電氣安全與靜電防護(hù)技術(shù)-防雷技術(shù)

化工安全單元六電氣安全與靜電防護(hù)技術(shù)一、雷電的形成、分類及危害項(xiàng)目三防雷技術(shù)1、雷電的形成地面蒸發(fā)的水蒸氣在上升過程中遇到上部冷空氣凝成小水滴而形成積云，此外，水平移動(dòng)的冷氣團(tuán)或熱氣團(tuán)在其前鋒交界面上也會(huì)形成積云。云中水滴受強(qiáng)氣流吹襲時(shí)，通常會(huì)分成較小和較大的部分，在此過程中發(fā)生了電荷的轉(zhuǎn)移，形成帶相反電荷的雷云。隨著電荷的增加，雷云的電位逐漸升高。當(dāng)帶有不同電荷的雷云或雷云與大地凸出物相互接近到一定程度時(shí)，將會(huì)發(fā)生激烈的放電，同時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)烈閃光。由于放電時(shí)瞬間產(chǎn)生高溫，使空氣受熱急劇膨脹，隨之發(fā)生爆炸的轟鳴聲，這就是電閃與雷鳴。一、雷電的形成、分類及危害項(xiàng)目三防雷技術(shù)2、雷電的分類如前所述，雷電實(shí)質(zhì)上就是大氣中的放電現(xiàn)象，最常見的是線形雷，有時(shí)也能見到片形雷，個(gè)別情況下還會(huì)出現(xiàn)球形雷。雷電通?？煞譃橹睋衾缀透袘?yīng)雷兩種。（1）直擊雷大氣中帶有電荷的雷云對(duì)地電壓可高達(dá)幾十萬千伏。當(dāng)雷云同地面凸出物之間的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到該空間的擊穿強(qiáng)度時(shí)所產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，就是通常所說的雷擊。這種對(duì)地面凸出物直接的雷擊稱為直擊雷。一、雷電的形成、分類及危害項(xiàng)目三防雷技術(shù)（2）感應(yīng)雷也稱雷電感應(yīng)，分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩種。靜電感應(yīng)是在雷云接近地面，在架空線路或其他凸出物頂部感應(yīng)出大量電荷引起的。在雷云與其他部位放電后，架空線路或凸出物頂部的電荷失去束縛，以雷電波的形式，沿線路或凸出物極快地傳播。電磁感應(yīng)是由雷擊后伴隨的巨大雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)磁場(chǎng)引起的。這種磁場(chǎng)能使附近金屬導(dǎo)體或金屬結(jié)構(gòu)感應(yīng)出很高的電壓。一、雷電的形成、分類及危害項(xiàng)目三防雷技術(shù)3、雷電的危害雷擊時(shí)，雷電流很大，其值可達(dá)數(shù)十至數(shù)百千安培，由于放電時(shí)間極短，故放電陡度甚高，每秒達(dá)50kA；同時(shí)雷電壓也極高。因此雷電有很大的破壞力，它會(huì)造成設(shè)備或設(shè)施的損壞，造成大面積停電及生命財(cái)產(chǎn)損失。其危害主要有以下幾個(gè)方面。（1）電性質(zhì)破壞；（2）熱性質(zhì)破壞；（3）機(jī)械性質(zhì)破壞；（4）電磁感應(yīng)；（5）雷電波入侵；（6）防雷裝置上的高電壓對(duì)建筑物的反擊作用；（7）雷電對(duì)人的危害二、常用防雷裝置的種類與作用項(xiàng)目三防雷技術(shù)常用防雷裝置主要包括避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、保護(hù)間隙及避雷器。