第九章--防雷静电的预防.ppt

一、雷电的类型及防治,直击雷（侧击雷),雷云与大地之间直接通过建（构）筑物、电气设备或树木等放电称为直击雷。往往会引起火灾或爆炸，造成建筑物倒塌、设备毁坏及人身伤害等重大事故。,直击雷的破坏最为严重！,措施：防止直击雷的措施主要采取避雷针、避雷带、避雷线、避雷网作为接闪器，把雷电流接受下来，通过接地引下线和接地装置，将雷电流迅速而安全送到大地，保证建筑物、人身和电气设备的安全。,感应雷击是由静电感应或电磁感应引起的。感应雷会引起过电压，可能引起火花放电，造成火灾或爆炸，并危及人身安全。,感应雷二次雷,措施：将建筑物的金属屋顶、建筑物内的大型金属物品等，做良好的接地处理，使感应电荷能迅速流向大地，防止在缺口处形成高电压和放电火花。,一、雷电的类型及防治,据调查统计，供电系统中由于雷电波侵入而造成的雷害事故，在整个雷害事故中占50-70。,雷电波侵入,雷电波的侵入主要是指直击雷或感应雷从输电线路、通讯光缆、无线天线等金属的引入线引入建筑物内，发生闪击和雷击事故。此外，由于直击雷在建筑物或建筑物附近入地，通过接地网入地时，接地网上会有数十千伏到数百千伏的高电位，这些高电位可以通过系统中的零线、保护接地线或通讯系统的地线，以波的形式传入室内，沿着导线的传播方向扩大范围。,措施：在输电线路等能够引起雷电波侵入的设备，在进入建筑物前装设避雷器保护装置(限制雷电过电压)。,一、雷电的类型及防治,球形雷的形成研究还没有完整的理论，通常认为它是一个温度极高的特别明亮的眩目发光球体，直径为1020cm或更大。球形雷通常在电闪后发生，以每秒几米的速度在空气中漂行，它能从烟囱、门、窗或孔洞进入建筑物内部造成破坏。,球形雷,一、雷电的类型及防治,三、建筑物防雷装置的组成,接闪器：指直接接受雷击的避雷针、避雷带（线）、避雷网，以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。避雷器：线路中的防雷装置引下线：指连接接闪器和接地装置的金属导体。接地装置：将引至的雷电流安全无害地释放到大地的部分。,作用原理：将雷电引向自身并安全导入大地内，从而使被保护的建筑物免遭雷击。,（1）避雷针避雷针是人为设立的最突出的良导体。在雷云的感应下，针的顶端形成的电场强度最大，所以最容易把雷电流吸引过来，完成避雷针的接闪作用。避雷针一般用镀锌圆钢或焊接钢管制成，其中圆钢截面100mm2，钢管厚度3mm。,三、建筑物防雷装置的组成,1、接闪器,避雷针顶端形状可做成尖形、圆形或扁形。避雷针应考虑防腐蚀，比如：镀锌或涂漆。,（2）避雷带避雷带用小截面圆钢或扁钢装于建筑物易遭雷击的部位，如女儿墙(平屋顶)、屋脊、屋檐、屋角(坡屋顶)的条形长带。,三、建筑物防雷装置的组成,1、接闪器,（3）避雷网当建筑物较高，屋顶面积较大但坡度不大时，可采用避雷网作为屋面保护的接闪装置。避雷网是纵横交错的避雷带叠加在一起，形成多个网孔，一般用于重要的建筑物。,三、建筑物防雷装置的组成,1、接闪器,2.避雷器,与被保护设备并联安装，防止雷电波侵入建筑物室内、故障或操作引起的过电压破坏的防雷器件。,三、建筑物防雷装置的组成,（1）保护间隙最简单的防雷设备。保护间隙一般用镀锌圆钢制成，由主间隙和辅助间隙两部分组成。主间隙做成角形的，水平安装，以便灭弧。为了防止主间隙被外来的物体短路而引起误动作，在主间隙的下方串联有辅助间隙。因为保护间隙灭弧能力弱，一般要求与自动重合闸装置配合使用，以提高供电的可靠性。,应用于10kV以下配电网中,三、建筑物防雷装置的组成,2.避雷器,管式避雷器的基本元件是安装在产气管内的火花间隙，间隙由棒型和环型电极构成。管式避雷器由灭弧管内间隙和外间隙组成。灭弧管一般用纤维胶木等能在高温下产生气体的材料制成。当雷电波过电压来临时，管式避雷器的内、外间隙被击穿，雷电流通过接地线泄入大地。接踵而来的工频电流产生强烈的电弧，电弧燃烧管壁并产生大量气体从管口喷出，很快地吹灭电弧。同时外部间隙恢复绝缘，使灭弧管或避雷器与系统隔开，系统恢复正常运行。,（2）管式避雷器,应用于户外,三、建筑物防雷装置的组成,因管式避雷器是靠工频电流产生气体而灭弧的，如果开断的短路电流过大，产气过多超出灭弧管的机械强度时，会使其开裂或爆炸，因此管式避雷器通常用于户外。