防雷与防静电PPT课件

防雷与防静电,主讲：,第一部分 防雷,自从有了人类以来，人类就对闪电感到神秘莫测，创造了好多神话、传说。直到二百年前，富兰克林证实雷电是电，并发明避雷针以后，人类才开始能主动的去避免雷电造成的危害。打雷时，出现耀眼的闪光，发出震耳的轰呜。打雷的时间短（一次雷击时间约60毫秒），电流大（可高达几万几十万安），电压高（可高达数十万数百万伏）。当人类社会进入电子信息时代后，雷灾出现的特点与以往有极大的不同，可以概括为：（1）受灾面大大扩大，从电力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有行业，特点是与高新技术关系最密切的领域，如航天航空、国防、邮电通信、计算机、电子工业、石油化工、金融证券等；（2）从二维空间入侵变为三维空间入侵。从闪电直击和过电压波沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场从三维空间入侵到任何角落，无孔不入地造成灾害。（3）雷灾的经济损失和危害程度大大增加了，它袭击的对象本身的直接经济损失有时并不太大，而由此产生的间接经济损失和影响就难以估计。 雷电的本身并没有变，而是科学技术的发展，使得人类社会的生产生活状况变了。为此，当今时代的防雷工作的重要性、迫切性、复杂性大大增加了，雷电的防御已从直击雷防护到系统防护，我们必须站到历史时代的新高度来认识和研究现代防雷技术，提高人类对雷灾防御的综合能力。,一、雷电的形成,有关雷云形成的假说很多，但至今尚未有一种被公认为无懈可击的完整学说，这里我们只介绍其中被认为比较完善并经常被推荐的假说。 根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器。通常大地稳定地带负电荷50万库仑左右，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300KV左右，并且场强为上正下负。,雷电的形成,当地面含水蒸汽的空气受到炽热的地面烘烤受热而上升，或者较温暖的潮湿空气与冷空气相遇而被垫高都会产生向上的气流。这些含蒸气的上升气流上升时温度逐渐下降形成雨滴、冰雹（称为水成物），这些水成物在地球静电场的作用下被极化负电荷在上，正电荷在下，它们在重力作用下落下的速度比云滴和冰晶（这二者称为云粒子）要大，因此极化水成物在下落过程中要与云粒子发生碰撞。碰撞的结果是其中一部分云粒子被水成物所捕获，增大了水成物的体积，另一部分未被捕获的被反弹回去。而反弹回去的云粒子带走水成物前端的部分正电荷，使水成物带上负电荷。由于水成物下降的速度快，而云粒子下降的速度慢，因此带正、负两种电荷的微粒逐渐分离如果遇到上升气流，云粒子不断上升，分离的作用更加明显。最后形成带正电的云粒子在云的上部，而负电的水成物在云的下部，或者带负电的水成物以雨或雹的形式下降到地面。当上面所讲的带电云层一经形成，就形成雷云空间电场，空间电场的方向和地面与电离层之间的电场方向是一致的，都是上正下负，因而加强了大气的电场强度，使大气中水成物的极化更厉害、在上升气流存在的情况下更加剧力分离作用，使雷云发展得更快。,雷电的形成,从上面的分析,好像雷云总是上层带正电荷，下层带负电荷。实际上气流并不单是只有上下移动，而比这种运动更为复杂。因此雷云电荷的分布也比上面讲的要复杂得多。根据科学工作者大量直接观测的结果,典型的雷云中的电荷分布大体如下图所示。左端是按理论归纳的理想模式，右面是雷云常见的电荷实际分布。,二、雷电的种类,1、按危害方式分： 直击雷：雷电直接击在建筑物上，产生电效应、热效应和机械力者。 雷电感应：雷电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。 雷电波侵入：由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。 2、按形状分： 线形类、片形雷和球形雷。,三、雷电的危害,雷电的冲击电压很高，一般为几十到几千KV；雷电电流幅值很大，一般为几十KA，最大可达几百KA；雷电放电时间很短，一般为十几微秒，最大为500毫秒。 电作用的破坏：雷电的高电压使电气设备或线路的绝缘击穿，造成停电、短路和爆炸；当雷电流通过人体时，人将因雷击而死亡。 