防雷部分培训---

1、 防雷接地培训防雷接地培训 海南昌建孔雀山工程部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，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，空间电场超空间电场超 过过25302530千伏厘米时千伏厘米时，大气被击穿，发生强烈的 放电，出现耀眼的闪光。放电时的温度可达放电时的温度可达2600026000， 空气受到急剧的膨胀，产生爆炸和雷鸣。雷电的电雷电的电 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 到数百千安到数百千安。但是雷电的放电时间却极短，主放电。但是雷电的放电时间却极短，主放电 仅为

2、仅为5050至至100100微秒，主放电后有一个余辉阶段，可持微秒，主放电后有一个余辉阶段，可持 续续3016030160毫秒，电流在毫秒，电流在1K1K安以下。安以下。它会破坏建（构）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。电流，不仅能击毙人畜、还会劈裂树木、电杆等。 雷电的分类雷电的分类 根据雷电的不同形状，雷电大致可分为片状、线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：

3、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；、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；、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、球状雷则是一种特殊雷电现象，简称“球雷球雷”，特别，特别 说说 明球雷的危害：明球雷的危害： “球雷球雷”是一种紫色或红色的发光球体，直径从几毫米到几是一种紫色或红色的发光球体，直径从几毫米到几 十米，存在的时间一般为十米，存在的时间一般为35 s。 球雷通常是沿着地面滚动或在空气中飘行，还会通过缝隙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。进入室内。 “

4、球雷球雷”碰到建筑物便可发生爆炸，并往往引起燃烧碰到建筑物便可发生爆炸，并往往引起燃烧 。 片状雷电片状雷电 线状雷电线状雷电 球状雷电球状雷电 在线状雷中直接对建筑物或其他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；效应的雷电叫做直击雷； 若是落地雷处邻近物体因受静电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，感应或电磁感应产生高电位引起放电， 叫做感应雷；叫做感应雷； 再一种是落地雷时沿架空线和金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。属管道引起的高电位，称为雷电波。 数据线

5、缆数据线缆 TV 电话电话 230/400 V MCR 110 kV ABC Company 移动基站移动基站 一个雷电的电磁脉冲可影响几公里范围的电子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

6、电放电引起易燃、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。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

7、全生产的隐患。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。装置电气、仪表等系统正常运行。 防雷基础知识防雷基础知识 1 雷电的危害形式雷电的危害形式 （1 1）电效应）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，足雷电放电时，能

8、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。击穿而发生短路，导致可燃、易燃、易爆物品着火和爆炸。 防雷基础知识防雷基础知识 1 （2 2）热效应）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将转换成大量的热能。雷击点的发热能量可熔化5050200 mm3200 mm3的钢，的钢， 故在雷电通道中产生的高温，往往会酿成火灾。

9、故在雷电通道中产生的高温，往往会酿成火灾。 （3 3）机械效应）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，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。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、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

10、很大。热、机械的破坏作用都很大。 （4 4）静电感应）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，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，对于存放可击穿数十厘米的空气间隙，发生火花放电。因此，

11、对于存放 可燃物品及易燃、易爆物品的仓库仍是很危险的。可燃物品及易燃、易爆物品的仓库仍是很危险的。 防雷基础知识防雷基础知识 1 金属屋面静电感应金属屋面静电感应 架空线静电感应架空线静电感应 （5 5）电磁感应）电磁感应 雷电具有很高的电压和很大的电流，同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。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的电动势，并且还会在构成闭合回路的

12、金属 物上（如露天堆垛物捆扎用的铁皮、铁丝等）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。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。燃、可燃材料的露天堆场也是非常危险的。 防雷基础知识防雷基础知识 1 （6 6）雷电波侵入）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

13、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。路，或使建筑物内的易燃、易爆物品燃烧和爆炸。 防雷基础知识防雷基础知识 1 雷电感应示雷电感应示 （7 7）防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用）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压。如果防雷装置与建筑物内、外的电气设备、电气线路或

14、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。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。 防雷基础知识防雷基础知识 1 雷击损坏设备的渠道雷击损坏设备的渠道 防雷基础知识防雷基础知识 1 防雷等级分三个等级：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20m50m的

15、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：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10m10m或12m8m（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

16、，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10。 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1，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

