防雷的基本原则与方法

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1、防雷的基本原则与方法概述防雷的基本原则防雷的基本方法概述雷电灾害的严重性主要表现在灾害发生的短暂突发性上。雷电的能量虽然不大，以一个中等闪电所释放的能量为例，每次放电释放的能量为：Q表示一次地闪所传递给地面的电荷，中等闪电大约为20CV表示闪电通道上端与大地之间的电位差，一般为107~~109V这里取108V这样，每次闪电放电所释放的能量则只有109焦耳。该值仅仅相当于100W的灯泡照明100多天而已。不过由于闪电放电持续时间太短了，放电如此之快，以至其功率是非常大的。一次闪电的最大功率，通常称之为闪电功率，它可以表示为：P=ImVIm为闪电电流的脉冲峰值典型值为104AV表示闪电通道上端

2、与大地之间的电位差，一般为107~~109V这里取108V这样，闪电功率P=1012W，即10亿千瓦，它远远超过了世界上任何一个发电厂的输出功率。因此，一旦发生雷击损毁事故，一切救援措施和补救办法都来不及了，而且面对这样大的闪电功率也无济于事，所以我们必须在雷击事故前就做好保护工作。防雷的基本原则从闪电过程的观测结果得知，闪电电源不是一个电压源而是一个电流源。更严格的说，它是一个电流波，犹如洪水暴发。因此就防雷保护而言，必须给闪电放电电流提供一条低阻抗的通道，就好像开一条河道泄放洪水一样，把洪水疏导到大海而不能采取筑坝堵塞洪水的办法。弗兰克林200多年前发明的避雷针，其功能正是通过低阻抗的

3、导电通道，把闪电放电电流传导到大地中去，从而保护地面的建筑物和居住在内的人们。经过200多年的摸索与实践，现在人们已经得到这样一个结论，即防雷的基本途径就是提供一条使雷电（包括雷电电磁脉冲辐射）对地泄放的合理低阻抗路径，而不能让其随机性选择放电通道。这里面的含义就是要控制雷电能量的血放与转换，这就是我们提出的防雷基本原则。防雷的基本方法接闪均压连接接地分流屏蔽躲避接闪接闪就是让一定范围内出现的闪电放电不能任意选择放电通道，而只能按照人们事先设计的防雷系统的规定通道将能量泄放到大地中去。所以一个防雷工程设计成功与否，在很大程度上取决于我们能不能利用接闪装置，把一定保护范围的闪电放电捕获到，纳

4、入须先设计的对地泄放的合理途径之中。避雷针避雷针在雷云形成的大气电场作用下，会产生向上先导。该先导的传播可以改变从雷云发出的向下先导的走向，将雷电引诱到自己身上来，不让闪电电流随意选择放电通道，所以是一种良好的接闪装置。避雷针的英文原名是：LightningConductor，原意应为闪电引导器，即是指它的功能就是把闪电电流引导入地。避雷线和避雷带是在避雷针基础上发展起来的，他们的引雷作用较小。不过，一般都将他们敷设在被保护物易受雷击的部位或上方，因而也比较容易捕获到闪电电流，从而保护他们要保护的对象，至于避雷网则是将被保护物包围起来，只要网格大小适当，凡是指向被保护物的闪电放电电流，都首

5、先遇到避雷网格而被它所捕获，纳入防雷系统规定合理泄放通道。避雷针的引雷作用说明它是一种主动式接闪装置，不应该称为拦截闪电。将被保护范围出现的闪电电流主动引入防雷系统，这本来应该说是一件好事，可是现在却有人视为避雷针的缺点，原因就在于雷电泄放的通道形成瞬时高电压，会对周围物体产生旁侧闪络，以近雷电流通到泄放电流时会产生交变电磁场，使周围物体，尤其是导体产生感应电动势或感生电流。其实这些均属于防雷系统要考虑的问题，不能期望从一个接闪装置上就解决全部问题。均压连接作为雷电对地泄放的通道应该是低阻抗的，因此接闪装置必须通过引下线以最短的路径接地。如果只有一根引下线来疏导全部雷电流，则接闪装置在捕获

6、雷电时可能升高到最大电位，在引下线上下端将出现巨大的电位差，从而会对防雷系统周围的物体，尤其是导线产生旁侧闪络。为了减少这种闪络危险，最简单的办法是采用多根引下线。为防止多根引下线上出现不均匀的雷电流，就需要每隔一定高度距离，设置一个均压环，把所以引下线做等电位连接起来，一直到接地装置为止。在多雷区和强雷区，建筑物顶上还应敷设均压网以保持电位均衡。至于建筑物内安装的金属设施、电气装置和电子设备，如果他们与防雷系统的导体，特别是接闪装置的距离达不到规定的安全要求时，则应该用较粗的导线把他们与防雷系统进行等电位连接。这样在闪电电流通过时，大家的电位同时升高，保证相互之间处于等电位，因此就不会产

7、生旁侧闪络放电了。等电位连接也包括同一物体各个部分与外套之间，电缆接头与金属外皮之间的电气连接。因为结构连接处如果不是良好的电气连通，则接触电阻所产生的电位也可以引起电火花，损坏连接部位的表层，或导致火灾。完善的等电位连接还可以防止闪电电流入大地造成的地电位升高所产生的反击，所以利用环形接地装置或建筑物基础接地是使电位均衡的一个好办法。这样的接地装置，其接地电阻就不再影响建筑物本身和内部装置的防雷保护了。如果不需要更低的