【正文】 電磁感應(yīng)雷是雷電的電磁感應(yīng)效應(yīng)引起的。它可以在閉合的金屬回路中感應(yīng)產(chǎn)生很大的沖擊電流，也可以在不閉合的導(dǎo)體回路產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由于迅變時間極短，感應(yīng)的電壓可以很高，以致產(chǎn)生電火花。電子信息 設(shè)備系統(tǒng)和設(shè)備能耗極小、靈敏度極高、體積很小，能夠耐受雷電電磁脈沖的能力很低，雷電電磁脈沖侵入所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)、熱效應(yīng)會對系統(tǒng)和設(shè)備造成干擾或永久性損壞。靜電感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生在架空線路和電信電纜等金屬長導(dǎo)體上時，長導(dǎo)線上聚積的電荷一旦可以自由移動，其產(chǎn)生的高電壓以光速向?qū)Ь€兩端傳播，形成被稱為感應(yīng)過電壓波的一種脈沖波。雷電侵入波的傳播速度在架空線路中約為 300m/181。s。雷電波侵入造成的危害事故占雷電事故的 70%左右。 4 雷電參數(shù) 雷暴日 為了統(tǒng)計雷電活動的頻繁程度，經(jīng)常采用年平均雷暴日數(shù)來衡量。 通常說的雷暴日都是指的一年內(nèi)的平均雷暴日數(shù)，即年平均雷暴日。除雷暴日外，也有用雷暴小時來衡量雷電活動的。山地雷電活動較平原頻繁，山地雷暴日約為平原的三倍。就幾個大城市來說，廣州、昆明、南寧約為 7080 日；重慶、長沙、貴陽、福州約為 50 日；北京、上海、武漢、南京、成都、呼和浩特約為40 日；天津，沈陽，鄭州，太原、濟南約為 30 日等。做防雷設(shè)計時，應(yīng)考慮到當?shù)乩妆┤盏臈l件。防雷準備工作均應(yīng)在雷雨季節(jié)前做好。做防雷設(shè)計時，可按 100kA 考慮。雷電流沖擊波波頭陡度可達到50kA/μ s， 平均陡度約為 30 kA/181。 雷電流陡度與雷電流幅值和雷電流波頭時間的長短有關(guān) ， 雷電流波頭時間僅數(shù)微秒。 雷電流陡度越大 ， 對電氣設(shè)備造成的危害也越大 。 這時 ， ? ? ???????? ????tSMSM tItIi ??? c o s12s in12 式中 : τt—— 雷電流波頭時間 , τt = π / ω。 按余弦波波頭考慮的防雷設(shè)計顯然是偏于安全的。 如通路長度 ?以 m 為單位 ， 則 L =? 顯然 ， 直擊雷沖擊過電壓由兩部分組 成。直擊雷沖擊電壓可高達數(shù)千千伏。 雷電感應(yīng)過電壓可達數(shù)百千伏。絕緣損壞后 ， 可能導(dǎo)致高壓竄入低壓 ，在大范圍內(nèi)帶來觸電的危險。 熱性質(zhì)的破壞作用 熱性質(zhì)的破壞作用表現(xiàn)在直擊雷放電的高溫電弧能直接引燃鄰近的可燃物 ，從而造成 火 災(zāi)。球雷侵 入可引起火災(zāi)。這是由于巨大的雷電通過被擊物時 ， 在被擊物縫隙中的氣體劇烈膨脹 ， 縫隙中的水分也急劇蒸發(fā)為大量氣體 ，致使被擊物破壞和爆炸。 當人類社會進入電子信息時代后，雷災(zāi)出現(xiàn)的特點和以往有極大地不通，可以概括為： 受災(zāi)面不斷的擴大。特點是與高新技術(shù)關(guān)系最密切的領(lǐng) 域，如航天航空、國郵電通信、計算機、電子行業(yè)、石油化工、金融證券等。從閃電直擊和過電壓波沿線傳輸變?yōu)榭臻g閃電的脈沖電磁場從三維空間入侵到任何角落，無孔不入的造成災(zāi)害，因而防雷工程已從傳統(tǒng)防直擊雷、感應(yīng)雷進入現(xiàn)代的防雷電電磁脈沖（ LEMP）階段。 