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    雷电季节如何做好防雷工作?

    作者:施工队长    来源:成都系统集成公司    更新时间:2011-3-8 19:49:30    设计指数:          ★★★ 

      在任何给定时刻,世界上都有1800场雷雨正在发生,每秒大约有100次雷击。在美国,雷电每年会造成大约150人死亡和250人受伤。全世界每年有4000多人惨遭雷击。在雷电发生频率呈现平均水平的平坦地形上,每座300英尺高的建筑物平均每年会被击中一次。每座1200英尺的建筑物,比如广播或者电视塔,每年会被击中20次,每次雷击通常会产生6亿伏的高压。

      我们知道:雷电是发生在大气中的一种放电现象,具有高电压、大电流、强电磁辐射的特征。传统的防雷技术是在高大的建筑物楼顶或其附近,安装防直击雷的防护装置。这种防雷装置是由接闪器、引下线和接地体三部分组成。安装这种防护装置的目的是将强大的雷电电流,按照设计的通道泄放到大地。也就是由设在建筑物顶端的接闪器拦截雷电电流,之后通过导电通畅的引下线,引导到电阻值很小的接地体泄入到大地。这是属于防直击雷的措施,一般我们称之为外部防雷。

      每个从云层到地面的闪电实际上包含了在60毫秒间隔内发生的3到5次独立的雷击,第一次雷击的峰值电流大约为2万安培,后续雷击的峰值电流减半。最后一次雷击之后,可能会有大约150安培的连续电流,持续时间达100毫秒。

      经测量,这些雷击的上升时间大约为200纳秒或者更快。通过2万安培和200纳秒,不难计算得到dI/dt的值是每秒10^11安培!

      6月6日20:30四川越西大瑞乡林沟村发生强对流天气过程,因直击雷击造成大瑞乡林沟村村民1人死亡(木科氏:女,彝族,36岁)。

      6月12日-18日海南近期,海南雷暴频繁,6月12日至18日一周之内,已发生3起雷暴事件,4人遭雷击身亡。  6月13日14时北京怀柔区13日下午2时许,怀柔区雁栖镇西栅子村,5名游客爬箭扣野长城时遭遇雷击,其中一对夫妇当场身亡,另3人受惊过度,被困野长城上。

      6月17日中午北京朝阳区17日中午,一声惊雷落在北京潘家园松榆西里小区内的一处平房,平房瞬间被燃起的火球烧散架,幸未造成人员伤亡。

      6月20日12时安徽省安庆市6月20日,安徽省安庆市接连发生两起雷击事故,造成两人死亡。

      6月20日下午浙江省余杭市四岁女孩在家坐在奶奶腿上,被雷震死。

      6月22日9:57江苏省常熟市常熟市航美农化有限公司一个内装环氧乙烷的钢瓶因遭雷击发生爆燃,致使2人死亡,3人受伤。

      6月22日13:30辽宁省东港市6月22日13时30分,辽宁省东港市黄土坎农场发生的一起雷击事故,一名在地里干活的农民因雷击死亡。

      6月22日14时湖南省株洲市株洲县仙井乡龙凤村张家组近40家农户家遭雷电袭击。

      6月23日11:30广东省东莞市23日中午11时30分许,雷声阵阵,突降暴雨,寮步汽车城一车行的油漆车间,怀疑遭雷击起火。3辆消防车赶到现场,没有人员伤亡。

      闪电的受害者有2/3以上是在户外受到袭击。他们每3个人中有两个幸存。在闪电击死的人中,85%是女性,年龄大都在10岁至35岁之间。死者以在树下避雷雨的最多。

      雷电对人体的伤害,有电流的直接作用和超压或动力作用,以及高温作用。当人遭受雷电击的一瞬间,电流迅速通过人体,重者可导致心跳、呼吸停止,脑组织缺氧而死亡。另外,雷击时产生的是火花,也会造成不同程度的皮肤烧灼伤。雷电击伤,亦可使人体出现树枝状雷击纹,表皮剥脱,皮内出血,也能造成耳鼓膜或内脏破裂等。

