防雷知识培训

增强安全意识，防御雷电灾害雷电灾害是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一，也是目前中国十大自然灾害之一。

据有关部门统计，全世界平均每分钟发生雷暴2000次，每年因雷击造成的人员伤亡超过万人，所导致的火灾、爆炸等时有发生。

我国也十分频繁，受灾率高，造成的损失十分严重。

夏季来临，又到雷暴高发期，我们必须增强防范意识，积极采取防范措施，确保防雷安全。

一、术语和定义：1、接闪器：直接截受雷击的避雷针、避雷带（线）、避雷网，以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。

2、引下线：连接接闪器与接地装置的金属导体。

3、接地装置：接地体和接地线的总合。

4、接地体：埋入土壤或混凝土基础中作散流用的导体。

5、接地线：从引下张断接卡或换线处至接地体的连接导体；或从接地端子、等电位连接带至接地装置的连接导体。

6、均压环：较高建筑物为均衡电位和防侧击雷而沿建筑物四周设置的水平避雷带。

7、等电位连接：将分开的装置、各导电物体用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。

8、电涌保护器（SPD）：用于限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件，它至少含有一非线性元件。

9、防雷装置：接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器（SPD）及其他连接导体的总和。

10、共用接地系统：一建筑物接至接地装置的所有互相连接的金属装置，包括防雷装置。

11、接地电阻：接地体对地电阻和接地线电阴的总和，称为接地装置的接地电阻，接地电阻的数值等于接地装置对地点电压与通过接地体流入地中电流的比值。

二、雷电的形成雷电是大气中的放电现象，多形成在积雨云中，积雨云随着温度和气流的变化会不停地运动，运动中磨擦生电，就形成了带电荷的云层，某些云层带有正电荷，另一些云层带有负电荷。

两种云层形成一个电位差。

当电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就是我们常见的闪电现象。

闪电的的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。

闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。

一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站的输出功率。

放电过程中，由于闪电中温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。

三、雷电的种类及其危害雷击有极大的破坏力，其破坏作用是综合的，包括电性质、热性质和机械性质的破坏。

根据雷电产生和危害特点的不同，雷电可分为以下四种：1.直击雷直击雷是云层与地面凸出物之间的放电形成的。

直击雷可在瞬间击伤击毙人畜。

巨大的雷电流流入地下，令在雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压，可能直接导致接触电压或跨步电压的触电事故。

