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1、防雷知识培训本讲稿第一页，共二十四页认识雷电 雷电是一种大气自然现象，在科学技术不发达的雷电是一种大气自然现象，在科学技术不发达的古代，雷电被蒙上了神秘的色彩，除了灾难，它留给古代，雷电被蒙上了神秘的色彩，除了灾难，它留给人类更多的是迷信和恐惧。直到人类更多的是迷信和恐惧。直到1717世纪中叶，美国世纪中叶，美国科学家富兰克林通过实验证实了天电（雷电）与地电科学家富兰克林通过实验证实了天电（雷电）与地电的同一性，并发明和使用了的同一性，并发明和使用了“避雷针避雷针”，人们才逐步，人们才逐步对雷电有了理性和科学的认识。地球上，任何时刻都对雷电有了理性和科学的认识。地球上，任何时刻都会有约会有约2
2、000200020002000个地点出现雷暴，个地点出现雷暴，个地点出现雷暴，个地点出现雷暴，平均平均平均平均每天要发生每天要发生800800万万次闪电，次闪电，每次闪电在每次闪电在微秒级瞬间可释放出微秒级瞬间可释放出55KWh55KWh以以上能量。上能量。本讲稿第二页，共二十四页认识雷电雷电对人类的贡献雷电对人类的贡献 在雷电发生的一瞬间，除了产生极强的电流和在雷电发生的一瞬间，除了产生极强的电流和高温外，还会产生大量的臭氧，大气中的臭氧层高温外，还会产生大量的臭氧，大气中的臭氧层是地球上一切生物的保护伞，能使地球表面的生是地球上一切生物的保护伞，能使地球表面的生物免遭紫外线的危害。雷电也是
3、一种巨大的声波，物免遭紫外线的危害。雷电也是一种巨大的声波，可使空气中的细菌和微生物丧生。所以雷雨后的可使空气中的细菌和微生物丧生。所以雷雨后的空气特别洁净而清新。雷电又是一种高效的天然空气特别洁净而清新。雷电又是一种高效的天然肥料，雷电发生时，空气中的氮和氧会经电离和肥料，雷电发生时，空气中的氮和氧会经电离和化合而形成易被植物吸收的氮肥。化合而形成易被植物吸收的氮肥。本讲稿第三页，共二十四页认识雷电雷电灾害雷电灾害 据统计，据统计，全球平均每年因雷电灾害造成的直接损失全球平均每年因雷电灾害造成的直接损失超过超过1010亿美元，死亡人数在亿美元，死亡人数在3 3千人以上，千人以上，这个数据的这
4、个数据的统计还不包括我国。统计还不包括我国。我国每年因雷击造成的人员伤亡我国每年因雷击造成的人员伤亡约有约有30003000人至人至40004000人，财产损失在人，财产损失在5050亿到亿到100100亿元亿元人民币。人民币。本讲稿第四页，共二十四页雷雷 云云 的的 形形 成成 含水蒸气的上升气流上升时温度逐渐下降形成雨滴、冰雹（称为水成含水蒸气的上升气流上升时温度逐渐下降形成雨滴、冰雹（称为水成含水蒸气的上升气流上升时温度逐渐下降形成雨滴、冰雹（称为水成含水蒸气的上升气流上升时温度逐渐下降形成雨滴、冰雹（称为水成物），这些水成物在地球静电场的作用下被极化（如图），负电荷在上，物），这些水成
5、物在地球静电场的作用下被极化（如图），负电荷在上，物），这些水成物在地球静电场的作用下被极化（如图），负电荷在上，物），这些水成物在地球静电场的作用下被极化（如图），负电荷在上，正电荷在下，由于水成物下降的速度快。而云粒子下降的速度慢，因此带正电荷在下，由于水成物下降的速度快。而云粒子下降的速度慢，因此带正电荷在下，由于水成物下降的速度快。而云粒子下降的速度慢，因此带正电荷在下，由于水成物下降的速度快。而云粒子下降的速度慢，因此带正、负两种电荷的微粒逐渐分离（这叫重力分离作用）最后形成带正电的正、负两种电荷的微粒逐渐分离（这叫重力分离作用）最后形成带正电的正、负两种电荷的微粒逐渐分离（这叫重力
