《电气安全》-第七章

雷电是雷云之间或雷云对地面瞬间放电的一种自然现象。雷击房屋、电力线路、电力设备等设施时，会产生极高的过电压和极大的过电流，在所波及的范围内，可能直接伤及人畜，可能造成设施或设备的毁坏，可能造成大规模停电，甚至可能造成火灾或爆炸。雷电以其巨大的破坏力给人类社会带来了惨重的灾害，对国民经济造成的危害日趋严重。对雷击危险性的分析及雷击防护措施的研究，是电气安全工程的重要组成部分。一、雷电的产生机理和特点带电积云是构成雷电的基本条件。在雷雨季节，地面上的水分受热变成水蒸气，并随热空气上升与冷空气相遇，使上升气流中的水蒸气凝聚成水滴或冰晶，形成积云。云中的水滴受到强烈气流的摩擦产生电荷，而且微小的水滴带负电，小水滴容易被气流带走形成带负电的云；较大的水滴留下来形成带正电的云。当带不同电荷的积云互相接近到一定程度，第一节雷电的种类及危害下一页返回或带电积云与大地凸出物接近到一定程度时，发生强烈的放电，发出耀眼的闪光，这就是闪电。由于放电时温度高达20000℃，空气受热急剧膨胀，发出爆炸的轰鸣声，这就是雷鸣。雷电的对地放电过程如图7-1所示。从电气物理学的观点来看，雷云中的水滴和冰晶构成了电荷的载体，上升气流是电荷的运输手段，太阳将地面附近的空气层加热，造成水的蒸发来供给湿气。整个系统可以看作一个由太阳提供能源的巨大的静电发电机。雷电的主要特点是：冲击过电流极大，其电流高达10～102ｋＡ；冲击过电压极高，其感应电压可达103～104ｋＶ；作用时间短，整个过程一般不超过500ｍｓ；频率高，雷电流变化梯度大，有的可达10ｋＡ／μｓ。二、雷电的种类按放电（闪）性状，雷电分为线状（或枝状）、片状和球状雷。从预防雷电危害角度考虑，可分为直击雷、感应雷、雷电波侵入等。雷电对地放电的过程如图7-1。第一节雷电的种类及危害上一页下一页返回1.按放电（闪）性状（1）线状（枝状）雷线状（枝状）雷是最常见的闪电，多数是云对地的放电，其形状是线状或树枝状。线状（枝状）雷有特别大的电流强度，平均可以达到几万安培，在少数情况下可达20万安培。这么大的电流强度，可以毁坏和摇动大树，有时还能伤人。当它接触到建筑物的时候，常常造成“雷击”而引起火灾。（2）片状雷片状雷也是一种比较常见的闪电，多数是云中放电，其形状看起来像是在云面上的一片闪光。片状雷可能是云后面看不见的火花放电的回光，或者是云内闪电被云滴遮挡而造成的漫射光，也可能是出现在云上部的一种丛集的或闪烁状的独立放电现象。片状雷经常在降雨趋于停止时出现。第一节雷电的种类及危害上一页下一页返回（3）球状雷球状雷是发红光、橙光、白光或其他颜色光的一种特殊雷电现象，民间俗称“滚地雷”。球状雷的火球多数直径为10～100ｃｍ，极端情况下直径可达数米。球状雷出现的概率约为雷电放电次数的2％，运动速度约为1～2ｍ／ｓ或更高一些，存在时间为数秒钟到数分钟。球状雷通常沿地面滚动或在空中飘行，能从门、窗、烟囱等通道侵入室内，能够造成人员伤亡、火灾和爆炸事故。关于球状雷的产生机理，各国研究者进行了大量的研究，提出了几十个球状雷产生模型，能够解释球状雷的部分性质，但都不够完善。2.按预防雷电危害（1）直击雷带电积云与地面目标之间的强烈放电称为直击雷。直击雷的作用过程如图7-2所示。直击雷的放电过程如图7-3所示。第一节雷电的种类及危害上一页下一页返回带电积云接近地面时，在地面凸出物顶部感应出异性电荷，当积云与地面凸出物之间的电场强度达到25～30ｋＶ／ｃｍ时，即发生由带电积云向大地发展的跳跃式先导放电，持续时间约为5～10ｍｓ，平均速度为100～1000ｋｍ／ｓ，每次跳跃前进约50ｍ，并停顿30～50μｓ。当先导放电达到地面凸出物时，即发生从地面凸出物向积云发展的极明亮的主放电，其放电时间仅50～100μｓ，放电速度约为光速的1／5～1／3，即约为60000～100000ｋｍ／ｓ。主放电向上发展，至云端即告结束。主放电结束后继续有微弱的余光，持续时间约为30～150ｍｓ。大约50％的直击雷有重复放电的性质，平均每次雷击有三四个冲击，最多能出现几十个冲击。第一个冲击的先导放电是跳跃式先导放电，第二个以后的先导放电由于是循原通道再次放电，其放电过程能够迅速完成，放电时间仅为10ｍｓ。一次雷击的全部放电时间一般不超过500ｍｓ。第一节雷电的种类及危害上一页下一页返回（2）感应雷感应雷也称为雷电感应或感应过电压，其作用过程如图7-4所示。感应雷分为静电感应雷和电磁感应雷。静电感应雷是雷电的静电感应效应产生的。当带电积云接近地面时，由于静电感应，在架空线路导线、金属架空管道、金属储罐、建筑物金属屋顶及其他导电凸出物顶部，可感应出大量与带电积云下端电荷异号的电荷。这时，地面的架空金属管线、屋面及导电突出物顶部所带的电荷是被束缚住的。一旦带电积云放电，带电积云下端的电荷消失，地面的架空金属管线、屋面及导电突出物所带的电荷失去束缚，可以自由移动，它与地面物之间的电场就可以产生对地面物之间的高电压，可能造成闪络，被称为二次雷效应，因起因于静电感应，也被称为静电感应雷。此外，带电积云的梯级式先导放电向大地方向伸展时，先导通道里的大量电荷也会在架空长导线上感应积聚大量异号电荷，在自地面产生回击放电后，主放电通道的电荷迅速消失，使长导线上的电荷顿时失去束缚，也会产生感应过电压波。电磁感应雷是雷电的电磁感应效应引起的。第一节雷电的种类及危害上一页下一页返回雷电放电时，无论是闪电在空间的先导通道还是回击通道，其电流均会在空间一定范围内产生电磁作用。