关于防雷,接地和电气安全的研究（关于防雷接地和电气安全的研究）
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关于防雷、接地和电气安全的研究
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防雷、接地技术的现状和发展趋势是什么？
现代防雷技术的理论基础在于闪电是电流源，防雷的基本途径就是要提供一条雷电流对地泄放的合理的阻抗路径，而不能让其随机性选择放电通道，简言之就是要控制雷电能量的泄放。德国专家希曼斯基在《过电压保护理论与实践中》提出了现代防雷保护的三道防线：外部保护---将绝大部分雷电流直接引入地下泄散；内部保护---阻塞沿电源线或数据线、信号线引入的侵入波；过电压保护----限制被保护设备上雷电过电压幅值。这三道防线相互配合，各尽其职，缺一不可。详细请参见如下资料：
如何学习防雷接地及电气安全技术
高层建筑防雷接地问题讨论
引言： 近年来，高层建筑物大量拔地而起，高层建筑物受雷电的危害较大，比一般建筑物遭雷击的概率要大得多，高层建筑物一旦遭受雷灾，损失往往非常严重，建筑物遭破坏、设备损坏、人员伤亡等大几率存在，因此必须增强防雷意识，加强防雷设计，科学防御，确保建筑物、设备和生命财产的安全。只有通过对其进行综合防雷设计，才可能将雷电灾害降低到最低程度。一般10层以上的居住建筑物和高度超过24 m的其他用途建筑物均为高层建筑；无论是住宅或公共建筑，其总高度大于100 m 者，均为超高层建筑。高层建筑物结构类型主要包括砖石结构、钢筋混凝土结构、剪力墙结构、筒体结构等。高层建筑物的内部设施包括高层建筑物中给排水设备、电力、弱电线路、电子信息设备以及垂直交通（如电梯）等
1雷电的破坏作用
雷电会引起建筑物的损坏，人员伤亡，对电力，电讯等设备造成危害。雷电的破坏作用归纳起来有两种：一是直击雷在建筑物上产生热效应作用和电动力作用；二是雷电流产生的静电感应作用和电磁感应作用以及雷电波入侵作用。
1. 1直击雷
直击雷是雷电直接击在建筑物上。由于雷击时放电电压很高、电流强大,在强大的雷电流通道上,将物体水分受热汽化膨胀,而产生强大的热效应和机械效应,从而使建筑物遭受到破坏,并可能会引起火灾。
1.2感应雷
感应雷有三种情况,第一种情况是指当雷云来临时。地面上的一切物体,尤其是导体,由于静电感应,都聚集起大量与雷电极性相反的束缚电荷,在雷云对地或另一雷云闪击放电时,云中的电荷就会变成自由电荷,从而产生出很高的静电电压其电压幅值可达几万至上百万伏,这种过电压往往会造成建筑物内的导线,接地不良的金属导体和大型的金属设备放电而引起电火花,从而引起火灾,爆炸,危及人身安全或对供电统造成危害。第二种情况是,在雷电闪击时,由于雷电流的变化率大而在雷电流的通道附近就形成一个很强的感应磁场,而对建筑物内的电子设备造成干扰,破坏,又或者使周围的金属构件产生感应电流,以致产生大量的热而引起
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灾。这些危害并不是雷电直接对建筑物放电造成的,因而称为二次雷或感应雷。另外,当架空线遭受直击雷或产生感应雷,其高电位便会沿导线侵入变配电所或屋内,这种雷电波也会对电气设备造成危害或使屋内金属设备放电,而危及其他设备。实际上,这种破坏也多数是由于雷电感应而造成的。
根据有关雷电测试的资料数据确定,雷云的最低高度一般在距地面20米以上这样,就50-100米高层建筑而言,不但其顶部高耸入云,而且其中部也伸入雷云中。由于雷电流的最大峰值能达到几十千安,以至上百千安,雷电通道的温度可达到6000-10000度,甚至更高,雷电闪击时只有几微秒到几十微秒。但其强大的雷电电流将给建筑物造成破坏,同时有可能引起火灾。因此要使高层建筑免遭雷击,完善的防雷接地设计和保质的防雷施工是必不可少的。
2外部防雷措施
建筑物防雷工程是一个系统工程,必须综合考虑将外部防雷措施和内部防雷措施作为整体来统一考虑。外部防雷主要指防直击雷和侧击雷,其作用是保护建筑物本身不受雷击.主要是装置由接闪器，引下线和接地装置构成以及防侧击雷。
2.1接闪器：
接闪器是防直击雷接受雷电流的金属导体,其形式有避雷网(带)、避雷针、金属屋面等。避雷网(带)应沿屋脊、屋角、屋檐、檐角、女儿墙等易受雷击部位敷设,并按建筑物的防雷等级在整个屋面组成不同尺寸要求的网格,见表1。
根据雷击建筑物部位的规律，在建筑物上装设避雷针（网、带），就能可靠吸引强雷和弱雷。屋面避雷网(带)一般采用热镀锌的圆钢或扁钢及热镀锌件,敷设应平正顺直、固定可靠,搭焊长度应满足规定要求。避雷网(带)在经过沉降缝或伸缩缝时应做煨弯补偿处理,避雷带在女儿墙敷设时,一般敷设在女儿墙的中间,当女墙宽度较大时,应将避雷带移向女儿墙的外侧处为宜,因为女儿墙的外沿易受雷击现代高层建筑中也有在屋面上利用金属栏杆做避雷网(带),其材质主要采用钢管或不锈钢管,钢管的壁厚应≮ 2.5 mm,钢管直线段对接,转角等部位应采用圆钢或角钢搭接焊,搭焊长度应满足规范要求,栏杆必须与引下线可靠连通。
突出屋面的金属物体可不装接闪器,但应和屋面防雷网(带)相连;在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器,并与屋面防雷装置相连。由于高层建筑露天设备较多,如冷却塔、卫星接收器、航空障碍灯、排烟口、广告牌及与这些
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设备相关的金属管道等,因此屋面所有金属构件管道都应与避雷装置连接。这些设备与构筑物若不在接闪器保护范围的,应局部加设避雷针或避雷带。例如,建筑屋顶上有一冷却塔,需要防雷保护,首先采用避雷网(带)保护屋面,然后将屋面作为地面,用滚球法确定避雷针的高度。
表一接闪器布置
2.2引下线装置
引下线的作用是传导雷电流经接地极入地，当建筑遭雷击时，强大的雷电流将经过引下线
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