      当雷击发生时,建筑物的外部防雷装置确实有效地防御了雷击对建筑物结构的破坏,防止和减少了火灾和人身伤亡。但它并不能保护建筑物内的电气系统和电子系统免遭雷击。因为,首先当雷电流快速泄放到大地的同时,在空中就会产生一个强大的变化磁场,处在这个强力变化磁场作用范围内的所有电气和电子系统的线路和设备,都会因为切割了磁场的磁力线而感应产生出电涌电流,轻则会产生误动作,重则会造成设备损坏。原因之二,雷击发生时雷电流可能击中架空的电力线或通信线,也可能击在这些金属线缆附近而感应出电涌电流。这些电涌电流会沿着金属线缆进入电气和电子系统,造成破坏。

      我们把上述通过感应磁场的效应即“场”的作用;以及通过线路雷电流侵入即“路”的作用统称为雷击电磁脉冲,也有的称为二次雷击。这种二次雷击的破坏,不象直击雷那样伴随着强烈的电闪雷鸣,而是在人们看不见的感应磁场中发生的。由此可见,雷击电磁脉冲的破坏作用是悄然发生,不易察觉,但后果远比直击雷严重得多。防御雷击电磁脉冲的技术可称为“内部防雷”。外部防雷与内部防雷共同组成了系统的综合防雷体系。

      另外,雷击发生时建筑物的避雷装置在防止直击雷过程中,强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地。与此同时,可向附近的各种接地导体闪络电弧,电压可高达数万伏以上。会向建筑物内对包括:机房内各类接地的机器设备和电子设备;自来水管道、暖气管道、煤气管道等各类金属管线;接地的金属门窗甚至人,发生闪络现象,至使设备和人员受到侵害。

      室外如何防雷?

      A、遇到突然的雷雨,可以蹲下,降低自己的高度,同时将双脚并拢,减少跨步电压带来的危害。

      B、不要在大树底下避雨,在打雷时最好离大树5米远。

      C、不要在水体边(河边、湖边、水塘边等)、洼地停留,要迅速到附近干燥的住房中去避雨,如果在山区找不到房子,可以到山岩下或者山洞中避雨。

      D、不要拿着金属物品在雷雨中停留,因为金属物品属于导电物质,在雷雨天气中有时能够起到引雷的作用。随身所带的金属物品,应该暂时放在5米以外的地方,等雷电活动停止后再拾回。

      E、不要触摸或者靠近防雷接地线,自来水管、用电器的接地线、大树树干等可能因雷击而带电的物体,以防接触电压或者接触雷击和旁侧闪击。

      F、雷暴天气时,在户外最好不要接听和拨打手机,因为手机的电磁波也会引雷。G、雷暴天气出门,最好穿胶鞋,这样可以起到绝缘的作用。

      H、切勿站立于山顶、楼顶上或其他接近导电性高的物体。

      I、切勿游泳或从事其他水上运动,不宜进行室外球类运动,离开水面以及其他空旷场地,寻找地方躲避。

      J、在旷野无法躲入有防雷设施的建筑物内时,应远离树木和桅杆。

      K、在空旷场地不宜打伞,不宜把羽毛球拍、高尔夫球棍等扛在肩上。

      L、不宜开摩托车、骑自行车。

      M、油罐车防雷,可以在油车后面拖一条铁链。

      N、人乘坐在车内一般不会遭遇雷电袭击,因为汽车是一个封闭的金属体,具有很好的防雷电功能。专家提醒,乘车遭遇打雷时千万不要将头手伸出车外。

      O、有人认为在室内就安全了,其实随着现代微电子产品的增多,人们对电讯、电子产品的依赖程度的不断加大,由电缆等带来的感应雷也在很大的程度上威胁着居民的安全,因此室内避雷也就成了市民的必修之课。

      建筑物如何防雷?

      1、拦截措施。综合性系统防雷工程的第一道防线,就是拦截直击雷。最经济、最有效的方法,仍然是采用安装包括接闪器、引下线和接地体在内的防直击雷防护装置的方法。

      2、屏蔽措施。屏蔽是防止任何形式电磁干扰的基本手段之一,屏蔽的目的,一是限制某一区域内部的电磁能量向外传播,二是防止或降低外界电磁辐射能量向被保护的空间传播。

      3、等电位连接

      等电位连接也称作均压。我们知道,站在地上的人触摸电线就会被电击,而在高压线上作业的工人不会被高压电电击,原因是他与高压线的高电压是等电位的,由于没有电位差,所以没有电流流过,就不会被电击。同样道理,为了保证设备和操作人员的安全,各类电器设备和信息技术设备均应采取等电位连接的措施。就是把各类设备包括所有的导体,都要做到良好的导电性连接,并且还要与接地系统连通。其中非带电导体可直接用导线连接,带电导体通过电涌保护器(SPD)连接。其目的是使所有的设备和导体与接地系统做到电位均衡连接,也就是所有导电部件之间不能存在显著的电位差,导电部件与接地系统之间也就不会产生电位差,从而形成电位相等的电磁环境,这样就组成了一个安全的电位补偿系统。