雷災(zāi)的經(jīng)濟損失和危害程度大大增加了。 6 雷電 防護 設(shè)計 防雷裝 置 設(shè)計 避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶和避雷器都是經(jīng)常采用的防雷裝置。一套完整的防雷裝置包括接閃器、避雷器、引下線和接地裝置。 接閃器 避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)和避雷帶都可作為接閃器 ， 建筑物的金屬屋面可作為 第一類工業(yè)建筑物以外其他各類建筑物的接閃器。 避雷器 避雷器并聯(lián)在被保護設(shè)備或設(shè)施上 ， 正常時處在不通的狀態(tài)。過電壓終止后 ， 避雷器迅速恢復(fù)不通狀態(tài) ， 恢復(fù)正常工作。避雷器有保護間隙、管型避雷器和閥型避雷器之分 ， 應(yīng)用最多的是閥型避雷器。 引下線一般采用圓鋼或扁鋼 ， 其尺寸和防腐蝕要求與避雷網(wǎng)、避雷帶相同 。 用有色金屬導(dǎo)線 做 引下線 時， 應(yīng)采用截面積不小 9 于 16mm2 的銅導(dǎo)線。 建筑藝術(shù)要求高者可以暗敷設(shè) ， 但截面積應(yīng)加大一級。 采用多條引下線時 ， 為了便于接地電阻和檢查引下線、接地線的 連接情況 ，宜在各引下線距地面高約 。 在易受機械損傷的地方 ， 地面以下 一段引下線應(yīng)加竹管、角鋼或鋼管保護。 引下線截面銹蝕 30%以上者應(yīng)予以更換。 接地裝置向大地泄放雷電流，限制防雷裝置對地電壓不致過高。 當雷電流經(jīng)引下線到達接地裝置時，由于引下線本身和接地裝置都有干擾，因而會產(chǎn)生較高的電壓降，可達幾萬伏甚至幾十萬伏，這時如有人接觸，就會受接觸電壓危害，必須引起注意。當小于 3m時，應(yīng)采取接地體局部深埋或隔以瀝青絕緣層，或者敷設(shè)地下均壓條等安全措施。同一個接地裝置的沖擊接地電阻，一般不等于該裝置的工頻接地電阻。這相當于增加了接地體截面，增加了泄露面積，減小了接地電阻；在強電場的作用下，土壤電阻率也有所減低，這樣也減小了接地電阻。一般情況下，前一方面的影響較 10 大，后一方面的影響較小，即沖擊接地電阻一般都是小于工頻接地電 阻。 如圖 61 防雷接地圖 電離消雷裝置 設(shè)計 電離消雷是一種新技術(shù)，它由頂部的電離裝置、地下的地電流收集裝置及連接線組成 ，如圖 62。 電離防雷裝置的高度不應(yīng)低于被保護物高 度，并應(yīng)保持在 30m以上。其有針部分半徑愈大，則消雷效果愈好，但該半徑與電離防雷裝置高度的比值不宜超過 。雷云電量一般不超過數(shù)庫侖，電離防雷裝置工作時，連接線只通過毫安級的小電流，所以導(dǎo)線只需滿足機械強度的要求即可 ，其在現(xiàn)實中的運用如圖 63?！翱埂钡姆绞街饕m用于需要防雷的電氣設(shè)備本身，使之具有一定的絕緣水平，或采用其他補救措施，以提高其抵抗雷電破壞的能力；“泄”的方式則使用在各種防雷裝置上。 應(yīng)當根據(jù)建筑物和構(gòu)筑物、電力設(shè)備以及其他保護對象的類別和特征，分別對直擊雷、感應(yīng)雷和雷電侵入波等采取適當?shù)姆雷o措施。 （ 2） 具有 0 區(qū)或 20 區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物。 第二類防雷建筑物： （ 1） 國家級重點文物保護的建筑物。 （ 3） 國家級計算中心、國際通信樞紐等對國民經(jīng)濟有重要意義且裝有大量電子設(shè)備的建筑物。 （ 5） 具有 1 區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。 （ 7） 工業(yè)企業(yè)內(nèi)有爆炸危險的露天鋼制封閉氣罐。 （ 9） 預(yù)計雷擊次數(shù)大于 次 /a 的住宅和辦公樓等一般性民用建筑物。 （ 2） 預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于 次 /a，且小于或等于 次 /a的部、省級辦公建筑物及其他重要或人員密集的公共建筑物。 （ 4） 預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于 次 /a 的一般性工業(yè)建筑物。 （ 6） 在平均雷暴日大于 15d/a 的地區(qū)，高度在 15m 及以上的煙囪和水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或等于 15d/a的地區(qū)，高度在 20m 及以上的煙囪和水塔等孤立的高聳建筑物。第一類防雷建筑物和第二類防雷建筑物的第四、五、六款所涉及的建筑物尚應(yīng)采取防雷電感應(yīng)的措施。裝設(shè)避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶是直擊雷防護的主要措施。獨立避雷針是離開建筑物單獨裝設(shè)的。利用照明燈塔作獨立避雷針支柱時，為了防止將雷電沖擊電壓引進室內(nèi)，照明電源線必須采用鉛皮電纜或穿入鐵管，并將鉛皮電纜或鐵管埋入地下 (埋深 ～ )，經(jīng) 10m以上 (水平距離 )才能引進室內(nèi)。 附設(shè)避雷針是裝設(shè)在建筑物或構(gòu)筑物屋面上的避雷針。 其接地裝置可以與其他接地裝置共用 ， 宜沿建筑物或構(gòu)筑物四周敷設(shè) ， 其接地電阻不宜 超過 1～ 2Ω 。人工接地體的接地電阻不宜超 過 5Ω 。建筑物混凝土內(nèi)用于連接的單一鋼筋的直徑不得小于 14 10mm。 接地點不應(yīng)少于兩處 ， 其間距離不應(yīng)大于 30m，沖擊接地電阻不應(yīng)大 于 30Ω 。 35kV以下的線路 ， 一般不沿全線架設(shè)避雷線 ； 35kV以上的線路 ， 一般沿全線架設(shè)避雷線。 35kV及以 下的高壓變配電裝置宜采用獨立避雷針或避雷線 。 如變配電裝置設(shè)在鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物內(nèi) ， 可在屋頂上裝設(shè)附設(shè)避雷針。 （ 2）感應(yīng)雷的防護 雷電感應(yīng)也能產(chǎn)生很高的沖擊電壓，在電力系統(tǒng)中應(yīng)與其他過電壓同樣考慮；在建筑物和構(gòu)筑物中，應(yīng)主要考慮由二次放電引起爆炸和火災(zāi)的危險。 1) 靜電感應(yīng)防護。屋面結(jié)構(gòu)鋼筋宜綁扎或焊接成閉合回路。 屋頂或其上金屬網(wǎng)格的接地可以與其他接地裝置共用。 2) 電磁感應(yīng)防護。 此外，管 道接頭、彎頭、閥門等連接處的過渡電阻大于 時，連接處也應(yīng)用金屬線跨接。 防電磁感應(yīng)的接地裝置也可與其他接地裝置共用。在低壓系統(tǒng)，這種事故占總雷害事故的 70%以上。 10KV 變配電站防雷保護接線， FS、 FZ為閥型避雷器，L為電抗器。 (2)建筑物的防護。特別是采用木桿或術(shù)橫擔(dān)的低壓線路，于其對地沖擊絕緣水平很高，會使很高的電壓進入戶內(nèi)，釀成大面積雷害事故。