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第九章 防雷与防静电
概述
雷电是自然界中一种常见 的放电现象，它会破坏建 （构）筑物和各种工农业 设施，同时还会引起火灾 和爆炸事故。雷电放电时 会产生极高的过电压和巨 大的雷电流，不仅能击毙 人畜、还会劈裂树木、电 杆等。
一、雷电的种类
根据雷电的不同形状，雷电大致可分为 片状、线状和球状三种形式。
物和设备等的损坏以及人畜伤亡事故。
二、雷电的危害
雷电可烧毁和损坏各种电气设备和设施， 造成大规模停电；可击毁建具有很大的破 坏力，其破坏作用是多方面的。可引起易 燃、易爆物发生火灾和爆炸事故等。其危 害表现在雷电放电时所存在的各种物理效 应和作用。
我国也是雷暴活动十分频繁的国家。全国有20几个省会城市雷 暴日都在50天以上，最多可达134天。据不完全统计，每年因 雷击造成人员伤亡达3000～4000人，财产损失50～100亿元人 民币。
片状雷电
线状雷电
球状雷电
雷电传播方式
• 在线状雷中直接对建筑物或其他物体放电 产生破坏性的热效应和机械效应的雷电叫
做直击雷；若是落雷处邻近物体因受静电
感应或电磁感应产生高电位引起放电，叫
做感应雷；沿着地面滚动或在空中飘荡， 能通过烟囱、门窗等侵入室内，叫做球形 雷球形雷消失时往往伴有爆炸，造成建筑
SUCCESS
THANK YOU
2019/8/27
接闪器
（1）直击雷的防护包括三部分：接闪器、引下线和 接地体。
接闪器：是指避雷针、避雷线、避雷带、避雷 网的直接接受雷电的部分，以及用作接闪的金属 屋顶、金属构件等。避雷针是指使用最广的一种 接闪器，它是用镀锌圆钢或镀锌钢管焊接制成； 避雷网和避雷带宜用圆钢或扁钢制作；避雷线一 般采用镀锌绞线。避雷网或避雷带应沿屋角、屋 脊、檐角和屋檐等易受雷击的部位敷设。避雷针 是靠它对雷云电场引起的畸变来吸引雷电的，因 此也称为引雷针。
近年来，电子信息系统遭受雷电损失急剧增加，因为电子 技术正向高频率、高速度、微型化、网络化和智能化方向发展。 电磁干扰，特别是雷电电磁脉冲干扰对设备和系统的影响越来 越突出。
另外，随着城市建筑物的增高，收受雷电的几率也增大。 电子信息系统受损后，除直接损失外，间接损失往往很难估量。 因此，信息时代的到来，已使雷电电磁脉冲的防护成为当务之 急。
城镇的建筑物区域，常可以见到一些顶部大面积金属体的建筑物，例如半球形铜 壳装饰成的圆顶楼，用铜材或铁皮包装屋顶的建筑物。当这种建筑物上空有雷云 生成并向下发展下行先导时，由于雷云和先导通道中电荷的感应作用，在建筑物 顶部的金属体上将出现反极性的感应电荷
金属屋面静电感应
架空线静电感应
电磁感应
• 雷电具有很高的电压和很大的电流，同时又 是在极短暂的时间内发生的。因此在它周围的空 间里，将产生强大的磁场。不仅会使处在这一电 磁场中导体感应出较大的电压，并且还会在构成 闭合回路的金属物上（如露天堆垛物捆扎用的铁 皮、铁丝等）产生感应电流。如果这时回路上有 的地方接触电阻较大，就会局部发热或发生火花 放电。这对于存放易燃、易爆物品的建筑物以及 易燃、可燃材料的露天堆场也是非常危险的。
雷电流在泄放中其磁场在环路中产生的感应电压
需做防雷保护的建筑物
• 按照国家防雷规范，公共场所需要做防雷保护的 建筑属于第一、二类民用建筑防雷保护对象。第 一类防雷建筑物主要是具有重大政治意义的建筑 物，如大型会堂、国家的重要机关、展览馆、大 型宾馆、大型体育馆、大型火车站、博物馆等建 筑物。第二类防雷建筑物主要是其他重要或人员 密集的公共建筑，如大型商场、市场、影剧院， 历史上雷害事故较多的地区的较重要建筑物和构 筑物以及高度在15m以上的烟囱、水塔等孤立的高 耸建筑物和构筑物。第一、二类民用建筑物和构 筑物应有防直击雷和防雷电波侵人的措施。
•
第一、二类工业建、构筑物应有防直击
雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施；第三类
工业建、构筑物应有防直击雷和防雷电波侵入的
措施。
三、防雷装置Fra Baidu bibliotek
接闪杆、接闪线、接闪网、接闪带、避雷 器是经常采用的防雷装置。
1）接闪器是利用其高出被保护物的突出地位 把雷电引向自身，然后通过引下线和接地 装置，把雷电流快速引入大地，保护建筑 物和设备。
片状雷电是在云间发生，对人们影响不大；
线状雷电就是比较常见的闪电落雷现象；
球状雷则是一种特殊雷电现象，简称“球雷”。
“球雷”是一种紫色或红色的发光球体，直径从 几毫米到几十米，存在的时间一般为3～5 s。球雷 通常是沿着地面滚动或在空气中飘行，还会通过缝 隙进入室内。“球雷”碰到建筑物便可发生爆炸， 并往往引起燃烧 。
遭到雷电袭击的树木、房屋
感应雷的危害形式
静电感应
• 当金属物处于雷云和大地电场中时，金属物 上会感应出大量的电荷。雷云放电后，云与大地 间的电场虽然消失，但金属物上所产生积聚的电 荷却来不及立即消散，架空线路或导电凸出物上 的感应电荷将转换成强烈的高电压冲击波，往往 高达数万伏，可击穿数十厘米的空气间隙，发生 火花放电。因此，对于存放可燃物品及易燃、易 爆物品的仓库仍是很危险的。
一个雷电的电磁脉冲可影响几公里范围的电子 设备，这也使电子设备受损的几率增大.
