雷擊防護技術（注安備考）原創2017-09-18彭益石深圳龍崗一石安全工作室一、防雷措施1.建筑物防雷的分類⑴第一類防雷建筑物，1） 凡制造、使用或儲存火炸藥及其制品的危險建筑物，因電火花而引起爆炸、爆轟，會造成巨大破壞和人身傷亡者。2） 具有0區或20區爆炸危險場所的建筑物。3） 具有1區或21區爆炸危險場所的建筑物，因電火花而引起爆炸，會造成巨大破壞和人身傷亡者。（2） 第二類防雷建筑物1） 國家級重點文物保護的建筑物。2） 國家級的會堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站和飛機場、國賓館，國家級檔案館、大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物。3） 國家級計算中心、國際通訊樞紐等對國民經濟有重要意義的建筑物。4） 國家特級和甲級大型體育館。5） 制造、使用或儲存火炸藥及其制品的危險建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者，。6） 具有1區或21區爆炸危險場所的建筑物，。且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。7） 具有2區或22區爆炸危險場所的建筑物。8） 有爆炸危險的露天鋼質封閉氣罐。9） 預計雷擊次數大于0.05次/a的部、省級辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災危險場所。10） 預計雷擊次數大于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業建筑物。（3） 第三類防雷建筑物1） 省級重點文物保護的建筑物及省級檔案館。2） 預計雷擊次數大于或等于0.01次/a且小于或等于0.05次/a的部、省級辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災危險場所。3） 預計雷擊次數大于或等于0.05次/a且小于或等于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業建筑物。4）在平均雷暴日大于15d/a的地區，高度在15m及以上的煙囪：水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地區，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。■防雷技術分類1） 外部防雷。即針對直擊雷的防護，不包括防止外部防雷裝置受到直接雷擊時向其他物體的反擊。2） 內部防雷。包括防雷電感應、防反擊以及防雷擊電涌侵入和防生命危險；3） 防雷擊電磁脈沖。是對建筑物內電氣系統和電子系統防雷電流引發的電磁效應，包含防經導體傳導的閃電電涌和防輻射脈沖電磁場效應。■防雷裝置⑴外部防雷裝置。指用于防直擊雷的防雷裝置，由接閃器、引下線和接地裝置組成。1） 接閃器。接閃桿（避雷針）、接閃帶（避雷帶）、接閃線（避雷線）、接閃網（避雷網）以及金屬屋面、金屬構件等均為常用的接閃器。接閃器是利用其高出被保護物的地位把雷電引向自身，起到攔截閃擊的作用，通過引下線和接地裝置，把雷電流泄入大地，保護被保護物免受雷擊。接閃器的保護范圍按滾球法確定。滾球法是假設以一定半徑的球體，沿需要防直擊雷的部位滾動，當球體只觸及接閃器（包括被利用作為接閃器的金屬物），和地面（包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物），而不觸及需要保護的部位時，則該部分就得到接閃器的保護。此時對應的球面線即保護范圍的輪廓線。滾球的半徑按建筑物防雷類別確定，一類為30m、二類為45m、三類為60m。2） 引下線。是連接接閃器與接地裝置的圓鋼或扁鋼等金屬導體，用于將雷電流從接閃器傳導至接地裝置。引下線應滿足機械強度、耐腐蝕和熱穩定的要求。防直擊雷的專設引下線距建筑物出入口或人行道邊沿不宜小于3m。3） 接地裝置。是接地體和接地線的總合，用于傳導雷電流并將其流入大地。除獨立接閃桿外，在接地電阻滿足要求的前提下，防雷接地裝置可以和其他接地裝置共用。防雷接地電阻通常指沖擊接地電阻。沖擊接地電阻一般不等于工頻接地電阻，這是因為極大的雷電流自接地體流入土壤時，接地體附近形成很強的電場，擊穿土壤并產生火花，相當于增大了接地體的泄放電流面積，減小了接地電阻。