防雷接地培訓(xùn)海南昌建孔雀山工程部

雷電基礎(chǔ)知識(shí)雷電是自然界中一種常見的放電現(xiàn)象，當(dāng)兩塊帶有不同電荷的積云接近到一定的程度，空間電場(chǎng)超過25—30千伏／厘米時(shí)，大氣被擊穿，發(fā)生強(qiáng)烈的放電，出現(xiàn)耀眼的閃光。放電時(shí)的溫度可達(dá)26000℃，空氣受到急劇的膨脹，產(chǎn)生爆炸和雷鳴。雷電的電壓高達(dá)幾十萬至幾百萬伏，放電電流可達(dá)數(shù)十千安到數(shù)百千安。但是雷電的放電時(shí)間卻極短，主放電僅為50至100微秒，主放電后有一個(gè)余輝階段，可持續(xù)30—160毫秒，電流在1K安以下。它會(huì)破壞建（構(gòu)）筑物和各種工農(nóng)業(yè)設(shè)施，同時(shí)還會(huì)引起火災(zāi)和爆炸事故。雷電放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生極高的過電壓和巨大的雷電流，不僅能擊斃人畜、還會(huì)劈裂樹木、電桿等。

雷電的分類

根據(jù)雷電的不同形狀，雷電大致可分為片狀、線狀和球狀三種形式：

1、片狀雷電是在云間發(fā)生，對(duì)人們影響不大；2、線狀雷電就是比較常見的閃電落雷現(xiàn)象；

3、球狀雷則是一種特殊雷電現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱“球雷”，特別說明球雷的危害：

“球雷”是一種紫色或紅色的發(fā)光球體，直徑從幾毫米到幾十米，存在的時(shí)間一般為3～5s。

球雷通常是沿著地面滾動(dòng)或在空氣中飄行，還會(huì)通過縫隙進(jìn)入室內(nèi)。

“球雷”碰到建筑物便可發(fā)生爆炸，并往往引起燃燒。片狀雷電線狀雷電球狀雷電在線狀雷中直接對(duì)建筑物或其他物體放電產(chǎn)生破壞性的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)的雷電叫做直擊雷；

若是落地雷處鄰近物體因受靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)產(chǎn)生高電位引起放電，叫做感應(yīng)雷；

再一種是落地雷時(shí)沿架空線和金屬管道引起的高電位，稱為雷電波。

數(shù)據(jù)線纜TV電話230/400VMCR110kVABCCompany移動(dòng)基站2km一個(gè)雷電的電磁脈沖可影響幾公里范圍的電子設(shè)備，這也使電子設(shè)備受損的幾率增大.雷電的危害及其火災(zāi)危險(xiǎn)性雷電可燒毀和損壞各種電氣設(shè)備和設(shè)施，造成大規(guī)模停電；可擊毀建具有很大的破壞力，其破壞作用是多方面的。比如構(gòu)筑物；可引起易燃、易爆物發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故等。其危害表現(xiàn)在雷電放電時(shí)所存在的各種物理效應(yīng)和作用。

在雷雨季節(jié)，雷擊的危險(xiǎn)性加大，這就需我們石化企業(yè)要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的防雷電管理，不斷完善設(shè)備防雷系統(tǒng)，由于有些設(shè)備已經(jīng)使用多年，防雷設(shè)施腐蝕情況較為嚴(yán)重，有的接地線腐蝕銹斷，還有設(shè)備的改造、建構(gòu)筑物的變動(dòng)等改變了廠區(qū)的雷電保護(hù)環(huán)境造成了安全生產(chǎn)的隱患。

