防雷接地培訓海南昌建孔雀山工程部

雷電基礎知識雷電是自然界中一種常見的放電現象，當兩塊帶有不同電荷的積云接近到一定的程度，空間電場超過25—30千伏／厘米時，大氣被擊穿，發生強烈的放電，出現耀眼的閃光。放電時的溫度可達26000℃，空氣受到急劇的膨脹，產生爆炸和雷鳴。雷電的電壓高達幾十萬至幾百萬伏，放電電流可達數十千安到數百千安。但是雷電的放電時間卻極短，主放電僅為50至100微秒，主放電后有一個余輝階段，可持續30—160毫秒，電流在1K安以下。它會破壞建（構）筑物和各種工農業設施，同時還會引起火災和爆炸事故。雷電放電時會產生極高的過電壓和巨大的雷電流，不僅能擊斃人畜、還會劈裂樹木、電桿等。

雷電的分類

根據雷電的不同形狀，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生，對人們影響不大；2、線狀雷電就是比較常見的閃電落雷現象；

3、球狀雷則是一種特殊雷電現象，簡稱“球雷”，特別說明球雷的危害：

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

球雷通常是沿著地面滾動或在空氣中飄行，還會通過縫隙進入室內。

“球雷”碰到建筑物便可發生爆炸，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建筑物或其他物體放電產生破壞性的熱效應和機械效應的雷電叫做直擊雷；

若是落地雷處鄰近物體因受靜電感應或電磁感應產生高電位引起放電，叫做感應雷；

再一種是落地雷時沿架空線和金屬管道引起的高電位，稱為雷電波。

數據線纜TV電話230/400VMCR110kVABCCompany移動基站2km一個雷電的電磁脈沖可影響幾公里范圍的電子設備，這也使電子設備受損的幾率增大.雷電的危害及其火災危險性雷電可燒毀和損壞各種電氣設備和設施，造成大規模停電；可擊毀建具有很大的破壞力，其破壞作用是多方面的。比如構筑物；可引起易燃、易爆物發生火災和爆炸事故等。其危害表現在雷電放電時所存在的各種物理效應和作用。

在雷雨季節，雷擊的危險性加大，這就需我們石化企業要加強現場設備的防雷電管理，不斷完善設備防雷系統，由于有些設備已經使用多年，防雷設施腐蝕情況較為嚴重，有的接地線腐蝕銹斷，還有設備的改造、建構筑物的變動等改變了廠區的雷電保護環境造成了安全生產的隱患。

