雷电安全防护课件.ppt

1、 任一时刻，任一时刻，全球表面连全球表面连续发展着大续发展着大约约10001000个雷个雷暴。地球上暴。地球上每天约发生每天约发生800800万次云万次云对地的闪电，对地的闪电，平均每秒钟平均每秒钟有有100100次。次。雷雷 电电 危危 害害雷击引发的爆炸事故图例o2001年5月8日，惠州市秋长镇元翔化工厂遭雷击引发爆炸，死6人，伤14人，厂房基本全毁。雷击引起的火灾建筑物被烧毁加油站遭雷击烧毁的图例2000年8月26日，高州市根子镇加油站因建成后防雷设施未经验收便投入使用，且历年来拒绝检测，终致遭遇雷击，导致3个储油罐毁坏变形，3台加油机烧毁。易燃易爆仓储设施遭雷击后变形图例2001年9月

2、6日，江门市农药厂4号甲醇罐遭雷击后变形。雷电波侵入造成的危害图例雷电波沿电力和通讯线路侵入的危害电路板及元器件损坏配电柜被损坏配电柜遭雷电波侵入被损坏雷电波侵入造成的危害图例雷击建筑的现场图例 雷电是一种自然现象。关于雷云起电的学说雷电是一种自然现象。关于雷云起电的学说有很多，近年来较为常见的一种说法是：地面湿有很多，近年来较为常见的一种说法是：地面湿气因受热而上升，或空中不同冷、热气团相遇，气因受热而上升，或空中不同冷、热气团相遇，凝成水滴或水晶，在其运动过程中水滴受湿气流凝成水滴或水晶，在其运动过程中水滴受湿气流碰撞而破碎分裂，并形成一部分水滴带正电、一碰撞而破碎分裂，并形成一部分水滴带

3、正电、一部分水滴带负电，这种分裂可能在具有强烈涡流部分水滴带负电，这种分裂可能在具有强烈涡流的气流中发生，上升气流将带负电的水滴集中在的气流中发生，上升气流将带负电的水滴集中在雷云的上部，或沿水平方向集中到相当远的地方，雷云的上部，或沿水平方向集中到相当远的地方，形成大块带负电的雷云；带正电的水滴以雨的形形成大块带负电的雷云；带正电的水滴以雨的形式降落到地面，或保持悬浮状态，形成带正电的式降落到地面，或保持悬浮状态，形成带正电的雷云。雷云。雷电成因雷电成因 由于电荷的不断积累，不同极性的云块之间的电场强度由于电荷的不断积累，不同极性的云块之间的电场强度不断增大，当某处的电场强度超过空气可能承受

4、的击穿强度不断增大，当某处的电场强度超过空气可能承受的击穿强度时，就形成了云间放电。不同极性的电荷通过一定的电离通时，就形成了云间放电。不同极性的电荷通过一定的电离通道互相中和，产生强烈的光和热。放电通道所发出的这种强道互相中和，产生强烈的光和热。放电通道所发出的这种强光，即称之为光，即称之为“闪闪”；而放电通道所发出的热，使附近的空；而放电通道所发出的热，使附近的空气突然膨胀，发出霹雳的轰鸣，即称之为气突然膨胀，发出霹雳的轰鸣，即称之为“雷雷”。o电场强度值约为电场强度值约为120V/m，站在地面的人在头与脚之间约有，站在地面的人在头与脚之间约有200V的电势差的电势差;o 雷电的特征：雷电

5、现象是自然界中一种瞬间放电现象，同时伴雷电的特征：雷电现象是自然界中一种瞬间放电现象，同时伴随有雷声，具有高电流（约数十至数百千安随有雷声，具有高电流（约数十至数百千安 ）、高电压（几百）、高电压（几百万到几千万伏万到几千万伏 ）、变化快、放电时间短、辐射强等特征。）、变化快、放电时间短、辐射强等特征。o 雷雷 击击 ：当天空中有雷云的时候，因雷云带有大量电荷，由于：当天空中有雷云的时候，因雷云带有大量电荷，由于静电感应作用，雷云下方的地面和地面上的物体都带上与雷云静电感应作用，雷云下方的地面和地面上的物体都带上与雷云相反的电荷。雷云与其下方的地面就成为一个已充电的电容器，相反的电荷。雷云与其

6、下方的地面就成为一个已充电的电容器，当雷云与地面之间的电压高到一定的时候，地面上突出的物体当雷云与地面之间的电压高到一定的时候，地面上突出的物体会放电会放电 尖端放电尖端放电（实验演示）雷电的种类雷电的种类1 1直击雷直击雷 2 2球形雷球形雷 3 3雷电感应雷电感应 4 4雷电侵入波雷电侵入波 直击雷直击雷 是云层与地面凸出物之间放电形成的。直击雷可在瞬间击伤击毙人畜。是云层与地面凸出物之间放电形成的。直击雷可在瞬间击伤击毙人畜。是一种球形，发红光或极亮白光的火球。球形雷能是一种球形，发红光或极亮白光的火球。球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内，极其危险。从门、窗、烟囱等通道侵入室内，极其危

