一、雷電概要
1.雷電種類
(1)直擊雷
帶電積云與地面建筑物等目標之間的強烈放電稱為直擊雷。
大約50%的直擊雷有重復放電的性質。第一個沖擊的先導放電是跳躍式先導放電,第二個以后的先導放電是箭式先導放電。其放電時間僅為1ms。一次雷擊的全部放電時間一般不超過500ms。
(2)感應雷
也稱作閃電感應,分為靜電感應和電磁感應。
(3)球雷
球雷是雷電放電時形成的發紅光、橙光、白光或其他顏色光的火球。出現的概率約為雷電放電次數的2%。其直徑多為20cm左右;其運動速度約為2m/s 或更高一些;其存在時間為數秒鐘到數分鐘。
2.雷電的危害
雷電具有電性質、熱性質、機械性質等多方面的破壞作用。雷電的主要危害:火災和爆炸、觸電、設備和設施毀壞、大規模停電。
3.防雷分類
第一類防雷建筑物有: (1)制造、使用或儲存火炸藥及其制品,遇電火花會引起爆炸、爆轟,從而造成巨大破壞或人身傷亡的建筑物。
(2)具有0區、 20 區爆炸危險場所的建筑物。
(3)具有1 區、 21 區爆炸危險場所,且因電火花引起爆炸會造成巨大破壞和人身傷 亡的建筑物。
第二類防雷建筑物有:(1)國家級重點文物保護的建筑物。
(2)國家級的會堂、辦公樓、檔案館,大型展覽館,大型機場航站樓,大型火車站, 大型港口客運站,大型旅游建筑,國賓館,大型城市的重要動力設施。
(3)國家級計算中心、國際通訊樞紐。
(4)國際特級和甲級大型體育館。
(5)制造、使用或儲存火炸藥及其制品,但電火花不易引起爆炸,或不致造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物。
(6)具有1區、 21 區爆炸危險場所,但電火花引起爆炸或不會造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物。
(7)具有2 區、 22 區爆炸危險場所的建筑物。
(8)有爆炸危險的露天氣罐和油罐。
(9)預計雷擊次數大于0.05 次/a的省、部級辦公建筑物和其他重要或人員集中的公共建筑物以及火災危險場所。
(10)預計雷擊次數大于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般工業建筑物。
內容比較多,為了方便記憶,小編已經將內容精簡成下面幾條,大家可以參考記憶。
1)國家級文物建筑物;
2、3、4)人員密集或具有重要作用的建筑物;
5)與火炸藥相關危害較小的建筑物;
6)有1區或21區(低頻出現爆炸性物質)危害較小的建筑物;
7)有2區或22區(偶然出現爆炸性物質)的建筑物;
8)有爆炸危險的露天鋼質封閉氣罐的建筑物;
9)預計雷擊次數大于0.05次/a的省級、重要作用的建筑物;
10)預計雷擊次數大于0.25次/a的民用建筑物。
第三類防雷建筑物有: (1)省級重點文物保護的建筑物和省級檔案館。
(2)預計雷擊次數大于或等于0.01 次/a ,小于或等于 0.05 次/ a的省、部級辦公建 筑物和其他重要或人員集中的公共建筑物以及火災危險場所。
(3)預計雷擊次數大于或等于 0.05 次/a ,小于或等于 0.25 次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般工業建筑物。
(4)年平均雷暴日 15 d/a 以上地區,高度15m及15m 以上的煙囪、水塔等孤立高聳 的建筑物;年平均雷暴日15 d/a 及15 d/a 以下地區,高度20m及20m 以上的煙囪、水塔等孤立高聳的建筑物。
此部分內容也可以簡單記憶以下幾條:
1)省級文物、檔案建筑物;
2)預計雷擊次數0.01~0.05次/a的省級、重要作用的建筑物;
3)預計雷擊次數大于0.05~0.25次/a的民用建筑物;
4)雷暴日大于15d/a且15m以上高聳建筑物;
5)雷暴日不超過15d/a且20m以上高聳建筑物。
二、防雷裝置
外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成;內部防雷裝置主要指防雷等電位連接及防雷間距。
避雷針、避雷線、避雷網、避雷帶都是經常采用的防雷裝置。嚴格地說,針、線、網、帶都只是直擊雷防護裝置的接閃器。