它可以在闭合的金属回路中感应产生很大的冲击电流，也可以在不闭合的导体回路产生感应电动势，由于迅变时间极短，感应的电压可以很高，以致产生电火花。在闪电通过的避雷装置附近，会产生强烈的迅变脉冲电磁场，形成一种干扰源，称作雷电电磁脉冲或雷击电磁脉冲（ＬＥＭＰＬｉｇｈｔｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＩｍｐｕｌｓｅ）。电子信息设备系统和设备能耗极小、灵敏度极高、体积很小，能够耐受雷电电磁脉冲的能力很低，雷电电磁脉冲侵入所产生的电磁效应、热效应会对系统和设备造成干扰或永久性损坏。（3）雷电波侵入雷电波侵入是直击雷和感应雷在架空线路或空中金属管道上产生沿线路或管道的两个方向迅速传播。静电感应现象发生在架空线路和电信电缆等金属长导体上时，长导线上聚积的电荷一旦可以自由移动，其产生的高电压以光速向导线两端第一节雷电的种类及危害上一页下一页返回传播，形成被称为感应过电压波的一种脉冲波。感应过电压波沿输电线或电信线路传播，所到之处会击穿绝缘，损坏电气和电子设备，产生电火花和电弧，引起火灾，造成人员伤害。雷电侵入波的传播速度在架空线路中约为300ｍ／μｓ，在电缆中约为150ｍ／μｓ。当雷击作用在架空线路或金属管道上时，会产生很高的冲击电压并会沿线路或管道迅速侵入室内，可造成配电装置和电器线路绝缘层击穿，产生短路或使建筑物内易燃易爆物品燃烧和爆炸。雷电波侵入造成的危害事故占雷电事故的70％左右。当然，这种事故多发生在线路和管道没有良好避雷措施的情况下。三、雷电参数雷电参数系指雷暴日、雷电流幅值、雷电流陡度、冲击过电压等电气参数。雷电参数是防雷设计的重要依据之一。1.雷暴日通常说的雷暴日是指一年内的平均雷暴日数，即年平均雷暴日（ｄ／ａ）。只要一天之内能听到雷声的就算一个雷暴日。第一节雷电的种类及危害上一页下一页返回雷暴日是反映雷电活动频繁程度的参数，雷暴日数越大，说明雷电活动越频繁。雷暴日数与海拔、纬度、地理环境等很多因素有关。山地雷电活动较平原频繁，山地雷暴日约为平原的3倍。我国广东省的雷州半岛（琼州半岛）和海南岛一带雷暴日在80ｄ／ａ以上，长江流域以南地区雷暴日约为40～80ｄ／ａ，长江以北大部分地区雷暴日约为20～40ｄ／ａ，西北地区雷暴日多在20ｄ／ａ以下。西藏地区因印度洋暖流沿雅鲁藏布江上溯，很多地方雷暴日高达50～80ｄ／ａ。全国主要城镇年平均雷暴日数见表7-1。我国把年平均雷暴日不超过15ｄ／ａ的地区划为少雷区，40ｄ／ａ～90ｄ／ａ划为多雷区，超过90ｄ／ａ划为强雷区。因雷电电磁脉冲对电子信息系统的影响比较大，在电子信息系统技术防范中，将地区的雷暴日等级划分为少雷区、多雷区、高雷区、强雷区。其中少雷区的雷暴日在20ｄ／ａ及以下，多雷区的雷暴日在20ｄ／ａ～40ｄ／ａ之间，高雷区的雷暴日在40ｄ／ａ～60ｄ／ａ之间，强雷区的雷暴日在60ｄ／ａ以上。在防雷设计时，应考虑当地雷暴日条件。第一节雷电的种类及危害上一页下一页返回从雷电的发生时间来看，夏季多于其他季节，在一日之内则是下午和上半夜多于上午和下半夜。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。2.雷电流幅值雷电流幅值是指雷电主放电时冲击电流的最大值。雷电流幅值可达数十至数百千安。根据实测，可绘制雷电流概率曲线。我国年平均雷暴日为20ｄ／ａ以上地区的雷电流幅值的概率可用下式表达：第一节雷电的种类及危害上一页下一页返回例如，对于100ｋＡ的雷电流幅值，按式（7-1）可求得其概率为11.9％，即每100次雷击中大约有12次雷击的雷电流幅值达到100ｋＡ。做防雷设计时，雷电流幅值可按100ｋＡ考虑。对于西北、内蒙古等雷电活动较弱、年平均雷暴日为20ｄ／ａ以下的地区，雷电流幅值的概率可用下式表达：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，雷电流冲击波波头陡度可达50ｋＡ／μｓ，平均陡度约为30ｋＡ／μｓ。雷电流陡度越大，对电气设备造成的危害也越大。做防雷设计时，为便于进行计算，将雷电流波形等值为典型波形，最常用的等值波形是斜角波和半余弦波，如图7-5所示。第一节雷电的种类及危害上一页下一页返回半余弦波的波头部分表达式为不难证明，半余弦波波头的最大陡度为斜角波陡度的"／2倍。按余弦波波头考虑的防雷设计显然是偏于安全的。4.雷电冲击过电压雷击时的冲击过电压很高，其值与被感应导体的空间位置及其与带电积云之间存在几何关系。直击雷冲击过电压可用下式表达：第一节雷电的种类及危害上一页下一页返回显然，直击雷冲击过电压由两部分组成，用斜角波和半余弦波表示的直击雷冲击过电压波形如图7-6所示。前一部分决定于雷电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。直击雷冲击过电压可高达数千千伏。第一节雷电的种类及危害上一页下一页返回四、雷电的危害雷电具有电流很大、电压很高、冲击性很强等特点，破坏力很大。就其破坏因素来看，雷电具有电性质、热性质和机械性质三方面的破坏作用。1.电性质的破坏作用电性质的破坏作用表现为数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。绝缘损坏可能引起短路，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，二次放电也可能造成电击。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。