雷電防護(hù)技術(shù)

打雷是一種大氣中激烈的放電現(xiàn)象。打雷時(shí)，出現(xiàn)耀眼的閃光，發(fā)出震耳的轟嗚。打雷的時(shí)間短（一次雷擊時(shí)間約60 毫秒），電流大（可高達(dá)幾萬~幾十萬安），電壓高（可高達(dá)數(shù)十萬~數(shù)百萬伏）。化工企業(yè)如果沒有可靠的防雷裝置，建筑物、設(shè)備裝置或人體遭到雷擊，那將造成火災(zāi)、爆炸、觸電死亡等嚴(yán)重的、甚至毀滅性的災(zāi)害事故，造成巨大的損失。

一、雷電的種類：

1、按按放電對(duì)象分：空中雷（云層與云層、雷云與雷云之間）和落地雷（10%是造成火災(zāi)及其危害的主要原因）。

2、按雷電的形狀分：

（1）枝狀雷：常見線狀，雷云下部一般是帶負(fù)電荷，地面感應(yīng)出正電荷，由于地表分布的不均勻，凸出部分集聚較多正電荷，電位梯度大，負(fù)電荷在向下伸展過程中，會(huì)受到下面正電荷的爭奪，負(fù)電荷就會(huì)分多道向正電荷空氣塊沖擊，出現(xiàn)分支閃電。

（2）帶狀雷：閃電通道寬而集中，電場強(qiáng)度特別大，空氣濕度比較高，給雷電流造成了快速一次釋放的機(jī)會(huì)，形成帶狀。

3、按破壞形式分：

（1）直擊雷：雷云與地面凸出物之間的放電。

（2）感應(yīng)雷：由于雷電的靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)而使附近其他物體產(chǎn)生高壓，并由此造成放電。

（3）雷電波侵入：可由感應(yīng)、直擊雷造成，在架空線路、金屬管道上產(chǎn)生“沖擊電壓”，沿線路或管道兩邊傳播的雷電波，傳播速度150~300m/ms

二、危害機(jī)理：

1、機(jī)械效應(yīng)：

當(dāng)雷擊中樹木等物體時(shí)，樹干就相當(dāng)于引下線，因具有較高的電阻率，雷電流泄入大地比較緩慢，在此物體內(nèi)部熱量會(huì)急劇增大，濕度迅速上升，水分被汽化，內(nèi)部壓力劇增，待到一定極限，就以機(jī)械能的形式釋放出來，把物體劈開或粉碎，這就是雷電的機(jī)械效應(yīng)所為。如：樹木劈裂，煙窗、墻壁劈倒等現(xiàn)象

2、熱效應(yīng)：

雷電流通過導(dǎo)體時(shí)，在極短的時(shí)間產(chǎn)生大量熱能，可燒斷導(dǎo)線，燒壞設(shè)備，引起金屬熔化，飛濺而引起火災(zāi)及停電事故。當(dāng)巨大的沖擊電壓擊中被擊物體時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生數(shù)KA 至數(shù)百KA 的雷擊電流，而在雷電流的通道上瞬時(shí)轉(zhuǎn)變成大量的熱量。

因放電時(shí)間很短，若引下線處于良好狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生明顯的溫升，但雷電電流過低壓導(dǎo)線等截面面積小的線路，熱效應(yīng)會(huì)使導(dǎo)線迅速熔化燃燒，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生金屬導(dǎo)線噴濺

3、電氣效應(yīng)：

雷擊時(shí)所產(chǎn)生的高達(dá)數(shù)萬至數(shù)百萬伏的沖擊電壓，可使電氣設(shè)備和電氣線路的絕緣擊穿引起短路、停電事故，甚至發(fā)生爆炸、火災(zāi)事故。

（1）大氣過電壓：電氣設(shè)備、線路絕緣破壞 → 閃絡(luò)放電 → 開關(guān)跳閘→ 線路停電 →甚至高壓串低壓造成人身傷亡

（2）壓沖擊波：與附近帶電導(dǎo)體或建筑物間發(fā)生反擊放電，產(chǎn)生火花

（3）雷電流流入地下、雷電波侵入室內(nèi)：在相鄰的金屬構(gòu)架或地面上產(chǎn)生很高的對(duì)地電壓，造成接觸電壓和跨步電壓升高，導(dǎo)致電擊危險(xiǎn)。

4、直擊雷危害：電壓效應(yīng)、熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)

5、感應(yīng)雷危害：

（1）靜電感應(yīng)：當(dāng)導(dǎo)體金屬物、輸電線路等處于雷云和大地之間所形成的電磁中，感應(yīng)出與雷云相反的電荷，雷云與大地放電后，導(dǎo)體上的電荷來不及泄漏，就會(huì)產(chǎn)生很高的對(duì)地電壓。當(dāng)雷云放電的先驅(qū)階段，與雷云相異的電荷從導(dǎo)線兩端轉(zhuǎn)移到靠近先驅(qū)通道一段導(dǎo)線上，成為束縛電荷，主放電后，就變成自由電荷，以極高的速度向?qū)Ь€兩端流動(dòng)，形成300~400KV 的感應(yīng)沖擊電壓

（2）電磁感應(yīng)：雷云對(duì)地放電（或接近地面）時(shí)，由于雷電流迅速變化（或雷云的快速移動(dòng)）→在它周圍一定的空間里會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的變化電磁場（如：建筑物中的鋼筋、架空的管道等），若上述導(dǎo)體未構(gòu)成回路或連接不嚴(yán) → 出現(xiàn)放電火花和局部發(fā)熱 → 火花、溫度引燃存放在周圍內(nèi)的物品。

6、雷電波侵入：高電壓侵入到建筑物內(nèi)部或裝置上面 → 電線短路、可燃物質(zhì)燃燒，人員觸電傷亡。

注：每年雷害事故中，50%以上由雷電波侵入引起。