至百千安的雷电流流入地下，会在雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压，可

能直导致接触电压电击和跨步电压的触电事故。三、雷电的危害热性质的破坏作用

直击雷放电的高温电弧能直接引燃邻近的可燃物，从而造成火灾。

巨大的雷电流通过导体，在极短的时间内转换出大量的热能，可能烧毁导体，并导致燃品的

燃烧和金属熔化、飞溅，从而引起火灾或爆炸。球雷侵入可引起火灾。三、雷电的危害3.机械性质的破坏作用机械性质的破坏作用表现为被击物遭到破坏，甚至爆裂成碎片。这是由于巨大的雷电通过被击物时，在被击物缝隙中的气体剧烈膨胀，缝隙中的水分也急剧蒸发为大量气体，致使被击物破坏和爆炸。此外，同性电荷之间的静电斥力、同方向电流或电流转弯处的电磁作用力也有很强的破坏力，雷电时的气浪也有一定的破坏作用。四、防雷分类1.第一类防雷建筑物凡制造、使用或储存炸药、火药、起爆药、火工品等大量危险物质的建筑物，遇电火花会引起爆炸，从而造成巨大破坏或人身伤亡的建筑物，应划为第一类防雷建筑物。例如，火药制造车间、乙快站、电石库、汽油提炼车间等。

0区、10区及某些1区属于第一类防雷建筑物。四、防雷分类第二类防雷建筑物下列建筑物应划为第二类防雷建筑物：国家级重点文物保护的建筑物；

国家级的会堂、办公楼、档案馆、大型展览馆、国际机场、大型火车站、国际港口客运站、国

宾馆、大型旅游建筑和大型体育场等。

国家级计算中心、通信枢纽，以及对国民经济有重要意义的装有大量电子设备的建筑物。四、防雷分类

制造、使用和储存爆炸危险物质,但电火花不易引起爆炸，或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物，如油漆制造车间、氧气站、易燃品库等。2区、11区及某些1区属于第二类防雷建筑物。有爆炸危险的露天气罐和油罐。

年预计雷击次数大于0.06次的部、省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物。

年预计雷击次数大于0.3次的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。四、防雷分类第三类防雷建筑物下列建筑物应划为第三类防雷建筑物：省级重点文物保护的建筑物和省级档案馆。

年预计雷击次数等于和大于0.012次，小于和等于0.06次的部、省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物。

年预计雷击次数大于和等于0.06次，小于和等于0.3次的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。四、防雷分类

年预计雷击次数大于和等于0.06次的一般性工业建筑物。

考虑到雷击后果和周围条件等因素，确定需要放雷的21区、22区、23区火灾危险环境的建筑物。

年平均雷暴日15d/a以上地区，高度为15m及其以上的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。年平均雷暴日15d/a及15d/a以下地区，高度为

20m及20m以上的烟囱、水塔等孤立高耸的

建筑物。五、防雷装置避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器都是经常采用的防雷装置。一套完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置。针、线、网、带都只是接闪器，而避雷器是一种专门的防雷装置。五、防雷装置1.接闪器避雷针、避雷线、避雷网和避雷带都可作为接闪器，建筑物的金属屋面可作为第一类工业建

筑物以外其他各类建筑物的接闪器。这些接闪

器都是利用其高出被保护物的突出地位，把雷

电引向自身，然后通过引下线和接地装置，把

雷电流泄入大地，以此保护被保护物免受雷击。五、防雷装置(2)接闪器材料

接闪器所用材料应能满足机械强度和耐腐蚀的要求，还应有足够的热稳定性，以能承受雷电流的热破坏作用。

避雷针一般用镀锌圆钢或钢管制成。避雷网和避雷带用镀锌圆钢或扁钢制成。五、防雷装置避雷器

避雷器并联在被保护设备或设施上，正常时处在不通的状态。出现雷击过电压时，击穿放电，切断过电压，发挥保护作用。过电压终止后，

避雷器迅速恢复不通状态，恢复正常工作。避

雷器主要用来保护电力设备和电力线路，也用

作防止高电压侵入室内的安全措施。

避雷器有保护间隙、管型避雷器和阀型避雷器之分，应用最多的是阀型避雷器。五、防雷装置引下线防雷装置的引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。引下线一般采用圆钢或扁钢，其尺寸和防腐蚀要求与避雷网、避雷带相同。