MCR 110 kV
ABC Company
数据线缆
电话
230/400 V TV
移动基站
直击雷的危害形式
（1）电效应
雷电放电时，能产生高达数万伏甚至 数十万伏的冲击电压，足以烧毁电力系统 的发电机、变压器等电气设备和线路，引 起绝 缘击穿而发生短路，导致可燃、易 燃、易爆物品着火和爆炸。
• 凡在工业建、构筑物中制造、使用或贮存大量爆 炸物质，或在正常情况下能形成爆炸性混合物， 在电火花作用下会引起爆炸，从而造成巨大破坏 和人身伤亡的，或者有上述特征，但不致引起巨 大破坏或人身伤亡，或只当发生事故时才能造成 巨大破坏和人身伤亡事故的建筑物属于第一、二 类防雷保护对象。除了第一、二类外，其余为第 三类需要防雷保护的工业建、构筑物。
（2）热效应
当几十至上千安的强大雷电流通过导体时， 在极短的时间内将转换成大量的热能。故 在雷电通道中产生的高温，往往会酿成火 灾。
雷击电流热效应使设备烧损的事例
（3）机械效应
由于雷电的热效应，还将使雷电通道中木 材纤维缝隙和其他结构中间缝隙里的空气 剧烈膨胀，同时使水分及其他物质分解为 气体，因而，在被雷击物体内部出现强大 的机械压力，致使被击物体遭受严重破坏 或造成爆炸。
概述
雷电是自然界中一种常见 的放电现象，它会破坏建 （构）筑物和各种工农业 设施，同时还会引起火灾 和爆炸事故。雷电放电时 会产生极高的过电压和巨 大的雷电流，不仅能击毙 人畜、还会劈裂树木、电 杆等。
一、雷电的种类
根据雷电的不同形状，雷电大致可分为 片状、线状和球状三种形式。
物和设备等的损坏以及人畜伤亡事故。
二、雷电的危害
雷电可烧毁和损坏各种电气设备和设施， 造成大规模停电；可击毁建具有很大的破 坏力，其破坏作用是多方面的。可引起易 燃、易爆物发生火灾和爆炸事故等。其危 害表现在雷电放电时所存在的各种物理效 应和作用。
我国也是雷暴活动十分频繁的国家。全国有20几个省会城市雷 暴日都在50天以上，最多可达134天。据不完全统计，每年因 雷击造成人员伤亡达3000～4000人，财产损失50～100亿元人 民币。
片状雷电
线状雷电
球状雷电
雷电传播方式
• 在线状雷中直接对建筑物或其他物体放电 产生破坏性的热效应和机械效应的雷电叫
做直击雷；若是落雷处邻近物体因受静电
感应或电磁感应产生高电位引起放电，叫
做感应雷；沿着地面滚动或在空中飘荡， 能通过烟囱、门窗等侵入室内，叫做球形 雷球形雷消失时往往伴有爆炸，造成建筑
SUCCESS
THANK YOU
2019/8/27
接闪器
（1）直击雷的防护包括三部分：接闪器、引下线和 接地体。
接闪器：是指避雷针、避雷线、避雷带、避雷 网的直接接受雷电的部分，以及用作接闪的金属 屋顶、金属构件等。避雷针是指使用最广的一种 接闪器，它是用镀锌圆钢或镀锌钢管焊接制成； 避雷网和避雷带宜用圆钢或扁钢制作；避雷线一 般采用镀锌绞线。避雷网或避雷带应沿屋角、屋 脊、檐角和屋檐等易受雷击的部位敷设。避雷针 是靠它对雷云电场引起的畸变来吸引雷电的，因 此也称为引雷针。
近年来，电子信息系统遭受雷电损失急剧增加，因为电子 技术正向高频率、高速度、微型化、网络化和智能化方向发展。 电磁干扰，特别是雷电电磁脉冲干扰对设备和系统的影响越来 越突出。
另外，随着城市建筑物的增高，收受雷电的几率也增大。 电子信息系统受损后，除直接损失外，间接损失往往很难估量。 因此，信息时代的到来，已使雷电电磁脉冲的防护成为当务之 急。
城镇的建筑物区域，常可以见到一些顶部大面积金属体的建筑物，例如半球形铜 壳装饰成的圆顶楼，用铜材或铁皮包装屋顶的建筑物。当这种建筑物上空有雷云 生成并向下发展下行先导时，由于雷云和先导通道中电荷的感应作用，在建筑物 顶部的金属体上将出现反极性的感应电荷
金属屋面静电感应
架空线静电感应
电磁感应
