雷電產(chǎn)生的原理

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1、xxxx防雷項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案6xxxxxx有限公司2015年x月6目錄一、雷電的形成以及其破壞力31、雷電產(chǎn)生機(jī)理32、雷電的危害3二、防雷設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范5三、XXXX施工現(xiàn)場(chǎng)勘察報(bào)告及設(shè)計(jì)方案51、現(xiàn)場(chǎng)勘查情況52、設(shè)計(jì)方案5四、公司簡(jiǎn)介56一、雷電的形成以及其破壞力1、雷電產(chǎn)生機(jī)理雷電是自然界中一種常見(jiàn)的放電現(xiàn)象。關(guān)于雷電的產(chǎn)生有多種解釋理論，通常我們認(rèn)為由于大氣中熱空氣上升，與高空冷空氣產(chǎn)生摩擦，從而形成了帶有正負(fù)電荷的小水滴。當(dāng)正負(fù)電荷累積達(dá)到一定的電荷值時(shí)，會(huì)在帶有不同極性的云團(tuán)之間以及云團(tuán)對(duì)地之間形成強(qiáng)大的電場(chǎng)，從而產(chǎn)生云團(tuán)對(duì)云團(tuán)和云團(tuán)對(duì)地的放電過(guò)程，這就是通常所說(shuō)的閃電和響

2、雷。具體來(lái)說(shuō)，冰晶的摩擦、雨滴的破碎、水滴的凍結(jié)、云體的碰撞等均可使云粒子起電。一般云的頂部帶正電，底部帶負(fù)電，兩種極性不同的電荷會(huì)使云的內(nèi)部或云與地之間形成強(qiáng)電場(chǎng)，瞬間劇烈放電爆發(fā)出強(qiáng)大的電火花，也就是我們看到的閃電。而對(duì)我們生活產(chǎn)生影響的，主要是近地的云團(tuán)對(duì)地的放電。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，近地云團(tuán)大多是負(fù)電荷，其場(chǎng)強(qiáng)最大可達(dá)20kV/m。2、雷電的危害雷擊的危害主要有三方面：直擊雷、感應(yīng)雷和地電位提高。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明：直擊雷的損壞僅占15%，感應(yīng)雷與地電位提高的損壞占85%。目前，直擊雷造成的災(zāi)害已明顯減少，而隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，感應(yīng)雷和雷電波侵入造成的危害卻大大增加。一般建筑物上的避雷針只

3、能預(yù)防直擊雷，而強(qiáng)大的電磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)雷和脈沖電壓卻能潛入室內(nèi)危及電視、電話及聯(lián)網(wǎng)微機(jī)等弱電設(shè)備。1)、直擊雷：當(dāng)雷電直接擊在建筑物上，強(qiáng)大的雷電流使建（構(gòu)）筑物水分受熱汽化膨脹，從而產(chǎn)生很大的機(jī)械力，導(dǎo)致建筑物燃燒或爆炸。另外，當(dāng)雷電擊中接閃器，電流沿引下線向大地瀉放時(shí)，這時(shí)對(duì)地電位升高，有可能向臨近的物體跳擊，稱為雷電“反擊”，從而造成火災(zāi)或人身傷亡。直擊雷的電壓峰值通常可達(dá)幾萬(wàn)伏6甚至幾百萬(wàn)伏，電流峰值可達(dá)幾十KA乃至幾百KA，其之所以破壞性很強(qiáng)，主要原因是雷云所蘊(yùn)藏的能量在極短的時(shí)間（其持續(xù)時(shí)間通常只有幾μs到幾百μs）就釋放出來(lái)，從瞬間功率來(lái)講，是巨大的。對(duì)于直擊雷防護(hù)，

