防雷击常识.docx
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防雷击常识
防雷知识
一、雷电的形成。
雷电是一种大气中放电现象，产生于积雨中，积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷。
它们对大地的静电感应，使地面或建（构）筑物表面产生异性电荷，当电荷积聚到一定程度时，不同电荷云团之间，或云与大地之间的电场强度可以击穿空气（一般为25-30KV/cm），开始游离放电，我们称之为"先导放电"。
云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面时（地面上的建筑物，架空输电线等），便会产生由地面向云团的逆导主放电。
在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈中和，会出现很大的雷电流（一般为几十千安至几百千安），并随之发生强烈的闪电和巨响，这就形成雷电。
二、
雷电是自然界中的一种静电放电现象。
对于此种静电产生的原理，目前还没有一种理论和假设能够较完满地解释全部雷电现象。
一般认为，云中电荷的形成主要是冻结起电。
云滴上升到高空中遇冷，结成冰粒，并开始下降，在降落途中会沾住相遇的云滴，于是在冰粒周围形成一层水膜，在冰粒与水膜的界面上产生电位差，冰粒带负电，水膜带正电。
此后随着冰粒沾住的云滴不断增多，水膜不断加厚，它们的下降速度也加快，最后水膜层被上升的气流吹散，成为许多带正电的小水滴，这些小水滴上升的气流带到云层的顶部，在那里遇冷凝结，并形成带正电的冰晶区。
冰粒则下降到云层底部并融化形成带负电的液水区，因而形成雷云上部带正电，下部带负电。
三、雷电的危害。
雷云内部放电一般不会造成危害，雷云对大地放电则可能造成危害。
它造成的危害分为直接雷电危害和间接雷电危害。
雷电的直接危害是由于雷云对大地的放电电流很大，高达几十千安甚至几百千安，而且可产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压。
当强大的电流通过导体时，在极短的时间内将转换成大量的热能，使放电通道的温度高度达数万度。
另一方面，由于雷电的热效应，将使木材纤维缝隙和其它结构中间的缝隙里的空气剧烈膨胀，同时使水分及其它物质分散为气体，因而产生巨大的机械力。
所以雷电流经过的地方会击毁树木和破坏建筑物。
当雷电流通过具有电阻或电感的物体时，会烧毁电气设备，引起绝缘击穿而发生短路，造成火灾和爆炸等事故。
四、雷电的间接危害分为雷电流引起的电磁感应危害和雷云静电感应危害两种。
1、雷电流的电磁感应危害是指雷击时，由于雷电流的变化率很大，而且具有很高的电压和很大的电流。
因此，在它周围的空间里，将产生强大的交变磁场，这不仅会使处于这一电磁场中的导体感应出较大的电动势，而且在构成闭和回路的金属中会产生感应电流。
如果在这一回路上有的地方接触电阻较大，就会发生局部发热或发生火花放电，点燃周围的可燃物或可燃蒸气。
雷电的静电感应危害是指金属等导体处于雷云和大地电场中时，导体上会感应出大量的与雷云符号相反的电荷。
雷云放电后，云与大地间的电场虽然消失，但金属物上所感应的电荷却来不及立即逸散，因而产生很高的对地电位，称为静电感应电压。
静电感应电压往往高达几万伏，可以击穿数十厘米厚的空气间隙，发生火花放电。
五、预防雷电危害的基本原则 。
1、石油和石油产品应贮存在密闭性的容器内，并避免易燃或可燃性油气混合在容器周围积聚。
2、易燃或可燃性油气可能泄漏或积聚的区域，应避免金属导体间产生火花放电。
3、固定顶金属容器附件（如呼吸阀、安全阀）必须装设阻火器。
4、石油容器及其附属装置（如阻火器、呼吸阀、量油孔等）均应保持良好的工作状
态。
5、石油设备应采用防雷接地。
六、预防雷电危害的技术措施 。
1、金属油罐。
（1）当贮存易燃、可燃油品的油罐，其顶板厚度小于4mm时，应装设防直击雷设备，如避雷针或半导体消雷器等。