完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。而上述避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶及避雷器實(shí)際上都只是接閃器。除避雷器外，它們都是利用其高出被保護(hù)物的突出地位，把雷電引向自身，然后通過引下線和接地裝置把雷電流泄入大地，使被保護(hù)物免受雷擊。二、常用防雷裝置的種類與作用項(xiàng)目三防雷技術(shù)（1）避雷針主要用來保護(hù)露天變配電設(shè)備及比較高大的建（構(gòu)）筑物。它是利用尖端放電原理，避免設(shè)置處所遭受直接雷擊。（2）避雷線主要用來保護(hù)輸電線路，線路上的避雷線也稱為架空地線。避雷線可以限制沿線路侵入變電所的雷電沖擊波幅值及陡度。各種防雷裝置的具體作用如下：二、常用防雷裝置的種類與作用項(xiàng)目三防雷技術(shù)（3）避雷網(wǎng)主要用來保護(hù)建（構(gòu)）筑物。分為明裝避雷網(wǎng)和籠式避雷網(wǎng)兩大類。沿建筑物上部明裝金屬網(wǎng)格作為接閃器，沿外墻裝引下線接到接地裝置上，稱為明裝避雷網(wǎng)，一般建筑物中常采用這種方法。而把整個(gè)建筑物中的鋼筋結(jié)構(gòu)連成一體，構(gòu)成一個(gè)大型金屬網(wǎng)籠，稱為籠式避雷網(wǎng)?；\式避雷網(wǎng)又分為全部明裝避雷網(wǎng)、全部暗裝避雷網(wǎng)和部分明裝部分暗裝避雷網(wǎng)等幾種。二、常用防雷裝置的種類與作用項(xiàng)目三防雷技術(shù)（4）避雷帶主要用來保護(hù)建（構(gòu)）筑物。該裝置包括沿建筑物屋頂四周易受雷擊部位明設(shè)的金屬帶、沿外墻安裝的引下線及接地裝置構(gòu)成。多用在民用建筑，特別是山區(qū)的建筑。一般而言，使用避雷帶或避雷網(wǎng)的保護(hù)性能比避雷針的要好。二、常用防雷裝置的種類與作用項(xiàng)目三防雷技術(shù)（5）保護(hù)間隙是一種最簡(jiǎn)單的避雷器。將它與被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)雷電波襲來時(shí)，間隙先行被擊穿，把雷電流引入大地，從而避免被保護(hù)設(shè)備因高幅值的過電壓而被擊穿。保護(hù)間隙的原理結(jié)構(gòu)如右圖所示。保護(hù)間隙主要由直徑6～9mm的鍍鋅圓鋼制成的主間隙和輔助間隙組成。保護(hù)間隙的滅弧能力有限，主要用于缺乏其他避雷器的場(chǎng)合。二、常用防雷裝置的種類與作用項(xiàng)目三防雷技術(shù)（6）避雷器主要用來保護(hù)電力設(shè)備，是一種專用的防雷設(shè)備。分為管型和閥型兩類。它可進(jìn)一步防止沿線路侵入變電所或變壓器的雷電沖擊波對(duì)電氣設(shè)備的破壞。防雷電波的接地電阻一般不得大于5～30Ω，其中閥型避雷器的接地電阻不得大于5～10Ω。三、建（構(gòu)）筑物、化工設(shè)備及人體的防雷項(xiàng)目三防雷技術(shù)建（構(gòu)）筑物的防雷保護(hù)按各類建（構(gòu)）筑物對(duì)防雷的不同要求，可將它們分為三類。（1）第一類建筑物及其防雷保護(hù)凡在建筑物中存放爆炸物品或正常情況下能形成爆炸性混合物，因電火花而會(huì)發(fā)生爆炸，致使房屋毀壞和造成人身傷亡者。這類建筑物應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立避雷針防止直擊雷；對(duì)非金屬屋面應(yīng)敷設(shè)避雷網(wǎng)，室內(nèi)一切金屬設(shè)備和管道，均應(yīng)良好接地并不得有開口環(huán)路，以防止感應(yīng)過電壓；采用低壓避雷器和電纜進(jìn)線，以防雷擊時(shí)高電壓沿低壓架空線侵入建筑物內(nèi)。