6、分离作用）最后形成带正电的正、负两种电荷的微粒逐渐分离（这叫重力分离作用）最后形成带正电的云粒子在云的上部，而负电的水成物在云的下部，就形成雷云空间电场，云粒子在云的上部，而负电的水成物在云的下部，就形成雷云空间电场，云粒子在云的上部，而负电的水成物在云的下部，就形成雷云空间电场，云粒子在云的上部，而负电的水成物在云的下部，就形成雷云空间电场，空间电场的方向和地面与电离层之间的电场方向是一致的，都是上正下负。空间电场的方向和地面与电离层之间的电场方向是一致的，都是上正下负。空间电场的方向和地面与电离层之间的电场方向是一致的，都是上正下负。空间电场的方向和地面与电离层之间的电场方向是一致的，都是
7、上正下负。本讲稿第五页，共二十四页雷击 当雷云形成后，在两种带不同电荷的雷云中间的电当雷云形成后，在两种带不同电荷的雷云中间的电场达到一定强度后便会被击穿，形成云间放电。当带场达到一定强度后便会被击穿，形成云间放电。当带负电荷的云层向下靠近地面时，地面的凸出物、金属负电荷的云层向下靠近地面时，地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷，随着电场的逐步增强，雷云向等会被感应出正电荷，随着电场的逐步增强，雷云向下形成下行先导，地面的物体形成向上闪流，二者相下形成下行先导，地面的物体形成向上闪流，二者相遇即形成云对地放电遇即形成云对地放电 。本讲稿第六页，共二十四页雷击的三种形式 一是带电的云层与大地上某
8、一点之间发生迅猛的一是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象，放电现象，叫做叫做“直击雷直击雷”。二是带电云层由于静电感应作用，使地面某二是带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。当直击雷发生以后，强大一范围带上异种电荷。当直击雷发生以后，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象，发生高电压以致发生闪击的现象，叫做叫做“二次雷二次雷”或称或称“感应雷感应雷”。本讲稿第七页，共二十四页直击雷、感应雷本讲稿第八页，共二十四页雷击的三种形式 三是三是三是三是“球形雷球形雷球形雷球形雷”。在雷电频繁的雷雨
9、天，偶然会发。在雷电频繁的雷雨天，偶然会发。在雷电频繁的雷雨天，偶然会发。在雷电频繁的雷雨天，偶然会发现紫色、殷红色、灰红色、蓝色的现紫色、殷红色、灰红色、蓝色的现紫色、殷红色、灰红色、蓝色的现紫色、殷红色、灰红色、蓝色的“火球火球火球火球”。这些火球。这些火球。这些火球。这些火球有时从天空降落，然后又在空中或沿地面水平方向移动，有时从天空降落，然后又在空中或沿地面水平方向移动，有时从天空降落，然后又在空中或沿地面水平方向移动，有时从天空降落，然后又在空中或沿地面水平方向移动，有时平移有时滚动。这些有时平移有时滚动。这些有时平移有时滚动。这些有时平移有时滚动。这些“火球火球火球火球”一般直径为
10、十到几十一般直径为十到几十一般直径为十到几十一般直径为十到几十厘米，也有直径超过一米的。厘米，也有直径超过一米的。厘米，也有直径超过一米的。厘米，也有直径超过一米的。“火球火球火球火球”存在的时间从几存在的时间从几存在的时间从几存在的时间从几秒到几分钟，一般为几秒到十几秒居多。这种秒到几分钟，一般为几秒到十几秒居多。这种秒到几分钟，一般为几秒到十几秒居多。这种秒到几分钟，一般为几秒到十几秒居多。这种“火球火球火球火球”能通过烟囱、开着的窗户、门和其他缝隙进入室内，或能通过烟囱、开着的窗户、门和其他缝隙进入室内，或能通过烟囱、开着的窗户、门和其他缝隙进入室内，或能通过烟囱、开着的窗户、门和其他缝
