【文章內(nèi)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(dǎo)致放電通道內(nèi)的物體、建筑物、設(shè)施和人畜遭到嚴(yán)重的損害 ，發(fā)生火災(zāi)、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(shè)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(kuò)散，侵入進(jìn)室內(nèi)電子設(shè)備和自動化控制等各個系統(tǒng)。因此我們的電子設(shè)備和控制系統(tǒng)等在聽到雷電之前可能就已經(jīng)損壞。雷擊放電于具有避雷設(shè)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(qiáng)大的瞬變磁場，會干擾電子設(shè)備，148 l 科垃博覽導(dǎo)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(shè)施，接地網(wǎng)的地電位會在數(shù)秒之內(nèi)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(luò)信號系統(tǒng)，從而反擊破壞電子設(shè)備。 西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 8 從上面的圖片中我們可以看出雷電災(zāi)害造成的危害是如此的嚴(yán)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(hù)就顯得尤為重要。 西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 9 雷電防護(hù)的重要性 西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)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(yán)重的自然災(zāi)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(luò)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(shè)備；其次強(qiáng)大的雷電流會產(chǎn)生巨大的電動力效應(yīng)和熱效應(yīng)。從而損壞或燒毀電氣設(shè)備并引發(fā)火災(zāi)。因此，對雷電必須采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施以保證整個電力系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行。 我國的電力系統(tǒng)是一項(xiàng)民生工程，是我國國民發(fā)展的基礎(chǔ)，在各項(xiàng)生產(chǎn)建設(shè)中都少不了電力的供應(yīng)，當(dāng)然，電子技術(shù)也應(yīng)用到了電力系統(tǒng)的運(yùn)行當(dāng)中，在電力系統(tǒng)當(dāng)中，有些電子技術(shù)的應(yīng)用是在微電子設(shè) 備上的，那么對于這些設(shè)備的保護(hù)工作就顯得尤為重要。而那些應(yīng)用到電力系統(tǒng)中的微電子設(shè)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(dǎo)致電力局或者是電力系統(tǒng)的相關(guān)部門發(fā)生設(shè)備故障，損壞了電力供應(yīng)和運(yùn)輸設(shè)備，影響了供電的正常運(yùn)行，對人們的生產(chǎn)生活造成了極大的影響，一定程度上蒙受了經(jīng)濟(jì)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(yùn)行。 西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 11 3 雷電災(zāi)害的解決措施 直擊雷的防護(hù)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(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)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(shè)好良好的接地網(wǎng)。避雷針方面，從避雷針的架設(shè)角度可以把避雷針分為獨(dú)立避雷針和構(gòu)架避雷針兩種。為了防止雷電反擊的危害發(fā)生，被保護(hù)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(hù)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(hù)的物體之間的空間距離和空氣間隙。避雷針是保護(hù)電氣設(shè)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(dǎo)入大地，從而，保護(hù)了被保護(hù)范圍內(nèi)電器設(shè)備免遭累積，裝設(shè)避雷針時們對于 35kv 變電所必須裝有獨(dú)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(shè)在配電裝置的架構(gòu)上。因此，雷擊避雷針?biāo)a(chǎn)生的高電位不會造成電氣設(shè)備的反擊事故。 此外，直擊雷在引下線上產(chǎn)生的強(qiáng)電流在其周圍感應(yīng)出強(qiáng)磁電場。所以對直擊雷的防護(hù)首先應(yīng)根據(jù)需保護(hù)的建筑物具體情況，按照有關(guān)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(jié)構(gòu)和達(dá)到設(shè)計(jì)要求的接地電阻等措施。對丁感應(yīng)雷擊，叮采用籠式避雷網(wǎng)。從而建筑物內(nèi)的電子設(shè)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(nèi)部的分流和均壓達(dá)到最佳效果。 西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 13 雷電感應(yīng)的防護(hù)措施 雷電感應(yīng)的主要措施是進(jìn)行等電位連接。應(yīng)將建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備、管道、構(gòu)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(fēng)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(nèi)部設(shè)施造成 損壞。等電位連接是將各類電氣、電子信息設(shè)備和分開的導(dǎo)電裝置用等電位連接導(dǎo)體連接，以減少裝置所在建筑物金屬構(gòu)件與裝置之間或裝胃與裝置之問因雷電產(chǎn)生的電位差。利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物所有金屬構(gòu)件的多重連接，建立一個三維的連接網(wǎng)絡(luò)是實(shí)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(yīng)雷則占到雷擊率的 90%。因此，感應(yīng)雷的危害范圍很廣。