4、主要是保護(hù)建筑物本身不受雷電損害，以及減弱雷擊時(shí)巨大的雷電流沿著建筑物泄入大地時(shí)對(duì)建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生的各種影響。其防護(hù)裝置主要有接閃器、引下線、地網(wǎng)三部分，接閃器常用的都是金屬做成，安裝在建筑物的最高點(diǎn)，如屋脊、屋角等易受雷擊的地方，目前最常用的接閃器一般有避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)等。引下線用一定截面積的鋼筋或鋼管。地網(wǎng)是指埋在地下用來(lái)泄放雷電流的金屬件。2）、感應(yīng)雷：當(dāng)雷云來(lái)臨時(shí)地面上的一切物體，尤其是導(dǎo)體，由于靜電感應(yīng)，都聚集起大量的雷電極性相反的束縛電荷，在雷云對(duì)地或?qū)α硪焕自崎W擊放電后，云中的電荷就變成了自由電荷，從而產(chǎn)生出很高的靜電電壓（感應(yīng)電壓），其過(guò)電壓幅值可達(dá)

5、到幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)伏，這種過(guò)電壓往往會(huì)造成建筑物內(nèi)的導(dǎo)線，接地不良的金屬物導(dǎo)體和大型的金屬設(shè)備放電而引起電火花，從而引起火災(zāi)、爆炸、危及人身安全或?qū)╇娤到y(tǒng)造成的危害。另一種情況是，在雷電閃擊時(shí)，由于雷電流的變化率大而在雷電流的通道附近就形成了一個(gè)很強(qiáng)的感應(yīng)電磁場(chǎng)，對(duì)建筑物內(nèi)的電子設(shè)備造成干擾、破壞，又或者使周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生大量的熱而引起火災(zāi)。另外，當(dāng)架空線遭受直擊雷或產(chǎn)生感應(yīng)雷，高電位便會(huì)沿著導(dǎo)線電源線以及信號(hào)侵入變電站或建筑物內(nèi)，這種雷電波侵入也會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成危害或使建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備放電，引起破壞作用。為確保電子信息系統(tǒng)的安全，對(duì)于感應(yīng)雷的防護(hù)措施，我們應(yīng)該

6、在當(dāng)雷云發(fā)生自閃、云際閃、云地閃時(shí)，對(duì)進(jìn)入建筑物的各類金屬管、線上所產(chǎn)生雷電脈沖起限制作用，從而保護(hù)建筑物內(nèi)人員及各種電氣設(shè)備的安全。采取的措施應(yīng)根據(jù)各種設(shè)備的具體情況，除要有良好的接地和布線系統(tǒng)，安全距離外，還要按供電線路，電源線、信號(hào)線、通信線、饋線的情況安裝相應(yīng)避雷器以及采取屏蔽措施。3）、靜電感應(yīng)雷；帶有大量負(fù)電荷的雷云所產(chǎn)生的電場(chǎng)將會(huì)在金屬導(dǎo)線上感應(yīng)出被電場(chǎng)束縛的正電荷。當(dāng)雷云對(duì)地放電或云間放電時(shí)，云層中的負(fù)電荷在一瞬間消失了（嚴(yán)格說(shuō)是大大減弱），那么在線路上感應(yīng)出的這些被束縛的正電荷也就在一瞬間失去了束縛，在電勢(shì)能的作用下，這些正電荷將沿著線路產(chǎn)生大電流沖擊。易燃易爆場(chǎng)

7、所、計(jì)算機(jī)及其場(chǎng)地的防靜電問(wèn)題，應(yīng)特別重視。64）、電磁感應(yīng)雷：雷擊發(fā)生在供電線路附近，或擊在避雷針上會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的交變電磁場(chǎng)，此交變電磁場(chǎng)的能量將感應(yīng)于線路并最終作用到設(shè)備上。由于避雷針的存在，建筑物上落雷機(jī)會(huì)反倒少許增加，內(nèi)部設(shè)備遭感應(yīng)雷危害的機(jī)會(huì)和程度一般來(lái)說(shuō)是增加了，對(duì)用電設(shè)備造成極大危害。因此，避雷針引下線通體要有良好的導(dǎo)電性，接地體一定要處于低阻抗?fàn)顟B(tài)。5）、雷電電磁脈沖（LEMP）：作為干擾源的閃電電流和閃電電磁場(chǎng)的雷電電磁脈沖，其危害性我們不能忽視。閃電