沖擊接地電阻一般都小于工頻接地電阻。土壤電阻率越高，雷電流越大，以及接地體和接地線越短，則沖擊接地電阻減小越多。擊接地電阻不應大于10Q（2）內部防雷裝置。由屏蔽導體、等電位連接件和電涌保護器等組成。對于變配電設備，常采用避雷器作為防止雷電波侵入的裝置。1） 屏蔽導體。通常指電阻率小的良導體材料，如建筑物的鋼筋及金屬構件；電氣設備及電子裝置金屬外殼；電氣及信號線路的外設金屬管、線槽、外皮、網、膜等。由屏蔽導體可構成屏敝層，當空間干擾電磁波入射到屏蔽層金屬體表面時，會產生反射和吸收，電磁能量被衰減，從而起到屏蔽作用。2） 等電位連接件。包括等電位連接帶、等電位連接導體等。利用其可將分開的裝置、諸導電物體連接起來以減小雷電流在它們之間產生的電位差。3） 電涌保護器（SPD）。指用于限制瞬態過電壓和分泄電涌電流的器件。其作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬態過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內，或將強大的雷電流泄流入地，防止設備或系統遭受閃電電涌沖擊而損壞。電涌保護器的類型和結構按不同的用途有所不同，但它至少包含一個非線性元件。放電間隙、充氣放電管、晶體閘流管等非線性元器件在無電涌出現時為高阻抗，當出現電壓電涌時突變為低阻抗，由這類非線性元件作為基本元件的電涌保護器稱為“電壓開關型”或“克羅巴型”電涌保護器。壓敏電阻和抑制二極管等非線性元器件在無電涌出現時為高阻抗，隨著電涌電流和電壓的增加，阻抗跟著連續變小，由這類非線性元件作為基本元件的電涌保護器稱為“限壓型”或“箝壓型”電涌保護器。由電壓開關型元件和限壓型元件組合而成的電涌保護器，其特性隨所加電壓的特性可以表現為電壓開關型、限壓型或兩者皆有，被稱為“組合型”電涌保護器。4） 避雷器。避雷器是用來防護雷電產生的過電壓沿線路侵入變配電所或建筑物內，以免危及被保護電氣設備的絕緣。按其結構，避雷器主要分為閥型避雷器和氧化鋅避雷器等。閥型避雷器上端接在架空線路上，下端接地。正常時，避雷器對地保持絕緣狀態；當雷電沖擊波到來時，避雷器被擊穿，將雷電引入大地；沖擊波過去后，避雷器自動恢復絕緣狀態。氧化鋅避雷器利用了氧化鋅閥片理想的非線性伏安特性，即在正常工頻電壓下呈高電阻特性，而在大電流時呈低電阻特性，限制了避雷器上的電壓。其具有無間隙、無續流、殘壓低等優點,被廣泛使用。■防雷措施各類防雷建筑物均應設置防直擊雷的外部防雷裝置并應采取防閃電電涌侵入的措施。此外，各類防雷建筑物還應設內部防雷裝置。在建筑物的地下室或地面層處，建筑物金屬體，金屬裝置，建筑物內系統，進出建筑物的金屬管線等物體應與防雷裝置做防雷等電位連接。并且，尚應考慮外部防雷裝置與建筑物金屬體、金屬裝置、建筑物內系統之間的間隔距離。根據不同雷電種類，各類防雷建筑物所應采取的主要防雷措施要求如下。⑴直擊雷防護第一類、第二類和第三類防雷建筑物均應設置防直擊雷的外部防雷裝置；高壓架空電力線路、變電站等也應采取防直擊雷的措施。直擊雷防護的主要措施是裝設接閃桿、架空接閃線或網。接閃桿分獨立接閃桿和附設接閃桿。獨立接閃桿是離開建筑物單獨裝設的，接地裝置應當單設。第一類防雷建筑物的直擊雷防護，要求裝設獨立接閃桿、架空接閃線或網。第二類和第三類防雷建筑物的直擊雷防護措施，宜采用裝設在建筑物上的接閃網、接閃帶或接閃桿，或由其混合組成的接閃器。閃電感應防護第一類防雷建筑物和具有爆炸危險的第二類防雷建筑物均應采取防閃電感應的防護措施。閃電感應的防護主要有靜電感應防護和電磁感應防護兩方面。靜電感應防護一為了防止靜電感應產生的過電壓，應將建筑物內的設備、管道、構架、鋼屋架、鋼窗、電纜金屬外皮等較大金屬物和突出屋面的放散管、風管等金屬物，均應與防閃電感應的接地裝置相連。對第二類防雷建筑物可就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設備的保護接地裝置上，可不單接接地裝置。電磁感應防護一為了防止電磁感應，平行敷設的管道、構架和電纜金屬外皮等長金屬物，其凈距小于100mm時，應采用金屬線跨接，跨接點之間的距離不應超過30m;交叉凈距小于100mm時，其交叉處也應跨接。當長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻大于0.03Q時，連接處也應用金屬線跨接。在非腐蝕環境下，對于不少于5根螺栓連接的法蘭盤可不跨接。