雷電的危害性分析及其預(yù)防措施

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-430編號(hào)：_雷電的危害性分析及其預(yù)防措施審核：_時(shí)間：_單位：_雷電的危害性分析及其預(yù)防措施用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項(xiàng)目而進(jìn)行的活動(dòng)或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運(yùn)行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問題目標(biāo)和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計(jì)劃和可行性分析、實(shí)施和跟進(jìn)?？赏ㄟ^修改使用，也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯。雷電是自然界中雷云之間或是雷云與大地之間的一種放電現(xiàn)象。其特點(diǎn)是電壓很高、電流很大、能量釋放時(shí)間短，具有很大的危害性。雷電會(huì)造成電力系統(tǒng)大面積停電、森

2、林大面積燒毀、建筑物毀壞、油庫(kù)爆炸起火、通訊系統(tǒng)癱瘓以及家電設(shè)備損壞等等。1 雷電理論1.1 雷云結(jié)構(gòu)和雷電的放電機(jī)理雷云的典型結(jié)構(gòu)是中部有強(qiáng)烈的上升氣流，在這種氣流的作用下，帶正電的冰晶與帶負(fù)電的水滴開始分離，形成一部分帶正電荷，一部分帶負(fù)電荷的雷云。由于異性電荷的不斷積累，不同極性的云塊之間電場(chǎng)強(qiáng)度不斷增大，當(dāng)某處的電場(chǎng)強(qiáng)度超過空氣可能承受的擊穿強(qiáng)度時(shí)，就形成了云間放電。不同級(jí)性的電荷通過一定的電離通道互相中和，產(chǎn)生強(qiáng)烈的光和熱，并發(fā)出一種強(qiáng)光，稱之為“閃”，所發(fā)出的熱，使附近的空氣突然膨脹，發(fā)出霹靂的轟鳴，稱之為“雷”。由于雷云負(fù)電的感應(yīng)、使附近地面積聚正電荷，從而使地面與雷云之間形成強(qiáng)

3、大的電場(chǎng)。當(dāng)某處積聚的電荷密度很大，造成電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到雷云與地面之間空氣游離的臨界值時(shí)，就為雷云對(duì)地放電打到地面上的閃電即為“落雷”。如果落雷擊中人員、建筑物、機(jī)電設(shè)備和森林樹木而造成的危害，這種現(xiàn)象為“雷擊事故”。1.2 雷電活動(dòng)強(qiáng)度雷電活動(dòng)的強(qiáng)度是因地區(qū)而異的，有的地區(qū)強(qiáng)，有的地區(qū)弱，某一地區(qū)的雷電活動(dòng)強(qiáng)度通常用“年平均雷電日”這一數(shù)字表示。我國(guó)年平均雷電日分布大致可劃分4個(gè)區(qū)域，其中長(zhǎng)江以北大部分地區(qū)年平均雷電日在1540d。年平均雷電日這一數(shù)字只能給人們提供某一地區(qū)雷電活動(dòng)的概括情況，雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱程度與落雷概率是兩個(gè)不同的概念。事實(shí)上，即使是在同一地區(qū)，雷電活動(dòng)也是有所不同的，有些地方

4、受局部氣象條件的影響，雷電活動(dòng)可能比鄰近地區(qū)強(qiáng)得多。1.3 雷擊的選擇性雷害事故的統(tǒng)計(jì)資料說明，雷擊的地點(diǎn)和建筑物遭受雷擊的部位是有一定規(guī)律的，這個(gè)規(guī)律稱為雷擊的選擇性。地面上建筑物的性質(zhì)和形狀對(duì)雷電的發(fā)展是有影響的，當(dāng)?shù)孛嫔想妶?chǎng)不斷增強(qiáng)時(shí)，在高大建筑物的尖頂和邊緣上電場(chǎng)強(qiáng)度最大，構(gòu)成雷電發(fā)展的良好條件。在曠野中，即使建筑物并不很高，但是由于它比較孤立、突出，因而較容易遭受雷擊。金屬結(jié)構(gòu)的建筑物或內(nèi)部有大型或大量金屬物體的廠房，由于具有良好的導(dǎo)電性能，也較易遭受雷擊。2 雷電的危害性根據(jù)雷電的產(chǎn)生和造成危害的不同特點(diǎn)，一般將雷電分為直擊雷、感應(yīng)雷、球形雷和雷電侵入波等幾種。其中雷電感應(yīng)和雷電侵