数十至数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，可能直接导致接触电压电击和跨步电压的触电事故。雷电的电磁效应既会对弱电系统的电子装置形成永久性损坏，又会形成电磁干扰，造成系统的误动作。雷电电击作用于输电线路仅20ｍｓ，就可能造成供电电压约30％的波动，足以破坏计算机系统的运行机能。第一节雷电的种类及危害返回上一页下一页2.热性质的破坏作用热性质的破坏作用表现在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为大量热能，可能烧毁导体，并导致易燃品的燃烧和金属熔化、飞溅，从而引起火灾或爆炸。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流通过被击物时，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，致使被雷击中的物体破坏或爆炸。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作用，雷击时的气浪也有一定的破坏作用。第一节雷电的种类及危害返回上一页一、防雷建筑物的分类按建筑物的重要性、使用性质、发生雷击的可能性和雷击后果的严重性，建筑物的防雷等级可分为三类。1.第一类防雷建筑物（1）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。（2）0区、10区爆炸危险环境的建筑物。（3）1区爆炸危险环境，电火花引起爆炸时，会造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物。例如，火药制造车间、乙炔站、电石库、汽油提炼车间等。2.第二类防雷建筑物（1）国家级重点文物保护的建筑物。（2）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、大型城市的重要水泵房等特别重要的建筑物。下一页第二节雷电防护措施返回（3）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。（4）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。（5）1区爆炸危险环境，且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。（6）2区、11区爆炸危险的建筑物。（7）有爆炸危险的露天钢质密闭气罐。（8）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。（9）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。3.第三类防雷建筑物（1）省级重点文物保护的建筑物和省级档案馆。（2）年预计雷击次数等于和大于0.012次，且小于和等于第二节雷电防护措施上一页下一页返回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。（3）年预计雷击次数大于和等于0.06次，且小于和等于0.3次的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。（4）年预计雷击次数大于和等于0.06次的一般性工业建筑物。（5）考虑到雷击后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境的建筑物。（6）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。平均雷暴日15ｄ／ａ及15ｄ／ａ以下地区，高度为20ｍ及以上的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。各种雷管库、高威力炸药库、射孔弹、爆炸筒库、导爆索库、各种火药库、炸药加工房等须采用第一类防雷措施；对于硝铵炸药库，应采取第二类防雷措施；只储存导火索、点火索、点火绳和硝酸铵的库房，采取第三类第二节雷电防护措施上一页下一页返回防雷措施。表7-2列出了某些典型的火炸药和弹药仓库的防雷等级。二、雷击次数和建筑物等效面积的计算1.雷击次数的计算建筑物遭受雷击的可能性用年预计雷击次数表示，年预计雷击次数Ｎ按下式计算：第二节雷电防护措施上一页下一页返回2.建筑物等效面积的计算建筑物等效面积是实际平面向外扩大后的面积，如图7-7所示。建筑物等效面积按以下方法计算：（1）建筑物高度Ｈ＞100ｍ时，建筑物每边扩大尺寸Ｄ为其等效面积按下式计算：以上两式中，长度均以ｍ为单位，面积以ｍ2为单位。（2）当建筑物高度Ｈ≤100ｍ时，建筑物每边扩大尺寸按建筑物高度Ｈ计算，其等效面积为第二节雷电防护措施上一页下一页返回（3）当建筑物各部高度不等时，应先算出各点的最大扩大尺寸，再参照图7-7，取扩大尺寸外端连线内的面积为等效面积。三、防雷装置一套完整的防雷装置包括接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其他连接导体等部件。避雷器是一种专门的防雷装置。1.接闪器接闪器的作用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。（1）接闪器的种类避雷针、避雷线、避雷网和避雷带都可作为接闪器，建筑物的金属屋面也可作为第一类工业建筑物以外其他各类建筑物的接闪器。