【正文】 擊點(diǎn)的熱量 會(huì)很高，可導(dǎo)致金屬熔化，引發(fā)火災(zāi)和爆炸。 (6)雷電波的侵入和防雷裝置上的高電壓對(duì)建筑物的反擊作用也會(huì)引起配電裝置或電氣線路斷路而燃燒導(dǎo) 致火災(zāi)。試驗(yàn)采用火箭拖帶的細(xì)鋼絲直接接地和通過(guò) 100m 左右的絕緣 尼龍線再經(jīng)過(guò)電流測(cè)試裝置和大地連接兩種方式。比如：美國(guó)、意大利和我過(guò)先進(jìn)的公司都應(yīng)該有生產(chǎn)此設(shè)備；采用優(yōu)化避雷針抑制雷電流上升速率； 使用有源避雷針，屏蔽地面上行先導(dǎo)等，但經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明上訴改進(jìn)并不理想，都存在流通能力低、抗風(fēng)能力差、成本高和引雷的致命弱點(diǎn)。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于雷暴威脅飛機(jī)和氣球飛行，干擾無(wú)線電通信，沒(méi)的雙方都投入了大量的人員進(jìn)行研究，加上雷達(dá)和航空技術(shù)的進(jìn)步，為雷電科學(xué)提供了新的測(cè)量手段， Schonland(1956 年 )和 Berger(1966 年 )先后提出閃擊由先導(dǎo)放電和主放電兩個(gè)發(fā)展階段組成 [6]。管型避雷器的選用受安裝地點(diǎn)最大、最小短路電流制約，最大短路電流大于避雷器的斷流上限時(shí)避雷器會(huì)爆炸；短路電流小于避雷器的斷流下限時(shí)就不能熄弧，避雷器可能燒壞。避雷器的電阻元件可避免電力系統(tǒng)直接接地或相間短路故障，其保護(hù)作用不會(huì)影響電力系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行，是閥型避雷器突出優(yōu)點(diǎn)。石礦行業(yè)所采用的炸藥；工業(yè)硫酸 的生產(chǎn)；化肥的生產(chǎn)；乙炔氣的制備等等一切，都是危險(xiǎn)品。雷電放電通道的峰值電壓高達(dá)數(shù)百萬(wàn)副伏，電流達(dá)幾十萬(wàn)安，電流上升率達(dá)幾萬(wàn)安/微妙。 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)論文 第 5 頁(yè) 共 25 頁(yè) 2 危險(xiǎn)品工房的防雷等級(jí)劃分 工房概況 此工程位于山西省一處比較偏遠(yuǎn)的地方，這個(gè)工房分為兩部分，第一部分是控制室，里面主要是一部大型的電子信息控制 設(shè)備 ；第二部分是生產(chǎn)間，里面分為炸藥準(zhǔn)備區(qū)，彈體準(zhǔn)備區(qū)，炸藥融化混合區(qū)，保溫冷卻區(qū)以及一個(gè)臨時(shí)庫(kù)存 區(qū)。保溫冷卻，在低比壓冷卻罐里用熱芯棒逐層冷卻， 8小時(shí)之后再進(jìn)行自然冷卻，這種裝藥需要連續(xù)混藥，防止有界面斷層出現(xiàn)。爆炸后呈負(fù)氧平衡，產(chǎn)生有毒的一氧化碳，故不適用于地下工程爆破。炸藥的數(shù)量有被使用作為能量單位，每公斤可產(chǎn)生 420 萬(wàn)焦耳的能量， 1000 噸 TNT相等于 兆焦耳，一百萬(wàn)噸相等于 4200 兆焦耳。穩(wěn)定性 :穩(wěn)定 ； 危險(xiǎn)標(biāo)記 1(爆炸品 )； 主要用途 :用于制造染料、醫(yī)藥、炸藥，也作試劑等 。制備的黑索金由于含有少量的奧克托今而熔點(diǎn)略低。 工房防雷等級(jí)的劃分 本工程分為 3個(gè)部分，總控制室、生產(chǎn)間、臨時(shí)庫(kù)房，其中生產(chǎn)間和臨時(shí)庫(kù)房主要進(jìn)行危險(xiǎn)作業(yè)和儲(chǔ)存危險(xiǎn)品，定為 1區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境，沒(méi)有大型電子設(shè)備，主要進(jìn)行直擊雷的防護(hù)。 （ 3） 具有 1 區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物，因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。 所以，本論文所闡述的工程是屬于第一類(lèi)防雷建筑。裝設(shè)均壓環(huán)時(shí)環(huán)間垂直距離不大于 12m，并于建筑物內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)及設(shè)備相連，可利用電力設(shè)備接零干線或接地干線作均壓環(huán)。 