雷电的危害性分析及预防措施

雷电的危害性分析及预防措施

打雷闪电多发生在夏季，是从积雨云中发展起来的自然放电现象。积雨云起电的原因有许多说法，大多数认为是云中的霰粒与冰晶摩擦或霰粒使温度低于0℃的云滴在它上面碰撞而冻结，并在碰冻时表面飞出碎屑而引起。当冰晶的两头间谍有差异时热的一头氢离子扩散速度比氢氧根离子快而带负电，冷的一端则带正电，一旦冰晶断裂正负电将分居二个小残粒上。另一方面云滴在霰粒表面碰冻时冰壳外表面带正电内表面带负电，当外壳破碎时，破碎的壳屑带正电而霰粒表面带上负电，碎壳因细小受上升力的推动而积于云的上部，霰粒则因较重而聚积于云的底部而形成电位差，当电位差达到几百米几千伏时，便有游泳雷声条条闪电，这就是雷电。云层与云层之间放电，虽然有很大的声响和强烈的闪电，对人们危害不大，只有云层对大地放电才会使建筑物、电气设备或人畜等受到破坏和伤亡，其破坏作用由以下三方面引起：

(一) 直接雷击：是雷云直接对地面物体放电，雷击的时间虽然很短，只有万分之几到百分之几秒，但有很大的电流通过，可达100∽200千安，使空气温度骤然升到摄氏1∽2万度，产生强烈的冲击波，造成房屋损坏，人畜伤亡。当雷电流通过有电阻或电感物体时，能产生很大的电压降和感应电压，破坏绝缘，产生火花，使设备损坏，甚至引起燃烧、爆炸、使危害进一步扩大。

(二) 感应放电：是附近落雷所引起的电磁作用的结果，可分类静电感应和电磁感应两种：

静电感应是由于建筑物上空有雷云时，建筑物会感应出与雷云所带电负荷相反的电荷，雷云向地面开始放电后，在放电通路中的电荷迅速中和，但建筑物顶部的电荷不能立刻流散入地，便形成很高的电位，造成在建筑物内的电线、金属设备、金属管道放电，引起火灾、爆炸和人身事故。电磁感应是当雷电流通过金属体入地时，形成强大的磁场，能使附近的金属导体感应出高电势，在导体回路的缺口引起火花。

(三) 由架空线路引入高电位：架空线路在直接雷击或在附近落雷而感应过电压时，如不设法在路途使大量电荷流散入地，就会沿架空线路引进屋内，造成房屋损坏或电气设备绝缘击穿等现象。

电力工业方面和雷害的斗争取得了积极的成果，但远未结束，其防雷措施有：

(一) 装设避雷针以防止直接雷击。避雷针的最上部是受雷端，一般用镀锌或镀铬的铁棒、钢管制成，它安装的高度必须高出被保护的建筑物。中间部分是导雷线，收雷电流引入地下。用一定截面的镀锌钢索或扁铁制成。最下部分是接地体。与引雷线连接，将雷电流引导到大地，用角钢或钢管焊接成。埋入地下。当雷云临近建筑物或设备时，它所感应的静电荷，可以过导雷线由尖端放电与雷电互相中和，避免发生雷击。使遇到直接雷击，也容易把雷电流导入大地，使建筑物或设备不致受损害。(安全管理交流#url#)

(二) 安装防雷羊角间隙。这量一种简易的防雷保护措施，用在一般建筑物的进户线上。它的间隙为2-3毫米，当有过电压侵入时，羊角间隙放电，将雷电流引入大地，对保护电度表和电流互石感器等效果很好具价格便宜，安装容易。

(三) 安装避雷器。常用的是阀型避雷器它的主要元件为火花间隙和阀片，电阻阀片是用碳化硅装成。避雷器一端接输配线路，另一端可靠接地。在正常情况下火花间隙将线路与大地隔开。当有雷电过电压发生时，火花间隙被击穿放电，阀片电阻下降，雷电流通过阀片入地，使被保护设备免遭损害。过电流下降时，阀片电阻上升，又恢复正常状态。这种避雷器大多用于变电所的防雷保护。