第二节雷电防护措施上一页下一页返回①避雷针一般安装在支柱（电杆）上或其他构架、建筑物上。避雷针的作用原理是：由于静电感应，避雷针能对雷电场产生一个附加电场，使雷电场发生畸变，将雷云放电的通路由原来可能从被保护物通过的方向吸引到避雷针本身，使雷云间避雷针放电，由避雷针经引下线和接地体把雷电流泄放到大地中去。避雷针实质上是引雷针。避雷针分为独立避雷针和附设避雷针。独立避雷计是离开建筑物单独装设的。一般情况下，其接地装置应当单设，接地电阻一般不应超过10Ω。严禁在装有避雷针的构筑物上架设通信线、广播线或低压线。利用照明灯塔作独立避雷针支柱时，为了防止将雷电冲击电压引进室内，照明电源线必须采用铅皮电缆或穿入铁管，并将铅皮电缆或铁管埋入地下（埋深0.5～0.8ｍ），经10ｍ以上（水平距离）才能引进室内。独立避雷针不应设在人经常通行的地方。第二节雷电防护措施上一页下一页返回附设避雷针是装设在建筑物或构筑物屋面上的避雷针。如装设多支附设避雷针，相互之间应连接起来，有其他接闪器者（包括屋面钢筋和金属屋面）也应相互连接起来，并与建筑物或构筑物的金属结构连接起来。其接地装置可以与其他接地装置共用，宜沿建筑物或构筑物四周敷设，其接地电阻不宜超过1～2Ω。如利用自然接地体，为了可靠起见，还应装设人工接地体。人工接地体的接地电阻不宜超过5Ω。装设在建筑物屋面上的接闪器应当互相连接起来，并与建筑物或构筑物的金属结构连接起来。建筑物混凝土内用于连接的单一钢筋的直径不得小于10ｍｍ。②避雷线（即架空地线）的作用原理与避雷针相同，主要用于输电线路的保护，也可用来保护发电厂和变电所，近年来许多国家都采用避雷线保护500ｋＶ大型超高压变电站。对于输电线路，避雷线除了防止雷电直击导线外，同时还有分流作用，以减少流经杆塔入地的雷电流，从而降低塔顶电位。而且避雷线对导线的耦合作用还可降低导线上的感应过电压。第二节雷电防护措施上一页下一页返回（2）接闪器的保护范围接闪器的保护范围可根据模拟实验及运行经验确定。由于雷电放电途径受很多因素的影响，要想保证被保护物绝对不遭受雷击是很困难的，一般只要求保护范围内被击中的概率在0.1％以下即可。设计接闪器时，接闪器的保护范围可单独或组合采用避雷网法和滚球法。避雷网法是基于法拉第笼原理，用网格形导体的网格宽度和引下线间距覆盖需要防雷保护的空间。滚球法是利用电气几何理论，设想直径ｈｒ的球体沿需要防直击雷的部位滚动，如该球体只触及接闪器（避雷针等，包括可视为接闪器的金属物）或其引下线，或只触及接闪器和地面（或与大地接触且能承受雷击的导体），而不触及被保护的部位时，则该设施在接闪器保护范围之内，球面线即保护范围的轮廓线。不同防雷级别的避雷网网格尺寸和滚球半径见表7-3。第二节雷电防护措施上一页下一页返回①单支避雷针的保护范围。单支避雷针的保护范围是按图7-8确定的。图7-8中，ｈ为避雷针高度，ｈｒ为滚球半径。先在距地面高度ｈｒ上作一条地面的平行线ＡＢ，再以避雷针针尖（ｈ≤ｈｒ）或避雷针正下方ｈｒ高度点（ｈ＞ｈｒ）为圆心、以ｈｒ为半径作弧线与水平线相交于Ａ、Ｂ两点，然后以该交点为圆心、以ｈｒ为半径作圆弧与避雷针和地面相接，弧线以下即为单支避雷针的保护范围。该保护范围是一个圆锥体，在ｈｘ高度上和地面上的保护半径分别为第二节雷电防护措施上一页下一页返回②双支等高避雷针的保护范围。双支等高避雷针的保护范围按图7-9确定。图中，Ｄ两避雷针之间的水平距离。当时，分别按两支单针计算其保护范围。当时，按以下方法计算其保护范围：（ａ）ＡＣＢＥ外侧保护范围按单支避雷针计算。（ｂ）Ａ、Ｂ连线垂直面上的保护高度线为圆心为Ｏ′，高度为ｈｒ、半径为的居中圆弧，圆弧高度为式中ｘ———距两针中心点的水平距离。地面上每侧最小保护宽度为第二节雷电防护措施上一页下一页返回（ｃ）ＡＣＢＥ范围内，圆弧两侧的保护范围将弧线顶点作为假想单支避雷针针尖，按滚球法确定（见图7-9的1-1剖面）。（ｄ）ｈｘ高度地面平行平面上保护范围的确定：分别以Ａ、Ｂ为圆心、ｒｘ为半径作弧线与四边形ＡＣＢＥ相交，再以Ｃ、Ｅ为圆心、（ｒ0-ｒｘ）为半径作弧线与上一弧线相交。四条弧线限定的范围即为平面上的保护范围。③双支不等高避雷针的保护范围。双支不等高避雷针的保护范围按图7-10确定。图中，ｈ1和ｈ2分别为两避雷针的高度。D时，分别按两支单针计算其保护范围。当D<时，按以下方法计算其保护范围：第二节雷电防护措施上一页下一页返回（ａ）ＡＣＢＥ外侧保护范围按单支避需针计算。（ｂ）Ａ、Ｂ连线垂直面上的保护高度线为圆心为Ｏ′、高度为ｈｒ、半径为的居中圆弧，CE线的位置按下式计算：圆弧高度为：式中x——距O’点的水平距离。地面上每侧最小保护宽度为第二节雷电防护措施上一页下一页返回（ｃ）ＡＣＢＨ范围内，圆弧两侧的保护范围将弧线顶点作为假想单支避雷针针尖，按滚球法确定（见图7-10的1-1剖面）。（ｄ）ｈｘ高度地面平行平面上保护范围按双支等高避雷针的方法确定。④矩形布置的四支等高避雷针的保护范围。矩形布置的四支等高避雷针的保护范围按图7-11确定。当时，分别按双支等高避雷针计算其保护范围。当时，按以下方法计算其保护范围：（ａ）四支针外侧保护范围按双支等高避雷针的方法确定。（ｂ）Ｂ、Ｅ两针连线上的保护范围见图7-11的1-1剖面。其外侧保护范围按单支避雷针确定；其内侧保护范围按两针之间的圆弧确定。该圆弧是先以两针针尖为圆心，以ｈｒ为半径作弧相交于Ｏ点；再以Ｏ点为圆心，以ｈｒ为半径绘制的。第二节雷电防护措施上一页下一页返回圆弧最低点的高度为：（ｃ）图7-11的2-2剖面上的保护范围按以下方法确定：圆心位于中央，圆心高度为ｈｒ＋ｈ0，圆弧半径为ｈｒ，圆弧最低点为ｈ0。