電氣儀表是弱電系統極易造成雷電的破壞，要定期請專業防雷檢測隊伍開展防雷防靜電設備安全檢查，特別要重點加大對電氣儀表防雷隱患的排查，及時進行整改，才能真正確保各個生產過程中的裝置電氣、儀表等系統正常運行。防雷基礎知識1雷電的危害形式（1）電效應雷電放電時，能產生高達數萬伏甚至數十萬伏的沖擊電壓，足以燒毀電力系統的發電機、變壓器等電氣設備和線路，引起絕緣擊穿而發生短路，導致可燃、易燃、易爆物品著火和爆炸。防雷基礎知識1（2）熱效應當幾十至上千安的強大雷電流通過導體時，在極短的時間內將轉換成大量的熱能。雷擊點的發熱能量可熔化50～200mm3的鋼，故在雷電通道中產生的高溫，往往會釀成火災。（3）機械效應由于雷電的熱效應，還將使雷電通道中木材纖維縫隙和其他結構中間縫隙里的空氣劇烈膨脹，同時使水分及其他物質分解為氣體，因而，在被雷擊物體內部出現強大的機械壓力，致使被擊物體遭受嚴重破壞或造成爆炸。以上三種效應是直接雷擊所造成的，這種直接雷擊所產生的電、熱、機械的破壞作用都很大。（4）靜電感應當金屬物處于雷云和大地電場中時，金屬物上會感應出大量的電荷。雷云放電后，云與大地間的電場雖然消失，但金屬物上所感生積聚的電荷卻來不及立即逸散，因而產生很高的對地電壓。這種對地電壓，稱為靜電感應電壓，往往高達數萬伏，可擊穿數十厘米的空氣間隙，發生火花放電。因此，對于存放可燃物品及易燃、易爆物品的倉庫仍是很危險的。防雷基礎知識1金屬屋面靜電感應架空線靜電感應（5）電磁感應雷電具有很高的電壓和很大的電流，同時又是在極短暫的時間內發生的。因此在它周圍的空間里，將產生強大的交變電磁場。不僅會使處在這一電磁場中導體感應出較大的電動勢，并且還會在構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）產生感應電流。如果這時回路上有的地方接觸電阻較大，就會局部發熱或發生火花放電。這對于存放易燃、易爆物品的建筑物以及易燃、可燃材料的露天堆場也是非常危險的。防雷基礎知識1（6）雷電波侵入雷擊在架空線路、金屬管道上會產生沖擊電壓，使雷電波沿線路或管道迅速傳播。若侵入建筑物內，可造成配電裝置和電氣線路絕緣層擊穿產生短路，或使建筑物內的易燃、易爆物品燃燒和爆炸。防雷基礎知識1雷電感應示（7）防雷裝置上的高電壓對建筑物的反擊作用當防雷裝置接受雷擊時，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、外的電氣設備、電氣線路或其他金屬管道相距很近，它們之間就會產生放電，這種現象稱為反擊。反擊可能引起電氣設備絕緣損壞，金屬管道燒穿，甚至造成易燃易爆物品著火和爆炸。防雷基礎知識1雷擊損壞設備的渠道防雷基礎知識1防雷等級分三個等級：一級建筑防雷---具有特別重要用途的建筑物或超100米的高層建筑二級建筑防雷---重要建筑或50-100高層民用建筑、三級建筑防雷---當年計算雷擊次數大于或等于0．05時、高度超過20m～50m的建筑、高度超高15m的煙囪、水塔等孤立的構筑物、雷害事故嚴重或雷害事故較多地區的較重要建筑、普通底層建筑在雷電活動頻繁地區或強雷區可適當提高建筑物的防雷等級。建筑防雷設計要求：

1)宜在建筑物上的避雷網(帶)或避雷針或由其混合組成的接閃器。避雷網(帶)應沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設，并應在整個屋面組成不大于10m×10m或12m×8m（二類采用10*10或者12*8網格，三類采用20*20或者24*16網格）的網格。避雷針應與避雷帶相互連接。2)引下線不應少于兩根，并應沿建筑物四周均勻或對稱布置，當僅利用建筑物四周的鋼柱或柱子鋼筋作為引下線時，可按跨度設引下線，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大于10Ω。4)防直擊雷接地宜和防雷電感應、電氣設備、信息系統等接地共用同一接地裝置，并宜與埋地金屬管道相連；當不共用、不相連時，兩者間在地中的距離應符合建筑物防雷設計規范要求，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成環形接地體。6）接地電阻Ｒ≤1Ω，建筑周邊設置散流筋，接地電阻不夠時做環形接地或人工接地。

防雷保護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、避雷帶、避雷器等消雷裝置是一種新技術。引導雷電向避雷針放電，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構防雷，主要是整體基礎打接地極、接地帶，形成一個接地網，接地電阻小于10歐，與建筑主體整體鋼筋或鋼構的主體連接。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試點，鋼構應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）、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、避雷網則為網狀。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械強度和熱穩定性，對于針長一米以下者，圓鋼的直徑不得小于12毫米，鋼管的直徑不得小于20毫米，當針長為1～2米時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，架設在架空線路之上，以保護架空線路免受雷擊。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，只是保護范圍小一些。避雷帶和避雷網普遍用來保護建筑物和構筑物免受直擊雷和感應雷的襲擊。避雷帶和避雷網如用圓鋼制作，其鍍鋅圓鋼的直徑不得小于8毫米。如用扁鋼制作，其厚度應大于或等于4毫米，截面積不小于48平方毫米。對于裝設于煙囪頂端的避雷環，其截面積應不小于100平方毫米。避雷帶、避雷網的架設高度，一般距屋面為l00一150毫米，支撐卡的間距為1～1.5米，在屋頂的現降縫處應多留100～200毫米，防止拉斷。避雷針的保護范圍避雷針的保護范圍是根據接閃器的高度而定的，不同形式的避雷針、避雷帶、避雷網等其保護的范圍則各不相同。1．單支避雷針的保護范圍單支避雷針的保護范圍可以看作是一個折線的圓錐形。從針的頂點向下作45℃斜線，構成圓錐形的上半部；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，交點以下構成圓錐的下半部。其地面上的保護半徑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平面上的保護半徑r按下式確定：當hx≥h／2時rx=(h—hx)k