热作用的破坏：雷电流产生的高温会产生火灾与爆炸，特别是对易燃易爆物品。 机械作用的破坏：雷击有很强的破坏作用，建筑物、构筑物受雷击后将现遭到毁灭性破坏，发生倒塌、崩裂。,雷电的危害,雷击的途径主要有两种形式： A. 直接雷击：雷云之间或雷云对地面某一点的迅猛放电现象称之为直接雷击。直接雷击的主要破坏对象是：建筑物、野外工作台、森林、架空配电线路、人畜等。 B. 感应雷击：雷云放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应等现象称之为感应雷击。装有避雷针的建筑物，可以避免雷击损坏建筑物，但是雷击通过避雷针的地线从建筑物顶端泻放入大地或者附近发生雷击的时候，会产生很强的电场，建筑物内的所有金属物品均会产生感应电压。感应雷击破坏的主要对象是电子电气设备。 C地电位反击：建筑物的外部防雷系统（如避雷针、避雷网等）遭受直接雷击，在接地电阻的两端就会产生危险的过电压，由设备的接地线引入设备，造成设备的损坏。,雷公一年打脱2个亿 办公楼信息系统是重灾区,来 源：重庆晚报 雷公威力大，一年击脱我市2个亿。昨日召开的气象依法行政暨防雷管理工作会透露，我市的办公楼信息系统是遭雷击的重灾区。 雷电灾害是联合国“国际减灾十年”公布的最严重的10大自然灾害之一，我市是全国雷暴高发区，年平均雷暴日达41天，强雷暴的秀山地区最高年份雷暴日达到105天。从今年6月至今不完全 统计，全市雷击造成已11人死亡，经济损失达2亿左右。 防雷中心负责人介绍说，来自保险公司的统计显示，办公楼的通信、计算机设备等信息系统是雷击的重灾区，占整个雷击损失的一半左右。这位负责人说，从今年6月开始，我市新建建筑物设计已要求要考虑建筑物信息系统防雷技术。据悉，为减少雷击损失，我市将在23年内，实现防雷行政管理的电子化和网络化。（记者何英）,雷电击伤广西26名中学师生,来源：北京娱乐信报 据南国今报报道，6日上午一场雷雨，为干旱的广西武宣农村带来了喜悦，却也给三里中学带来了建校40年来最大的灾害26名师生在这场雷雨中被雷电击伤，所幸没有人员死亡。 6日下午4时，记者闻讯赶到武宣县人民医院内一科，上午遭遇雷击的23名三里中学的学生全部住在这里治疗；另外3名教师因伤势较轻，自己在家休息。 三里中学初中二年级七班的潘泽西同学回忆说：“大约上午8时40分，我们当时正在上第二节课。这时窗外下起了雨，雨点不大，接着就闪起了电。可闪了两三次电之后，突然一声炸雷，我就感到全身麻木，动弹不得了。中间有几秒钟眼前一片漆黑。” 据悉，当天两个教室同时遭雷击，房顶被击破。遭受雷击的校舍位于学校所有建筑最低处，是一栋1960年代初期建校时建的砖瓦房。据带路的雷老师介绍，该校早就被认定是雷区。她1999年住在学校宿舍时，家里的电视机等电器就曾被击坏过。,四、防雷装置,防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置三部分。 接闪器：作用是将雷电引至本身，沿引下线经接地装置流入大地，使被保护物免遭雷击的破坏，常用的防雷装置有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器和保护间隙等。 引下线：用来连接接闪器和接地装置。,防雷装置,接地装置：防雷装置必须按规定正确选用与安装。通常采用独立的接地装置，接地电阻一般不大于10欧姆。接地装置应远离通道3米以上，远离电气设备5米以上，并尽可能避开行人来往之处，以防雷电流入地时产生的接触电压或跨步电压的伤害。为防止雷电反击，在避雷针下的构架上严禁架设各种线路和无线电天线。,防雷装置,避雷针主要用来保护高耸弧立的建筑物或构筑物及其周围的设施，也常用来保护室外的变配电装置。避雷线常线与架空线路同杆架设，用来保护架空线路。避雷网主要用来保护不顶县城面积较大的建筑物。避雷带常用来保护高层建筑的侧面。避雷器是专用防雷设备，常与设备线路连接，用来保护线路、电气设备及其他电气设施。保护间隙是一种简易的防雷装置，主要用来保护线路和电气设备。,防雷装置,避雷器的分类： 保护间隙：结构简单，价格低廉，便于自制，但性能较差，一般常用于电压不高且不太重要的线路上或农村线路上。 管型避雷器：结构复杂，常用于10KV配电线路上，作为变压器、开关、电容器、电缆头等电气设备的防雷保护。