《雷电及防护》课件

雷电及防护课程目标1了解雷电的形成掌握雷电产生的基本原理和过程。2掌握雷电防护知识熟悉雷电的危害，并学习常见的雷电防护措施。3掌握防雷设计与施工了解防雷系统的组成、设计和施工规范。4培养雷电安全意识增强对雷电的预防和应对能力，提高安全意识。什么是雷电自然现象雷电是大气中的一种自然现象，是由云层中不同极性的电荷积聚到一定程度后，在云层之间或云层与地面之间发生的强烈放电现象。能量巨大雷电的能量巨大，瞬间释放的热量可以使空气急剧膨胀，形成巨大的冲击波，并产生强烈的光和声。雷电的形成过程1积云发展空气上升，冷却凝结成积云。2云层电荷分离冰晶和水滴摩擦产生电荷，形成正负极。3电场增强电荷积累，电场强度不断增强。4放电过程电场击穿空气，产生闪电。雷电的特征速度极快雷电的传播速度可达光速，几乎是瞬间发生的。温度极高雷电放电时产生的高温可达3万摄氏度，瞬间将空气加热膨胀，发出巨大的响声。能量巨大雷电的能量十分巨大，一次雷击的能量可达数十亿焦耳，相当于几十吨TNT炸药爆炸的威力。雷电的危害人员伤亡直接击中或感应电流导致死亡或受伤。财产损失建筑物、设施、设备被毁坏，造成经济损失。火灾雷击引发的火灾，造成重大损失。通信中断雷击造成通信设备损坏，影响信息传递。雷电的统计与预报雷电发生率全球每年约有1600万次雷暴雷电造成的伤亡每年约有2400人死于雷击雷电造成的经济损失每年约有数十亿美元雷电防护的重要性生命安全雷击可造成人员伤亡，甚至引发火灾，危及生命安全。财产安全雷击可导致设备损坏、设施故障，造成财产损失。生产安全雷击可影响生产运行，造成停产、减产，带来经济损失。雷电防护的基本原理避雷针利用尖端放电原理，将雷电吸引至避雷针上，避免雷电击中建筑物。接地通过接地系统，将雷电流导入大地，从而避免建筑物遭受雷击。屏蔽利用金属网格或金属板，将雷电流屏蔽在建筑物外部，避免雷电流进入建筑物内部。接闪装置的作用保护建筑物接闪装置可以将雷击电流引导入地，避免建筑物被雷击损坏。保障人员安全防止雷击造成人员伤亡或财产损失。保护电子设备防止雷击电流对电子设备造成损坏。接闪针的工作原理1引雷接闪针的尖端在雷雨天气下会形成一个强大的电场，吸引并引导雷电。2传导雷电电流通过接闪针、引下线和接地装置，快速传导至大地。3分流接地装置将雷电电流分散至周围的土壤，使其安全释放。接地网的设计与施工1安全可靠确保接地系统安全可靠，防止雷击事故发生。2科学设计根据建筑物规模、雷击风险等级进行科学设计。3规范施工严格遵循施工规范，保证接地网质量。避雷系统的组成接闪器用于接受雷电的装置，常见的形式包括避雷针、避雷线、避雷网等。引下线将接闪器收集的雷电流引导至接地装置的导线，通常采用多股铜芯导线或钢芯铝绞线。接地装置将雷电流引入大地，使其迅速消散，通常由接地体、接地线和接地体连接部分组成。建筑物避雷系统的布置建筑物避雷系统布置应遵循相关标准规范，以确保系统的有效性。主要包括以下内容：接闪器、引下线、接地装置的布置应合理，确保覆盖建筑物的各个部位。避雷器应安装在建筑物的重要部位，如电源线路、通信线路等。接地装置应埋设在地下，并与建筑物的钢筋结构连接。户外避雷系统的布置户外避雷系统的设计应根据建筑物的结构、高度、周围环境和雷击风险等因素综合考虑。主要包括接闪器、引下线、接地装置和避雷器等部分。接闪器应设置在建筑物的最高点和突出部位，引下线应沿着建筑物的金属结构或墙体垂直向下敷设，接地装置应埋设在土壤中，并与引下线可靠连接。避雷器则应安装在建筑物的电源进线处，用于防止雷电冲击电压进入建筑物内部。户外避雷系统的布置应符合相关国家标准和规范，并应定期进行检查和维护，确保其正常运行。在雷雨天气来临之前，应做好防雷准备，及时关闭电源，并做好人员疏散工作。室内避雷系统的布置室内避雷系统主要保护建筑物内部的设备和人员，防止雷电侵入。