電氣儀表是弱電系統(tǒng)極易造成雷電的破壞，要定期請(qǐng)專業(yè)防雷檢測(cè)隊(duì)伍開展防雷防靜電設(shè)備安全檢查，特別要重點(diǎn)加大對(duì)電氣儀表防雷隱患的排查，及時(shí)進(jìn)行整改，才能真正確保各個(gè)生產(chǎn)過程中的裝置電氣、儀表等系統(tǒng)正常運(yùn)行。防雷基礎(chǔ)知識(shí)1雷電的危害形式（1）電效應(yīng)雷電放電時(shí)，能產(chǎn)生高達(dá)數(shù)萬伏甚至數(shù)十萬伏的沖擊電壓，足以燒毀電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備和線路，引起絕緣擊穿而發(fā)生短路，導(dǎo)致可燃、易燃、易爆物品著火和爆炸。防雷基礎(chǔ)知識(shí)1（2）熱效應(yīng)當(dāng)幾十至上千安的強(qiáng)大雷電流通過導(dǎo)體時(shí)，在極短的時(shí)間內(nèi)將轉(zhuǎn)換成大量的熱能。雷擊點(diǎn)的發(fā)熱能量可熔化50～200mm3的鋼，故在雷電通道中產(chǎn)生的高溫，往往會(huì)釀成火災(zāi)。（3）機(jī)械效應(yīng)由于雷電的熱效應(yīng)，還將使雷電通道中木材纖維縫隙和其他結(jié)構(gòu)中間縫隙里的空氣劇烈膨脹，同時(shí)使水分及其他物質(zhì)分解為氣體，因而，在被雷擊物體內(nèi)部出現(xiàn)強(qiáng)大的機(jī)械壓力，致使被擊物體遭受嚴(yán)重破壞或造成爆炸。以上三種效應(yīng)是直接雷擊所造成的，這種直接雷擊所產(chǎn)生的電、熱、機(jī)械的破壞作用都很大。（4）靜電感應(yīng)當(dāng)金屬物處于雷云和大地電場(chǎng)中時(shí)，金屬物上會(huì)感應(yīng)出大量的電荷。雷云放電后，云與大地間的電場(chǎng)雖然消失，但金屬物上所感生積聚的電荷卻來不及立即逸散，因而產(chǎn)生很高的對(duì)地電壓。這種對(duì)地電壓，稱為靜電感應(yīng)電壓，往往高達(dá)數(shù)萬伏，可擊穿數(shù)十厘米的空氣間隙，發(fā)生火花放電。因此，對(duì)于存放可燃物品及易燃、易爆物品的倉庫仍是很危險(xiǎn)的。防雷基礎(chǔ)知識(shí)1金屬屋面靜電感應(yīng)架空線靜電感應(yīng)（5）電磁感應(yīng)雷電具有很高的電壓和很大的電流，同時(shí)又是在極短暫的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的。因此在它周圍的空間里，將產(chǎn)生強(qiáng)大的交變電磁場(chǎng)。不僅會(huì)使處在這一電磁場(chǎng)中導(dǎo)體感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)，并且還會(huì)在構(gòu)成閉合回路的金屬物上（如露天堆垛物捆扎用的鐵皮、鐵絲等）產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果這時(shí)回路上有的地方接觸電阻較大，就會(huì)局部發(fā)熱或發(fā)生火花放電。這對(duì)于存放易燃、易爆物品的建筑物以及易燃、可燃材料的露天堆場(chǎng)也是非常危險(xiǎn)的。防雷基礎(chǔ)知識(shí)1（6）雷電波侵入雷擊在架空線路、金屬管道上會(huì)產(chǎn)生沖擊電壓，使雷電波沿線路或管道迅速傳播。若侵入建筑物內(nèi)，可造成配電裝置和電氣線路絕緣層擊穿產(chǎn)生短路，或使建筑物內(nèi)的易燃、易爆物品燃燒和爆炸。防雷基礎(chǔ)知識(shí)1雷電感應(yīng)示（7）防雷裝置上的高電壓對(duì)建筑物的反擊作用當(dāng)防雷裝置接受雷擊時(shí)，在接閃器、引下線和接地體上都具有很高的電壓。如果防雷裝置與建筑物內(nèi)、外的電氣設(shè)備、電氣線路或其他金屬管道相距很近，它們之間就會(huì)產(chǎn)生放電，這種現(xiàn)象稱為反擊。反擊可能引起電氣設(shè)備絕緣損壞，金屬管道燒穿，甚至造成易燃易爆物品著火和爆炸。防雷基礎(chǔ)知識(shí)1雷擊損壞設(shè)備的渠道防雷基礎(chǔ)知識(shí)1防雷等級(jí)分三個(gè)等級(jí)：一級(jí)建筑防雷---具有特別重要用途的建筑物或超100米的高層建筑二級(jí)建筑防雷---重要建筑或50-100高層民用建筑、三級(jí)建筑防雷---當(dāng)年計(jì)算雷擊次數(shù)大于或等于0．05時(shí)、高度超過20m～50m的建筑、高度超高15m的煙囪、水塔等孤立的構(gòu)筑物、雷害事故嚴(yán)重或雷害事故較多地區(qū)的較重要建筑、普通底層建筑在雷電活動(dòng)頻繁地區(qū)或強(qiáng)雷區(qū)可適當(dāng)提高建筑物的防雷等級(jí)。建筑防雷設(shè)計(jì)要求：