7、险。球形雷球形雷球状闪电球状闪电-通常都在雷暴之下发生，它十分光亮，略呈圆球形，直径大约是20至50 cm。通常它只会维持数秒，但也有维持了1-2分钟的纪录。更神奇的是它可以在空气中独立而缓慢地移动。有的目击者看见它像火球掉地上又弹回空中消失。有少数目击者说它会随着金属物品走，例如电话线，但多数人都说它的路径不定。绝大部份目击者都说它是横向移动的。在它短短几秒的生命中，它的光度、形状和大小都保持不变。惨痛教训惨痛教训o 20072007年年5 5月月2323日下午日下午4:344:34分，重庆市开县义和镇兴分，重庆市开县义和镇兴业村小学突然遭遇雷击。目前已查明，本次雷击共业村小学突然遭遇雷击。

8、目前已查明，本次雷击共造成该小学四、六年级学生伤亡造成该小学四、六年级学生伤亡4646人，其中，死亡人，其中，死亡7 7人，重伤人，重伤1919人，轻伤人，轻伤2020人。人。兴业村小学位于兴业村小学位于开县义和镇开县义和镇兴业村兴业村5 5组（距开组（距开县县城县县城5050公里），共有二年级、四年级、六年级公里），共有二年级、四年级、六年级3 3个教学班，学生总人数个教学班，学生总人数152152人。人。5 5月月2323日下午日下午4 4时许，时许，开县电闪雷鸣，突降雷阵雨，正在上课的兴业村小开县电闪雷鸣，突降雷阵雨，正在上课的兴业村小学四、六年级两个教学班学四、六年级两个教学班9595

9、名学生遭到雷击。通过名学生遭到雷击。通过核实，该学校教室为砖石墙体的四合院平房，教室核实，该学校教室为砖石墙体的四合院平房，教室楼顶楼顶没有安装避雷设施没有安装避雷设施。遭雷击的开县义和镇兴业村小学教室遭雷击的开县义和镇兴业村小学教室遭雷击坏的教室窗台口遭雷击坏的教室窗台口惨痛教训惨痛教训惨痛教训惨痛教训遭遇雷击后的教室（室内）遭遇雷击后的教室（室内）惨痛教训惨痛教训惨痛教训惨痛教训惨痛教训惨痛教训 5月月23日下午日下午16:00-16:30，义和镇兴业村小学教室多，义和镇兴业村小学教室多次遭受雷电闪击，并伴有球形雷的发生，当雷电直接击中教室次遭受雷电闪击，并伴有球形雷的发生，当雷电直接击中

10、教室金属窗时，由于金属窗时，由于该金属窗未做接地处理该金属窗未做接地处理，雷电流无处泄放，靠，雷电流无处泄放，靠近窗户的学生就成了雷电流泄放入地的通道，雷电流的热效应近窗户的学生就成了雷电流泄放入地的通道，雷电流的热效应和机械效应导致学生出现伤亡。教室旁边的钢质旗杆无明显雷和机械效应导致学生出现伤亡。教室旁边的钢质旗杆无明显雷击痕迹，可排除引雷的可能。击痕迹，可排除引雷的可能。多次雷电闪击、球形雷是多次雷电闪击、球形雷是“元凶元凶”对雷击产生的原因，专家分析的结果是：该校位置特殊，位对雷击产生的原因，专家分析的结果是：该校位置特殊，位于一于一山包上，位置相对突出山包上，位置相对突出；学校附近的

11、水田、堰塘学校附近的水田、堰塘是可能吸是可能吸引雷电的诱因；开县，特别是义和镇兴业村一直是雷电多发区；引雷电的诱因；开县，特别是义和镇兴业村一直是雷电多发区；距离教室约距离教室约2米左右有米左右有一排一排3棵大树棵大树，由于该排大树的存在，增，由于该排大树的存在，增加了教室遭受雷击的概率。加了教室遭受雷击的概率。针对该小学是否应该有防雷设施的疑问，针对该小学是否应该有防雷设施的疑问，气象专家介绍，参照气象专家介绍，参照建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范（GB50057-94，2000年）附录一，义和年）附录一，义和镇兴业村小学遭受雷击的教室的年预计雷击次镇兴业村小学遭受雷击的教室的年预计雷击

12、次数为数为 0.0118次次/a，少于，少于0.06次次/a。同时该。同时该建筑物高度不足建筑物高度不足15米，因此根据米，因此根据建筑物防雷建筑物防雷设计规范设计规范第第2.0.4条、第条、第3.1.1条规定，该条规定，该教室可不做强制性的防雷处理。教室可不做强制性的防雷处理。感应雷电感应雷电:分为静电感应静电感应和电磁感应电磁感应两种。静电感应静电感应是由于雷云接近地面，在地面凸出物顶部感应出大量异是由于雷云接近地面，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷所致。在雷云与其他部位放电后，凸出物顶部的电荷失去性电荷所致。在雷云与其他部位放电后，凸出物顶部的电荷失去束缚，以雷电波形式，沿突出物极快地

