防雷与防静电PPT精选文档

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静电防护
概述
人们对电的认识最早是从静电开始 的。人们发现两种性质不同的物质 相互摩擦后,就具有了某种吸引力, 例如,用毛皮摩擦琥珀后能吸引纸 屑,这便是静电作用。人们穿着化 纤服装,夜晚在黑暗处脱下时,会 发出闪闪的小火花,并伴有轻微啪 啪声,这是经常可见的静电放电现 象。
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一、静电的产生
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➢阀型避雷器
• 原理:主要部件是间隙和阀片。在正常情况下,火花间隙 阻止线路工频电流通过,但在大气过电压作用下,火花间 隙就被击穿而放电。
• 优缺点:普通阀型避雷器的通流能力不大,因此,不宜想 管型避雷器那样装在雷电活动频繁的地方,而只适宜装在 变电站内。
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源自文库
➢氧化锌避雷器
• 原理:电阻片具有非线性,正常工作电压下,避雷器的电 阻非常大,呈绝缘状态;在过电压时避雷器的电阻非常小, 泄放雷电流;
接地地网剖视图
水平接地体 垂直接地体
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➢防雷装置检查
• 定期检查避雷器其瓷套或绝缘子是否完好,有无 裂纹或破损。
• 检查其外部有无烧损痕迹。 • 引下线各部分连接是否良好。 • 固定避雷器的各种金属是否牢固,各部分腐蚀和
锈蚀情况。 • 对于阀型避雷器,每年雨季前应进行一次预防性
试验。
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四、人身防雷措施

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。
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三、防雷装置
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。
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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
移动基站
TV
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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。
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➢间隙避雷器
• 原理:基于电弧放电技术,当电极间的电压达到一定程度 时,击穿空气电弧在电极上进行放电。
• 优缺点:放电能力强、热稳定性好,但残压高、反应速度 慢、存在续流。
• 应用场合:主要用于缺乏其他避雷器的场合。
主间隙
辅助 间隙
1-圆钢;2-主间隙;3-辅助间隙;4-被保
护物;5-保护间隙
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雷电流在泄放中其磁场在环路中产生的感应电压
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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。
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。
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二、静电的危害
• 静电电击 当人体接近静电体或带静电的人体接近接地体时, 都可能遭到电击,但由于静电能量很小,电击本身 对人体不致造成重大伤害,然而很容易造成坠落等 二次伤害事故。
避雷器有间隙、管型、阀型和氧化锌避雷器
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★当电网由于雷击出现 瞬时脉冲电压时,防雷 器在纳秒内导通 。
★防雷器在纳秒内导通, 将脉冲电压短路于地泄 放,后又恢复为高阻状 态,从而不影响用户设 备的供电。
设 备
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架空线 F
例: 10kV变电所常见防雷保护
架空线
10kV
220/380V
F
T
电缆线 F
• 优点:与阀型避雷器相比具有动作迅速,通流容量大、残 压低、无续流、对大气过电压和操作过电压都起保护作用、 结构简单、可靠性高、寿命长、维护简便等优点。
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➢引下线
引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求,一般采 用圆钢或扁钢,其尺寸和腐蚀要求与避雷带相同。钢绞线其截面 不应小于25MM²,铜导线其截面不小于16MM²。
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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
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电磁感应
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(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。
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雷击电流热效应使设备烧损的事例
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(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。
• 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。
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➢接闪器
• 接闪杆、接闪线、接闪网、接闪带以及建 筑物的金属屋面可作为接闪器。
• 接闪杆主要用来保护露天变配电设备、保 护建筑物和构筑物。
• 接闪线主要用来保护电力线路。 • 接闪网和接闪带主要用来保护建筑物。
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➢避雷器
2)避雷器:用来防止雷电产生的过电压(高 压)沿线侵入变、配电所、建筑物破坏设 备绝缘。安装在被保护设备的引入(高压) 端,其上端接在架空输电线路上,下端接 地。正常时避雷器对地保持绝缘状态,当 线路受雷击时,避雷器间隙被击穿,将雷 电引入大地。雷电流通过后,避雷器间隙 又恢复绝缘状态,系统仍可正常运行。
应沿建筑物外面敷设,经最短途径接地:建筑物有特殊要求 时,可以暗敷,截面应加大一级。
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➢接地装置
接地装置:传统的方法是:互距5m采用长2.5m的规格 为40×40×4mm三根镀锌角钢打入地中并联,并与引下线 连接。
当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4% 及基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时,宜利用 基础内的钢筋作为接地装置。
第九章 防雷与防静电
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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。
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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。 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 。
物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子 是由原子核及其外围电子组成的。两种物质紧密接触再 分离时,一种物质把电子传给另一种物质而带正电,另
一种物质得到电子而带负电,这样就产生了静电。
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➢生产过程中易产生的静电
生产过程中易产生的静电
纸张印刷时或纸张与辊轴的摩擦、橡胶或塑料的碾 磨、传动皮带与皮带轮或辊轴的摩擦; 塑料的压制、上光、挤压; 高电阻率液体在管道中流动,或液体高速喷出管口、 液体注入容器发生的撞击、冲刷或飞溅等; 液化气体或压缩气体,在管道中流动或由管口喷出, 气瓶放出压缩气体或用喷油枪喷漆; 固体物质的粉碎、研磨,悬浮粉尘的高速运动; 混和器中搅拌高阻物质、纺织品的涂胶过程等。
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➢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。
物和设备等的损坏以及人畜伤亡事故。
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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。
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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。
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➢管型避雷器
• 原理:由两个串联间隙组成,一个间隙在大气中,称为外 间隙,其工作就是隔离工作电压,另一个装在气管内,称 为内间隙或者灭弧间隙。
• 优缺点;灭弧能力与工频续流的大小有关,一般不能用来 保护高压电气设备的绝缘,通常用于线路弱绝缘保护和变 电站进线保护。
• 新型管型避雷器几乎没有续流,使用于雷电活动频繁的地 区,尤其是用于农村电网配电设备的保护效果较好。
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• 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。
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遭到雷电袭击的树木、房屋
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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。
• 雷暴时,发电厂变电所工作人员应尽量避免接近容易遭到 雷击的户外配电装置。巡视时,应穿绝缘鞋,并不得靠近 接闪杆和防雷器。
• 雷电时,禁止在室外和室内的架空引入线上进行检修和试 验工作。
• 雷电时,禁止屋外高空检修、试验工作,禁止户外高空带 电作业。
• 雷电时,禁止进行倒闸操作和更换熔断器的工作。 • 雷暴时,非工作人员应尽量减少外出。
避雷装置的作用就是当接闪器接受电流后,经过引下线将 电流导人接地装置进而安全地进人大地,保证建筑物内设 备和人身的安全。至于选择何种防雷措施,则应根据所保 护对象的重要性、当地雷电活动情况进行比较确定。
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避雷针
避雷针设计示意图
接地引上线
说明: 1、接地方法布设如图 2、水平接地体采用4mm*40mm的镀锌扁钢 3、垂直接地体采用5mm*50mm的镀锌角钢 4、将接地引上线用4*40mm镀锌扁钢引至屋顶避雷针
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片状雷电
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线状雷电
5
球状雷电
6
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
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