表 2— 1 有管帽的管口處于接閃器保護(hù)范圍內(nèi)的空間 裝置內(nèi)的壓力與周?chē)諝鈮毫Φ膲毫Σ睿?kpa） 排放物的比重 管帽以上的垂直高度（ m） 距管口處的水平距離（ m） ﹤ 5 重于空氣 1 1 5～ 25 重于空氣 5 ≦ 25 輕于空氣 5 ﹥ 25 重或輕于空氣 5 5 （ 4） 排放爆炸危險(xiǎn)氣體、蒸汽或粉塵的放散管、呼吸閥、排風(fēng)管等，當(dāng)其排放 物達(dá)不到爆炸濃 度，長(zhǎng)期點(diǎn)火燃燒，一排放就點(diǎn)火燃燒時(shí)，及發(fā)生事故時(shí)排放物才達(dá)到爆炸濃度的通風(fēng)管、安全閥，接閃器的保護(hù)范圍可僅保護(hù)到管帽，無(wú)管帽時(shí)可僅保護(hù)到管口。 （ 2）金屬屋面周邊每隔 18— 24m應(yīng)采用引下線接地一次。 第一類(lèi)建筑物防雷電波入侵的技術(shù)要求 （ 1） 全長(zhǎng)采用直接埋地電纜，入戶(hù)處電纜金屬外皮與防雷電感應(yīng)接地裝置相連。此工房是一個(gè)長(zhǎng)為 80m，寬為 10m，高度為 5m 的生產(chǎn)工房。 對(duì)于建筑物防雷等級(jí)的劃分來(lái)說(shuō)，是要考慮很多因素的，而建筑物年雷擊率是建筑物防雷設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，我國(guó)現(xiàn)行的防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50057— 2020 中 給出了80m 10m 俯視圖 控制室 生產(chǎn)間 5m 10m 左視圖 圖 工房平面圖 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)論文 第 10 頁(yè) 共 25 頁(yè) 建筑物年雷擊率 n（次 /年）的計(jì)算公式： N k Ng Ae? ? ? （ ） 式中 ： N —— 建筑物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)（次／ a）： k —— 校正系數(shù)，在一般情況下取 1， 在下列情況下取相應(yīng)數(shù)值：位于曠野孤立的建筑物取 2；金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)建筑物取 ；位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處 、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的建筑物，以及特別潮濕的建筑物取 ； Ng—— 建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度［次／（ km2因?yàn)槿硕苈?tīng)到的范圍有限，一般距離在 15km 左右 ，所以雷暴日只能反映局部地區(qū)的雷電活動(dòng)情況。 無(wú)論是雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還是防雷裝置設(shè)計(jì)審核 ,對(duì)建筑物等效面積的計(jì)算都是必不可少的。 （ 2）當(dāng)建筑物的高 H 等于或大于 100m 時(shí)，其每邊的擴(kuò)大寬度應(yīng)按等于建筑物的高 H計(jì)算；建筑物的等效面積應(yīng)按下式確定： ＝［ LW＋ 2H（ L＋ W）＋ πH2 ］ *106 （ ） （ 3）當(dāng)建筑物各部位的高不同時(shí)，應(yīng)沿建筑物周邊逐點(diǎn)算出最大擴(kuò)大寬度，其等效面積 應(yīng)按每點(diǎn)最大擴(kuò)大寬度外端的連接線所包圍的面積計(jì)算。防雷工作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀測(cè)、統(tǒng)計(jì)，將我國(guó)雷暴分布情況劃分為 4個(gè)區(qū)域：第一個(gè)區(qū)圖 建筑物的等效面積 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)論文 第 12 頁(yè) 共 25 頁(yè) 域?yàn)楸本?37176。以西的地區(qū)；第三個(gè)區(qū)域?yàn)楸本?37176。以西的地區(qū)。故需 要架設(shè)多只避雷針避雷針進(jìn)行防護(hù)，會(huì)增加成本。 接下來(lái)我們需要對(duì)避雷桿 進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算： 首先是避雷桿的位置的計(jì)算： 根據(jù)第一類(lèi)建筑物架空避雷線與被保護(hù)建筑物之間的距離的公式： ? ?xiaix hRSRh 1 ??? 