13、传播。束缚，以雷电波形式，沿突出物极快地传播。电磁感应电磁感应是由于雷击后，巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的是由于雷击后，巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场所致。这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电强大磁场所致。这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压，造成对人体的二次放电，从而损坏电气设备。压，造成对人体的二次放电，从而损坏电气设备。1.雷暴日雷暴日二、雷电参数二、雷电参数 雷电参数是防雷设计的重要依据之一。雷电参数系指雷暴日、雷电参数是防雷设计的重要依据之一。雷电参数系指雷暴日、雷电流幅值、雷电流陡度、冲击雷电流幅值、雷电流陡度、冲击过过电压等电气参数。电压等电气参数。

14、郑州市郑州市 21.4 21.4 开封市开封市 28.2 28.2 洛阳市洛阳市 24.8 24.8 平顶山市平顶山市 28.9 28.9 焦作市焦作市 26.4 26.4 安阳市安阳市 28.6 28.6 濮阳市濮阳市 28.0 28.0 信阳市信阳市 28.8 28.8 南阳市南阳市 30.630.6 卢氏卢氏 25.4 25.4 驻马店驻马店 31.431.4固始固始 36.336.3商丘市商丘市 25.0 25.0 三门峡三门峡 24.3 24.3 新乡新乡 24.1 24.1 许昌许昌 25.5 25.5 栾川栾川 25.2 25.2 鲁山鲁山 31.131.1 淮阳淮阳 24.1

15、24.1 西峡西峡 40.040.0 汝南汝南 28.9 28.9 泌阳泌阳 32.332.3 年平均雷暴日数年平均雷暴日数 凡有雷电活动的日子，包括见到闪电和凡有雷电活动的日子，包括见到闪电和听到雷声，由当地气象台统计的，多年雷暴日的年平均值称为听到雷声，由当地气象台统计的，多年雷暴日的年平均值称为年平均雷暴日数。年平均雷暴日数年平均雷暴日数。年平均雷暴日数不超过不超过1515天天的地区称为少雷的地区称为少雷区，区，多于多于4040天天的地区称为多雷区。的地区称为多雷区。我国的雷暴总体呈南多北少的特点，雷暴活动多发地集中在华南、西南南部以及青藏高原中东部地区，年雷暴日数在70 天以上，其中云

16、南、海南、广西3 省(区)的部分地区超过100 天，相当于一年有接近1/3 天数都有雷电活动，可见云南、海南、广西是我国雷暴发生最多的地方。雷暴活动中等的地区主要集中在江南、西南东部、西藏、华北北部、西北部分地区，年雷暴日数在4070 天之间。东北、华北、江淮、黄淮、江汉、西北东部及内蒙古中部和东部的雷暴活动较少，年平均2040 天，西北地区大部、内蒙古中西部更少，不足20 天。2.2.雷电流幅值雷电流幅值 雷电流幅值是指雷电流幅值是指主放电主放电时冲击电流的最大值。时冲击电流的最大值。年平均雷暴日为年平均雷暴日为20 d/a以上地区的雷电流幅值的概率表达：以上地区的雷电流幅值的概率表达：式中

17、：式中：P-P-雷电流幅值的概率，雷电流幅值的概率，%；I ISMSM-雷电流幅值，雷电流幅值，kAkA。年平均雷暴日为年平均雷暴日为20 d/a以下以下的地区，雷电流幅值的概率可用的地区，雷电流幅值的概率可用下式表达：下式表达：雷电流是一个幅值很大、陡度很高的冲击波电流，如图所雷电流是一个幅值很大、陡度很高的冲击波电流，如图所示。成半余弦波形的雷电波可分为波头和波尾两部分，一般在示。成半余弦波形的雷电波可分为波头和波尾两部分，一般在主放电阶段主放电阶段1 14s4s内即可达到雷电流幅值。雷电流从内即可达到雷电流幅值。雷电流从0 0上升到上升到幅值的波形部分，称为波头；雷电流从下降到幅值的波形

18、部分，称为波头；雷电流从下降到1/21/2的波形部分，的波形部分，称为波尾。称为波尾。雷电流波形示意图 3.雷电流陡度雷电流陡度 3.雷电流陡度雷电流陡度 雷电流陡度是雷电流陡度是指雷电流随时间上升的速度指雷电流随时间上升的速度。雷电流。雷电流冲击波波头陡度可达到冲击波波头陡度可达到50kA/50kA/s s，平均陡度约为平均陡度约为30 30 kA/kA/s s。雷电流陡度越大，对电气设备造成的危害也越大。雷电流陡度越大，对电气设备造成的危害也越大。由于雷电流具有极大的幅值和陡度（雷电流升高的速由于雷电流具有极大的幅值和陡度（雷电流升高的速度），在它周围的空间里，度），在它周围的空间里，会产