室内避雷系统的设计应考虑建筑物的用途、规模、结构和设备的敏感性等因素。常见的室内避雷系统包括：电源线避雷器信号线避雷器通信线路避雷器接地系统避雷系统检查与维护定期检查定期检查避雷系统的完整性和有效性，包括接闪器、引下线、接地网等。维护保养清除接闪器、引下线、接地网上的污垢、杂物，确保其导电性能良好。记录存档记录每次检查和维护的日期、内容、发现问题等，并建立档案。疏散线路的设置1清晰标识疏散路线应使用清晰醒目的标志进行标识，以便人们在紧急情况下能够快速找到安全出口。2安全通道确保疏散路线畅通无阻，并避免任何障碍物或危险区域，以确保人员安全疏散。3定期演练定期进行疏散演练，使人们熟悉疏散路线和应急程序，提高应急反应能力。避雷器的选择与安装类型选择根据保护对象的类型、电压等级、电流容量等因素选择合适的避雷器类型。安装位置避雷器应安装在靠近被保护设备或线路的末端，以便及时截断雷电流。安装方法避雷器的安装应符合相关的技术规范和标准，确保其可靠性和安全性。防雷接地的要求接地电阻接地电阻应符合相关标准要求，确保雷电流能够安全泄放到大地。接地体接地体应具有足够的尺寸和埋设深度，以提供足够的接地性能。接地线接地线应采用低电阻材料，并确保良好的连接和敷设，防止电阻增加。防雷接地电阻的测量10欧姆20欧姆30欧姆40欧姆防雷接地电阻的测量是保证防雷系统正常工作的重要环节。一般情况下，防雷接地电阻应小于10欧姆，但在一些特殊情况下，如高层建筑、重要设施等，防雷接地电阻要求可能更低，甚至达到20欧姆以下。为了确保测量结果准确，应选择专业的测试仪器和方法，并由专业的技术人员进行操作。防雷设计标准与规范国家标准GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》行业标准GB/T16899-2005《电子设备抗雷技术标准》规范要求设计应符合相关防雷标准和规范的要求，确保建筑物和设施的防雷安全。常见防雷问题及解决接地电阻过高接地电阻过高会影响避雷器正常工作，导致雷电流无法有效泄放。避雷器损坏避雷器老化或损坏会导致雷电流无法正常泄放，容易造成设备损坏。接闪器安装不规范接闪器安装不规范会导致雷电流无法有效引导，降低避雷效果。防雷接地系统维护不足防雷接地系统缺乏定期维护，会导致其功能失效，无法发挥应有的作用。雷电防护的监测与预警1实时监测利用雷电监测系统，实时掌握雷电活动情况，及时发布预警信息。2预警发布根据监测数据，发布雷电预警信号，提醒人们注意防范。3应急响应当雷电发生时，迅速启动应急预案，确保人员安全。雷电防护设施的日常管理定期检查定期检查接闪器、避雷器、接地系统等设施，确保其完好无损，并及时修复任何故障。清洁维护定期清洁接闪器、避雷器等设施，清除灰尘、污垢等，保证其正常工作。记录管理建立详细的雷电防护设施管理记录，包括检查、维护、修理等内容，以便及时了解设施状况。雷电事故的应急处理安全第一确保人员安全是首要任务，立即疏散到安全区域，远离窗户和金属物体。切断电源及时切断电源，避免触电危险，并检查电路是否存在故障。检查损伤检查建筑物和设备是否受到损坏，并及时采取措施进行修复或更换。报警求助拨打紧急电话，向相关部门报告事故，并配合救援人员开展救援工作。雷电防护意识的培养了解雷电的危害雷电的威力巨大，可能造成人员伤亡、财产损失，甚至引发火灾。掌握避雷常识学会识别雷雨天气预警信号，了解避雷方法，并定期进行安全演练。加强宣传教育通过各种途径宣传雷电防护知识，提高公众的防雷意识。雷电防护的发展趋势智能化利用人工智能和物联网技术，实现雷电监测、预警和防护的自动化和智能化。无人机应用利用无人机搭载雷电监测设备，实现高空雷电监测和预警。材料革新开发新型的防雷材料，提高雷电防护的效率和可靠性。总结与展望未来展望随着科技发展，雷电防护技术也将不断进步，提升防雷设施的智能化水平，提高防雷效率，实现对雷电的精准预警和有效防护