接閃器所用材料應能滿足力學強度和耐腐蝕的要求,還應有足夠的熱穩定性。
1.接閃器
接閃器的保護范圍現有兩種計算方法。對于建筑物,接閃器的保護范圍按滾球法計算;對于電力裝置,接閃器的保護范圍可按折線法計算。
折線法是將避雷針或避雷線保護范圍的輪廓看作是折線,折點在避雷針或避雷線高度1/2處。
對于高度30m以下的避雷針,上部折線與垂線的夾角不超過45° ,下部折線與地面的交點至垂足的距離不超過針高的1.5倍;對于高度30m以下的避雷線,上部折線與垂線的夾角一般不應超過20°~ 30°。
避雷線一般采用截面不小于50mm2的熱鍍鋅鋼絞線或銅絞線。
用金屬屋面作接閃器時,金屬板之間的搭接長度不得小于100mm ;金屬板下方無易燃物品時,所用鉛板厚度不得小于2mm,鐵板和銅板厚度不得小于0.5mm ,鋁板厚度不得小于0.65mm,鋅板厚度不得小于0.7mm ;金屬板下方有易燃物品時,為了防止雷擊穿孔,所用鐵板、銅板、鋁板厚度分別不得小于4mm、5mm、7mm。
接閃器、引下線截面銹蝕30%以上時應予更換。
2.避雷器和電涌保護器
避雷器主要用來保護電力設備和電力線路,也用作防止高電壓侵入室內的安全措施。
3.引下線
防雷裝置的引下線也應滿足力學強度、耐腐蝕和熱穩定的要求。
引下線截面銹蝕30%以上者也應予以更換。
4.防雷接地裝置
除獨立避雷針外,在接地電阻滿足要求的前提下,防雷接地裝置可以和其他接地裝置共用。
三、防雷技術
1.直擊雷防護
第一類、第二類以及第三類防雷建筑物的易受雷擊部位;可能遭受雷擊,且一旦遭受雷擊后果比較嚴重的設施或堆料(如裝卸油臺、露天油罐、露天儲氣罐等);35kV及以上的高壓架空電力線路、發電廠、變電站等應采取防直擊雷的措施。
裝設避雷針、避雷線、避雷網、避雷帶是直擊雷防護的主要措施。
2.二次放電防護
為了防止二次放電,不論是空氣中或地下,都必須保證接閃器、引下線、接地裝置與鄰 近導體之間有足夠的安全距離。在任何情況下,第一類防雷建筑物防止二次放電的最小距離不得小于3m,第二類防雷建筑物防止二次放電的最小距離不得小于2m。不能滿足間距要求 時應予跨接,即進行等電位連接。
3.感應雷防護
電力系統、有爆炸和火災危險的建筑物應采取雷電感應防護措施。
4.雷電沖擊波防護
對于建筑物,為防止雷電沖擊波沿低壓線進入室內,可采用以下措施:
(1)全長直接埋地電纜供電者,入戶處電纜金屬外皮接地。
(2)架空線轉電纜供電者,架空線與電纜連接處裝設閥型避雷器,避雷器、電纜金屬外皮、絕緣子鐵腳、金具等一起接地。
(3)架空線供電者,入戶處裝設閥型避雷器或保護間隙,并與絕緣子鐵腳、金具一起接地。
5.電涌防護
電涌防護指對室內浪涌電壓的防護。方法是在配電箱或開關箱內安裝電涌保護器。
6.電磁脈沖防護
基本方法是將建筑物所有正常時不帶電的導體進行充分的等電位連接, 并予以接地。同時,在配電箱或開關箱內安裝電涌保護器。
7.人身防雷
在戶外避雨時,要注意離開墻壁或樹干8m以外。
雷暴時人體最好離開可能傳來雷電沖擊波的線路和設備1.5m以上。
一、靜電產生、影響與特點
1.靜電產生
下列過程比較容易產生和積累靜電:
(1)固體物質大面積的摩擦。
(2)粉體物料篩分、過濾、輸送、干燥,懸浮粉塵高速運動。
(3)在混合器中攪拌各種高電阻率物質。
(4)高電阻率液體在管道中高速流動,液體噴出管口,液體注入容器發生沖擊、沖刷和飛濺。
(5)液化氣體、壓縮氣體或高壓蒸汽在管道中高速流動和由管口噴出。
(6)穿化纖布料衣服、穿高絕緣鞋的人員操作、行走、起立等。
2.靜電特點
(1)靜電電壓高
固體靜電可達20×104V以上,液體靜電和粉體靜電可達數萬伏,氣體和蒸氣靜電可達一萬多伏,人體靜電也可達一萬多伏。
(2)靜電泄漏慢
靜電泄漏有兩條途徑:一條是絕緣體表面,另一條是絕緣體內部。前者遇到的是表面電阻,后者遇到的是體積電阻。
(3)多種放電形式
電暈放電、刷形放電、傳播型刷形放電、火花放電、云形放電。
二、靜電危害與防治
1.靜電的危害
(1)爆炸和火災
帶靜電的人體接近接地導體或其他導體時,以及接地的人體接近帶電的物體時,均可能發生火花放電,導致爆炸或火災。