,三、建筑物防雷装置的组成,常用的阀型避雷器有碳化硅和氧化锌为主要原料的两类。目前主要使用的是氧化锌压敏电阻制成的避雷器。每一块压敏电阻从制成起就有开关电压（压敏电压），当加在压敏电阻上的电压低于开关电压时，压敏电阻呈现高电阻值状态；当加在压敏电阻两端的电压高于开关电压时，压敏电阻被击穿，呈现低电阻值。当电力线路被雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电力线路上的雷电压被遏制在安全范围内。当雷电流消失后，压敏电路恢复成高阻状态，电力线路恢复正常供电。,（3）阀式避雷器,三、建筑物防雷装置的组成,三、建筑物防雷装置的组成,（4）氧化锌式避雷器,3、引下线：明装和暗装两种明装时采用直径8mm圆钢或者是截面l2x4mm2的扁钢。优先选用圆钢。引下线沿建筑物外墙敷设；从接闪器到接地装置，引下线的敷设应尽量短而直。,三、建筑物防雷装置的组成,自然接地体即兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件，如建筑物的钢结构、行车钢轨、埋地的金属管道(可燃液体和可燃气体管道除外)等。,指埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的金属导体。接地体分人工接地体和自然接地体两种。,人工接地体即直接打入地下专作接地用的经加工的各种型钢或钢管等。按其敷设方式可分为垂直接地体和水平接地体。,4、接地装置,接地装置是接地体(或称接地极)和接地线的合称，它的作用是把引下线引下的雷电流迅速流散到大地土壤中去。,（1）接地体,三、建筑物防雷装置的组成,(1)人工接地体:可分为二类,垂直埋设的接地体可采用直径50mm的钢管或角钢，长度为2.5m，间隔5m埋一根，顶端埋深约为0.8m。用水平连接线将其连成一体。,自然接地体（基础接地体）：在高层建筑中，常利用柱子和基础内的钢筋作为引下线和接地体。,利用基础梁、底板筋做接地体,利用建筑物钢筋做引下线利用建筑物钢筋做引下线,在高层建筑中，常利用柱子和基础内在高层建筑中，常利用柱子和基础内的钢筋作为引下线和接地体。的钢筋作为引下线和接地体。,(2)接地线：接地线是从引下线断接卡至接地体的连接导体，也是接地体与接地体之间的连接导体。接地线应与水平接地体的截面相同。,人工垂直接地极与水平接地母线的焊接,电气设备金属外壳的接地,四、静电的产生及危害,（一）静电的产生物质都是由分子构成，分子是由原子构成，原子中有带负电荷的电子和带正电荷的质子构成。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子而侵入其他的原子B，A原子因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道，这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能等)在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电,四、静电的产生及危害,（二）静电的危害1、静电的第一种危害来源于带电体的互相作用。如：在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度等等。2、静电第二种危害是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。如：在手术台上，静电火花可能引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，静电火花则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废,四、静电的产生及危害,（三）静电的预防1、防止和消除静电的积聚，通过一切的途径将电荷泄漏和消散，使之控制在安全范围内。2、增加空气的相对湿度，从消除静电危害角度考虑，取相对湿度为70%以上合适。3、增加静电接地措施。4、在有静电的危害场所，不得穿产生静