(一) 为了避免由雷电所引起的静电感应造成火花放电，必须将保护的金属部分可靠地接地(电线和设备的导电部分除外)。

(二) 为了避免由雷电所引起的电磁感应使闭合回路中缺口处发生火花，必须使处在雷电流的电磁场中的金属物件具有良好的接触而形成闭合回路。

(三) 为了避免当雷电放电时在避雷针附近的电缆和电气设备保护接地装置形成高电位。而造成触电或火灾及爆炸危险，除了电缆的金属外此必须接地外，电缆和电气设备保护接地装置应与避雷针的接地体的距离不小于是10米。

雷电的危害性分析及预防措施 [篇2]

根据雷电的产生和造成危害的不同特点，一般将雷电分为直击雷、感应雷、球形雷和雷电侵入波等几种。其中雷电感应和雷电侵入波是造成雷电危害的主要原因。

2.1 雷电感应

雷电感应是由于雷电流的强大电场和磁场变化产生的静电感应和电磁感应造成的。

2.1.1 静电感应

当建筑物顶部或其他导体处于雷云与大地间所形成的电场中时，建筑物顶部或导体上就会积聚与雷云下部电荷极性相反的大量电荷。雷云放电后，云与大地间的电场突然消失，建筑物顶部或导体上的电荷来不及立即流散，因而产生很高的对地电位，这个对地电位差称为“静电感应电压”。

雷击时，除建筑物产生很高的感应电压外，在输电线路、通讯线路上同样会发生这种现象。由于感应电压，与雷云极性相反的电荷聚积到一段线路上，成为束缚电荷。当雷云与放电体放电时，雷电通道中的电荷猛烈中和，线路上的束缚电荷变为自由电荷，向导线两边流动，形成感应过电压波。据有关资料介绍，高压输电线路上的感应过电压可达300~400kv；一般配电线路和通讯线路，虽然悬挂高度较低，漏电较大，但感应过电压仍可达几十千伏。

2.1.2 电磁感应

由于雷电流具有极大的幅值和陡度，在放电通道周围的空间里，会产生强大的变化电磁场。处在这一电磁场中的导体会感应出较大的电动势。如果回路中有些地方接触不良，就会产生局部发热或放电，电磁感应现象还可以使构成闭合回路的金属物体产生感应电流，对设备或建筑物等造成损害。

2.2 雷电侵入波

由于雷电对架空线路或金属管道的作用，所产生的雷电波可能沿着这些地管线侵入室内，危及人身和设备安全。据有效资料反映，雷电侵入波造成的事故在雷电事故总数中占有较大的比重。

3 预防雷电灾害的措施

人们从开始认识雷电起，就一直在积极地采取措施防止它的危害。虽然目前还没有找到完全控制雷电灾害的方法，但是通过安装一些避雷、消雷装置与设施，可以大大减少雷击的损失。

3.1 防雷电感应措施

为防止静电感应，应采取的措施有：①建筑物内的金属物（如设备、管道、构架、电缆外皮、钢屋架、钢门窗等较大构件）和突出屋面的金属物均应接到防雷电感应的接地装置上；②屋面周边金属物每隔约20m应采用引下线接地；③现场浇制或预制件组成的钢筋混凝土屋面，其钢筋宜绑扎或焊接或电气闭合回路，并应每隔约20m采用引下线接地。

为防止电磁感应，平行敷设的金属管道、构架、电缆外皮等，其净距小于100mm时，应每隔20~30m用金属线跨接。

防雷电感应的接地装置，其接地阻值不应大于10Ω，并与电气设备接地装置共同（其地阻值应取其二者低值），但此接地装置与独立避雷针或避雷线的接地装置之间的距离应符合要求。

3.2 防雷电波侵入措施

低压线路宜全线采用电缆埋地敷设，入户处应将电缆金属外皮接到防雷电感应的接地装置上。全线采用电缆有困难，而采用钢筋混凝土杆铁横担架空线时，应使用一段长度不少于50m的金属铠装电缆直接埋地引入，并将电缆金属外皮和绝缘子铁脚一起接地，接地电阻不大于10Ω。用于通讯和有线电视系统的架空电缆，每隔一定距离，选适当位置将托挂电缆的钢铰钱做接地处理。

3.3 防雷设施的定期检查

为保证防雷设施具有良好的保护性能，每年应在雷雨季节之前按期做好检查、测试，及时掌握各类防雷设施是否处于正常状况，装置运行是否良好。对检查出的不合格项目，应及时整改，杜绝隐患，从而减少雷击事故给国家经济建设和人民生命财产带来损失，保护国家财产和人员的安全。

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