(2)靜電電擊
靜電放電造成的瞬間沖擊性的電擊。由于生產工藝過程中積累的靜電能量不 大,靜電電擊不會使人致命。但是,不能排除由靜電電擊導致嚴重后果的可能性。
(3)妨礙生產
生產過程中產生的靜電,可能妨礙生產或降低產品質量。
2.靜電防護措施
靜電最為嚴重的危險是引起爆炸和火災。因此,靜電安全防護主要是對爆炸和火災的防護。
(1)環境危險程度控制
靜電引起爆炸和火災的條件之一是有爆炸性混合物存在。為了防止靜電引燃成災,可采取取代易燃介質、降低爆炸性混合物的濃度、減少氧化劑含量等控制所在環境爆炸和火災危險程度的措施。
(2)工藝控制
工藝控制是從材料的選用、摩擦速度或流速的限制、靜電松弛過程的增強、附加靜電的消除等方面采取措施,限制和避免靜電的產生和積累。
(3)接地
接地的主要作用是消除導體上的靜電。金屬導體應直接接地。
(4)增濕
為防止大量帶電,相對濕度應在50%以上;為了提高降低靜電的效果,相對濕度應提高到65%~70%;對于吸濕性很強的聚合材料,為了保證降低靜電的效果,相對濕度應提高到80%~90%。應當注意,增濕的方法不宜用于消除高溫絕緣體上的靜電。
(5)抗靜電添加劑
在容易產生靜電的高絕緣材料中,加入抗靜電添加劑之后,能降低材料的體積電阻率或表面電阻率以加速靜電的泄漏,消除靜電的危險。
(6)靜電消除器
靜電消除器是能產生電子和離子的裝置。由于產生了電子和離子,物料上的靜電電荷得到異性電荷的中和,從而消除靜電的危險。靜電消除器主要用來消除非導體上的靜電。
【單選】1.雷電可分為直擊雷、感應雷和球雷等形式,下列關于直擊雷的說法中錯誤的是( )。
A.帶電積云與地面建筑物等目標之間的強烈放電稱為直擊雷
B.第一個沖擊的先導放電是箭式先導放電,第二個以后的先導放電是跳躍式先導放電
C.直擊雷有重復放電的性質
D.一次雷擊的全部放電時間一般不超過500ms
參考答案:B
答案解析:第一個沖擊的先導放電是跳躍式先導放電,第二個以后的先導放電是箭式先導放電。
【單選】2.雷電可分為直擊雷、感應雷和球雷等形式,下列關于球雷的說法中錯誤的是( )。
A.球雷是一團處在特殊狀態下的帶電氣體
B.球雷可能從門、窗、煙囪等通道侵入室內
C.球雷運動速度約為8m/s或更高一些
D.球雷其直徑多為20cm左右
參考答案:C
答案解析:球雷是雷電放電時形成的發紅光、橙光、白光或其他顏色光的火球。出現的概率約為雷電放電次數的2%。其直徑多為20cm左右;其運動速度約為2m/s 或更高一些;其存在時間為數秒鐘到數分鐘。
【單選】3.建筑物按其火災和爆炸的危險性、人身傷亡的危險性、政治經濟價值分為三類。下列屬于第二類防雷建筑物的是( )。
A.火炸藥及其制品儲存倉庫
B.具有0區、20區爆炸危險場所的建筑物
C.省級重點文物保護的建筑物和省級檔案館
D.有爆炸危險的露天氣罐和油罐
參考答案:D
答案解析:參考上面知識點第二類防雷建筑物
【單選】4.防雷裝置包括外部防雷裝置和內部防雷裝置。下列關于防雷裝置的說法中錯誤的是( )。
A.外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成
B.內部防雷裝置主要指防雷等電位連接及防雷間距
C.嚴格地說,針、線、網、帶都只是直擊雷防護裝置的引下線
D.接閃器所用材料應能滿足力學強度和耐腐蝕的要求,還應有足夠的熱穩定性
參考答案:C
答案解析:避雷針、避雷線、避雷網、避雷帶都是經常采用的防雷裝置。嚴格地說,針、線、網、帶都只是直擊雷防護裝置的接閃器。
【單選】5.防雷裝置承受雷擊時,其接閃器、引下線和接地裝置呈現很高的沖擊電壓,可能擊穿與鄰近的導體之間的絕緣,造成二次放電。下列關于二次放電防護的說法中錯誤的是( )。
A.不論是空氣中或地下,都必須保證接閃器、引下線、接地裝置與鄰近導體之間有足夠的安全距離
B.在任何情況下,第一類防雷建筑物防止二次放電的最小距離不得小于3m
C.在任何情況下,第二類防雷建筑物防止二次放電的最小距離不得小于2.2m
D.不能滿足間距要求時應予跨接,即進行等電位連接
參考答案:C
答案解析:第二類防雷建筑物防止二次放電的最小距離不得小于2m。