19、生强大的变化的电磁场。会产生强大的变化的电磁场。处处在这一电磁场中的导体会感应出很高的电动势，它可以使构在这一电磁场中的导体会感应出很高的电动势，它可以使构成闭合回路的金属物体产生强大的感应电流。若回路中有些成闭合回路的金属物体产生强大的感应电流。若回路中有些地方接触不良，就会产生局部发热，若回路中有间隙就会产地方接触不良，就会产生局部发热，若回路中有间隙就会产生火花放电。这对于存放易燃或易爆物品的建筑物是十分危生火花放电。这对于存放易燃或易爆物品的建筑物是十分危险的。为了防止电磁感应引起的不良后果，应将所有互相靠险的。为了防止电磁感应引起的不良后果，应将所有互相靠近的金属物体进行等电位联结接

20、。近的金属物体进行等电位联结接。4 4雷击冲击过电压雷击冲击过电压 雷击时的冲击过电压很高雷击时的冲击过电压很高，直击雷冲击过电压可用，直击雷冲击过电压可用下式表达下式表达：tiIEDddLiRU 前一部分决定于雷电流的大小和雷电流通道的电阻；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。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。直击雷冲击过电压可高达数千千伏。雷电感应过电压决定于被感应导体的空间位置及其与带电雷电感应过电压决定于被感应导体的空间位置及其与带电积云之间的几何关系。雷电感应过电压可达数百千伏。积云之间的几何关系。雷电感应过电压

21、可达数百千伏。雷电破坏效应雷电破坏效应 1、电流的热效应：、电流的热效应：闪电时电流强度高达几万安培，历时约数十微闪电时电流强度高达几万安培，历时约数十微秒，通道高温可达秒，通道高温可达6000-10000，在接触点，在接触点所产生的热量可使所产生的热量可使3.8毫米厚的铁板熔化，极易引毫米厚的铁板熔化，极易引起火灾；起火灾；2、热效应带来冲击波效应（爆炸效应、热效应带来冲击波效应（爆炸效应）；）；雷电放电时能使物体产生数万度高温，空气急雷电放电时能使物体产生数万度高温，空气急剧膨胀扩散，产生冲击波，具有一定的破坏力；剧膨胀扩散，产生冲击波，具有一定的破坏力；雷电破坏效应雷电破坏效应3、电流的

22、电动力效应；、电流的电动力效应；o 雷击爆炸作用和静电作用能引起树林、电杆、房屋雷击爆炸作用和静电作用能引起树林、电杆、房屋等物体被劈裂倒塌；等物体被劈裂倒塌；o 雷电流在周围空间形成强大电磁场。电磁感应能使雷电流在周围空间形成强大电磁场。电磁感应能使导体的开口处产生火花放电，如有易燃，易爆物品导体的开口处产生火花放电，如有易燃，易爆物品就会引起爆炸或燃烧。而在闭路导体中，因强大的就会引起爆炸或燃烧。而在闭路导体中，因强大的感应电流也会引起燃烧。感应电流也会引起燃烧。n 放电前，地面金属物感应出大量异号电荷，放电前，地面金属物感应出大量异号电荷，放电后，感生的电荷来不及立即消失，产生放电后，感

23、生的电荷来不及立即消失，产生几万伏的高电压，会对周围放电而出现感应几万伏的高电压，会对周围放电而出现感应雷的雷击现象雷的雷击现象n 放电时，闪电通道周围的导体上有强大的感放电时，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，强电场可导应电动势产生，在导体间隙处，强电场可导致空气击穿放电致空气击穿放电n 直击雷、感应过电压沿导电线路窜入室内，直击雷、感应过电压沿导电线路窜入室内，危及人身安全，毁坏电器设备危及人身安全，毁坏电器设备4、雷电感应危害、雷电感应危害4、雷电场的静电感应效应、雷电场的静电感应效应5、电流的电磁感应效应、电流的电磁感应效应o 由于雷电流有极大的陡度由于雷电流有

24、极大的陡度和强度，和强度，di/dtdi/dt值极大，因值极大，因此电磁的效应特别明显；此电磁的效应特别明显；o 依据电磁定感应律，瞬间依据电磁定感应律，瞬间变化的磁场会在附近的回变化的磁场会在附近的回路中感应电压（如图）。路中感应电压（如图）。o 假如一个假如一个5m5m*5m5m的开口金属的开口金属框（如图），在雷电流烽框（如图），在雷电流烽值为值为100kA100kA时，距离雷击点时，距离雷击点200200米处也可以感应到米处也可以感应到1KV1KV左右的电压；左右的电压；5、电流的电磁感应效应；、电流的电磁感应效应；o 往往可通过不合理的布往往可通过不合理的布线形成的回路、并行附线形成