该圆弧与Ａ和Ｅ、Ｂ和Ｃ双支等高避雷针外侧保护范围向上延长线相交于Ｆ、Ｈ点。弧线下面的范围即为这两个断面上的保护范围。Ｆ点和Ｈ点高度符合以下两式的要求：（ｄ）图7-11的3-3剖面上保护范围的确定方法与2-2剖面相同。（ｅ）ｈｙ高度与地面平行的平面上保护范围的确定：以Ｐ点为圆心、为半径，作圆弧与各双支等高避雷针在该高度上的保护范围线相交，交线限定的第二节雷电防护措施上一页下一页返回范围即为平面上的保护范围。在山地和坡地，应考虑地形、地质、气象及雷电活动的复杂性等因素会减小对避雷针保护范围，因此避雷针的保护范围应适当缩小。［例题］某厂一座30ｍ高的水塔旁，建有一个属于第三类防雷建筑物的车间变电所，避雷针装于水塔顶上，车间变电所及距水塔距离尺寸如图7-12所示。试问水塔上的避雷针能否保护这间变电所？变电所顶部ｈｘ处，避雷针的保护半径为：第二节雷电防护措施上一页下一页返回地面处，避雷针的保护半径为：根据计算结果，可见18＜Ｒｘ＜29.7，ｒ0＞29.7。所以变电所的顶部不完全在避雷针保护范围之内，而变电所的下部在避雷针保护范围之内。（3）接闪器的材料和尺寸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，能承受雷电流的热效应。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。接闪器最小尺寸见表7-4。

第二节雷电防护措施上一页下一页返回避雷线一般采用截面积不小于35ｍ㎡的镀锌钢绞线。用金属屋顶作接闪器时，金属板之间的搭接长度不得小于100ｍｍ。金属板下方无易燃物品时，其厚度不应小于0.5ｍｍ；金属板下方有易燃物品时，为了防止雷击穿孔，所用铁板、铜板、铝板厚度分别不得小于4ｍｍ、5ｍｍ和7ｍｍ。接闪器装设在烟囱上方时，由于烟气有腐蚀作用，应适当加大尺寸。所有作为接收器使用的金属板不得有绝缘层。接闪器使整个地面电场发生畸变，但其顶端附近电场局部不均匀范围很小，且对于从带电积云向地面发展的先导放电没有影响。因此，作为接闪器的避雷针，端部尖锐程度、是否分叉等对其保护效能基本上没有影啊。接闪器焊接处应涂防腐漆，涂漆对其保护作用没有影响，其截面锈蚀30％以上时应予更换。2.避雷器输电线路既可能受到直击雷，也可能是感应雷和雷电波侵入。第二节雷电防护措施上一页下一页返回直击雷可以采取避雷针（线）进行防护，但是感应雷和雷电将沿线路侵入建筑物的问题是避雷针（线）不能解决的。另外，同样电压等级的电气设备比线路的绝缘水平低得多。为了将这种侵入波过电压限制在电气设备的耐压值之内，可用避雷器来保护。避雷器是专门用以限制线路传来的雷电过电压或操作过电压的一种电气设备。避雷器与避雷针的保护原理不同，它实质上是一个与被保护的电气设备并联的放电器。正常时，避雷器的间隙处于绝缘状态，不影响系统的运行。出现雷击时，当作用在被保护电气设备及避雷器上的电压升高到一定程度，超过避雷器的放电电压时，避雷器先击穿放电，抑制了过电压的发展，保护了其他电气设备。这时，能够进入被保护物的电压仅为雷电流流过避雷器及其引线和接地装置产生的所谓“残压”。过电压终止后，避雷器迅速恢复绝缘状态，系统恢复正常工作。（1）截波、残压及其危害第二节雷电防护措施上一页下一页返回用避雷器保护变压器时，由于雷电冲击波具有高频特性，连接线感抗增加，不可忽略不计；同时，变压器容抗变小，并起主要作用，其等效电路如图7-13所示。当冲击波传来，ａ点电压上升到避雷器放电电压Ｕ0时，避雷器击穿放电，电容Ｃ上很快充电到Ｕ0。如果避雷器及其接地电阻都很小，电容Ｃ直接经电感Ｌ放电，形成串联振荡，ｂ点电压急剧变为-Ｕ0这相当于在变压器上突然加上了2Ｕ0的冲击波，这个冲击波就叫做截波。截波会损害变压器的绝缘。对图7-13所示谐振回路，可以列出下列方程：第二节雷电防护措施上一页下一页返回经过微分和整理，可得到下列常系数二阶齐次微分方程其特征方程为根为微分方程的解为第二节雷电防护措施上一页下一页返回设ｔ＝0时，ｉ＝0（即设避雷器击穿放电后的瞬间，电容上电压充至最高时作为计算起点），可得Ａ＋Ｂ＝0。由ｔ＝0时，ｕc＝Ｕ0可求得Ａ-Ｂ。忽略电阻上的压降，根据谐振条件可知第二节雷电防护措施上一页下一页返回于是，第二个初始条件可以写成经过微分运算，可求得显然，电容上的电压也为正弦函数，但比电流落后90°，其波形曲线如图7-14所示。设Ｌ＝25μＨ，Ｃ＝1000ｐＦ，Ｒ＝10000Ω，可求得ｆ＝ω／（2∏）＝968ｋＨｚ，衰减系数α＝200ｓ-1半周期后，电压幅值仅衰减0.01％。这就是说，电容上的电压，亦即变压器上的电压在瞬间内几乎从Ｕ0变成-Ｕ0，即构成截波。第二节雷电防护措施上一页下一页返回为了防止产生截波，可以在避雷器支路上串联一个电阻，使Ｒ≥2槡Ｌ／Ｃ，以抑制振荡的发生。但这个电阻的接入会造成过高的残压，残压是雷电流在避雷器支路上产生的电压降。如图7-15所示，避雷器放电后，由于冲击波波头仍有上升趋势，避雷器上端电压并不沿指数曲线1衰减，而是沿曲线2变化，即上升至很高的残压Ｕｍ之后再下降。过高的残压也会损坏变压器的绝缘。可见，在避雷器支路中不串进电阻，会产生截波损坏变压器的绝缘；串进电阻之后，又会产生过高的残压。因此，希望在避雷器支路中串联一个电流大时阻值小，电流小时阻值大的非线性电阻。以便在避雷器刚刚放电（即冲击波波头部分浸入不多），电流不大时表现为较高的阻值，以抑制振荡；在避雷器放电后冲击波波头后一部分到达，即电流很大时，表现为很低的阻值，以限制残压。