      4、防闪络措施

      所谓闪络现象就是,电流传导过程中在导体之间跨越绝缘体产生电弧,从而改变了电流传递通道。产生电弧的主要原因是电弧两端的导体之间电位差很大,距离又很近,从而击穿了绝缘体,如空气或土壤等介质。因此,为防止闪络的发生,可以采取隔离或保持安全距离的方法。如外露外引下线使用耐100kV的绝缘层隔离以防止对人体和其他导体的闪络;在引下线入地处铺设厚度为5cm以上的沥青层使其3m范围内的土壤地表层电阻率大于5kΩ.m防止跨步电压等。这也是如同在防洪中加固大堤,防止洪水溢出。当然防止闪络还有其他的措施,如:采取等电位连接,使闪络的两端等电位;用网状接地装置对地面作均衡电位处理以防止跨步电压等。

      5、电涌保护器

      电涌保护器(SPD)是一种箝制过电压和分走电涌电流的器件。当SPD被并联到被保护的低压电气线路或电子线路时,如果线路上流过的是正常的工作电压,则其呈高阻抗状态;只有在线路上出现过电压和过电流时,它们才呈低阻抗状态,此时电涌电流通过SPD泄入大地,从而保护了后端的电气或电子设备。实际上,我们可以把SPD的作用,看作是防洪工程中的分洪泄流来比喻。

      当然,SPD的选择是比较复杂的技术,需要考虑的主要因素有:SPD的最大持续运行电压、SPD能承受预期通过它们的雷电流值、SPD的电压保护水平、被保护设备的耐压水平、雷击类型以及需防护的电气系统和电子系统所在地的年平均雷暴天数等等。有些建筑物内电子信息系统防雷标准不从客观实际出发,一味强调什么“层层设防、多重保护”不仅大量地浪费了资源,而且会适得其反地破坏了SPD的保护作用。

      室内如何防雷?

      A、打雷时,首先要做的就是关好门窗,防止雷电直击室内或者防止球形雷飘进室内。

      B、在室内也要离开进户的金属水管和与屋顶相连的下水管等。

      C、雷雨天气时,尽量不要拨打、接听电话,或使用电话上网,应拔掉电源和电话线及电视馈线等可能将雷电引入的金属导线。稳妥科学的办法是在电源线上安装电源避雷器、在电话线上安装电话避雷器、在天馈线上安装天馈避雷器并做好接地。

      E、进户电源线的绝缘子铁脚应做接地处理,三相插座应连好接地线。

      F、晾晒衣服被褥等用的铁丝不要拉到窗户、门口,以防铁丝引雷致人死亡事件发生。

      G、不要在孤立的凉亭、草棚和房屋中避雨久留,注意避开电线、不要站立灯泡下,最好是断电或不使用电器。

      电脑如何防雷?

      在选用插排的时候,建议大家选择具备仿浪涌、防雷击功能的插排。因为插排算是电脑防雷的第一道屏蔽,防雷击插排与普通插排相比可以做到瞬时过压保护以及限制电压增加,价格也贵不了多少。

      再有,质量好的网线、合理地布线也是电脑防雷的重要关键,建议大家在购买时尽量选择采用全铜内芯的网线。测试方法很简单,剪开一小段网线,如果不是全铜内芯,那么芯线中间就会出现一定的白色物体。而且,如果不是全铜芯的网线,如果用火烧的话会变黑。在日常使用中,首先,在雷雨天气里,不管防护措施如何到位,也尽量不要使用电脑,并将网线、电源线等插头全部拔掉;其次,电脑最好放置在远离建筑物外墙或承重墙的位置,因为在遭遇雷击的时候,电流会在这些物体的周围产生电磁场,影响电脑工作;再次,最好不要采用过长的网线和电源线,因为连接线越长,加载在设备端的电压也就越高,不利于设备的保护;最后,经常对电源线、网线、地线进行定期检查,尽早发现存在的安全隐患。


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