25、的回路、并行附设的线路以及一些构成设的线路以及一些构成更大空间回路的线路的更大空间回路的线路的引入（因为线路本身也引入（因为线路本身也有自感抗的存在）。有自感抗的存在）。6、地电位反击和旁侧闪络、地电位反击和旁侧闪络n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产生反击放电，给设备或人身造成危害.当这种高电压在不采用共用地网的地网之间或设备内部发当这种高电压在不采用共用地网的地网之间或设备内

26、部发生的闪击称地电位反击生的闪击称地电位反击7 7、雷电侵入波、雷电侵入波 雷电冲击波雷电冲击波是由于雷击而在架空线路上或空中是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。雷电侵入波可毁坏电气设备的绝播的雷电波。雷电侵入波可毁坏电气设备的绝缘，使高压窜人低压，造成严重的触电事故。缘，使高压窜人低压，造成严重的触电事故。7、引入高电压、引入高电压o 雷电引入高电位，主要雷电引入高电位，主要是指直接雷击或通过雷是指直接雷击或通过雷电感应从电源线路、数电感应从电源线路、数据传送线路、信号线路、据传送线路、信号线路、金属管道引

27、入高电压到金属管道引入高电压到建筑内，发生闪击而造建筑内，发生闪击而造成的雷击事故。成的雷击事故。o 注：架空或埋地引入的注：架空或埋地引入的线路都有可能引入。线路都有可能引入。（地电位引入，线路因电磁感应引入，直接接闪引入）。（地电位引入，线路因电磁感应引入，直接接闪引入）。o 雷电的高电位反击通常是指受直接雷击的金属体（包括避雷针、引雷电的高电位反击通常是指受直接雷击的金属体（包括避雷针、引下线、接地体），由于本身阻抗的存在，在接闪的瞬间，会引起接下线、接地体），由于本身阻抗的存在，在接闪的瞬间，会引起接闪点对地或其他部位的电位瞬间抬升很高并与附近的其他金属体发闪点对地或其他部位的电位瞬间

28、抬升很高并与附近的其他金属体发生的闪击现象，有称旁侧闪络。生的闪击现象，有称旁侧闪络。8、雷电对建筑的危害、雷电对建筑的危害o 建筑物在遭受雷击时，雷建筑物在遭受雷击时，雷电流将沿建筑的防雷装置电流将沿建筑的防雷装置系统的各引下线和几地体系统的各引下线和几地体汇如大地，在此过程中，汇如大地，在此过程中，雷电流将在防雷系统中产雷电流将在防雷系统中产生暂态高电位（多种形式生暂态高电位（多种形式的过电压），这些高电压的过电压），这些高电压会对一些没有作等电位连会对一些没有作等电位连接的进出建筑物的各种金接的进出建筑物的各种金属线路或管道以及其他接属线路或管道以及其他接地的金属体、等可导电的地的金属体

29、、等可导电的人、物发生闪击。人、物发生闪击。建筑物和构筑物防雷等级分类：建筑物和构筑物防雷等级分类：工业建筑物和构筑物分类工业建筑物和构筑物分类 第一类：第一类：使用和储存大量爆炸危险物，电火花会引使用和储存大量爆炸危险物，电火花会引起强烈爆炸，造成巨大破坏和人身伤害。如起强烈爆炸，造成巨大破坏和人身伤害。如火药制造、火药制造、乙炔站、电石库、油气提炼车间乙炔站、电石库、油气提炼车间等；等；第二类：第二类：使用和储存大量爆炸危险物，但电火花不使用和储存大量爆炸危险物，但电火花不会引起强烈爆炸，或不致造成巨大破坏和人身伤害。会引起强烈爆炸，或不致造成巨大破坏和人身伤害。如如油漆制造车间、氧气站、

30、易燃品库油漆制造车间、氧气站、易燃品库等；等；第三类：第三类：除一、二类以外，其他需要防雷的。除一、二类以外，其他需要防雷的。建筑物和构筑物防雷等级分类：建筑物和构筑物防雷等级分类：民用建筑物和构筑物分类民用建筑物和构筑物分类 第一类：第一类：具有生大政治意义的建筑物。如具有生大政治意义的建筑物。如国家重要国家重要机关办公楼、国际机杨、大会堂、大型火车站、大型机关办公楼、国际机杨、大会堂、大型火车站、大型体育馆、大型展览馆体育馆、大型展览馆等；等；(1)(1)国家级重点文物保护的建筑物国家级重点文物保护的建筑物；(2)(2)国家级的会堂、办公楼、档案馆、大型展览馆、国际机场、国家级的会堂、办公