直击雷产生的数十万至数百万伏的冲击电压会毁坏发电机、电力变压器等电气设备绝缘，烧断电线或劈裂电杆造成大规模的停电，绝缘损坏可能引起短路导致火灾或爆炸事故。

另外，直击雷的巨大的雷电流通过被雷击物，在极短的时间内转换成大量的热能，造成易燃物品的燃烧或造成金属熔化飞溅而引起火灾。

2.球形雷球形雷是一种球形。

发红光或极亮白光的火球，运动速度大约为2m／s。

球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内，极其危险。

3．雷电感应，也称感应雷雷电感应分为静电感应和电磁感应两种。

静电感应是由于雷云接近地面，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷所致。

在雷云与其他部位放电后，凸出物顶部的电荷失去束缚，以雷电波形式，沿突出物极快地传播。

电磁感应是由于雷击后，巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场所致。

这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压，从而损坏电气设备。

4．雷电侵入波雷电冲击波是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。

雷电侵入波可毁坏电气设备的绝缘，使高压窜入低压，造成严重的触电事故。

属于雷电侵入波造成的雷电事故很多，在低压系统这类事故约占总雷害事故的70% 。

例如，雷雨天，室内电气设备突然爆炸起火或损坏，人在屋内使用电器或打电话时突然遭电击身亡都属于这类事故。

四、雷电对天然气场站的影响4.1雷电对仪表控制系统的影响雷电从形式上可分为直接雷击与感应雷击两种，对仪表控制系统可能产生的危害分为下列几种。

1）直接雷击。

雷电直接击中现场仪表设备或与之连接的管路，通常会损坏仪表的传感器模件并且可能损坏变送器的控制主板。

雷电流在沿仪表支架流入大地的过程中，产生强大的感应磁场，能通过信号传输线路耦合到控制室设备，损坏控制设备。

2）感应雷击。

一种是静电感应。

当雷云来临时，地面物体尤其是导体聚积大量电荷产生放电，放电电流若进入现场仪表和用电设备，将造成设备损坏。

另一种是电磁脉冲辐射。

雷电流在其通道周围的空间产生电磁场，向外辐射电磁波，耦合到控制室的控制设备以及各类金属导体上，产生感应电动势或感生电流，将造成设备故障或损坏，甚至使控制系统失灵。

3）雷电过电压侵入。

直接雷击或雷电感应都可能使导线或金属管道产生过电压，过电压沿各种金属管道、电缆槽、电缆线路就可能将高电位引入仪表控制系统造成干扰甚至损坏。

4）反击。

防雷装置接闪时，强大的瞬间雷电流通过引下线流入接地装置，由于大地电阻的存在，雷电电荷不可能快速向大地泄放，因而会引起局部地电位上升（可能成百上千伏），如果仪表控制系统的接地体与该点没有足够安全距离，它们之间就会产生放电，造成反击电流，可直接击穿在用电器的绝缘部分，对控制系统产生干扰乃至破坏。

4.2雷电对管道的影响场站工艺管道的地面部分及跨越管道，相对于整个埋地管道而言都是优良的接闪器。

当管道附近上空即将产生雷电时，其下方大面积的地面形成一个静电场，埋地管道也同大地一样表面感应出相反的电荷，当电荷积累到一定程度而又具备了放电条件时，会出现一次强烈的放电过程。

此时，云地电荷迅速消失，地电荷变为零。

但是，由于PE三层优良的绝缘性能，管道感应电荷的泄放速度很慢，一旦发生管道的局部放电，其他部位的感应电荷也将随之对地消散，于是在管道内形成一股强大的电流。

对于绝缘层电阻较低的管道，电流会通过绝缘层的漏点大量消散，不会产生大的破坏力；而对于绝缘层性能很好的管道，当这种浪涌不能通过绝缘层本身的漏点快速泄放入地时，管道上绝缘或接触不良的部位就产生高电压，引起二次放电，这就是输气管道设备、设施遭受雷电破坏的主要原因。