11、隙进入室内，或者无声地消失，或者发出丝丝的声音，或者发生剧烈的者无声地消失，或者发出丝丝的声音，或者发生剧烈的者无声地消失，或者发出丝丝的声音，或者发生剧烈的者无声地消失，或者发出丝丝的声音，或者发生剧烈的爆炸。这种爆炸。这种爆炸。这种爆炸。这种“火球火球火球火球”虽然发生的几率很小，但发生的次虽然发生的几率很小，但发生的次虽然发生的几率很小，但发生的次虽然发生的几率很小，但发生的次数也相当多。人们常把它数也相当多。人们常把它数也相当多。人们常把它数也相当多。人们常把它叫做叫做叫做叫做“球形雷球形雷球形雷球形雷”。本讲稿第九页，共二十四页雷雷 电电 危危 害害 方方 式式直击雷危害直击雷危害
12、雷电直接击在建（构）筑物、人、和其雷电直接击在建（构）筑物、人、和其它物体上，雷电产生的高电压、大电流、它物体上，雷电产生的高电压、大电流、产生的电效应、热效应和机械效应，使建产生的电效应、热效应和机械效应，使建（构）筑物燃烧、爆炸、倒塌、崩毁，人（构）筑物燃烧、爆炸、倒塌、崩毁，人体烧伤、死亡。物体烧毁、解体、爆炸。体烧伤、死亡。物体烧毁、解体、爆炸。本讲稿第十页，共二十四页雷雷 电电 危危 害害 方方 式式本讲稿第十一页，共二十四页雷雷 电电 危危 害害 方方 式式雷电的二次危害作用雷电的二次危害作用 雷电的二次危害作用就是雷电流产生的电磁感雷电的二次危害作用就是雷电流产生的电磁感应、静电
13、感应、雷电波等，感应产生的电压、电流所应、静电感应、雷电波等，感应产生的电压、电流所造成的危害。虽然该幅值不如直击雷大，但也能造成造成的危害。虽然该幅值不如直击雷大，但也能造成很大危害。很大危害。本讲稿第十二页，共二十四页雷电静电感应雷电静电感应雷电静电感应雷电静电感应当空间有带电的雷云时，雷云下的地面及建筑物等，都由于静当空间有带电的雷云时，雷云下的地面及建筑物等，都由于静当空间有带电的雷云时，雷云下的地面及建筑物等，都由于静当空间有带电的雷云时，雷云下的地面及建筑物等，都由于静电感应的作用而带上相反的电荷。这种电荷受带电雷云所产生电感应的作用而带上相反的电荷。这种电荷受带电雷云所产生电感应
14、的作用而带上相反的电荷。这种电荷受带电雷云所产生电感应的作用而带上相反的电荷。这种电荷受带电雷云所产生的电场所束缚。当雷云对地放电或对云间放电时，云层中的电的电场所束缚。当雷云对地放电或对云间放电时，云层中的电的电场所束缚。当雷云对地放电或对云间放电时，云层中的电的电场所束缚。当雷云对地放电或对云间放电时，云层中的电荷在一瞬间消失了，那么感应出的这些被束缚的电荷也就在一荷在一瞬间消失了，那么感应出的这些被束缚的电荷也就在一荷在一瞬间消失了，那么感应出的这些被束缚的电荷也就在一荷在一瞬间消失了，那么感应出的这些被束缚的电荷也就在一瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，这些电荷将会产生大电瞬间失去了束
15、缚，在电势能的作用下，这些电荷将会产生大电瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，这些电荷将会产生大电瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，这些电荷将会产生大电流冲击，从而造成雷电危害。流冲击，从而造成雷电危害。流冲击，从而造成雷电危害。流冲击，从而造成雷电危害。本讲稿第十三页，共二十四页雷电电磁感应雷电电磁感应 雷电电流在闪电通道周围空间产生磁场，随时间变雷电电流在闪电通道周围空间产生磁场，随时间变雷电电流在闪电通道周围空间产生磁场，随时间变雷电电流在闪电通道周围空间产生磁场，随时间变化的磁场就在附近的各类金属导体上激发感应电动势和化的磁场就在附近的各类金属导体上激发感应电动势和化的磁场就在附近的各类