1)宜在建筑物上的避雷網(wǎng)(帶)或避雷針或由其混合組成的接閃器。避雷網(wǎng)(帶)應(yīng)沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè)，并應(yīng)在整個(gè)屋面組成不大于10m×10m或12m×8m（二類采用10*10或者12*8網(wǎng)格，三類采用20*20或者24*16網(wǎng)格）的網(wǎng)格。避雷針應(yīng)與避雷帶相互連接。2)引下線不應(yīng)少于兩根，并應(yīng)沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置，當(dāng)僅利用建筑物四周的鋼柱或柱子鋼筋作為引下線時(shí)，可按跨度設(shè)引下線，但引下線的平均間距滿足二類引下線間距不大于18米；三類引下線間距不大25米。3)每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。4)防直擊雷接地宜和防雷電感應(yīng)、電氣設(shè)備、信息系統(tǒng)等接地共用同一接地裝置，并宜與埋地金屬管道相連；當(dāng)不共用、不相連時(shí)，兩者間在地中的距離應(yīng)符合建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范要求，且不小于3m。5)在共用接地裝置與埋地金屬管道相連的情況下，接地裝置宜圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體。6）接地電阻Ｒ≤1Ω，建筑周邊設(shè)置散流筋，接地電阻不夠時(shí)做環(huán)形接地或人工接地。

防雷保護(hù)裝置常用的防雷措施是安裝防雷和消雷裝置。防雷裝置指避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器等消雷裝置是一種新技術(shù)。引導(dǎo)雷電向避雷針放電，再通過接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。避雷針冠以“避雷”二字，僅僅是指其能使被保護(hù)物體避免雷害的意思，而其本身恰恰相反，是“引雷”上身。一般防雷分為整體結(jié)構(gòu)防雷，主要是整體基礎(chǔ)打接地極、接地帶，形成一個(gè)接地網(wǎng)，接地電阻小于10歐，與建筑主體整體鋼筋或鋼構(gòu)的主體連接。水泥混凝土屋頂接避雷帶、避雷針、接閃器等，墻外地面還留有接地測(cè)試點(diǎn)，鋼構(gòu)應(yīng)用鍍鋅扁鐵直接引到屋頂。接地裝置1）雷電接受裝置---接閃器：直接或間接接受雷電的金屬桿，如避雷針、避雷帶（網(wǎng)）、架空地線及避雷器等。

接閃器的形狀各不相同。避雷針為針狀、避雷線為懸索狀、避雷帶為帶狀、避雷網(wǎng)則為網(wǎng)狀。避雷針的針體一般用鍍鋅的圓鋼或鋼管制成。為了能保持一定的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，對(duì)于針長(zhǎng)一米以下者，圓鋼的直徑不得小于12毫米，鋼管的直徑不得小于20毫米，當(dāng)針長(zhǎng)為1～2米時(shí)圓鋼的直徑不得小于16毫米、鋼管的直徑不得小于25毫米，煙囪上的針體因有煙氣的腐蝕作用，應(yīng)采取直徑20毫米以上的圓鋼。避雷線一般用截面不少于35平方毫米的鍍鋅鋼絞線，架設(shè)在架空線路之上，以保護(hù)架空線路免受雷擊。由于避雷線既要架空又要接地，所以避雷線又叫架空地線。避雷線的作用原理與避雷針相同，只是保護(hù)范圍小一些。避雷帶和避雷網(wǎng)普遍用來保護(hù)建筑物和構(gòu)筑物免受直擊雷和感應(yīng)雷的襲擊。避雷帶和避雷網(wǎng)如用圓鋼制作，其鍍鋅圓鋼的直徑不得小于8毫米。如用扁鋼制作，其厚度應(yīng)大于或等于4毫米，截面積不小于48平方毫米。對(duì)于裝設(shè)于煙囪頂端的避雷環(huán)，其截面積應(yīng)不小于100平方毫米。避雷帶、避雷網(wǎng)的架設(shè)高度，一般距屋面為l00一150毫米，支撐卡的間距為1～1.5米，在屋頂?shù)默F(xiàn)降縫處應(yīng)多留100～200毫米，防止拉斷。避雷針的保護(hù)范圍避雷針的保護(hù)范圍是根據(jù)接閃器的高度而定的，不同形式的避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等其保護(hù)的范圍則各不相同。1．單支避雷針的保護(hù)范圍單支避雷針的保護(hù)范圍可以看作是一個(gè)折線的圓錐形。從針的頂點(diǎn)向下作45℃斜線，構(gòu)成圓錐形的上半部；從距針腳1．5倍針高處向上做斜線與前一段斜線相交在針高的1／2處，交點(diǎn)以下構(gòu)成圓錐的下半部。其地面上的保護(hù)半徑r由下式確定：

