【文章內容簡介】 種對物體具有危害性的雷電，其破壞作用主要表現(xiàn)在放電時所顯示的各種物理效用和作用。直擊雷的破壞力十分巨大，如果不能迅速將其瀉放入大地，那么將導致放電通道內的物體、建筑物、設施和人畜遭到嚴重的損害 ，發(fā)生火災、建筑物損壞、電子電氣系統(tǒng)摧毀，甚至危及人畜的生命安全。雷電不直接放電在建筑物和設備的本身上，而是對放在建筑物外部的線纜放電，線纜上的雷電波或過電壓幾乎以光速沿著電纜線路擴散，侵入進室內電子設備和自動化控制等各個系統(tǒng)。因此我們的電子設備和控制系統(tǒng)等在聽到雷電之前可能就已經損壞。雷擊放電于具有避雷設施的建筑物時，雷電波沿著建筑物頂部的接閃器和引下線泄放到大地的過程中，會在引下線周圍形成強大的瞬變磁場，會干擾電子設備，148 l 科垃博覽導致數(shù)據(jù)丟失，引起元器件擊穿或電路板燒毀，整個系統(tǒng)陷于癱瘓狀態(tài)。如 果雷電直接擊中有避雷裝置的建筑物或設施，接地網(wǎng)的地電位會在數(shù)秒之內被抬高數(shù)萬或數(shù)十萬伏。高度破壞性的雷電流將從各種裝置的接地部分，流向供電系統(tǒng)或各種網(wǎng)絡信號系統(tǒng)，從而反擊破壞電子設備。 西安交通大學網(wǎng)絡教育學院論文 8 從上面的圖片中我們可以看出雷電災害造成的危害是如此的嚴重，特別是對電力系統(tǒng)統(tǒng)造成的危害值得人們格外注意，因此，電力系統(tǒng)的雷電防護就顯得尤為重要。 西安交通大學網(wǎng)絡教育學院論文 9 雷電防護的重要性 西安交通大學網(wǎng)絡教育學院論文 10 從文中的圖片和表格中我們可以看出雷電是非常嚴重的自然災害，特別是對電力系統(tǒng)的影響破壞極大，很可能摧毀一個城市的電力系統(tǒng)。影響居民的 正常生活與工作，給人們帶來極大的不便。 雷電對供電系統(tǒng)的危害很大。首先會對供電系統(tǒng)造成過電壓，造成相同短路故障。造成閃絡放電燒孽絕緣子。使斷路器眈閘造成停電事故，擊穿并燒景電氣設備；其次強大的雷電流會產生巨大的電動力效應和熱效應。從而損壞或燒毀電氣設備并引發(fā)火災。因此，對雷電必須采取適當?shù)谋Ｗo措施以保證整個電力系統(tǒng)的正常安全運行。 我國的電力系統(tǒng)是一項民生工程，是我國國民發(fā)展的基礎，在各項生產建設中都少不了電力的供應，當然，電子技術也應用到了電力系統(tǒng)的運行當中，在電力系統(tǒng)當中，有些電子技術的應用是在微電子設 備上的，那么對于這些設備的保護工作就顯得尤為重要。而那些應用到電力系統(tǒng)中的微電子設備對于外界的干擾抵抗能力比較差，尤其是在雷雨天氣，受到雷電的干擾，非常容易遭遇雷擊的現(xiàn)象，導致電力局或者是電力系統(tǒng)的相關部門發(fā)生設備故障，損壞了電力供應和運輸設備，影響了供電的正常運行，對人們的生產生活造成了極大的影響，一定程度上蒙受了經濟上的損失。所以說對于電力系統(tǒng)的防雷工作要給予足夠的重視，保證供電的正常運行。 西安交通大學網(wǎng)絡教育學院論文 11 3 雷電災害的解決措施 直擊雷的防護措施 防直擊雷的主要措施是安裝避雷針、避雷線和避雷網(wǎng)。防直擊雷 裝置主要由接閃器、引下線、接地裝置組成。 西安交通大學網(wǎng)絡教育學院論文 12 防止發(fā)電廠和交流變電廠遭到直接雷擊，通常采取兩種方式。安裝避雷針、避雷線和鋪設好良好的接地網(wǎng)。避雷針方面，從避雷針的架設角度可以把避雷針分為獨立避雷針和構架避雷針兩種。為了防止雷電反擊的危害發(fā)生，被保護的物體和避雷針之間空間距離和空氣間隙，不同的發(fā)電廠、交流變電站的要求不相同。避雷線方面，在需要被保護的建筑物四周形成封閉的金屬環(huán)形架空避雷線，同避雷針一樣，要考慮其與被保護的物體之間的空間距離和空氣間隙。避雷針是保護電氣設備不受直接累積的雷電接受器。