16、金属导体上激发感应电动势和化的磁场就在附近的各类金属导体上激发感应电动势和感应电流。这种作用随距落雷点距离的增大而减少较快，感应电流。这种作用随距落雷点距离的增大而减少较快，感应电流。这种作用随距落雷点距离的增大而减少较快，感应电流。这种作用随距落雷点距离的增大而减少较快，与距离的平方成反比。与距离的平方成反比。与距离的平方成反比。与距离的平方成反比。本讲稿第十四页，共二十四页本讲稿第十五页，共二十四页现现 代代 防防 雷雷 技技 术术现代防雷技术的特点：现代防雷技术的特点：现代防雷技术的理论基础在于：闪电是电流源，防雷的基本现代防雷技术的理论基础在于：闪电是电流源，防雷的基本现代防雷技术的理
17、论基础在于：闪电是电流源，防雷的基本现代防雷技术的理论基础在于：闪电是电流源，防雷的基本途径就是要提供一条雷电流（包括雷电电磁脉冲辐射）对地泄途径就是要提供一条雷电流（包括雷电电磁脉冲辐射）对地泄途径就是要提供一条雷电流（包括雷电电磁脉冲辐射）对地泄途径就是要提供一条雷电流（包括雷电电磁脉冲辐射）对地泄放的合理的阻抗路径，而不能让其随机性选择放电通道，简言放的合理的阻抗路径，而不能让其随机性选择放电通道，简言放的合理的阻抗路径，而不能让其随机性选择放电通道，简言放的合理的阻抗路径，而不能让其随机性选择放电通道，简言之就是要控制雷电能量的泄放与转换。现代防雷保护的三道防之就是要控制雷电能量的泄放
18、与转换。现代防雷保护的三道防之就是要控制雷电能量的泄放与转换。现代防雷保护的三道防之就是要控制雷电能量的泄放与转换。现代防雷保护的三道防线：线：线：线：外部保护外部保护外部保护外部保护-将绝大部分雷电流直接引入地下泄散；将绝大部分雷电流直接引入地下泄散；将绝大部分雷电流直接引入地下泄散；将绝大部分雷电流直接引入地下泄散；内部保护内部保护内部保护内部保护-阻塞沿电源线或数据线、信号线引入的侵阻塞沿电源线或数据线、信号线引入的侵阻塞沿电源线或数据线、信号线引入的侵阻塞沿电源线或数据线、信号线引入的侵入波危害设备；入波危害设备；入波危害设备；入波危害设备；过电压保护过电压保护过电压保护过电压保护-限
19、制被保护设备上雷电过电压幅值。限制被保护设备上雷电过电压幅值。限制被保护设备上雷电过电压幅值。限制被保护设备上雷电过电压幅值。这这这这三道防线相互配合，各尽其职，缺一不可。三道防线相互配合，各尽其职，缺一不可。三道防线相互配合，各尽其职，缺一不可。三道防线相互配合，各尽其职，缺一不可。本讲稿第十六页，共二十四页现现 代代 防防 雷雷 技技 术术 常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为
20、避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。防器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。防感应雷电的避雷装置主要是避雷器。对同一保护感应雷电的避雷装置主要是避雷器。对同一保护对象同时采用多种避雷装置，称为综合性防雷电。对象同时采用多种避雷装置，称为综合性防雷电。避雷装置要定期进行检测，防止因导线的导电性避雷装置要定期进行检测，防止因导线的导电性差或接地不良起不到保护作用。差或接地不良起不到保护作用。本讲稿第十七页，共二十四页现现 代代 防防 雷雷 技技 术术保护原理：当雷云放电接近地面时，它使地面电场发生畸变。保护原理：当雷云放电接近地面时，它使地面电场发生畸变。保护原理：当雷云放电接近地面时，它使地面电场