時(shí)，當(dāng) （ ） ? ?xiaix hRSRh ??? 1時(shí)，當(dāng) （ ） 式中： xh 為 被保護(hù)的工房的高度，取其為 5m； iR 為架設(shè)避雷線支柱處接地電阻的沖擊接地電阻，取其為 10Ω。所以避雷線的最低懸垂點(diǎn)△ h=2m。 為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)高度要求，用該庫(kù)房的最寬處屋檐作為驗(yàn)證點(diǎn)，只要設(shè)計(jì)的避雷針能保護(hù)好屋檐，那么整個(gè)工房就是安全的 [15]。 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)論文 第 15 頁(yè) 共 25 頁(yè) 其次，應(yīng)該在兩個(gè)避雷桿上安裝兩根避雷針。根據(jù) GB50057— 2020 規(guī)定，選用直徑為 10mm的圓鋼，并且在其表面同樣進(jìn)行熱鍍鋅處理。接地裝置是由接地線和接地體兩部分組成的，其中接地線是指從引下線斷接卡或換線處至接地體的連接導(dǎo)體，包括接地干線（也稱(chēng)母線）和接地分支線； 接地體是指埋入地下的起電流疏散作用的導(dǎo)體，分為人工接地體和自然接地體兩種 [18]。 圖 避雷線的保護(hù)范圍 (單位 /m） 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)論文 第 16 頁(yè) 共 25 頁(yè) 現(xiàn)代的防雷器的發(fā)展 避雷針，避雷網(wǎng)，避雷帶等等的避雷裝置已經(jīng)發(fā)展比較完善了，現(xiàn)在又出現(xiàn)一些新型的防雷裝置，這些裝置尚未被防雷標(biāo)準(zhǔn)采納，統(tǒng)稱(chēng)為非常規(guī)防雷裝置 [19]。如果能將雷電來(lái)的時(shí)間，地點(diǎn)，方位等等確定，我們是不是將會(huì)很容易的達(dá)到避雷的效果呢？這是毋庸置疑的。 LEMP 的危害區(qū)域遠(yuǎn)大于直擊雷，它既可以由云地閃電產(chǎn)生，也可以由云內(nèi)閃電和云間閃電產(chǎn)生，影響區(qū)域遍布對(duì)流層一下至大地表層，對(duì)空中飛行的火箭、飛機(jī)、導(dǎo)彈，地面架空輸電線、各種電子設(shè)備都有不同程度的危害，因雷電電磁脈沖造成室內(nèi)電磁設(shè)備損壞、失效、誤動(dòng)作等造成的間接損失更是難以估計(jì)。 靜電放電脈沖的危害形式，主要表現(xiàn)為以下兩種：（ 1）電壓（流）浪涌。 雷擊電磁脈沖是指當(dāng)雷電擊中接閃器或者建筑物時(shí)，由 于雷電流的迅速變化而在其周?chē)臻g產(chǎn)生瞬變的強(qiáng)電磁場(chǎng)，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢(shì)。 現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代，隨著超大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)電磁脈沖的敏感程度有所提高，由 于對(duì)電磁脈沖的防護(hù)相對(duì)較為薄弱，因此雷暴日雖未增加，但雷電災(zāi)害卻呈逐年上升之勢(shì)。 工程上常用的浪涌保護(hù)器有：火花間隙、氣體放電管、金屬氧化物壓敏電阻、瞬態(tài)抑制二極管等等。 防感應(yīng)雷設(shè)計(jì) 根 據(jù)規(guī)定，本論文 采用在四周的屋檐和屋脊上敷設(shè)避雷帶防感應(yīng)雷。在工房表面敷設(shè)引下線，與避雷帶可靠焊接，引下線的間距要小于 12m，以保證達(dá)到防雷設(shè)計(jì)規(guī)范。 防雷電感應(yīng)接地裝置埋入地面的深度不得小于 ，且與避雷針接地裝置之間的距離不得小于 3m，沖擊接地電阻不得大于 5Ω [19]。 等電位連接設(shè)計(jì) 等電位連接實(shí)現(xiàn)過(guò)電壓保護(hù)的基本原理是在瞬態(tài)過(guò)電壓發(fā)生的瞬間，在被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的所有金屬部件之間實(shí)現(xiàn)等電位 [18]。因此，我采用 S 型等電位連接方式。 設(shè)備 1 設(shè)備 2 設(shè)備 3 圖 S 型等電位連接示意圖 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)論文 第 20 頁(yè) 共 25 頁(yè) 5 防雷裝置管理 防雷裝置的日常檢查與維護(hù) （ 1）各類(lèi)