1、建（構(gòu)）筑物的防雷三、建（構(gòu)）筑物、化工設(shè)備及人體的防雷項(xiàng)目三防雷技術(shù)（2）第二類建筑物及其防雷保護(hù)劃分條件同第一類，但在因電火花而發(fā)生爆炸時(shí)，不致引起巨大破壞或人身事故，或政治、經(jīng)濟(jì)及文化藝術(shù)上具有重大意義的建筑物。這類建筑物可在建筑物上裝避雷針或采用避雷針和避雷帶混合保護(hù)，以防直擊雷。室內(nèi)一切金屬設(shè)備和管道，均應(yīng)良好接地并不得有開口環(huán)路，以防感應(yīng)雷；采用低壓避雷器和架空進(jìn)線，以防高電位沿低壓架空線侵入建筑物內(nèi)。三、建（構(gòu)）筑物、化工設(shè)備及人體的防雷項(xiàng)目三防雷技術(shù)（3）第三類建筑物及其防雷保護(hù)凡不屬第一、二類建筑物但需實(shí)施防雷保護(hù)者。這類建筑物防止直擊雷可在建筑物最易遭受雷擊的部位（如屋脊、屋角、山墻等）裝設(shè)避雷帶或避雷針，進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。若為鋼筋混凝土屋面，則可利用其鋼筋作為防雷裝置；為防止高電位侵入，可在進(jìn)戶線上安裝放電間隙或?qū)⑵浣^緣子鐵腳接地。三、建（構(gòu)）筑物、化工設(shè)備及人體的防雷項(xiàng)目三防雷技術(shù)①當(dāng)罐頂鋼板厚度大于4mm，且裝有呼吸閥時(shí)，可不裝設(shè)防雷裝置。但油罐體應(yīng)作良好的接地，接地點(diǎn)不少于兩處，間距不大于30m，其接地裝置的沖擊接地電阻不大于30Ω。②當(dāng)罐頂鋼板厚度小于4mm時(shí)，雖裝有呼吸閥，也應(yīng)在罐頂裝設(shè)避雷針，且避雷針與呼吸閥的水平距離不應(yīng)小于3m，保護(hù)范圍高出呼吸閥不應(yīng)小于2m。2、化工設(shè)備的防雷三、建（構(gòu)）筑物、化工設(shè)備及人體的防雷項(xiàng)目三防雷技術(shù)③浮頂油罐（包括內(nèi)浮頂油罐）可不設(shè)防雷裝置，但浮頂與罐體應(yīng)有可靠的電氣連接。④非金屬易燃液體的貯罐應(yīng)采用獨(dú)立的避雷針，以防止直接雷擊。同時(shí)還應(yīng)有防止感應(yīng)雷措施。避雷針沖擊接地電阻不大于30Ω。⑤覆土厚度大于0.5m的地下油罐，可不考慮防雷措施，但呼吸閥、量油孔、采氣孔應(yīng)做良好接地。接地點(diǎn)不少于兩處，沖擊接地電阻不大于10Ω。⑥易燃液體的敞開貯罐應(yīng)設(shè)獨(dú)立避雷針，其沖擊接地電阻不大于5Ω。三、建（構(gòu)）筑物、化工設(shè)備及人體的防雷項(xiàng)目三防雷技術(shù)⑦戶外架空管道的防雷a.戶外輸送可燃?xì)怏w、易燃或可燃體的管道，可在管道的始端、終端、分支處、轉(zhuǎn)角處以及直線部分每隔100m處接地，每處接地電阻不大于30Ω。b.當(dāng)上述管道與爆炸危險(xiǎn)廠房平行敷設(shè)而間距小于10m時(shí)，在接近廠房的一段，其兩端及每隔30～40m應(yīng)接地，接地電阻不大于20Ω。c.當(dāng)上述管道連接點(diǎn)（彎頭、閥門、法蘭盤等）不能保持良好的電氣接觸時(shí)，應(yīng)用金屬線跨接。d.接地引下線可利用金屬支架，若是活動(dòng)金屬支架，在管道與支持物之間必須增設(shè)跨接線；若是非金屬支架，必須另作引下線。e.接地裝置可利用電氣設(shè)備保護(hù)接地的裝置。