它將雷電 流歐諾個過自身并安全導入大地，從而，保護了被保護范圍內電器設備免遭累積，裝設避雷針時們對于 35kv 變電所必須裝有獨立的避雷針，并滿足不發(fā)生反擊的要求；對于 110kv 以上的變電所，由于此類電壓等級配電裝置的絕緣水平較高，可以將避雷針直接裝設在配電裝置的架構上。因此，雷擊避雷針所產生的高電位不會造成電氣設備的反擊事故。 此外，直擊雷在引下線上產生的強電流在其周圍感應出強磁電場。所以對直擊雷的防護首先應根據(jù)需保護的建筑物具體情況，按照有關防雷規(guī)范正確分類。其次，選擇合理的接閃器類型和高度、引下線的截面積、間距度數(shù) 量、接地裝置的結構和達到設計要求的接地電阻等措施。對丁感應雷擊，叮采用籠式避雷網(wǎng)。從而建筑物內的電子設備得到很好的屏蔽。屏蔽做得好，不僅能防御搴間電磁波的輻射，而且還可使建筑物內部的分流和均壓達到最佳效果。 西安交通大學網(wǎng)絡教育學院論文 13 雷電感應的防護措施 雷電感應的主要措施是進行等電位連接。應將建筑物內的金屬設備、管道、構架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼門窗等較大金屬物體和突出屋面的放散管、風管等金屬物街道防雷接地裝置上。 等電位聯(lián)接包括簡單可靠的金屬性連接和 SPD 瞬態(tài)均衡電位連接，是將雷電侵入的“路”斷掉，使其不對內部設施造成 損壞。等電位連接是將各類電氣、電子信息設備和分開的導電裝置用等電位連接導體連接，以減少裝置所在建筑物金屬構件與裝置之間或裝胃與裝置之問因雷電產生的電位差。利用鋼筋混凝土結構的建筑物所有金屬構件的多重連接，建立一個三維的連接網(wǎng)絡是實現(xiàn)等電位連接的最佳選擇。 雷擊事故中，球形雷很少見，直擊雷約占 10%，而感應雷則占到雷擊率的 90%。因此，感應雷的危害范圍很廣。在供電系統(tǒng)預防感應雷及其造成的雷電波侵入的主要措施是裝設各種避雷器。 目前常用的避雷器種類有闐式避雷器、捧氣式避雷器、角式避雷器（氣隙）及壓敏電阻避雷器。對于變配電所，則在其進線端、出線端、高低壓側母線上裝設避雷器，在線路的跨越桿、轉角桿、分支桿等絕緣薄弱點裝設避雷器。另外對供電設備的金屬外殼的良好接地也可以預防雷電過電壓。 雷電波侵入的防護措施 由于雷電電流有極大峰值陡度，在它周圍易形成瞬間的電磁場，進而形成較大的電動勢，在此空間范圍內產生電磁作用和電磁波輻射，會對三維空間范圍內的一切電西安交通大學網(wǎng)絡教育學院論文 14 路及設備產生作用。因瞬間產生的電壓很高即過電壓，可能產生電火花，導致電起火。另 外，由于架空路線或金屬管道隊雷電的傳導作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內，危及人身安全或損壞設備。 因此，防雷電波侵入的主要措施是安裝電涌保護器，俗稱避雷器。避雷器的基本原理是在雷電波發(fā)生的瞬間將保護區(qū)域內的所以被保護對象接入等電位系統(tǒng)中，從而將回路中的雷電波幅值限制在設備能夠承受的范圍內。 一般情況下，變電站和發(fā)電廠中的閥式避雷器與被保護絕緣間不接在同一點上，閥式避雷器一般會裝在母線上，以保護多臺設備，并且避雷器與變壓器或其他被保護設備之間有一定距離的電氣引線，在雷電波的作用下，使得避雷器動作后，變壓器上 的電壓比避雷器的殘壓高。因此，電氣引線通常不能太長。同時為使避雷器可靠動作以保護變壓器、發(fā)電機和其他被保護設備，還必須設法限制雷電侵入波的陡度和幅值。一般在進線段 (距變電站 1 km～ 2 km 內的線路 )增設避雷線、避雷針或其他防雷裝置。對于重要的樞紐變電站，進線段可以設三根避雷線，從而使雷擊點盡量距避雷器更遠，通過一段時間，線路上的沖擊電暈使雷電流波形發(fā)生衰減和變形，最終將降低波前陡度和幅值。 雷電反擊的防護措施 雷電的反擊現(xiàn)象通常指遭受直擊雷的金屬體（包括接閃器、接地引下線和接地體），在接閃器瞬間 與大地間存在著很高的電壓，這電壓對與大地連接的其他金屬物體發(fā)生放電（又叫閃絡）的現(xiàn)象叫反擊。