防電磁感應的接地裝置也可與其他接地裝置共用。閃電電涌侵入防護第一、第二和第三類防雷建筑物均應采取防閃電電涌侵入的防護措施。屬于閃電電涌侵入造成的雷害事故很多。在低壓系統，這種事故占總雷害事故的70%以上。室外低壓配電線路宜全線采用電纜直接埋地敷設，在入戶處應將電纜的金屬外皮、鋼管接到等電位連接帶或防閃電感應的接地裝置上，在入戶處的總配電箱內是否裝設電涌保護器應根據具體情況按雷擊電磁脈沖防護的有關規定確定。當難于全線采用電纜時，不得將架空線路直接引入屋內，允許從架空線上換接一段有金屬鎧裝(埋地部分的金屬鎧裝要直接與周圍土壤接觸)的電纜或護套電纜穿鋼管直接埋地引入。這時，電纜首端必須裝設戶外型電涌保護器并與絕緣子鐵腳、金具、電纜金屬外皮等共同接地，入戶端的電纜金屬外皮、鋼管必須接到防閃電感應接地裝置上。人身防雷雷雨天氣情況下，人身防雷應注意的要點如下。1） 為了防止直擊雷傷人，應減少在戶外活動時間，盡量避免在野外逗留。應盡量離開山丘、海濱、河邊、池旁，不要暴露于室外空曠區域。不要騎在牲畜上或騎自行車行走；不要用金屬桿的雨傘，不要把帶有金屬桿的工具如鐵鍬、鋤頭扛在肩上。避開鐵絲網、金屬曬衣繩。如有條件應進入有寬大金屬構架、有防雷設施的建筑物或金屬殼的汽車和船只。2） 為了防止二次放電和跨步電壓傷人，要遠離建筑物的接閃桿及其接地引下線；遠離各種天線、電線桿、高塔、煙囪、旗桿、孤獨的樹木和沒有防雷裝置的孤立小建筑等。3） 雷雨天氣情況下，室內人身防雷應注意的要點有：1人體最好離開可能傳來雷電侵入波的照明線、動力線、電話線、廣播線、收音機和電視機電源線、收音機和電視機天線1.5m以上，盡量暫時不用電器，最好拔掉電源插頭。不要靠近室內的金屬管線，如暖氣片、自來水管、下水管等，以防止這些導體對人體的二次放電。關好門窗，防止球形雷竄入室內造成危害。二.試題解析（2011年第12題）雷擊有電性質、熱性質、機械性質等多方面的破壞作用，并產生嚴重后果，對人的生命、財產構成很大的威脅。下列各種危險危害中，不屬于雷擊危險危害的是（）A引起變壓器嚴重過負載 B燒毀電力線路C引起火災和爆炸 D使人遭受致命電擊【答案】：A【解析】：《安全生產技術》第73頁電性質的破壞作用。破壞高壓輸電系統、毀壞發電機、電力變壓器等電氣設備的絕緣，燒斷電線或劈裂電桿，造成大規模停電事故；絕緣損壞可能引起短路，導致火災或爆炸事故；二次放電的電火花也可能引起火災或爆炸，二次放電也可能造成電擊，傷害人命；形成接觸電壓電擊和跨步電壓導致觸電事故；雷擊產生的靜電場突變和電磁輻射，干擾電視電話通訊，甚至使通訊中斷；雷電也能造成飛行事故。②（2011年第19題）建筑物防雷分類是按照建筑物的重要性、生產性質、遭受雷擊的可能性和后果的嚴重性進行的.在建筑物防類別的劃分中，電石庫應劃為第（）類防雷建筑物.A一B二 C三D四【答案】：A

【解析】：《安全生產技術》第98頁第一類防雷建筑物的舉例中，包括了火藥制造車間、乙炔站、電石庫、汽油提煉車間等。③（2011年第21題）針對直擊雷、電磁感應雷、靜電感應雷，雷電行進波（沖擊波）所帶來的危害方式，人們設計了多種防雷裝置。下列防雷裝置中，用于直擊雷防護的是（）。A閥型避雷器 B易擊穿間隙C電涌保護器 D避雷針（接閃桿）【答案】：D【解析】：《安全生產技術》第101頁直擊雷的主要措施是裝設接閃桿、架空接閃線。（2012年第17題）?有一種防雷裝置，當雷電沖擊波到來時，該裝置被擊穿，將雷電流引入大地，而在雷電沖擊波過去后,該裝置自動恢復絕緣狀態，這種裝置是（ ）接閃器B.接地裝置C.避雷針D.避雷器【答案】：D（2013年第18題）下圖是探照燈柱的圖示。為了防雷，在原有探照燈柱上加設了一支避雷針（接閃桿），后來又安裝了監控設備。現狀態不符合安全要求的裝置是（）。A、D和E B、C和AC、BC、B和DD、B和C【答案】：B⑥（2014年第18題）雷電是大氣中的一種放電現象，具有雷電流幅值大、雷電流陡度大、沖擊性強、沖擊過電壓高等特點。下列關于雷電破壞作用的說法中,正確的是（）。破壞電力設備的絕緣引起電氣設備過負荷造成電力系統過負荷引起電動機轉速異常【答案】:A

（2014年第20題）直擊雷、閃電感應（雷電感應、感應雷）、球形雷（球雷）、雷擊電磁脈沖都可能造成嚴重事故。下列關于避雷針安全作業的描述中,正確的是（）。避雷針能防閃電靜電感應避雷針能防直接雷避雷針能防閃電靜電感應避雷針能防直接雷避雷針能防閃電電磁感應避雷針能防雷擊電磁脈沖B.C.D.【答案】:B（2015年第16題）雷電放電，特別是積