金属管道本身是一个良导体，很容易成为较大的直击雷电的泄放通道而发生雷击现象。

此外，管道阴极保护设备、防蚀电源也经常遭受雷电的袭击，受损的组件主要为放电管、电容、集成电路、保险丝等。

最严重的可以将设备的主板烧毁。

阴极保护设备通过阴极电缆和零位接阴电缆与管道直接连通，是管道上直击雷和感应雷所产生的雷电电流最方便和直接的泄放通道，如果雷电击中设备就会很容易对管道造成危害。

五、人身防雷措施雷击虽然是不可避免的自然灾害。

但采取科学预防措施，能有效地避免人身触雷事故的发生。

5.1当雷电发生时您如果还在户外，要注意下面几点：1、不宜在山顶、山脊或建筑物顶部停留。

2、不宜在铁栅栏、金属晒衣绳、架空金属体以及铁路轨道附近停留。

要远离各种天线、电线杆、高塔。

3、不宜在室外游泳池、湖泊、海滨游泳。

4、不宜在孤立的大树或烟囱下停留。

5、不宜开帆布蓬车、拖拉机、摩托车、骑自行车。

6、在空旷场地不宜打伞，不宜把金属工具（如铁锹、锄头等）、羽毛球拍、高尔夫球杆等扛在肩上。

要穿塑料等不侵水的雨衣；要走的慢些，步子小些。

7、应迅速躲入有防雷设施保护的建筑物内，或有金属顶的各种车辆内。

8、为了防止反击事故和跨步电压伤人，要远离建筑物的避雷针及其接地引下线。

9、如果不具备以上条件，应立即双膝下蹲，向前弯曲，双手抱膝。

5.2如果雷暴发生时您正在有防雷设施的建筑物附近，也应注意以下几点：1、不宜在建筑物朝天面上活动，因为当朝天平面发生直接雷击时，强大的电流可导致人员伤亡。

2、紧闭门窗，防止危险的侧击雷和球形闪电侵入。

3、家庭使用电脑、彩电、音响、影碟机等弱电设备不要靠近外墙，雷电发生时最好不使用这些设备。

4、雷暴时，不要靠近室内的金属设备如暖气片、自来水管、下水管；要尽量离开电源线、电话线、广播线，切勿接触天线，远离带电设备或其他类似金属装置。

以防止这些线路和设备对人体的二次放电。

另外，不要穿潮湿的衣服，不要靠近潮湿的墙壁。

另外事先掌握天气形势，如收听、收看天气预报，就能预估出现雷电的风险，并采取预防措施，避免或减少因雷击造成人身伤害及财产损失。

六、管道防雷措施6.1阀室防雷阀室内主要有仪表、主管道阀门、放空立管阀门等设备。

主管道贯穿阀室，放空阀门经埋地管线再经过绝缘接头连至远处放空立管；自控专业要求仪表接地电阻小于等于４欧姆；主管道外防腐保护采用三层ＰＥ外加电流法．放空等分支管线采用液体涂料牺牲阳极法。

采取在阀室墙上设避雷带作为接闪器，避雷带引下线与沿阀室周边的一圈接地网相连，引下线间距不大于12m(二类防雷为18m)。

在室内地面上安装的放空管线经防爆型极保护器与接地网相连，保证了直埋地金属管道防雷保护和防腐保护。

为了保证室内管底部设集中接地装置，接地电阻不大于10欧姆，保证放空立管的安全。

6.2站场管道防雷主管道进出站场处设有绝缘接头，站内管道防腐采用液体涂料牺牲阳极阴极保护，自控仪表接地电阻要求小于等于4欧姆。

工艺装置区防雷保护措施采取在工艺装置区设接地电阻不大于4欧姆的接地网，管道绝缘接头处跨接防爆型地极保护器，在装置区内部将管道、工艺装置、自控仪表与接地网连接，其接地装置采用与管道牺牲阴极保护材料相同，使接地和阴极保护合二为一。

七、天然气站场防雷措施一个完善的防雷工程应包括：①外部防雷装置（接闪器、引下线和接地装置）承接50%以上的雷电流并将其泄入大地；②采用等电位连结、屏蔽、防闪络技术和装置，阻塞雷电波沿金属导线和空间电磁场入侵的途径；③电涌保护，利用某些元件的非线性特性，组成电涌保护器（SPD）并将其连结在配电和信号线路中，将累计产生的过电压和过电流通过SPD泄入大地。

这3个系统缺一不可。

下面以仪表控制系统为例进行介绍。

治理侵入仪表控制系统雷电危害的措施主要包括接闪、分流、均压、接地和屏蔽等。

这些措施必须综合运用，才能真正达到仪表系统的防雷。

1接闪直接雷击的防护主要由建筑物的防雷装置实现，现场仪表系统的防雷，应和周围输气设备的防雷措施一起设计。

2均压当雷击发生时，在雷电瞬态电流所经过的路径上将会产生瞬态电位升高，使该路径与周围的金属物体之间形成瞬态电位差，如果这种瞬态的电位差超过了两者之间的绝缘耐受强度，就会导致介质的击穿放电，这种击穿放电能直接损坏仪表设备，也能产生电磁脉冲，干扰仪表系统的正常运行。

为了消除雷电瞬态电流路径与金属物体之间的击穿放电，可以将所有现场仪表的金属外壳、构架、生产装置的金属设备、设施、仪表控制室内的设备、组件和元件的金属外壳、金属设施连接在一起，并且与仪表控制室的防雷接地系统相连接，形成完善的等电位连接。