这时，避雷器上端电压将沿图7-15中的曲线3变化。阀型避雷器就是采用了非线性电阻的避雷器。第二节雷电防护措施上一页下一页返回对运行中的避雷器应满足以下基本要求：①当雷电过电压达到或超过避雷器动作电压时，避雷器应尽快可靠动作，使雷电流泄入大地，以降低作用于设备上的过电压。②在雷电过电压作用之后，避雷器应能在规定时间内迅速切断工频电压作用下的工频续流，使系统尽快恢复正常，避免供电中断。避雷器一旦在冲击电压下放电，就造成了系统对地的短路，此后虽然雷电过电压瞬间就消失，但持续作用的工频电压却在避雷器中形成工频短路电流，称为工频续流。工频续流一般以电弧放电的形式存在。一般要求避雷器在第一次电流过零时即应切断工频续流，使电力系统在开关未跳闸时能够继续正常工作。③残压较低，伏-秒特性应比较平坦，便于绝缘配合；具有较强的通流能力；不应产生高幅值的截波，以免造成被保护设备绝缘的损害。第二节雷电防护措施上一页下一页返回（2）避雷器结构避雷器有保护间隙、管型避雷器和阀型避雷器之分。其中应用最多的是阀型避雷器，氧化锌避雷器的保护性能最为优越，在实际应用中已经取代了前面三种传统型避雷器（即保护间隙、管型避雷器和阀式避雷器）。保护间隙和管型避雷器主要用于限制雷电过电压，一般用于配电线路以及变电所的进线段保护。阀式避雷器以及氧化锌避雷器用于发电厂、变电站的保护，在220ｋＶ及以下系统主要限制雷电过电压，在380ｋＶ及以上系统还用来限制操作过电压或作为操作过电压的后备保护。①阀型避雷器。阀型避雷器主要由瓷套、火花间隙和非线性电阻组成，其结构原理如图7-16所示。瓷套是绝缘的，起支撑和密封作用。火花间隙是由多个间隙串联而成的。每个火花间隙由两个黄铜电极和一个云母垫圈组成。云母垫圈的厚度为0.5～1ｍｍ。由于电极间距离很小，其间电场比较均匀，间隙伏-秒特性较平，保护性能较好。非线性电阻又称电第二节雷电防护措施上一页下一页返回阻阀片，是直径为55～100ｍｍ的饼形元件，由金刚砂（ＳｉＣ）颗粒烧结而成。非线性电阻的电阻值不是一个常数，而是随电流的变化而变化的：电流大时阻值很小，电流小时阻值很大。其伏-安特性可用下式表达：式中Ｋ—材料系数，决定于材料性质和电阻阀片的几何尺寸；

α—非线性系数（阀性系数），一般在0.2左右。在避雷器火花间隙上串联了非线性电阻之后，能抑制振荡，避免截波；又能限制残压不致过高。另外，虽然雷电流通过非线性电阻只遇到很小的电阻，而尾随而来的工频续流比雷电流小得多，会遇到很大的电阻，这为火花间隙切断续流创造了良好的条件。这就是说，非线性电阻和间隙的作用类似一个阀门的作用：对于雷电流，阀门打开，使泄入地下；对于工频电流，阀门关闭，迅速切断之，“阀型”之名就是由此而来的。第二节雷电防护措施上一页下一页返回阀式避雷器具有较平的伏-秒特性和较强的灭弧能力，同时可以避免截波发生，这与排气式避雷器相比，在保护性能上是一重大改进。它分为普通型和磁吹型两大类。普通型阀型避雷器的有ＦＳ和ＦＺ型，ＦＳ—10型避雷器结构如图7-17所示。其工作原理是：当系统正常时，火花间隙将阀片电阻和工作母线隔离，以免由工作电压在阀片电阻中产生的电流使阀片电阻烧坏。一旦工作母线上的电压超过其击穿电压值时，火花间隙将被击穿并引导雷电流通过阀片电阻泄入大地。此时阀片电阻的阻值将自动变小以降低残压雷电流消失后，作用在阀片电阻上的电压即为工频电压，此时阀片电阻的阻值将自动变大，限制了工频续流以促使电弧的快速可靠熄灭。②管型避雷器。管型避雷器又叫排气式避雷器，主要由灭弧管和内、外间隙组成，其结构如图7-18所示。管型避雷器在大气中的间隙称为外间隙，其作用是隔离工作电压以避免产气管被泄露电流烧坏。另一个间隙在管内为内间隙，其电极一端为棒形，另一端为环形。灭弧管用胶木或塑料制成，在第二节雷电防护措施上一页下一页返回高电压冲击下，内外间隙击穿，雷电波泄入大地。随之而来的工频电流也产生强烈的电弧，并燃烧灭弧的内壁，产生的大量气体从管口喷出，能很快吹灭电弧，以保持正常工作。管型避雷器实质上是一个具有灭弧能力的保护间隙，不需靠断路器动作断弧，保证了供电的连续性。管型避雷器的主要缺点是：伏-秒特性太陡，而且分散性较大，难于和被保护电气设备实现合理的绝缘配合；放电间隙动作后工作导线直接接地，形成幅值很高的冲击载波，危及变压器绝缘；此外运行维护也比较麻烦。因此管型避雷器目前只用于输电线路个别地段的保护，例如大跨距和交叉挡距处，或变电站的进线段保护。③保护间隙。保护间隙是一种简单的过电压保护元件。将它并联在被保护的设备因高幅值的过电压而击穿。保护间隙的原理结构如图7-19所示。第二节雷电防护措施上一页下一页返回保护间隙主要由镀锌圆钢制成的主间隙和辅助间隙组成。主间隙做成角形，水平安装，以便产生电弧时，因空气受热上升被推移到间隙的上方拉长而熄灭。因为主间隙暴露在空气中，比较容易短接，所以加上辅助间隙，可防止意外短路。保护间隙在雷电过电压波作用下击穿后，紧接着还有电网的工频续流流过间隙。由于保护间隙的灭弧能力较差，有时候不能自动灭弧，会引起线路跳闸而降低了供电可靠性。为此，可将保护间隙配合自动重合闸使用。保护间隙的主要缺点是灭弧能力低，只能熄灭中性点不接地系统中不大的单相电流，因此在我国只用于10ｋＶ以下的配电线路中。防雷电侵入波的接地电阻一般不得大于30Ω，其中，阀型避雷器的接地电阻不得大于10Ω。第二节雷电防护措施上一页下一页返回④金属氧化物避雷器。金属氧化物避雷器（英文缩写ＭＯＡ）的电阻片是以氧化锌（ＺｎＯ）为主要原料，因此又称为氧化锌避雷器。