（2）当贮存易燃、可燃油品的油罐，其顶板厚度大于、等于4mm时，不装设防直击雷设备。
但在多雷区（注），当油罐顶板厚度大于、等于4mm时，仍可装设防直击雷设备。
注：
多雷区通常指年雷暴日大于40天的地区，参见附录C。
（3）金属油罐必须作环型防雷接地，其接地点不应少于两处，其间弧形距离不应大于30m。
接地体距罐壁的距离应大于3m，当罐顶装有避雷针或利用罐体作接闪器时，每一接地点的冲击接地电阻不应大于10Ω。
（4）浮顶金属油罐可不装设防直击雷设备，但必须用两根截面不小于25mm2的软铜绞线将浮船与罐体作电气连接。
其连接点不应小于两处，连接点沿油罐周长的间距不应大于30m。
浮顶油罐的密封结构，宜采用耐油导静电材料制品。
（5）金属油罐的阻火器、呼吸阀、量油孔、人孔、透光孔等金属附件必须保持等电位连接。
2、非金属油罐 。
（1）贮存易燃、可燃油器的非金属油罐应装设独立避雷针（网）或半导体消雷器等防直击雷设备。
（2）独立避雷针与被保护物的水平距离不应小于3m，并应有独立的接地电阻，其冲击接地电阻不得小于10Ω。
（3）避雷网应用直径不小于8mm的圆钢或截面不小于24×4mm的扁钢制成，网格不宜大于6×6m；避雷网引下线不得少于2根，并沿四周均匀或对称布置，其间距不得大于18m，接地点不得少于两处。
（4）非金属油罐必须装设阻火器和呼吸阀。
油罐的阻火器、呼吸阀、量油孔、人孔、透光孔、法兰等金属附件必须严密并作接地。
它们必须在防直击雷装置的保护范围内。
3、人工洞石油库 。
（1）人工洞石油库油罐的金属呼吸管和金属通风管的露出洞外部分，应装设独立的避雷针，其保护范围应高出管口2m，独立避雷针距管口的水平距离不得小于3m。
（2）人工洞石油库油罐的金属呼吸管和金属通风管露出外部分，应装设独立的避雷针，其保护范围应高出管口2m，独立避雷针距管口的水平距离不得小于3m。
（3）进入洞内的金属管路，从洞口算起，当其洞外埋地长度超过50m时，可不设接地装置；当其洞外部分不埋地或埋地长度不足50m时，应在洞外作两处接地，接地点的间距不得大于100m，冲击接地电阻不得大于20Ω。
（4）动力、照明和通讯线路应采用铠装电缆埋地引入洞内，若由架空线转换为埋地电缆引入时，由进入点至转换处的距离不得小于50m，架空线与电缆的连接处应装设避雷器。
避雷器、电缆外皮和绝缘子铁脚应作电气连接并接地，其冲击接地电阻不应大于10Ω。
4、汽车槽车和铁路槽车 。
（1）汽车槽车和铁路槽车在装运易燃、可燃油器时宜装阻火器。
（2）铁路装卸油品设备（包括钢轨、管路、鹤管、栈桥等）应作电气连接并接地，冲击接地电阻应不大于10Ω。
5、管路 。
（1）输油管路可用其自身作接闪器，其法兰、阀门的连接处，应设金属跨接线。
当法兰用5根以上螺栓连接时，法兰可不用金属线跨接，但必须构成电气通路。
（2）管路系统的所有金属件，包括护套的金属包覆层必须接地。
管路两端和每隔200-300m处，以及分支处、拐弯处均应有一处接地，接地点宜设在管墩处，其冲击接地电阻不得大于10Ω。
（3）可燃性气体放空管路必须装设避雷针，避雷针的保护范围应高管口不小于2m，避雷针距管口的水平距离不得小于3m。
七、预防直接雷击的措施——避雷针。
（一）避雷针是一种最常用的防雷保护装置。
它由受雷器、引下线和接地装置三部分组成。
1、受雷器又称接闪器，即避雷针的针尖部分，通常采用直径为10~12mm，长为1~2m的钢棒或端部打扁并焊接封口的直径为20~25mm的镀锌钢管制成。
2、引下线：
常用直径不小于6mm的圆钢或截面积不小于30~50mm2的扁铁制成。
引下线应短而直，避免转弯和穿越铁管等闭合结构，以防卜雷电流通过时，因电磁感应而形成火花放电。
3、接地装置：
是为了把雷电流引入地壳的一些金属接地体，其尺寸和埋深需由计算决定。
（二）避雷针的保护作用：
当避雷针附近的雷云对大地可能发生放电时，因为避雷针比其周围的建筑物高而尖，因而避雷针针尖附近的空气首先被击穿放电，雷电流经避雷针入地，从而保护了避雷针附近的构筑物免遭雷击。
1．避雷针的保护范围：
受到避雷针某种程度保护的空间为避雷针的保护范围。