• 雷电具有很高的电压和很大的电流，同时又 是在极短暂的时间内发生的。因此在它周围的空 间里，将产生强大的磁场。不仅会使处在这一电 磁场中导体感应出较大的电压，并且还会在构成 闭合回路的金属物上（如露天堆垛物捆扎用的铁 皮、铁丝等）产生感应电流。如果这时回路上有 的地方接触电阻较大，就会局部发热或发生火花 放电。这对于存放易燃、易爆物品的建筑物以及 易燃、可燃材料的露天堆场也是非常危险的。
雷电流在泄放中其磁场在环路中产生的感应电压
需做防雷保护的建筑物
• 按照国家防雷规范，公共场所需要做防雷保护的 建筑属于第一、二类民用建筑防雷保护对象。第 一类防雷建筑物主要是具有重大政治意义的建筑 物，如大型会堂、国家的重要机关、展览馆、大 型宾馆、大型体育馆、大型火车站、博物馆等建 筑物。第二类防雷建筑物主要是其他重要或人员 密集的公共建筑，如大型商场、市场、影剧院， 历史上雷害事故较多的地区的较重要建筑物和构 筑物以及高度在15m以上的烟囱、水塔等孤立的高 耸建筑物和构筑物。第一、二类民用建筑物和构 筑物应有防直击雷和防雷电波侵人的措施。
•
第一、二类工业建、构筑物应有防直击
雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施；第三类
工业建、构筑物应有防直击雷和防雷电波侵入的
措施。
三、防雷装置Fra Baidu bibliotek
接闪杆、接闪线、接闪网、接闪带、避雷 器是经常采用的防雷装置。
1）接闪器是利用其高出被保护物的突出地位 把雷电引向自身，然后通过引下线和接地 装置，把雷电流快速引入大地，保护建筑 物和设备。
片状雷电是在云间发生，对人们影响不大；
线状雷电就是比较常见的闪电落雷现象；
球状雷则是一种特殊雷电现象，简称“球雷”。
“球雷”是一种紫色或红色的发光球体，直径从 几毫米到几十米，存在的时间一般为3～5 s。球雷 通常是沿着地面滚动或在空气中飘行，还会通过缝 隙进入室内。“球雷”碰到建筑物便可发生爆炸， 并往往引起燃烧 。
遭到雷电袭击的树木、房屋
感应雷的危害形式
静电感应
• 当金属物处于雷云和大地电场中时，金属物 上会感应出大量的电荷。雷云放电后，云与大地 间的电场虽然消失，但金属物上所产生积聚的电 荷却来不及立即消散，架空线路或导电凸出物上 的感应电荷将转换成强烈的高电压冲击波，往往 高达数万伏，可击穿数十厘米的空气间隙，发生 火花放电。因此，对于存放可燃物品及易燃、易 爆物品的仓库仍是很危险的。
一个雷电的电磁脉冲可影响几公里范围的电子 设备，这也使电子设备受损的几率增大.
MCR 110 kV
ABC Company
数据线缆
电话
230/400 V TV
移动基站
直击雷的危害形式
（1）电效应
雷电放电时，能产生高达数万伏甚至 数十万伏的冲击电压，足以烧毁电力系统 的发电机、变压器等电气设备和线路，引 起绝 缘击穿而发生短路，导致可燃、易 燃、易爆物品着火和爆炸。
• 凡在工业建、构筑物中制造、使用或贮存大量爆 炸物质，或在正常情况下能形成爆炸性混合物， 在电火花作用下会引起爆炸，从而造成巨大破坏 和人身伤亡的，或者有上述特征，但不致引起巨 大破坏或人身伤亡，或只当发生事故时才能造成 巨大破坏和人身伤亡事故的建筑物属于第一、二 类防雷保护对象。除了第一、二类外，其余为第 三类需要防雷保护的工业建、构筑物。
（2）热效应
当几十至上千安的强大雷电流通过导体时， 在极短的时间内将转换成大量的热能。故 在雷电通道中产生的高温，往往会酿成火 灾。
雷击电流热效应使设备烧损的事例
（3）机械效应
由于雷电的热效应，还将使雷电通道中木 材纤维缝隙和其他结构中间缝隙里的空气 剧烈膨胀，同时使水分及其他物质分解为 气体，因而，在被雷击物体内部出现强大 的机械压力，致使被击物体遭受严重破坏 或造成爆炸。