适用于工频电网容量小、线路长、短路电流不在而雷电活动又很强而且频繁的农村或山区。 阀型避雷器：结构复杂，常用于3550KV电气线路、变配电设备、电动机、开关等的防雷。适用于交直流电网，不受容量、线路长短、短路电流的限制，工业系统中的变配电所，电所设备及线路都能使用。 氧化锌避雷器：一种新型避雷器，无放电延时，大气过电压工作后无工频续流，可经受多重雷击，残压低，通流量大，体积小，重量轻，运行维护简单，常用于0.25550KV电气系统及电气设备的防雷及过电压保护，也适用于低压侧的过电压保护。,五、防雷措施,1、架空线路防雷措施： 架设避雷线。电压等级在60kV及以上全线架设，35kV在进出变电所1.52kM架设； 提高线路本身绝缘水平； 三角形排列顶相装设保护间隙； 装设ZCH减少停电时间。,防雷措施,2、变电站防雷措施： 装设避雷针； 进出变电站的线路架设避雷线； 每段（条）母线上装设避雷器；,防雷措施,3、建筑物防雷措施： 第一类防雷建筑物是指：制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药等；具有0区或10区爆炸环境的建筑物。所谓0区爆炸环境是指正常情况下能形成爆炸性混合物的场所；所谓10区是指粉尘或纤维爆炸性混合物的爆炸危险场所。 防雷措施：1、装设独立避雷针或架空避雷线（网），使被保护建筑物及突出屋面的物体均处于保护范围内。 2、排放爆炸危险气体、蒸汽或粉尘的放散管、呼吸管的管口外的以下空间处于保护范围内。 3、排放爆炸性危险气体、蒸汽或粉尘的放散管、呼吸阀等，当其排放物达不到爆炸浓度，长期点火燃烧，一排放就点火燃烧时，及发生事故时排放物才达到爆炸浓度的通风管、安全阀，接闪器的保护范围可保护到管帽。 4、独立避雷针的杆塔、避雷线的端部和避雷网的各支柱处至少设一根引下线。 5、独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道等金属物之间的距离不得小于3M。 6、避雷线至屋面和突出屋面的风帽、放散管等物体之间的距离不应小于3M。 7、独立避雷针，避雷线或架空避雷网应有独立的接地装置，接地电阻不宜大于10。 8、在电源引入的总配电箱处宜装设避雷器。,防雷措施,第二类防雷建筑物是指：国家级重点文物保护的建筑物、国家级的会堂、办公、大型展览建筑物，大型火车站、给水泵房等特别重要的建筑物、国家级计算中心、国际通信枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，而电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者等。 防雷措施：突出屋面的危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道其防雷保护要求：（1）金属物体可不装接闪器，但应和屋面避雷装置相连。（2）在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器，并和屋面避雷装置相连。 （3）当低压线路全长采用埋地电缆或敷设在架空金属线槽内的电缆引入时，在入户端应将电缆金属外皮、金属线槽接地等。,防雷措施,第三类建筑物指不属于一二类的建筑。 防直击雷的措施： 1、宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）、避雷针。避雷网（带）应沿屋角、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。 3、平屋面的建筑物，当其宽度不大于20M时，可仅沿周边敷设一圈避雷带。每根引下线的接地电阻不宜大于30。其接地装置宜与电气设备等接地装置共用。避雷的接地装置宜与埋地金属管道相连。在共用接地装置宜与埋地金属管道相连的情况下，接地装置宜围绕建筑物敷设环形接地体。,防雷措施,4、人身防雷：雷雨时，尽量不在室外，野外逗留。野外遇雷雨时，应寻找有宽大金属构架或有防雷设施的建筑物内躲避，不能站在高大的树下躲雨（保持8m距离以外）。不要站在河边、湖边、水池旁，避免接触靠近高处的金属物体及与之相连的金属体，要离开小山，小丘等高处。不要与许多人拥挤在一起，应分别选