避雷针的保护范围与避雷针的高数目、相对位置、雷云高度以及雷云对避雷针的位置等因素有关。
为了防止独立针遭直击雷击时对被保护物的反击。
在一类防雷中安装的独立避雷针（包括其防雷接地装置）至少距被保护的建筑物之间距离≥3米。
单支避雷针：
单支避雷针的保护范围象帐篷状，它是一个以避雷针为轴的旋转体，边界线为一双曲线，在这旋转体的任一高度上，其横截而都是圆，圆的半径随高度增加而减小。
为了计算和作图方便，通常把单支避雷针保护范围近似地用以避雷针为轴心的折线圆锥体代替。
2．接地装置的设计
接地体总电阻不应超过10Ω，采用人工的方法（如盐处理土壤）降低土壤的电阻率。
油罐接地体可用直径50mm，长度超过2.5m的钢管打人地下，并与引下线相接。
接地体不得埋在被油品浸渍过的地层中，以免增加电阻。
八、跨步电压：
跨步电压是雷电击中地面物，雷电流泄入大地并在土壤中散流开，由于土壤电阻率有一定分布，雷电流在地面上各点间就出现电位降，靠近雷击点，电流密度越大，电位降也就越大。
如果人站在或行走在落雷点附近，在两脚间的电位降可使雷电流通过两脚和躯干的下部，人就会被击伤。
这两脚间的电位降叫"跨步电压"。
九、均压环及在建筑防雷设计时，对均压环的设计要求：
均压环是高层建筑物为防侧击雷而设计的环绕建筑物周边的水平避雷带。
在建筑设计中当高度超过滚球半径时（一类30米，二类45米，三类60米），每隔6米设一均压环。
在设计上均压环可利用圈梁内两条主筋焊接成闭合圈，此闭合圈必须与所有的引下线连接。
要求每隔6米设一均压环，其目的是便于将6米高度内上下两层的金属门、窗与均压环连接。
十、在各类防雷中对引下线和天面网格的要求：
引下线和天面网格通常用镀锌圆钢不小于φ8。
一、二、三类对应引下线间距不大于12米、18米、25米；一、二、三类对应的天面网格5*5平方米（4*6平方米）、10*10平方米（8*12平方米）、20*20平方米（16*24平方米）。
十一、在高土壤电阻率地区，降低防直击雷接地装置的接地电阻采用的方法：
在高土壤电阻率地区，降低接地电阻可采取下列方法之一：
（1）采用多支线外引接地装置，外引长度不大于有效长度，即le=2ρ。
（2）接地体埋于较深的低电阻率土壤中。
（3）采用降阻剂。
（4）换土。
十二、雷电的反击现象及如何消除反击现象：
雷电的反击现象通常指遭受直击雷的金属体（包括接闪器、接地引下线和接地体），
在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压，这电压对与大地连接的其他金属物品发生放电（又叫闪络）的现象叫反击。
此外，当雷击到树上时，树木上的高电压与它附近的房屋、金属物品之间也会发生反击。
要消除反击现象，通常采取两种措施：
一是作等电位连接，用金属导体将两个金属导体连接起来，使其接闪时电位相等；二是两者之间保持一定的距离。
十三、金属油罐在防直击雷方面的要求：
金属油罐在防直击雷方面的要求。
1、贮存易燃、可燃物品的油罐，其金属壁厚度小于4毫米时，应设防直击雷设施（如安装避雷针）；
2、贮存易燃、可燃物品的油罐，其金属壁厚度≥4毫米时，可不装防直击雷设施，但在多雷区也可考虑装设防直击雷设施。
3、固定顶金属油罐的呼吸阀、安全阀必须装设阻火器。
4、所有金属油罐必须作环型防雷接地，接地点不小于两处，其间弧形距离不大于30米，接地体距罐壁的距离应大于3米。
5、罐体装有避雷针或罐体作接闪器时，接地冲击电阻不大于10欧。
十四、阴极保护装置通常采用的材料。
阴极保护装置通常采和镁合金或锌合金。
因为镁合金或锌合金是比铁活跃的金属元素，当经过特殊加工的镁合金或锌合金块与被保护的金属（铁）储罐连接后，镁合金或锌合金的负离子，通过连接导体不断移向埋在地下的金属储罐，使金属储罐得到一定量镁合金或锌合金的负离子，成为阴极，而镁合金或锌合金不断失去负离子，显示阳极的特性。
就是因为这些比较活跃的镁或锌的负离子，连续不断地移向金属储罐，从而补偿了储罐的腐蚀，而镁合金或锌合金经过多年使用后，使自己失去了防腐能力，牺牲了自己，所以这种装置又叫牺牲镁（锌）阳极，保护阴极（罐体）的一种装置。