31、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、大型旅游建筑和大型火车站、国际港口客运站、国宾馆、大型旅游建筑和大型体育场等。大型体育场等。(3)(3)国家级计算中心、通信枢纽，以及对国民经济有重要意义国家级计算中心、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。的装有大量电子设备的建筑物。第二类：第二类：重要的公共建筑物、以及与第三类工业建筑物重要的公共建筑物、以及与第三类工业建筑物和构筑物相当的民用建筑物和构筑物。和构筑物相当的民用建筑物和构筑物。(4)(4)年预计雷击次数大于年预计雷击次数大于 0.06 0.06 次的部、省级办公楼及其他重要次的部、

32、省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物。的或人员密集的公共建筑物。(5)(5)年预计雷击次数大于年预计雷击次数大于 0.3 0.3 次的住宅、办公楼等次的住宅、办公楼等3.3.第三类防雷建筑物第三类防雷建筑物下列建筑物应划为第三类防雷建筑物下列建筑物应划为第三类防雷建筑物：(1)(1)省级重点文物保护的建筑物和省级档案馆。省级重点文物保护的建筑物和省级档案馆。(2)(2)年预计雷击次数等于和大于年预计雷击次数等于和大于 0.012 0.012 次次，小于和等于，小于和等于 0.06 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。次的部、省级办公楼及其他重要的或人员密集的

33、公共建筑物。(3)(3)年预计雷击次数年预计雷击次数大于和等于大于和等于 0.06 0.06 次次，小于和等于小于和等于 0.3 0.3 次次的住宅的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。、办公楼等一般性民用建筑物。(4)(4)年预计雷击次数年预计雷击次数大于和等于大于和等于 0.06 0.06 次次的一般性工业建筑物。的一般性工业建筑物。(5)(5)考虑到雷击后果和周围条件等因素考虑到雷击后果和周围条件等因素，确定需要放雷的，确定需要放雷的 21 21 区、区、22 22 区、区、23 23 区火灾危险环境的建筑物区火灾危险环境的建筑物。(6)(6)年平均雷暴日年平均雷暴日 15d/a 15d/a

34、 以上地区以上地区，高度为，高度为 15m 15m 及其以上的及其以上的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。年平均雷暴日烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。年平均雷暴日 15d/a 15d/a 及及 15d/a 15d/a 以下地区以下地区，高度为，高度为 20m 20m 及及 20m 20m 以上的烟囱、水塔以上的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。等孤立高耸的建筑物。建筑物的防雷保护建筑物的防雷保护 （1 1）建筑物防雷分类及防雷要求）建筑物防雷分类及防雷要求 第一类防雷建筑：第一类防雷建筑：应有防直接雷、感应雷和雷电侵入波措施。应有防直接雷、感应雷和雷电侵入波措施。第三类建筑物第三类建筑物 应有防直接雷和

35、雷电侵入波措施。应有防直接雷和雷电侵入波措施。第二类防雷建筑。第二类防雷建筑。应有防直接雷和雷电侵入波措施，有爆炸危险的也应有防感应有防直接雷和雷电侵入波措施，有爆炸危险的也应有防感应雷措施。应雷措施。避雷系统避雷系统防雷系统防雷装置防雷装置1、组成：、组成：接闪器、引下线和接地装置接闪器、引下线和接地装置2、原理：、原理：将雷电引向自身将雷电引向自身并安全导入地中，并安全导入地中，从而保护了附近从而保护了附近建筑物免遭雷击。建筑物免遭雷击。a a、接闪器是用来吸引雷电的，是直接遭受雷击的部分，所以它、接闪器是用来吸引雷电的，是直接遭受雷击的部分，所以它是用良导体材料制成，并且安装在建筑物的顶

36、部。接闪器的结构有避是用良导体材料制成，并且安装在建筑物的顶部。接闪器的结构有避雷带、避雷网、避雷针等以及兼作接闪器的金属屋面、金属构件等，雷带、避雷网、避雷针等以及兼作接闪器的金属屋面、金属构件等，接闪器采取镀锌或涂漆等防腐处理。接闪器通过引下线与接地装置相接闪器采取镀锌或涂漆等防腐处理。接闪器通过引下线与接地装置相连。连。b b、引下线作用是将接闪器、引下线作用是将接闪器“接接”来的雷电流引入大地。它应能来的雷电流引入大地。它应能保证雷电流通过而不被熔化，一般用圆钢或扁钢制成，其截面应能满保证雷电流通过而不被熔化，一般用圆钢或扁钢制成，其截面应能满足通过的大电流；也可利用建筑物的金属构件，

37、如梁、板、柱以及基足通过的大电流；也可利用建筑物的金属构件，如梁、板、柱以及基础等钢筋混凝土内的钢筋作为防雷引下线，作为防雷引下线的金属构础等钢筋混凝土内的钢筋作为防雷引下线，作为防雷引下线的金属构件必须焊接成电气通路，其电阻值应满足接地要求。件必须焊接成电气通路，其电阻值应满足接地要求。防雷装置防雷装置 c c、接地装置是接地体和接地线的统称。接地体的作用是使雷电流迅、接地装置是接地体和接地线的统称。接地体的作用是使雷电流迅速流散到大地中去，因此，接地体的接地电阻要小，其长度、截面、埋速流散到大地中去，因此，接地体的接地电阻要小，其长度、截面、埋设深度等都有一定的要求。接地体分人工接地体和自