21、发生畸变。保护原理：当雷云放电接近地面时，它使地面电场发生畸变。在避雷针（线）顶部，形成局部电场强度畸变，以影响雷电在避雷针（线）顶部，形成局部电场强度畸变，以影响雷电在避雷针（线）顶部，形成局部电场强度畸变，以影响雷电在避雷针（线）顶部，形成局部电场强度畸变，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针（线）放电，再通先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针（线）放电，再通先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针（线）放电，再通先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针（线）放电，再通过接地引下线，接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护过接地引下线，接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护过接地引下线，接
22、地装置将雷电流引入大地，从而使被保护过接地引下线，接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效防直击雷的方法。物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效防直击雷的方法。物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效防直击雷的方法。物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效防直击雷的方法。然而，以往一般认为用避雷针越高越好，这个观点是错误的，然而，以往一般认为用避雷针越高越好，这个观点是错误的，然而，以往一般认为用避雷针越高越好，这个观点是错误的，然而，以往一般认为用避雷针越高越好，这个观点是错误的，避雷针越高，一是容易引雷，二是会出现绕击现象。避雷针避雷针越高，一是容易引雷，二
23、是会出现绕击现象。避雷针避雷针越高，一是容易引雷，二是会出现绕击现象。避雷针避雷针越高，一是容易引雷，二是会出现绕击现象。避雷针的高度应按滚球法进行计算。建筑物的所有外露金属构件的高度应按滚球法进行计算。建筑物的所有外露金属构件的高度应按滚球法进行计算。建筑物的所有外露金属构件的高度应按滚球法进行计算。建筑物的所有外露金属构件（管道），都应与防雷网（带，线）等电位连接。外部防雷（管道），都应与防雷网（带，线）等电位连接。外部防雷（管道），都应与防雷网（带，线）等电位连接。外部防雷（管道），都应与防雷网（带，线）等电位连接。外部防雷系统由接闪器（避雷针）、引下线、接地地网等有机组成。系统由接闪器
24、（避雷针）、引下线、接地地网等有机组成。系统由接闪器（避雷针）、引下线、接地地网等有机组成。系统由接闪器（避雷针）、引下线、接地地网等有机组成。缺一不可。缺一不可。缺一不可。缺一不可。本讲稿第十八页，共二十四页人人体体防防雷雷雷电袭击人体的形式雷电袭击人体的形式 从雷电流进入人体的路径区分，主要有直击雷击、从雷电流进入人体的路径区分，主要有直击雷击、接触雷击、旁侧闪络和跨步电压四种。雷电袭击人体接触雷击、旁侧闪络和跨步电压四种。雷电袭击人体部位不同，窜入人体的电流强度不同，受害程度也就部位不同，窜入人体的电流强度不同，受害程度也就不同。不同。1 1、直接雷击，雷闪直接击中受害者。、直接雷击，雷