當hx<h／2時rx=(1．5h一2hx)k

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

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

3．多支避雷針的保護范圍三支避雷針的保護范圍以等高時為例。三支避雷針等高時，以三針為頂點的三角形外側保護范圍仍按單支和雙支避雷針確定。如果每兩針之間都能滿足bx≥O的條件，則認為三角形全部面積在三針聯合保護范圍之內。對于四支以上等高避雷針的保護范圍可以分成幾組三支等高避雷針，按三針確定其保護范圍。三支等高避雷針在hx平面上的保護范圍。以三針為頂點的三角形外側保護范圍仍按單支和兩支避雷針確定。如果每兩針之間都能滿足bx≥O的條件，則認為三角形全部面積在三針聯合保護范圍之內。2）引下線：用于將雷電流從接閃器傳導至接地裝置的導體

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

注意：采用多根引下線和多處接地時，為了便于檢查各引下線和測量各接建、構筑物的類別工業第一類工業第二類工業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：除獨立避雷針外，防雷接地裝置可以和其它接地裝置共用，但應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筑物入口、出口、人行道的距離不應小于3米。當因條件所限小于3米時，應采取接地體局部深埋或隔以瀝青絕緣層或敷設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體或導體群，其作用是安全散流閃電電流使其泄入大地，土壤電阻率、土層結構、含水情況以及可施工面積等因數決定了接地網形狀、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體，應根據地網所在地的土壤電阻率、土層分布等地質情況進行準確設計。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構、管道和設備作為接地體，如果自然接地體的電阻能滿足要求并不對自然接地體產生安全隱患，在沒有強制規范時就可以用來做接地體。5）接地網：由垂直和水平接地體組成的具有泄流和均壓作用的網狀接地裝置。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地電阻的總和，成為接地裝置的接地電阻，其數值等于接地裝置對地電壓與通過接地體流入地中電流的比值。同時接地電阻也是恒量接地裝置水平的標志。建筑電氣工程變配電

動力電氣工程照明

防雷及接地

建筑電氣電梯工程通信網絡信息網絡綜合布線智能建筑設備監控安全防范火災報警及消防聯動電源和接地供電接地系統供電系統的類型：

TT系統：將電氣設備的金屬外殼直接接地。

TN-C系統：系統的工作零線和保護地線共用。

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

TN-S系統:系統中工作零線和保護地線是嚴格分開的。

IT系統：系統的電源端與大地間不直接連接，電氣設備外露可導電部分直接接地。

電氣接地形式供電系統的類型：

TT系統

外露可導電部分L1L2L3N電氣接地形式供電系統的類型：

TN-C系統

外露可導電部分L1L2L3PEN電氣專業基礎知識供電系統的類型：

TN-C-S系統

外露可導電部分L1L2L3PENPEN

TN-C-S系統

PEN電氣接地形式供電系統的類型：

TN-S系統

外露可導電部分L1L2L3NPE電氣接地形式供電系統的類型：

IT系統

外露可導電部分L1L2L3PEN阻抗電氣接線形式TN-C-S系統重復接地做法：

開關L1L2L3PENL1L2L3NPEN排PE排接地系統裝置一、防雷及接地系統：防雷及接地系統包括：接地裝置、防雷引下線、等電位聯結、接閃器四部分內容。1、接地裝置施工：接地裝置一般采用建筑物基礎底板鋼筋作為自然接地體，施工時，要保證各用來作為接地鋼筋的通長連接，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保持貫通連接，以形成完整的接地網。利用建筑物基礎底板鋼筋作為自然接地體時，必須在地面以上設置接地電阻測試點，而且，接地電阻測試點應從防雷引下線或接地裝置直接引來，引接處要做好隱檢紀錄，接地電阻值必須符合設計要求。接地系統裝置2、防雷引下線施工：防雷引下線的間距應根據防雷等級來確定，利用結構主