十五、雷电防护措施包括：
主要包括：
直击雷防护、侧击雷防护、感应雷防护三大部分，并采用接闪、分流、屏蔽、均压、等电位、接地等技术措施。
十六、直击雷防护目的及按现代防雷技术要求，直击雷防护采用的措施。
直击雷防护是保护建筑物本身不受雷电损害，以及减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地时对建筑物内部空间产生的各种影响。
直击雷防护主要采用独立针（矮小建（构）筑物）。
建筑物防直击雷措施应采用避雷针、带、网、引下线、均压环、等电位、接地体。
十七、感应雷防护的目的及应采取的防护措施。
感应雷的防护措施是对雷云发生自闪、云际闪、云地闪时，在进入建筑物的各类金属管、线上所产生雷电脉冲起限制作用，从而保护建筑物内人员及各种电气设备的安全。
采取的措施应根据各种设备的具体情况，除要有良好的接地和布线系统，安全距离外，还要按供电线路，电源线、信号线、通信线、馈线的情况安装相应避雷器以及采取屏蔽措施。
十八、接地的种类：
接地的种类除防雷接地外，还有交流工作接地、保护接地、直流接地、过电压保护接地、防静电接地、屏蔽接地等等。
十九、电子设备的接地方式及接地电阻要求：
电子设备的接地方式有独立地和合设地。
独立地的接地电阻值除另有规定外，一般不大于4欧，并采用一点接地方式。
电子设备接地宜与防雷接地系统共设，但其接地电阻不宜大于1欧。
若与防雷地分设，两接地系统的距离不宜小于20米。
二十、将需要保护的空间划分为不同的防雷区（LPZ）及各防雷区的特征。
防雷区（LPZ）是闪电电磁环境需要限定和控制的那些区。
根据各部分空间不同的雷电电磁脉冲的严重程度和各区交界处的等电位连接点的位置，将需保护的空间划分为不同的OA、OB、1、2防雷区。
各防雷区的特征是：
LPZOA区：
本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此各物体都可能导走全部雷电流。
本区内的电磁场没有衰减。
LPZOB区：
本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区内电磁场没有衰减。
LPZO1区：
本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流，比LPZOB区进一步减小，本区内的电磁场也可能衰减，这取决于屏蔽措施。
LPZO2区（后续防雷区）：
在电缆从一个防雷区通到另一个防雷区处，必须在每一交界处进行等电位连接。
LPZO2是在这种方式下构成的，使雷电流不能导入此空间，也不能从此空间穿过。
二十一、避雷器的种类。
避雷器的种类基本上分三大类型：
一是电源避雷器（安装时主要是并联方式，也串
联方式），按电压的不同，分22V的单相电源避雷器和380V的三相电源避雷器。
二是信号型避雷器，多数用于计算机网络、通信系统上，安装的方式是串联。
三是天馈线避雷器，它适用于有发射机天线系统和接收无线电信号设备系统，连接方式也是串联。
二十二、建筑物综合防雷的设计（应包括范围、目的、步骤）。
现代建筑物的综合防雷包括了直击雷、侧击雷、感应雷防护三大部分。
建筑物防雷设施三大部分是从其对雷电的不同危害形式的防护功能上来区分的。
一套完善的防雷设施，为了实现其对不同雷害的防护目的，必须采取接闪、分流、屏蔽、均压、接地等技术措施。
因此，建筑物防雷设施应包括接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针、均压环、等电位、避雷器等八个技术环节。
从设计到施工应分为两个阶段进行，第一阶段是随建筑物一体化施工的直（侧）击雷防护设施，其设计的目的是保护建筑物本身不受雷电损害以及尽最大可能去减弱雷击时对建筑物内的电磁效应，同时为建筑物内部设备的感应雷防护提供必要的基础条件，它的特点是与建筑工程的土建部分同步进行。