25、闪直接击中受害者。2 2、接触雷击，雷击某一物体，然后人体某部分接触、接触雷击，雷击某一物体，然后人体某部分接触到被雷击的物体。到被雷击的物体。3 3 3 3、旁侧闪络，雷击受害人附近的物体，该物体向它附近的、旁侧闪络，雷击受害人附近的物体，该物体向它附近的、旁侧闪络，雷击受害人附近的物体，该物体向它附近的、旁侧闪络，雷击受害人附近的物体，该物体向它附近的人闪击放电。人闪击放电。人闪击放电。人闪击放电。4 4、跨步电压，雷电流流入大地时，人体前后两脚产生、跨步电压，雷电流流入大地时，人体前后两脚产生的电位差。的电位差。本讲稿第十九页，共二十四页人人体体防防雷雷雷电人身安全防护雷电人身安全防护雷
26、电天气时不应在下列地方停留：雷电天气时不应在下列地方停留：1 1、小型无保护的建筑物、车库或车棚。、小型无保护的建筑物、车库或车棚。2 2、非金属顶或敞开式的各种车辆及船舶。、非金属顶或敞开式的各种车辆及船舶。3 3、山顶、山脊或建筑物和构筑物的顶部。、山顶、山脊或建筑物和构筑物的顶部。4 4、开旷的田野、各种停车场、运动场。、开旷的田野、各种停车场、运动场。5 5、游泳池、湖泊、海滨或孤立的树下。、游泳池、湖泊、海滨或孤立的树下。6 6、铁栅栏、金属晒衣绳、架空线、铁路轨道附近。、铁栅栏、金属晒衣绳、架空线、铁路轨道附近。本讲稿第二十页，共二十四页人人体体防防雷雷雷电人身安全防护雷电人身安全
27、防护 雷击时，如果作业人员孤立地处于雷区并感到头发雷击时，如果作业人员孤立地处于雷区并感到头发竖起时应立即蹲下，向前弯曲，双手抱膝。雷击时，竖起时应立即蹲下，向前弯曲，双手抱膝。雷击时，应寻找有防雷保护的建筑物及构筑物、大型金属框架应寻找有防雷保护的建筑物及构筑物、大型金属框架的建筑物及构筑物、有金属顶的各种车辆及有金属壳的建筑物及构筑物、有金属顶的各种车辆及有金属壳体的船舶等地方掩蔽。体的船舶等地方掩蔽。雷雨天气确需停抽时，尽量使用遥控装置操作。雷雨天气确需停抽时，尽量使用遥控装置操作。本讲稿第二十一页，共二十四页防防 雷雷 现现 场场 检检 查查 与与 检检 测测避雷针的检测避雷针的检测（
28、1 1）避雷针的保护范围：避雷针的保护范围应按）避雷针的保护范围：避雷针的保护范围应按滚球法进行确定。滚球法进行确定。（2 2）接地电阻：避雷针的接地电阻不应大于）接地电阻：避雷针的接地电阻不应大于1010。（3 3）断接卡：避雷针引下线必须设置断接卡，断）断接卡：避雷针引下线必须设置断接卡，断接卡距地面接卡距地面0.3m0.3m至至1.8m1.8m之间。断接卡的接触电之间。断接卡的接触电阻不应大于阻不应大于0.030.03。断接卡必须用。断接卡必须用2 2个以上的个以上的M10M10螺栓连接。断接卡应设于明处，不得出现埋螺栓连接。断接卡应设于明处，不得出现埋入水泥之中等现象。入水泥之中等现象
29、。本讲稿第二十二页，共二十四页防防 雷雷 现现 场场 检检 查查 与与 检检 测测避雷针的检测避雷针的检测（4 4）引下线：引下线宜采用圆钢或扁钢）引下线：引下线宜采用圆钢或扁钢,圆钢直径不圆钢直径不应小于应小于8mm8mm，扁钢截面不应小于，扁钢截面不应小于48mm248mm2，其厚度，其厚度不应小于不应小于4mm4mm。（5 5）独立避雷针与周围建筑物的距离：独立避雷）独立避雷针与周围建筑物的距离：独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间距离，应符合下列表达式的要求，但不得小之间距离，应符合下列表达式的要求，但不得小于于3m3m。返回返回返回返回本讲稿第二十三页，共二十四页谢谢大家！谢谢大家！本讲稿第二十四页，共二十四页