此外，當雷擊到樹上時，樹木的高電壓與它附近的房屋、金屬物品之間也會發(fā)生反擊。要消除反擊現(xiàn)象，通常采取兩種措施：一是作等電位連接，用金屬導體將兩個金屬導體連接起來，使其接閃時電位相等；二是兩者之西安交通大學網(wǎng)絡教育學院論文 15 間保持一定的距離。 側擊雷的防護措施 當防雷建筑物的第一類大于 30m、第二類大于 45m、第三類大于 60m時，我們需要及時采取相應防側擊雷措施，并把第一、二、三類防雷建筑物的外墻欄桿，門窗等含有金屬物質部分跟防雷裝置相連 接。針對古建筑物，在謹防雷電反擊時，我們需要依據(jù)其地理位置，采取適宜防雷措施。當建筑物周邊極為空曠，亦或者是針對古建筑物，此時，我們需要針對現(xiàn)實情況，每間距六米之處，有效建立圈式防雷均壓帶，并將建筑物周邊金屬物質，以及均壓帶跟防雷接地裝置相連接。最佳防球形雷措施即是，有效設置金屬屏蔽網(wǎng)，并將其跟地板相連接，保證建筑物門窗等區(qū)域全都是玻璃安裝，沒有任何孔洞，如此一來，能夠謹防球形雷跟隨門窗孔洞而鉆入建筑物內。除此之外，我們還需要重視周邊樹木帶來的球形雷，全面考量樹木栽種距離。 側擊雷防護圖片如下： 西安交通大學網(wǎng)絡教育學院論文 16 球形雷的防護措施 球形雷是一種特殊的雷電現(xiàn)象，簡稱球雷。一般是以橙或紅色，或似紅色火焰地發(fā)光球體，（也有帶黃色、綠色、藍色或紫色的），直徑一般約為 1020 厘米，最大的直徑可達一米，存在的時間大約為百分之幾秒至幾分鐘，一般是 3 至 5 秒，其下降時有的無聲，有的發(fā)出嘶嘶聲，一旦遇到物體或電氣設備時會產生燃燒或爆炸，其主要是沿建筑物的孔洞或開著的門窗進入室內，有的由煙囪或通氣管道滾進樓房，多數(shù)沿帶電體消失。 球形雷大都伴隨著直擊雷出現(xiàn)，并隨氣流移動，經常從窗戶和門縫鉆入室內。因此要想預防球形雷，主要方法是關閉門窗， 防止球形雷飄進室內；如果球形雷以外飄進室內，千萬不要跑動，因為球形雷一般跟隨氣流飄動。如果在野外遇見球形雷，也不要跑動，可拾起身邊的石頭使勁向外扔去，將球形雷引開，以免誤傷人群。 普通避雷設施難以有效防止球形雷?；\式避雷網(wǎng)設置可謂是最佳防護方式，假使尚未滿足籠式避雷網(wǎng)條件，那么，我們可在建筑物門窗上有效設置金屬紗網(wǎng)，并將其跟地板相連接；將建筑物墻面上，門窗上所有孔洞一一堵好，在屋頂煙囪，以及出氣管部分，需要加設鐵絲網(wǎng)，并將其跟地板相連接；針對存放易燃易爆物品的倉庫等，則需要在煙囪，以及放氣管處添加阻火器，并 將其跟地板相連接。 球形雷的形狀如下： 西安交通大學網(wǎng)絡教育學院論文 17 所謂雷擊防護：就是通過合理、有效的手段將雷電流的能量盡可能的引入到大地，是疏導，而不是堵雷或消雷。一個完整的防雷系統(tǒng)包括兩個方面：直接雷擊的防護和感應雷擊的防護。缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潛在危險的。一般我們將其分為外部避雷和內部避雷兩部分。由避雷針（或避雷帶、避雷網(wǎng)）、引下線和接地系統(tǒng)構成外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護建筑物免受雷擊引起火災事故及人身安全事故；而內部防雷系統(tǒng)則是防止雷電和其它形式的過電壓侵入設備中造成損壞， 這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的，為了實現(xiàn)內部避雷，需對建筑物進出各保護區(qū)的電纜、金屬管道等安裝過電壓保護器進行保護并良好接地。 A、外部防護 電力系統(tǒng)中的防雷可采用避雷線或避雷針。避雷線和避雷針的作用是防止直擊雷，使在它們保護范圍內的電氣設備 (架空輸電線路及變電站設備 )遭直擊雷繞擊的幾率減小。避雷器的作用是通過并聯(lián)放電間隙或非線性電阻的作用，對入侵流動波進行削幅，降低被保護設備所受過電壓幅值。避雷器