38、然接地体，无论是设深度等都有一定的要求。接地体分人工接地体和自然接地体，无论是哪种，都要满足技术规范要求。如人工接地体的长度、截面、埋设深度哪种，都要满足技术规范要求。如人工接地体的长度、截面、埋设深度以及周围土壤的电阻率等都有要求。以及周围土壤的电阻率等都有要求。防雷设备防雷设备1、接闪器、接闪器a)避雷针避雷针b)避雷线避雷线c)避雷带避雷带d)避雷网避雷网2、避雷器、避雷器3、消雷器、消雷器功能实质是引雷作用。功能实质是引雷作用。3、接闪器及其保护范围、接闪器及其保护范围 接闪器：专门用来直接接受雷击接闪器：专门用来直接接受雷击(雷电闪击雷电闪击)的金属物体。的金属物体。避雷针o避雷针是

39、一根耸立在建筑物顶上的金属棒与金属引下线和金属接地避雷针是一根耸立在建筑物顶上的金属棒与金属引下线和金属接地体等三部分组成的防雷装置。体等三部分组成的防雷装置。o它的作用是使可能会袭击建筑物的闪电吸引到它上面，再进入地下，它的作用是使可能会袭击建筑物的闪电吸引到它上面，再进入地下，借以保护建筑物。借以保护建筑物。避雷针是一种引雷装置，它改变了避雷针是一种引雷装置，它改变了空间电场，改变了先导发展的路径，引空间电场，改变了先导发展的路径，引雷于自身，使周围被保护物受到保护。雷于自身，使周围被保护物受到保护。一百五十多年前发明的避雷针今天仍被一百五十多年前发明的避雷针今天仍被广泛使用广泛使用 。避

40、雷针工作原理避雷针工作原理保护原理：当雷云放电时使地面电场畸变，在避雷针顶端保护原理：当雷云放电时使地面电场畸变，在避雷针顶端形成局部场强集中的空间以影响雷电先导放电的发展方向，形成局部场强集中的空间以影响雷电先导放电的发展方向，使雷电对避雷针放电，再经过接地装置将雷电流引入大地使雷电对避雷针放电，再经过接地装置将雷电流引入大地从而使被保护物体免遭雷击从而使被保护物体免遭雷击避雷针的保护范围，以它能防护直接雷击的空间来表示。新颁避雷针的保护范围，以它能防护直接雷击的空间来表示。新颁国家标准国家标准GB500571994建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范则规定采用则规定采用IEC推荐的推荐的“

41、滚球法滚球法”来确定。来确定。滚球法：是以hr为半径的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括被利用作为接闪器的金属物），或只触及接闪器和地面（包括与大地接触并能承受雷击的金属物），而不触及需要保护的部位时，则该部分就得到接闪器的保护。“滚球法滚球法”：选择一个半径为选择一个半径为hr(滚球半径滚球半径)的球体的球体,沿需要防直击雷的部位沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器或只触及接闪器和地面，而不触及需滚动，当球体只触及接闪器或只触及接闪器和地面，而不触及需要保护的部位时，则认为该部位就得到接闪器的保护。要保护的部位时，则认为该部位就得到接闪器的保护。滚球法保护范

42、围滚球法保护范围（1）避雷针在地面上的保护半径）避雷针在地面上的保护半径,按下式计算按下式计算:（2）当避雷针高度当避雷针高度hhr时：时：在避雷针上取高度在避雷针上取高度hr的一点代替单只避雷针的针尖作圆心，的一点代替单只避雷针的针尖作圆心，其余的作法与其余的作法与hhr的作法相同。的作法相同。2(2)xrxrxrhhhhhh0(2)rrhhh：第二类第二类第三类第三类滚球半径滚球半径h hr r（m m）304560避雷网络尺寸避雷网络尺寸(不大于不大于)（m m）55或或641010或或1282020或或2416例某厂一座高例某厂一座高30m的水塔旁边，建有一水的水塔旁边，建有一水泵房泵

43、房(属第三类防雷建筑物属第三类防雷建筑物)，尺寸如图所尺寸如图所示。水塔上面安装有一支高示。水塔上面安装有一支高2m的避雷针。的避雷针。试问此避雷针能否保护这一水泵房。试问此避雷针能否保护这一水泵房。解解 查表得滚球半径查表得滚球半径hr=60m，而，而h=30m+2m=32m，hx=6m。故。故hx高度水高度水平面上的保护半径为平面上的保护半径为现水泵房在现水泵房在hx=6m高度上最远一角距离避高度上最远一角距离避雷针的水平距离为：雷针的水平距离为：避雷针保护范围避雷针保护范围32(2 60 32)6(2 60 6)26.9xrmm由此可见，水塔上的避雷针完全能保护这一水泵房由此可见，水塔上

