文档介绍：绪言:雷电是十分常见的自然现象,地球上任何时候都有雷电活动。据统计,地球上每天发生800余万次的电闪雷鸣,几乎每秒有100次,每年因为雷击导致直接经济损失约10亿美元,3000以上的人员死亡。雷电以其巨大的破坏力给人类和社会带来了灾难。有效的防止雷电对建筑或设备的灾害是建筑设计的基本内容,也是学习建筑供配电的重要内容。本章主要讨论建筑防雷的基本内容和基本措施。第一节雷电现象一雷电的形成图1雷云放电过程示意图雷电的类型:(1)直击雷有时雷云较低,周围又没有带异性电荷的云层,而在地面上突出的树木或建筑物等,感应出异性电荷,雷云就会通过这些物体与大地之间直接放电,这种直接击在建筑物或其他物体的雷击,称为直击雷。由于受直接雷击,被击物体产生很高的电位,而引起过电压,流过的雷电流可达几十千安甚至几百千安,对设备、架空线及建筑物产生极大的破坏作用,如架空线上产生几千千伏的高压后,会引起线路的感应放电,发生短路事故,而且会波及变电所、发电厂,引起严重的后果。雷击放电大多数具有“重复放电”的特性,产生极大的雷电流,引起地面建筑物和其他物体的损坏,甚至发生爆炸和引起火灾。(2)第二类是感应雷感应雷又称雷电感应,它是由于雷电流的强大电场和磁场变化产生的静电感应和电磁感应引起的。它能造成金属部件之间产生电火花放电。静电感应的特点是,当雷云出现在导体的上空时,由于感应作用,使导体上感应带有与雷云的异性电荷,雷云放电时,在导体上的感应电荷得不到释放,致使导体与地面之间形成很高的电位差。电磁感应的特点是,由于雷电流的幅值和陡度迅速变化,在它周围的空间里,会产生强大的变化的电磁场,在其中的导体感应产生极大的电动热,若有回路,则产生很大的感应电流,而产生危害。(3高位引入高位引入又叫雷电波侵入,由于雷电对架空线路或金属导体的作用,所产生的雷电波就可能沿着这些导体侵入建筑物内,危及人身安全或损坏设备,雷电波侵入的事故时有发生,在雷害事故中占相当大的比例。(4)第四类是球雷通常认为球雷是一个炽热的等离子体,温度极高,并发生紫色或红色的发光球体,直径在10~20cm以上。球雷常沿地面滚动或在空气中飘动,能通过烟囱、门、窗或其他缝隙进入建筑物内部,或无声消失,或伤害人身和破坏物体,甚至发生剧烈的爆炸,引起严重的后果。图2直击雷和感应雷示意图接收天线SPD电源防雷通信信号防雷Receiver网络数据防雷SPDSPDSPD通信信号防雷FIREWALLFIREWALLSwitch/HubServerMODEM/DTU/MUXPABX数据网络线路电源供电回路通信线路综合接地网SPD避雷器浪涌电压直接雷击或感应雷击,电磁辐射图3雷电引入途径示意图二雷云放电过程图4雷电波形示意图图2是雷电波形示意图。空气被击穿的初始阶段——放电电流较小。随着雷先导的延续——雷电流迅速上升。当雷电先导和与迎雷先导相互接近——雷电流最大。—雷电波的陡度—雷电流幅值概率三雷电效应1、雷电的热效应和机械效应遭受直接雷击的树木、电杆、房屋等,因通过强大的雷电流会产生很大的热量,但在极短的时间内又不易散发出来,所以会使金属熔化,使树木烧焦。同时由于物体的水分受高热而汽化膨胀,将产生强大的机械力而爆炸,使建筑物等遭受严重的破坏。2、雷电的电效应(1)雷电反击反击—避雷装置和被保护设备之间发生放电叫反击(逆闪烁)地上电位—地下——一般情况下地上部分大于等于5m,地下部分大于等于3m。(4)雷电的磁效应在雷电流通过的周围,将有强大的电磁场产生,使附近的导体或金属结构以及电力装置中产生很高的感应电压,可达几十万伏,足以破坏一般电气设备的绝缘;在金属结构回路中,接触不良或有空隙的地方,将产生火花放电,引起爆炸或火灾。(2)高电位引入雷电过电压或大气过电压—主要以行波的形式传输。(3)接触电压和跨步电压雷电流—接闪器—引下线—接地体—在接地体上产生较大的电位—产生接触和跨步电压。