用钢绞线作引下线，其截面积不得小于25mm2。用有色金属导线做引下线时，应采用截面积不

小于16mm2

的铜导线。五、防雷装置

引下线应沿建筑物外墙敷设，并应避免弯曲，经最短途径接地。建筑艺术要求高者可以暗敷设，但截面积应加大一级。建筑物的金属构件

(如消防梯等)可用作引下线，但所有金属构件之间均应连成电气通路，并且连接可靠。

采用多条引下线时，为了便于接地电阻和检查引下线、接地线的连接情况，宜在各引下线距地面高约1.8m处设断接卡。五、防雷装置

采用多条引下线时，第一类和第二类防雷建筑物至少应有两条引下线，其间距离分别不得大于12m和18m；第三类防雷建筑物周长超过

25m或高度超过40m时，也应有两条引下线，其间距离不得大于25m。

在易受机械损伤的地方，地面以下0.3m至地面以上1.7m的一段引下线应加竹管、角钢或钢管保护。采用角钢或钢管保护时，应与引下线连接起来，以减小通过雷电流时的电抗。引下线截面锈蚀30%以上者应予以更换。五、防雷装置4.防雷接地装置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。除独立避雷针外，在接地电阻满足要求的前提下，防雷接地装置可以和其他接地装置共用。六、防雷技术2.感应雷防护(1)

静电感应防护为了防止静电感应产生的高电压，应将建筑物

内的金属设备、金属管道、金属构架、钢屋架、钢窗、电缆金属外皮以及突出层面的放散管、

风管等金属物件与防雷电感应的接地装置相连。屋面结构钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路。六、防雷技术(2)电磁感应防护为了防止电磁感应，平行敷设的管道、构架、电缆相距不到100mm时，须用金属线跨接，跨接点之间的距离不应超过30m；交叉相距不到100mm时，交叉处也应用金属线跨接。六、防雷技术3.雷电侵入波防护(1)变配电装置的防护10kV变配电站防雷保护接线六、防雷技术(2)建筑物的防护条件许可时，第一类防雷建筑物全长宜采用直接埋地电缆供电；爆炸危险较大或年平均雷暴日30d/a以上的地区，第二类防雷建筑物应采用长度不小于50m的金属铠装直接埋地电缆

供电。六、防雷技术人身防雷

雷暴时，非工作必须，应尽量减少在户外或野外逗留；在户外或野外最好穿塑料等不浸水的雨衣。如有条件，可进入有宽大金属构架或有防雷设施的建筑物、汽车或船只；如依靠建筑屏蔽的街道或高大树术屏蔽的街道躲避，要注意离开墙壁或树干8m以外。六、防雷技术

雷暴时，应尽量离开小山、小丘、隆起的小道，离开海滨、湖滨、河边、池塘旁，避开铁丝网、金属晒衣绳以及旗杆、烟囱、宝塔、孤独的树

木附近，还应尽量离开没有防雷保护的小建筑

物或其他设施。

雷暴时，在户内应注意防止雷电侵入波的危险，应离开照明线、动力线、电话线、广播线、收

音机和电视机电源线、收音机和电视机天线，

以及与其相连的各种金属设备，以防止这些线

路或设备对人体二次放电。一、静电的产生静电的起电方式接触一分离起电破断起电感应起电一、静电的产生固体静电人体静电粉体静电液体静电蒸气和气体静电二、静电的消失静电中和电晕放电刷形放电火花放电雷型放电二、静电的消失2.静电泄漏绝缘体上较大的泄漏有两条途径：一条是绝缘体表面泄漏；另一条是绝缘体内部泄漏。前者遇到的是表面电阻；后者遇到的是体积电阻。三、静电的影响因素2.工艺设备和工艺参数的影响接触面积越大，双电层正、负电荷越多，产生静电越多。管道内壁越粗糙，接触面积越大，冲击和分离的机会也越多，流动电流就越大。对于粉体，颗粒越小者，一定量粉体的表面积越大，产生静电越多。接触压力越大或摩擦越强烈，会增加电荷的分离，以致产生较多的静电。接触一分离速度越高，产生静电越多。三、静电的影响因素环境