r=1．5h式中的h為避雷針的高度。在任一高度hx平面上的保護(hù)半徑r按下式確定：當(dāng)hx≥h／2時(shí)rx=(h—hx)k

當(dāng)hx<h／2時(shí)rx=(1．5h一2hx)k

式中k為高度影響系數(shù)。h≤30米時(shí)，k=1；30米<h≤120米時(shí)，k=5.5／2．兩支等高避雷針的保護(hù)范圍兩支等高避雷針的保護(hù)范圍按單支避雷針的計(jì)算方法確定。兩針之問的保護(hù)范圍應(yīng)按通過兩針頂點(diǎn)以及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)O的圓弧確定，O點(diǎn)的高度按下列公式計(jì)算；h。=h-D/7K式中D為兩避雷針之間的距離。當(dāng)D=7hk時(shí)，則ho=O，兩針之間不再構(gòu)成聯(lián)合保護(hù)范圍。兩針間hx水平面上的保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度為：

bx=l.5(h0一hx)當(dāng)D=7hk時(shí)，bx=0。兩針閥距離與針高之比D／h不宜大于5。

3．多支避雷針的保護(hù)范圍三支避雷針的保護(hù)范圍以等高時(shí)為例。三支避雷針等高時(shí)，以三針為頂點(diǎn)的三角形外側(cè)保護(hù)范圍仍按單支和雙支避雷針確定。如果每?jī)舍樦g都能滿足bx≥O的條件，則認(rèn)為三角形全部面積在三針聯(lián)合保護(hù)范圍之內(nèi)。對(duì)于四支以上等高避雷針的保護(hù)范圍可以分成幾組三支等高避雷針，按三針確定其保護(hù)范圍。三支等高避雷針在hx平面上的保護(hù)范圍。以三針為頂點(diǎn)的三角形外側(cè)保護(hù)范圍仍按單支和兩支避雷針確定。如果每?jī)舍樦g都能滿足bx≥O的條件，則認(rèn)為三角形全部面積在三針聯(lián)合保護(hù)范圍之內(nèi)。2）引下線：用于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至接地裝置的導(dǎo)體

引下線地面以上1.7米至地面以下0.3米的一段應(yīng)加竹管、硬塑料管、角鋼或鋼管保護(hù)。采用角鋼或鋼管保護(hù)時(shí)，應(yīng)將角鋼、鋼管和引下線連接起來，以減小通過雷電流的電抗。如果建筑物或構(gòu)筑物屋頂設(shè)有多支互相連接的避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)或避雷帶，則引下線不得少于兩根，其間距不得大于下列數(shù)值。

注意：采用多根引下線和多處接地時(shí)，為了便于檢查各引下線和測(cè)量各接建、構(gòu)筑物的類別工業(yè)第一類工業(yè)第二類工業(yè)第三類民用第一類民用第二類最大距離

18米

24米30米

24米——3）接地線：電氣設(shè)備、桿塔的接地端子與接地體或零線連接用的正常情況下不載流的金屬導(dǎo)體

接地裝置是防雷裝置的重要組成部分。接地裝置向大地泄放雷電流、限制防雷裝置對(duì)地電壓不致過高。防雷接地裝置與一般接地裝置的要求大體相同，但其所用材料的最小尺寸應(yīng)大于其它接地裝置的最小尺寸。圓鋼最小直徑為10毫米；扁鋼厚度為4毫米，最小截面為100平方毫米；角鋼的厚度最小為4毫米；鋼管最小壁厚為3.5毫米。注：除獨(dú)立避雷針外，防雷接地裝置可以和其它接地裝置共用，但應(yīng)滿足防雷的要求和接地電阻的要求。為了防止跨步電壓傷人，防直擊雷接地裝置與建筑物和構(gòu)筑物入口、出口、人行道的距離不應(yīng)小于3米。當(dāng)因條件所限小于3米時(shí)，應(yīng)采取接地體局部深埋或隔以瀝青絕緣層或敷設(shè)地下均壓條等安全措施。4）接地體（極）：埋入土中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體。分為垂直接地體和水平接地體。