17、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

18、、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，圆钢的直径不针长一米以下者，圆钢的直径不 得小于得小于1212毫米毫米，钢管的直径不得小于钢管的直径不得小于2020毫米毫米，当针长为针长为1 1 2 2米时圆钢的直径不得小于米时圆钢的直径不得小于1616毫米、钢管的直径不得小毫米、钢管的直径不得小 于于2525毫米毫米，烟囱上烟囱上的针体因有烟气的腐蚀作用，应采取 直径直径2020毫米以上的圆钢毫米以上的圆钢。 避雷线一般用截面不少于避雷线一般用截面不少于35平方毫米的镀锌钢绞线平方毫米的镀锌

19、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直径不得小于8毫米毫米。如用扁钢制作，其 厚度应大于或等于厚度应大于或等于4毫米，截面积不小于毫米，截面积不小于48平方毫米平方毫米。 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

20、毫米，支撑卡的间距为11.5米，在屋顶的现 降缝处应多留100200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15倍针高处向上做斜线与前一段斜线相交在针 高的12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=15h 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hxh2时 rx=(hhx)k 当hxh2时 rx=(1

21、5h一2hx)k 式中k为高度影响系数。h30米时，k=1；30米h120 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=7 hk时， 则h o=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=7 hk时，bx=0。两针阀距离与针高之 比Dh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。

22、 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bxO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bxO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）引下线：用于将雷电流电流从接闪器传导至接地装置的从接闪器传导至接地装置的导体导体 引下线地面以上引下线地面以上1.7米至地面以下米至地面以下0.

23、3米的一段应加竹管、硬塑料管、角钢或钢管米的一段应加竹管、硬塑料管、角钢或钢管 保护保护。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：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 3）接地线：电气设备、杆塔的）接地线：电气设备、杆塔的接地端子接地端子与接地体或与接地体或 零线

24、连接用的正常情况下不载流的金属导体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。 圆钢最小直径为圆钢最小直径为10毫米毫米；扁钢厚度为扁钢厚度为4毫米，最小截面毫米，最小截面 为为100平方毫米平方毫米；角钢的厚度最小为角钢的厚度最小为4毫米；钢管最小毫米；钢管最小 壁厚为壁厚为3.5毫米。毫米。 注：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

25、伤人，防直击雷接地装置与建筑物和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构筑物入口、出口、人行道的距离不应小于3米米。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

26、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23米，钢管外径为3550毫米，钢管壁厚不小于.5 毫米；角钢尺寸一般为40404或50504毫米，厚度不小于

27、4毫 米。人工接地体的顶端应埋入地表面下0.51.5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

28、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： l l TTTT系统系统 l 外露可导电部分外露可导电部分 L1L1 L2L2 L3L3 N N 电气接地形式 供电系统的类型： l l TN-CTN-C系统系统 l 外露可导电部分外露可导电部分 L1L1 L2L2 L3L3 PENPEN 电气专业基础知识 供电系统的类型： l l TN-C-STN-C-S系统系统 l 外露可导电部分外露可导电部分 L1L1 L2L2 L3L3 PENPENPEN

29、PEN l l TN-C-STN-C-S系统系统 l PEPE N N 电气接地形式 供电系统的类型： l l TN-STN-S系统系统 l 外露可导电部分外露可导电部分 L1L1 L2L2 L3L3 N N PEPE 电气接地形式 供电系统的类型： l l ITIT系统系统 l 外露可导电部分外露可导电部分 L1L1 L2L2 L3L3 PENPEN 阻抗阻抗 电气接线形式 TN-C-S系统重复接地做法 ： 开开 关关 L1L1 L2L2 L3L3 PENPEN L1L1 L2L2 L3L3 N N PEPE N N排排PEPE排排 接地系统装置 一、防雷及接地系统： 防雷及接地系统包括：接

30、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，利用结构主筋作为 防雷引下线时要注意无论结构主筋是采用搭接连接还是直螺纹连 接，在施工时都必须做好标识，并有隐检纪录。对于搭接连接的 结构主筋可采用钢筋作为跨接线进行焊接连接，焊接时要双面施 焊，焊接长度不小于最大焊接钢筋直径的6倍。 防雷引下线在引出地下防水层时，要严格按照图集的有关做法 进行施工，做好防水处理。 接地系统装置 3、等电位联结施工： 等电位联结的作用： 当保护电器因产品质量、电器参数的选择和其使用中的变化等