5、入波是造成雷電危害的主要原因。2.1 雷電感應(yīng)雷電感應(yīng)是由于雷電流的強(qiáng)大電場(chǎng)和磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)造成的。2.1.1 靜電感應(yīng)當(dāng)建筑物頂部或其他導(dǎo)體處于雷云與大地間所形成的電場(chǎng)中時(shí)，建筑物頂部或?qū)w上就會(huì)積聚與雷云下部電荷極性相反的大量電荷。雷云放電后，云與大地間的電場(chǎng)突然消失，建筑物頂部或?qū)w上的電荷來不及立即流散，因而產(chǎn)生很高的對(duì)地電位，這個(gè)對(duì)地電位差稱為“靜電感應(yīng)電壓”。雷擊時(shí)，除建筑物產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓外，在輸電線路、通訊線路上同樣會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象。由于感應(yīng)電壓，與雷云極性相反的電荷聚積到一段線路上，成為束縛電荷。當(dāng)雷云與放電體放電時(shí)，雷電通道中的電荷猛烈中和，線路上的束縛電

6、荷變?yōu)樽杂呻姾?，向?qū)Ь€兩邊流動(dòng)，形成感應(yīng)過電壓波。據(jù)有關(guān)資料介紹，高壓輸電線路上的感應(yīng)過電壓可達(dá)300400kV；一般配電線路和通訊線路，雖然懸掛高度較低，漏電較大，但感應(yīng)過電壓仍可達(dá)幾十千伏。2.1.2 電磁感應(yīng)由于雷電流具有極大的幅值和陡度，在放電通道周圍的空間里，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的變化電磁場(chǎng)。處在這一電磁場(chǎng)中的導(dǎo)體會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)。如果回路中有些地方接觸不良，就會(huì)產(chǎn)生局部發(fā)熱或放電，電磁感應(yīng)現(xiàn)象還可以使構(gòu)成閉合回路的金屬物體產(chǎn)生感應(yīng)電流，對(duì)設(shè)備或建筑物等造成損害。2.2 雷電侵入波由于雷電對(duì)架空線路或金屬管道的作用，所產(chǎn)生的雷電波可能沿著這些地管線侵入室內(nèi)，危及人身和設(shè)備安全。據(jù)有效資料反

7、映，雷電侵入波造成的事故在雷電事故總數(shù)中占有較大的比重。3 預(yù)防雷電災(zāi)害的措施人們從開始認(rèn)識(shí)雷電起，就一直在積極地采取措施防止它的危害。雖然目前還沒有找到完全控制雷電災(zāi)害的方法，但是通過安裝一些避雷、消雷裝置與設(shè)施，可以大大減少雷擊的損失。3.1 防雷電感應(yīng)措施為防止靜電感應(yīng)，應(yīng)采取的措施有：建筑物內(nèi)的金屬物（如設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜外皮、鋼屋架、鋼門窗等較大構(gòu)件）和突出屋面的金屬物均應(yīng)接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上；屋面周邊金屬物每隔約20m應(yīng)采用引下線接地；現(xiàn)場(chǎng)澆制或預(yù)制件組成的鋼筋混凝土屋面，其鋼筋宜綁扎或焊接或電氣閉合回路，并應(yīng)每隔約20m采用引下線接地。為防止電磁感應(yīng)，平行敷設(shè)的金屬管道

8、、構(gòu)架、電纜外皮等，其凈距小于100mm時(shí)，應(yīng)每隔2030m用金屬線跨接。防雷電感應(yīng)的接地裝置，其接地阻值不應(yīng)大于10，并與電氣設(shè)備接地裝置共同（其地阻值應(yīng)取其二者低值），但此接地裝置與獨(dú)立避雷針或避雷線的接地裝置之間的距離應(yīng)符合要求。3.2 防雷電波侵入措施低壓線路宜全線采用電纜埋地敷設(shè)，入戶處應(yīng)將電纜金屬外皮接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上。全線采用電纜有困難，而采用鋼筋混凝土桿鐵橫擔(dān)架空線時(shí)，應(yīng)使用一段長(zhǎng)度不少于50m的金屬鎧裝電纜直接埋地引入，并將電纜金屬外皮和絕緣子鐵腳一起接地，接地電阻不大于10。用于通訊和有線電視系統(tǒng)的架空電纜，每隔一定距離，選適當(dāng)位置將托掛電纜的鋼鉸錢做接地處理。3.3 防雷設(shè)施的定期檢查為保證防雷設(shè)施具有