在供電系統(tǒng)預(yù)防感應(yīng)雷及其造成的雷電波侵入的主要措施是裝設(shè)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(jìn)線端、出線端、高低壓側(cè)母線上裝設(shè)避雷器，在線路的跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿等絕緣薄弱點(diǎn)裝設(shè)避雷器。另外對供電設(shè)備的金屬外殼的良好接地也可以預(yù)防雷電過電壓。 雷電波侵入的防護(hù)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(jìn)而形成較大的電動勢，在此空間范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁作用和電磁波輻射，會對三維空間范圍內(nèi)的一切電西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 14 路及設(shè)備產(chǎn)生作用。因瞬間產(chǎn)生的電壓很高即過電壓，可能產(chǎn)生電火花，導(dǎo)致電起火。另 外，由于架空路線或金屬管道隊(duì)雷電的傳導(dǎo)作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人身安全或損壞設(shè)備。 因此，防雷電波侵入的主要措施是安裝電涌保護(hù)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(hù)區(qū)域內(nèi)的所以被保護(hù)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(shè)備能夠承受的范圍內(nèi)。 一般情況下，變電站和發(fā)電廠中的閥式避雷器與被保護(hù)絕緣間不接在同一點(diǎn)上，閥式避雷器一般會裝在母線上，以保護(hù)多臺設(shè)備，并且避雷器與變壓器或其他被保護(hù)設(shè)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(hù)變壓器、發(fā)電機(jī)和其他被保護(hù)設(shè)備，還必須設(shè)法限制雷電侵入波的陡度和幅值。一般在進(jìn)線段 (距變電站 1 km～ 2 km 內(nèi)的線路 )增設(shè)避雷線、避雷針或其他防雷裝置。對于重要的樞紐變電站，進(jìn)線段可以設(shè)三根避雷線，從而使雷擊點(diǎn)盡量距避雷器更遠(yuǎn)，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(hù)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(luò)）的現(xiàn)象叫反擊。此外，當(dāng)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(dǎo)體將兩個金屬導(dǎo)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(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 15 間保持一定的距離。 側(cè)擊雷的防護(hù)措施 當(dāng)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(yīng)防側(cè)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(zhì)部分跟防雷裝置相連 接。針對古建筑物，在謹(jǐn)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(dāng)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(shí)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(zhì)，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(shè)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(jǐn)防球形雷跟隨門窗孔洞而鉆入建筑物內(nèi)。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(cè)擊雷防護(hù)圖片如下： 西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 16 球形雷的防護(hù)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(lán)色或紫色的），直徑一般約為 1020 厘米，最大的直徑可達(dá)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(shè)備時會產(chǎn)生燃燒或爆炸，其主要是沿建筑物的孔洞或開著的門窗進(jìn)入室內(nèi)，有的由煙囪或通氣管道滾進(jìn)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(jīng)常從窗戶和門縫鉆入室內(nèi)。因此要想預(yù)防球形雷，主要方法是關(guān)閉門窗， 防止球形雷飄進(jìn)室內(nèi)；如果球形雷以外飄進(jìn)室內(nèi)，千萬不要跑動，因?yàn)榍蛐卫滓话愀S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(shè)施難以有效防止球形雷?；\式避雷網(wǎng)設(shè)置可謂是最佳防護(hù)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(shè)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(shè)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(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 17 所謂雷擊防護(hù)：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(dǎo)，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(hù)和感應(yīng)雷擊的防護(hù)。缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潛在危險(xiǎn)的。一般我們將其分為外部避雷和內(nèi)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(gòu)成外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護(hù)建筑物免受雷擊引起火災(zāi)事故及人身安全事故；而內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止雷電和其它形式的過電壓侵入設(shè)備中造成損壞， 這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的，為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)部避雷，需對建筑物進(jìn)出各保護(hù)區(qū)的電纜、金屬管道等安裝過電壓保護(hù)器進(jìn)行保護(hù)并良好接地。 A、外部防護(hù) 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(hù)范圍內(nèi)的電氣設(shè)備 (架空輸電線路及變電站設(shè)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(jìn)行削幅，降低被保護(hù)設(shè)備所受過電壓幅值。避雷器