三、建（構(gòu)）筑物、化工設(shè)備及人體的防雷項(xiàng)目三防雷技術(shù)雷電活動(dòng)時(shí)，由于雷云直接對(duì)人體放電，產(chǎn)生對(duì)地電壓或二次反擊放電，都可能對(duì)人造成電擊。因此，應(yīng)注意必要的安全要求。3、人體的防雷①雷電活動(dòng)時(shí)，非工作需要，應(yīng)盡量少在戶外或曠野逗留；在戶外或野外處最好穿塑料等不浸水的雨衣；如有條件，可進(jìn)入有寬大金屬構(gòu)架或有防雷設(shè)施的建筑物、汽車或船只內(nèi)；如依靠建筑物屏蔽的街道或高大樹木屏蔽的街道躲避時(shí)，要注意離開墻壁和樹干距離8m以上。三、建（構(gòu)）筑物、化工設(shè)備及人體的防雷項(xiàng)目三防雷技術(shù)②雷電活動(dòng)時(shí)，應(yīng)盡量離開小山、小丘或隆起的小道，應(yīng)盡量離開海濱、湖濱、河邊、池旁，應(yīng)盡量離開鐵絲網(wǎng)、金屬晾衣繩以及旗桿、煙囪、高塔、孤獨(dú)的樹木附近，還應(yīng)盡量離開沒有防雷保護(hù)的小建筑物或其他設(shè)施。③雷電活動(dòng)時(shí)，在戶內(nèi)應(yīng)注意雷電侵入波的危險(xiǎn)，應(yīng)離開照明線、動(dòng)力線、電話線、廣播線、收音機(jī)電源線、收音機(jī)和電視機(jī)天線以及與其相連的各種設(shè)備，以防止這些線路或設(shè)備對(duì)人體的二次放電。應(yīng)當(dāng)注意，僅僅拉開開關(guān)防止雷擊是不起作用的。雷電活動(dòng)時(shí)，還應(yīng)注意關(guān)閉門窗，防止球形雷進(jìn)入室內(nèi)造成危害。④當(dāng)雷電流經(jīng)地面雷擊點(diǎn)的接地體流入周圍土壤時(shí)，會(huì)在它周圍形成很高的電位，如有人站在接地體附近，就會(huì)受到雷電流所造成的跨步電壓的危害。三、建（構(gòu)）筑物、化工設(shè)備及人體的防雷項(xiàng)目三防雷技術(shù)⑤防雷裝置在接受雷擊時(shí)，雷電流通過會(huì)產(chǎn)生很高電位，可引起人身傷亡事故。為防止反擊發(fā)生，應(yīng)使防雷裝置與建筑物金屬導(dǎo)體間的絕緣介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)電壓大于反擊電壓，并劃出一定的危險(xiǎn)區(qū)，人員不得接近。⑥當(dāng)雷電流經(jīng)引下線接地裝置時(shí)，由于引下線本身和接地裝置都有阻抗，因而會(huì)產(chǎn)生較高的電壓降，這時(shí)人若接觸，就會(huì)受接觸電壓危害，均應(yīng)引起人們注意。⑦為了防止跨步電壓傷人，防直擊雷接地裝置距建筑物、構(gòu)筑物出入口和人行道的距離不應(yīng)小于3m。當(dāng)小于3m時(shí)，應(yīng)采取接地體局部深埋、隔以瀝青絕緣層、敷設(shè)地下均壓條等安全措施。三、建（構(gòu)）筑物、化工設(shè)備及人體的防雷項(xiàng)目三防雷技術(shù)為了使防雷裝置具有可靠的保護(hù)效果，不僅要有合理的設(shè)計(jì)和正確的施工，還要建立必要的維護(hù)保養(yǎng)制度，進(jìn)行定期和特殊情況下的檢查。①對(duì)于重要設(shè)施，應(yīng)在每年雷雨季節(jié)以前做定期檢查。對(duì)于一般性設(shè)施，應(yīng)每2～3年在雷雨季節(jié)前做定期檢查。如有特殊情況，還要做臨時(shí)性的檢查。②檢查是否由于維修建筑物或建筑物本身變形，使防雷裝置的保護(hù)情況發(fā)生變化。③檢查各處明裝導(dǎo)體有無因銹蝕或機(jī)械損傷而折斷的情況，如發(fā)現(xiàn)銹蝕在30%以上，則必須及時(shí)更換。4