ＭＯＡ的前身是ＺｎＯ压敏电阻，首先它是应用于电子器件的浪涌电流和过电压保护装置。后来，日本、欧美等国的电力公司相继把它引入高电压领域。氧化锌非线性电阻片是以氧化锌为主要材料，掺以微量的氧化铋、氧化钴、氧化锰、氧化图7-20ＳｉＣ避雷器与ＺｎＯ避雷器及理想避雷器的伏安特性曲线锑、氧化铬等添加物，经过成型、烧结、表面处理等工艺过程而制成。所以也称为金属氧化物电阻片，以此制成的避雷器也称为金属氧化物避雷器。氧化锌避雷器具有很理想的非线性伏安特性，在低电场强度下电阻率为1012～1013Ω·ｃｍ。当电场强度达到106～107Ｖ／ｍ时，电阻片被击穿，其电阻率由氧化锌粒子决定，仅为1Ω·ｃｍ，呈低电阻状态。ＳｉＣ避雷器与ＺｎＯ避雷器及理想避雷器的伏安特性曲线如图7-20所示。图中假定ＺｎＯ、ＳｉＣ电阻阀片在10ｋＡ电流下的残压相同，但在额定电压下ＺｎＯ曲线所对应的电流一般是在10-5Ａ第二节雷电防护措施上一页下一页返回

以下，可近似认为续流为零，而ＳｉＣ曲线所对应的续流却是100Ａ左右。也就是说，在工作电压下氧化锌阀片实际上相当于一绝缘体。3.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。如用钢绞线作引下线，其截面积不得小于25ｍ㎡。用有色金属导线做引下线时，应采用截面积不小16ｍ㎡的铜导线。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。第二节雷电防护措施上一页下一页返回采用多条引下线时，为了便于检查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。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。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。第二节雷电防护措施上一页下一页返回（1）防雷接地装置材料防雷接地装置所用材料的强度应大于一般接地装置的材料，装置应作热稳定校验。（2）接地电阻值和冲击换算系数防雷接地电阻一般指冲击接地电阻，接地电阻根据防雷种类和建筑物类别确定。独立避雷针的冲击接地电阻一般不应大于10Ω附设接闪器每一引下线的冲击接地电阻一般也不应大于10Ω，但对于不太重要的第三类建筑物可放宽至30Ω防感应雷装置的工频接地电阻不应大于10Ω。防雷电侵入波的接地电阻，视其类别和防雷级别，冲击接地电阻不应大于5～30Ω，其中，阀型避雷器的接地电阻不应大于5～10Ω。第二节雷电防护措施上一页下一页返回冲击接地电阻一般不等于工频接地电阻，这是因为极大的雷电流自接地体流入土壤时，接地体附近形成很强的电场，击穿土壤并产生火花，相当于增大了接地体的泄放电流面积，减小了接地电阻。同时，在强电场的作用下，土壤电阻率有所降低，也使接地电阻有减小的趋势。另一方面，由于雷电流陡度很大，使引下线和接地体本身的电抗增大。如接地体较长，其后部泄放电流还将受到影响，使接地电阻有增大的趋势。一般情况下，前一方面影响较大，后一方面影响较小，即冲击接地电阻一般都小于工频接地电阻。土壤电阻率越高，雷电流越大，以及接地体和接地线越短，则冲击接地电阻减小越多。工频接地电阻与冲击接地电阻的比值称为冲击换算系数，即第二节雷电防护措施上一页下一页返回冲击换算系数按图7-21计算。图中，Ｌ为接地体的实际长度，Ｌｅ为接地体有效长度。接地体有有效长度按下式计算：

Le和L的计算方法如图7-22所示。第二节雷电防护措施上一页下一页返回对于环绕建筑物的环形接地体，当其周长的1／2大于或等于有效长度时，取冲击换算系数ＫＡ＝1。（3）跨步电压的抑制为了防止跨步电压伤人，防直击雷接地装置距建筑物和构筑物出入口和人行横道的距离不应小于3ｍ。当小于3ｍ时，应采取下列措施之一：①水平接地体局部深埋1ｍ以上。②水平接地体局部包以绝缘物（例如包以厚50～80ｃｍ的沥青层）。③铺设宽度超出接地体2ｍ、厚50～80ｃｍ的沥青路面。④埋设帽檐式或其他型式的均匀条。5.电离消雷装置第二节雷电防护措施上一页下一页返回电离消雷装置是一种新技术，由顶部的电离装置、地下的地电流收集装置及其中间的连接线组成。防雷电波侵入接地引线截面应不小于16～25ｍ㎡。电离消雷装置与传统避雷针的防雷原理完全不同，它是利用雷云的感应作用或采取专门的措施，在电离装置附近形成强电场，使空气电离，如采用放射性元素使空气电离，以产生向雷云移动的离子流，使雷云所带电荷得以缓慢释放，从而保持空间电场强度不超过空气的击穿程度，消除落雷条件，抵制雷击发生。电离消雷装置的高度不应低于被保护物高度，并应保持在30ｍ以上。感应式电离装置可以制成不同的形状如圆盘形、圆锥形，但都必须有多个放电尖端。有针部分半径越大，消雷效果越好，但该半径与电离消雷装置的高度的比值不宜超过0.15。地电流收集装置应采用水平延伸式，以利于收集地电流。雷云电量一般不超过数库仑，电离消雷装置工作时，连接线只通过毫安级的小电流，所以导线只要满足机械强度即可。第二节雷电防护措施上一页下一页返回四、防雷技术措施进行电击防护时，应当根据建筑物和构筑物、电力设备以及其他保护对象的类别和特征，分别对直击雷、雷电感应、雷电侵入波等采取适当的防雷措施。1.直击雷防护（1）应用范围和基本措施装设避雷针、避雷线、避雷网、避雷带及配套的引下线和接地装置是直击雷防护的主要措施。