44、的避雷针完全能保护这一水泵房。22(126)518.7xrmmr55双支等高避雷针的保护范围双支等高避雷针的保护范围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四支等高避雷针的保护范围四支等高避雷针的保护范围（2 2）避雷线）避雷线 避雷线一般采用截面不小于避雷线一般采用截面不小于35mm35mm2 2的镀锌钢的镀锌钢绞线，架设在架空线路的上边，以保护架空线路或其他物绞线，架设在架空线路的上边，以保护架空线路或其他物体体(包括建筑物包括建筑物)免遭直接雷击。由于避雷线既是架空，又免遭直接雷击。由于避雷线既是架空，又要接地，因此又称为要接地，因此又称为“架空地线架空地线”。由于重力的作用

45、，避雷线是一段垂弧。其保护效果等同于由于重力的作用，避雷线是一段垂弧。其保护效果等同于在垂弧上的每一点都是一根等高避雷针在垂弧上的每一点都是一根等高避雷针注意注意 确定架空避雷线的高度时，应考虑弧垂。在无法确确定架空避雷线的高度时，应考虑弧垂。在无法确定弧垂的情况下，等高支柱间的档距小于定弧垂的情况下，等高支柱间的档距小于120m时，其避时，其避雷线中点的弧垂宜选用雷线中点的弧垂宜选用2m；档距为；档距为120150m时宜选用时宜选用3m。（3）避雷带和避雷网的保护范围）避雷带和避雷网的保护范围 避雷带和避雷网的保护范围应是其所处的整幢高层建筑，避雷带和避雷网的保护范围应是其所处的整幢高层建筑

46、，为了达到保护的目的，避雷网的网格尺寸有具体的要求。为了达到保护的目的，避雷网的网格尺寸有具体的要求。避雷带和避雷网宜采用圆钢和扁钢避雷带和避雷网宜采用圆钢和扁钢,优先采用圆钢。圆钢直径应不优先采用圆钢。圆钢直径应不小于小于8mm8mm；扁钢截面应不小于；扁钢截面应不小于48mm48mm2 2，其厚度应不小于，其厚度应不小于4mm4mm。当烟囱。当烟囱上采用避雷环时，其圆钢直径应不小于上采用避雷环时，其圆钢直径应不小于12mm12mm；扁钢截面应不小于；扁钢截面应不小于100mm100mm2 2，其厚度应不小于，其厚度应不小于4mm4mm。第二类第二类第三类第三类滚球半径滚球半径h hr r（

47、m m）304560避雷网络尺寸避雷网络尺寸(不大于不大于)（m m）55或或641010或或1282020或或2416避雷带和避雷网避雷带和避雷网3避雷器避雷器（1）阀型避雷器）阀型避雷器:由火花间隙和阀片组成由火花间隙和阀片组成阀型避雷器(a)结构图 1-间隙 2可变电阻 3瓷瓶(b)接线图 1避雷器 2变压器 正常电压时，阀片的电阻很大，过电压时，阀片的电阻变得很小。正常电压时，阀片的电阻很大，过电压时，阀片的电阻变得很小。因此，阀型避雷器在线路上出现雷电过电压时，其火花间隙击穿，阀因此，阀型避雷器在线路上出现雷电过电压时，其火花间隙击穿，阀片能使雷电流迅速对大地泄放。但雷电过电压一消失

48、，线路上回复工片能使雷电流迅速对大地泄放。但雷电过电压一消失，线路上回复工频电压时，阀片便呈现很大的电阻，使火花间隙绝缘迅速恢复而切断频电压时，阀片便呈现很大的电阻，使火花间隙绝缘迅速恢复而切断工频续流，从而保证线路回复正常运行。工频续流，从而保证线路回复正常运行。(2)压敏避雷器压敏避雷器氧化锌避雷器氧化锌避雷器 主要由氧化锌主要由氧化锌压敏电压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏开关电压（叫压敏电压电压），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击

49、电压作用下（大于压敏电敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高态。因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，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，使电源线上的电电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从

50、而保护了电器设备的安全。压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。灭弧能力较小，只适用于无重要负荷的线路上。灭弧能力较小，只适用于无重要负荷的线路上。角形保护间隙结构与接线角形保护间隙结构与接线正常运行时，避雷器内部隔离工作电压正常运行时，避雷器内部隔离工作电压过电压作用时，避雷器先于被保护电力设备放电，过电压作用时，避雷器先于被保护电力设备放电，(3)保护间隙保护间隙v引下线引下线：1、引下线宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢。、引下线宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢。引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。设计注意事项设计注意事项2、引下线应沿