建筑设备：防雷

1、防雷基础知识 教育部、李嘉诚基金会 西部中小学现代远程教育培训项目 主讲：蒋万文 目录 一、雷电的危害 二、雷电的成因 三、雷电危害的类型 四、人身的雷电防护 五、建筑物防雷 六、接地工程 一、雷电的危害 1992年澳大利亚墨尔本市的一家化工厂因雷击 而爆炸，导致毒气泄漏 1989年我国黄岛油库遭雷击引发特大火灾，死 亡19人，伤78人，直接经济损失数千万元 我国鄂伦春林区火灾有半数以上是由雷击引起 1981年日本“马特”导弹发射后遇到落地雷， 导弹坠毁，操作人员也受雷击倒毙 一、雷电的危害 我国每年因雷害伤亡人数大约在10500人 左右 70年代广东从化知青农场一次雷击当场 击死15人 19

2、91年8月11日广州白云山神山镇4名农 妇在屋檐下避雨遭雷击，二死二伤 一、雷电的危害 1977年一次雷电直击广西某电视塔顶， 塔顶上的微波机损坏，雷电过电压波通 过塔上引线把高电位引入发射机房，致 使发射机、载波机、电源设备等都受到 严重损坏，停播数日之久 1997年一次闪电，雷电过电压波通过电 话线引入广西大学网络中心机房，致使 Modem池和拨号服务器损坏 二、雷电的成因 大气电场 晴天大气电场 天空大气中分布有正电荷，大地表面分 布着等量的负电荷 电场强度方向垂直指向地面 电场强度值约为120V/m，站在地面的人 在头与脚之间约有200V的电势差 二、雷电的成因 三、雷电危害的类型 直

3、击雷危害 间接雷危害 雷电反击危害 雷电感应危害 三、雷电危害的类型 直击雷危害 雷电放电的通道 瞬时电流高达几万安培，除电效应外，还有 热效应，导致火灾，熔化物体，使闪电通道 膨胀，水分汽化，又造成机械作用 三、雷电危害的类型 间接雷危害 不在雷电放电通道上，而是在雷电放电过程 中产生的瞬时地电位高压、或电磁感应过电 压而造成的其他危害 雷电反击危害 雷电落地点由于巨大的电流使得地电位升高， 从而使接地的设备外壳与附近的导电部分之 间产生高电压，达到一定的值就会产生反击 放电，给设备或人身造成危害 三、雷电危害的类型 雷电感应危害 放电前，地面金属物感应出大量异号电荷，放电后， 感生的电荷来

4、不及立即消失，产生几万伏的高电压， 会对周围放电而出现感应雷的雷击现象 放电时，闪电通道周围的导体上有强大的感应电动 势产生，在导体间隙处，强电场可导致空气击穿放 电 直击雷、感应过电压沿导电线路窜入室内，危及人 身安全，毁坏电器设备 四、人身的雷电防护 呆在建筑物、汽车、火车和棚屋内，或 者呆在高大物体防雷保护区或架空电力 线保护区域内 在高大物体保护区内，离高大物体的距 离保持在2米以上 当在开阔平坦的地面上时，丢掉一切长 的物体，尽量使身体放低 五、建筑物防雷 防雷参数的选择 依据建筑物防雷设计规范GB50057-94 把需要设置防雷措施的建筑分成三类： 一类：会造成大量人员伤亡和巨大财

5、产损失 的易燃、易爆场所 二类：国家级建筑、省部级办公楼、一般易 燃易爆场所、人员密集场所、高建筑物、特 大型厂房、南方潮湿多雷地区 三类：年预计雷击次数比较少的地方 五、建筑物防雷 防雷参数的选择 一类：滚球半径30米 二类：滚球半径45米 三类：滚球半径60米 广西一般按二类考虑 五、建筑物防雷 直击雷的防护 建筑物防直击雷的有效措施是避雷装置，俗 称避雷针 三个组成部分：接闪器、引下线和接地体 原理：将雷电能量沿设计的路线导入大地 五、建筑物防雷 直击雷的防护 接闪器：设置在建筑物最高处的金属物，用 以吸引雷电；常见避雷针、避雷线、避雷带、 避雷网等 引下线：连接接闪器和接地体的金属导线

6、， 用以将雷电导入大地 接地体：保持与大地接触的金属导体 五、建筑物防雷 直击雷的防护 笼式避雷网：利用建筑物墙体内的钢筋连接 在一起作为接闪器、引下线和接地体 五、建筑物防雷 直击雷的防护 接闪器的高度与保护区域 五、建筑物防雷 直击雷的防护 接闪器的高度与保护区域 五、建筑物防雷 感应雷的防护 LEZ1 LEZ2 LEZ0 LEZ0和LEZ1 的分区线 LEZ1和LEZ2 的分区线 电力电缆 通信电缆 金属管道 天线 五、建筑物防雷 感应雷的防护 将保护空间划分为几个雷击环境区 0区：建筑物界面之外的空间。区内物体都处在 直接雷击之下，各类导体可能由于直接雷击和感 应作用而传导全部的雷电流

7、 1区：由建筑物界面内所包围的空间。区内物体 不处于直接雷击之下。 2区：1区内更高屏蔽要求的空间，如电气或电子 设备机壳内部的空间 五、建筑物防雷 感应雷的防护 采取综合的防护措施 屏蔽 均压 分流 接地 五、建筑物防雷 感应雷的防护 屏蔽：用金属材料构造一个闭合空间，并且 接地，如计算机外壳 静电屏蔽 磁场屏蔽 电磁场屏蔽 信号传输线的屏蔽 ，两端接地 五、建筑物防雷 感应雷的防护 均压：保护区内的金属装置作等电位连接 建筑物的电位均衡连接 建筑物顶上的各种金属设备的等电位连接 电气装置的均压连接 五、建筑物防雷 感应雷的防护 分流：采用避雷器来限制雷电过电压波，将 雷电流分流入地。 避雷

8、器 被保护 设备 接地体 六、实例 雷电是自然界中强大的脉冲放电过程， 雷电的危害形式通常有直接雷击、感应 雷击、反击和电磁脉冲辐射等几种。教 育卫星接收站的防雷，主要是防止卫星 天线遭受直接雷击和防止设备遭受感应 雷击。 为了防止卫星天线遭受直接雷击，可在 天线近旁安装避雷针。为防止计算机、 卫星接收机等设备遭受感应雷击，在设 备与馈线间、电源进线处应安装避雷器。 设置避雷针应符合有关技术规范。以下 几点应注意 ： （1）教育卫星接收站 Ku天线的高度约为 1.3 米， 当避雷针高度为 3.5 米至 4 米时， 可将天线置于 以避雷针为圆心、半径约 3 米的有效保护范围内。 （2）防雷系统接地电阻一般要求不大于4。若天 线安装在建筑物楼顶上，可将避雷针的引下线与 建筑物的防雷网搭焊接起来即可。若建筑物原告 没有防雷网或天线安装在空旷地面或山头上，应 另做接地极，埋于潮湿的地方，用不小于10 的 圆钢