第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物和第三类防雷建筑物的易受雷击部位应采取防直击雷的防护措施；可能遭受雷击，且一旦遭受雷击后果比较严重的设施或堆料（如装卸油台，露天油罐、露天储气罐等）也应采取防直击雷的措施；高压架空电力线路、发电厂和变电站等也应采取防直击雷的措施。各类建筑物防直击雷的基本要求见表7-5。第二节雷电防护措施上一页下一页返回集中存放大量粮、棉和易燃物的露天堆场，当其年计算雷击次数大于或等于0.06时，宜采取独立避雷针或架空避雷线防直击雷，此时保护范围的滚球半径ｈｒ可按100ｍ计算。35ｋＶ以下的线路，一般不沿全线架设避雷线；35ｋＶ以上的线路，一般沿全线架设避雷线。在多雷地区，110ｋＶ以上的线路，宜架设双避雷线；220ｋＶ以上的线路，应架设双避雷线。35ｋＶ及以下的高压变配电装置宜采用独立避雷针或避雷线。变压器的门形构架上不得装设避雷针或避雷线。如变配电装置设在钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物内，可在屋顶上装设附设避雷针。利用山势设置的远离被保护物的避雷针或避雷线，不得作为被保护物的主要直击雷防护措施。露天放置的有爆炸危险的金属储罐和工艺装置，当其壁厚不小于4ｍｍ时，一般不再装设接闪器，但必须接地。接地点不应少于两处，其间距离不应大于30ｍ，冲击接地电阻不应大于30Ω。如金属储罐和工艺装置击穿后不对周围环境构成危险，则允许其壁厚降低为2.5ｍｍ。第二节雷电防护措施上一页下一页返回（2）二次放电防护防雷装置承受雷击时，其接闪器、引下线和接地装置呈现很高的冲击电压，可能击穿与邻近的导体之间的绝缘，造成二次放电。二次放电可能引起爆炸和火灾，也可能造成电击。为了防止二次放电，不论是空气中或地下，都必须保证接闪器、引下线、接地装置与邻近导体之间有足够的安全距离。冲击接地电阻越大，被保护点越高，避雷线支柱越高及避雷线挡距越大，则要求防止二次放电的间距越大。在任何情况下，第一类防雷建筑物防止二次放电的最小间距不得小于3ｍ，第二类防雷建筑物防止二次放电的最小间距不得小于2ｍ。不能满足间距要求时，应予跨接。为了防止防雷装置对带电体的反击事故，在可能发生反击的地方，应加装避雷器或保护间隙，以限制带电体上可能产生的冲击电压。降低防雷装置的接地电阻，也有利于防止二次放电事故。第二节雷电防护措施上一页下一页返回2.感应雷防护雷电感应也能产生很高的冲击电压，在电力系统中应与其他过电压同样考虑。在建筑物和构筑物中，应主要考虑由二次放电引起爆炸和火灾的危险。无火灾和爆炸危险的建筑物及构筑物一般不考虑雷电感应的防护。（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，以及突出屋面的放散管、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。根据建筑物的不同屋顶，应采取相应的防止静电感应的措施：对于金属屋顶，应将屋顶妥善接地；对于钢筋混凝土屋顶，应将屋面钢筋焊成边长5～12ｍ的网格，连成通路并予以接地；对于非金属屋顶，宜在屋顶上加装边长5～12ｍ的金属网格，并予以接地。屋顶或其上金属网格的接地可以与其他接地装置共用。防第二节雷电防护措施上一页下一页返回

雷电感应接地干线与接地装置的连接不得少于两处，其间距离不得超过16～24ｍ。（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。此外，管道接头、弯头、阀门等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时，连接处也应用金属线跨接。在非腐蚀环境，对于5根及5根以上螺栓连接的法兰盘，以及对于第二类防雷建筑物可不跨接。防电磁感应的接地装置也可与其他接地装置共用。各类建筑物防感应雷的基本要求见表7-6。第二节雷电防护措施上一页下一页返回3.雷电波侵入防护雷电波侵入造成的雷害事故很多，在低压系统中，这种事故占总雷害事故的70％以上。（1）建筑物防雷电波侵入对于建筑物，雷电侵入波可能引起火灾或爆炸，也可能伤及人身。因此必须采取防护措施。各类建筑物防雷电波侵入的基本要求见表7-7。（2）变配电装置防雷电波侵入3～10ｋＶ变配电站防雷保护接线如图7-23所示。图7-23中三条线路分别表示配电所的配电装置直接与架空线路连接、经电缆段与架空线路连接、经限流电抗器和电缆段与架空线路连接等三种情况下，避雷器的配置。对于3～10ｋＶ配电所（无变压器），母线上的阀型避雷器Ｆ2可以不装。第二节雷电防护措施上一页下一页返回（3）电气线路防雷电波侵入雷击低压线路时，雷电侵入波将沿低压线传入用户，进入户内。特别是采用木杆或木横担的低压线路，由于其对地冲击绝缘水平很高，会使很高的电压进入户内，酿成大面积雷害事故。除电气线路外，架空金属管道也有引入雷电侵入波的危险。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。除年平均雷暴日不超过30ｄ／ａ、低压线不高于周围建筑物、线路接地点距入户处不超过50ｍ、土壤电阻率低于200Ω·ｍ、采用钢筋混凝土杆及铁横担几种情况外，0.4／0.23ｋＶ低压架空线路接户线的绝缘子铁脚均应接地，冲击接地电阻不宜超过30Ω。户外天线的馈线临近避雷针或避雷针引下线时，馈线应穿第二节雷电防护措施上一页下一页返回

金属管线或采用屏蔽线，并将金属管或屏蔽接地。如果馈线未穿金属管，又不是屏蔽线，则应在馈线上装设避雷器或放电间隙。4.通信线路防护雷电（1）浪涌最常见的电