接地裝置是接地體和接地線的總稱，接地體（極）是與土壤直接接觸的金屬導(dǎo)體或?qū)w群，其作用是安全散流閃電電流使其泄入大地，土壤電阻率、土層結(jié)構(gòu)、含水情況以及可施工面積等因數(shù)決定了接地網(wǎng)形狀、大小、工藝材料的選擇，分為人工接地體與自然接體。人工接地體是人為埋入地下用作接地裝置的導(dǎo)體，應(yīng)根據(jù)地網(wǎng)所在地的土壤電阻率、土層分布等地質(zhì)情況進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計(jì)。一般將符合接地要求截面的金屬物體埋入適合深度的地下，電阻符合規(guī)定要求，則做為接地體。自然接地體是利用與地有可靠連接的各種金屬結(jié)構(gòu)、管道和設(shè)備作為接地體，如果自然接地體的電阻能滿足要求并不對(duì)自然接地體產(chǎn)生安全隱患，在沒有強(qiáng)制規(guī)范時(shí)就可以用來做接地體。5）接地網(wǎng)：由垂直和水平接地體組成的具有泄流和均壓作用的網(wǎng)狀接地裝置。水平接地體一般可用直徑10毫米以上的圓鋼。垂直接地體的鋼管長(zhǎng)度一般為2～3米，鋼管外徑為35～50毫米，鋼管壁厚不小于.5毫米；角鋼尺寸一般為40×40×4或50×50×4毫米，厚度不小于4毫米。人工接地體的頂端應(yīng)埋入地表面下0.5～1.5米處。6）接地電阻：接地體或自然接地體的對(duì)地電阻的總和，成為接地裝置的接地電阻，其數(shù)值等于接地裝置對(duì)地電壓與通過接地體流入地中電流的比值。同時(shí)接地電阻也是恒量接地裝置水平的標(biāo)志。建筑電氣工程變配電

動(dòng)力電氣工程照明

防雷及接地

建筑電氣電梯工程通信網(wǎng)絡(luò)信息網(wǎng)絡(luò)綜合布線智能建筑設(shè)備監(jiān)控安全防范火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)電源和接地供電接地系統(tǒng)供電系統(tǒng)的類型：

TT系統(tǒng)：將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地。

TN-C系統(tǒng)：系統(tǒng)的工作零線和保護(hù)地線共用。

供電系統(tǒng)TN系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)：系統(tǒng)中工作零線和保護(hù)地線一部分是共用的，一部分是分開的。

TN-S系統(tǒng):系統(tǒng)中工作零線和保護(hù)地線是嚴(yán)格分開的。

IT系統(tǒng)：系統(tǒng)的電源端與大地間不直接連接，電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分直接接地。

電氣接地形式供電系統(tǒng)的類型：

TT系統(tǒng)

外露可導(dǎo)電部分L1L2L3N電氣接地形式供電系統(tǒng)的類型：

TN-C系統(tǒng)

外露可導(dǎo)電部分L1L2L3PEN電氣專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)供電系統(tǒng)的類型：

TN-C-S系統(tǒng)

外露可導(dǎo)電部分L1L2L3PENPEN

TN-C-S系統(tǒng)

PEN電氣接地形式供電系統(tǒng)的類型：

TN-S系統(tǒng)

外露可導(dǎo)電部分L1L2L3NPE電氣接地形式供電系統(tǒng)的類型：

IT系統(tǒng)

外露可導(dǎo)電部分L1L2L3PEN阻抗電氣接線形式TN-C-S系統(tǒng)重復(fù)接地做法：

開關(guān)L1L2L3PENL1L2L3NPEN排PE排接地系統(tǒng)裝置一、防雷及接地系統(tǒng)：防雷及接地系統(tǒng)包括：接地裝置、防雷引下線、等電位聯(lián)結(jié)、接閃器四部分內(nèi)容。1、接地裝置施工：接地裝置一般采用建筑物基礎(chǔ)底板鋼筋作為自然接地體，施工時(shí)，要保證各用來作為接地鋼筋的通長(zhǎng)連接，伸縮縫處的接地鋼筋用鍍鋅扁鋼煨成半圓或弓形弧過渡，以保證接地鋼筋在建筑物沉降或伸縮時(shí)保持貫通連接，以形成完整的接地網(wǎng)。利用建筑物基礎(chǔ)底板鋼筋作為自然接地體時(shí)，必須在地面以上設(shè)置接地電阻測(cè)試點(diǎn)，而且，接地電阻測(cè)試點(diǎn)應(yīng)從防雷引下線或接地裝置直接引來，引接處要做好隱檢紀(jì)錄，接地電阻值必須符合設(shè)計(jì)要求。接地系統(tǒng)裝置2、防雷引下線施工：防雷引下線的間距應(yīng)根據(jù)防雷等級(jí)來確定，利用結(jié)構(gòu)主