第二阶段设计的目的是保护建筑物内的弱电设备安全，如通信系统、计算机系统、家用电气等，即建筑物防雷设施的感应雷防护部分，它的特点是与建筑工程设备安装同步进行。
在第二阶段中应特别强调的是在安装计算机、通信设备等抗干扰（或过电压）能力比较低的电子设备前，首先必须弄清设备安装所在建筑物的直击雷防护设施的基本情况，包括：
接闪器、网格、防雷接地体的形式及工频电阻值、等电位连接、引下线分布、动力进线形式、高低压避雷器安装等情况；高层建筑还要了解均压环和玻璃幕墙接地的形式及过渡电阻值等基本设计参数，才能确定机房的位置，缆线的分布，接地系统的形式和限压分流等技术方案。
否则，脱离实际的设计将带有很大的盲目性。
二十三、电击和电伤。
电击是电流通过人体内部，破坏人的心脏、神经系统、肺部的正常工作造成的伤害。
由于人体触及带电的导线、漏电设备的外壳或其他带电体，以及由于雷击或电容放电，都可能导致电击。
电伤是电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的局部伤害，包括电弧烧伤、烫伤、电烙印、皮肤金属化、电气机械性伤害、电光眼等不同形式的伤害。
电击和电伤会引起人体的一系列生理反应。
电流通过人体，会引起麻感、针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、呼吸困难、血压升高、昏迷、心律不齐、心室颤动等症状。
电流对人体的作用主要表现为生物学效应，包括复杂的理化过程。
电流的生物学效应表现为使人体产生刺激和兴奋行为，使人体活的组织发生变异，从一种状态变为另外一种状态。
电流通过肌肉组织，引起肌肉收缩。
电流对肌体除直接起作用外，还可能通过中枢神经系统起作用。
由于电流引起细胞运动，产生脉冲形式的神经兴奋波，当这种兴奋波迅速地传到中枢神经系统时，中枢神经系统即发生不同的指令，使人体各部作出相应的反应。
因此，当人体触及带电体时，有些没有电流通过的部分也可能受到刺激，发生强烈的反应。
而且，当中枢神经得到的兴奋波很强烈时，人体可能出现不适当的反应，重要器官的工作可能受到破坏。
在活的肌体上，特别是肌肉和神经系统，有微弱的生物电存在。
如果引入局外电源，微弱的生物电的正常工作规律将被破坏，人体也将受到不同程度的伤害。
电流通过人体还有热作用。
电流所经过的血管、神经、心脏、大脑等器官，可使其热量增加而导致功能障碍。
电流通过人体，还会引起肌体内液体物质发生离解、分解而导致破坏。
电流通过人体，还会使肌体各种组织产生蒸气，乃至发生剥离、断裂等严重破坏。
二十四、触电急救的基本原则和注意事项。
触电急救的基本原则是动作迅速、方法正确。
当通过人体的电流较小时，仅产生麻感，对机体影响不大。
当通过人体的电流增大，但小于摆脱电流时，虽可能受到强烈打击，但尚能自己摆脱电源，伤害可能不严重。
当通过人体的电流进一步增大，至接近或达到致命电流时，触电人会出现神经麻痹、呼吸中断、心脏跳动停止等征象，外表上呈现昏迷不醒的状态。
这时，不应该认为是死亡，而应该看作是假死，并且迅速而持久地进行抢救。
有触电者经4小时或更长时间的人工呼吸而得救的事例。
有资料指出，从触电后三分钟开始救治者，90％有良好效果；从触电后6分钟开始救治者，10％有良好效果；而从触电后12分钟开始救治者，救活的可能性很小。
由此可知，动作迅速是非常重要的。
必须采用正确的急救方法。
施行人工呼吸和胸外心脏挤压的抢救工作要坚持不断，切不可轻率停止，运送触电者去医院的途中也不能中止抢救。
在抢救过程中，如果发现触电者皮肤由紫变红，瞳孔由大变小，则说明抢救收到了效果；如果发现触电者嘴唇稍有开、合，或眼皮活动，或喉嗓门有咽东西的动作，则应注意其是否有自主心脏跳动和自主呼吸。
触电者能自主呼吸时，即可停止入工呼吸。
如果人工呼吸停止后，触电者仍不能自主呼吸，则应立即再作人工呼吸。
急救过程中，如果触电者身上出现尸斑或身体僵冷，经医生作出无法救活的诊断后方可停止抢救。
特别应当注意，当触电者的心脏还在跳动时，不得注射肾上腺素。
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