三、雷電事故預(yù)防技術(shù)
(一)雷電的種類(lèi)及危害
l.雷電種類(lèi)
(1)直擊雷。直擊雷是帶電積云接近地面至一定程度時(shí),與地面目標(biāo)之間的強(qiáng)烈放電。直擊雷的每次放電含有先導(dǎo)放電、主放電、余光三個(gè)階段。大約50%的直擊雷有重復(fù)放電特征。每次雷擊有三、四個(gè)沖擊至數(shù)十個(gè)沖擊。一次直擊雷的全部放電時(shí)間一般不超過(guò)500 ms.
(2)感應(yīng)雷。感應(yīng)雷也稱(chēng)作雷電感應(yīng),分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。靜電感應(yīng)雷是由于帶電積云在架空線路導(dǎo)線或其他導(dǎo)電凸出物頂部感應(yīng)出大量電荷,在帶電積云與其他客體放電后,感應(yīng)電荷失去束縛,以大電流、高電壓沖擊波的形式,沿線路導(dǎo)線或?qū)щ娡钩鑫锏膫鞑?。電磁感?yīng)雷是由于雷電放電時(shí),巨大的沖擊雷電流在周?chē)臻g產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)磁場(chǎng)在鄰近的導(dǎo)體上產(chǎn)生的很高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
(3)球雷。球雷是雷電放電時(shí)形成的發(fā)紅光,橙光、白光或其他顏色光的火球。從電學(xué)角度考慮,球雷應(yīng)當(dāng)是一團(tuán)處在特殊狀態(tài)下的帶電氣體。
此外,直擊雷和感應(yīng)雷都能在架空線路或在空中金屬管道上產(chǎn)生沿線路或管道的兩個(gè)方向迅速傳播的雷電沖擊渡。
2雷電危害
雷電具有雷電流幅值大(可達(dá)數(shù)十kA至數(shù)百kA)、雷電流陡度大(可達(dá)50 kA/μs)、沖擊性強(qiáng)、沖擊過(guò)電壓高(可達(dá)數(shù)百kV至數(shù)千kV)的特點(diǎn)。其特點(diǎn)與其破壞性有緊密的關(guān)系。
雷電有電性質(zhì)、熱性質(zhì)、機(jī)械性質(zhì)等多方面的破壞作用,均可能帶來(lái)極為嚴(yán)重的后果。
(1)火災(zāi)和爆炸。直擊雷放電的高溫電弧、二次放電、巨大的雷電流、球雷侵入可直接引起火災(zāi)和爆炸;沖擊電壓擊穿電氣設(shè)備的絕緣等破壞可間接引起火災(zāi)和爆炸。
(2)觸電。積云直接對(duì)人體放電、二次放電、球雷打擊、雷電流產(chǎn)生的接觸電壓和跨步電壓可直接使人觸電;電氣設(shè)備絕緣因雷擊而損壞也可使人遭到電擊。
(3)設(shè)備和設(shè)施毀壞。雷擊產(chǎn)生的高電壓、大電流伴隨的汽化力、靜電力、電磁力可毀壞重要電氣裝置和建筑物及其他設(shè)施。
(4)大規(guī)模停電。電力設(shè)備或電力線路破壞后即可能導(dǎo)致大規(guī)模停電。
(二)防雷技術(shù)
1.防雷建筑物分類(lèi)
建筑物按其火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)性、人身傷亡的危險(xiǎn)性、政治經(jīng)濟(jì)價(jià)值分為三類(lèi)。不同類(lèi)別的建筑物有不同的防雷要求。
(1)第一類(lèi)防雷建筑物。指制造、使用或貯存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量危險(xiǎn)物質(zhì),遇電火花會(huì)引起爆炸,從而造成巨大破壞或人身傷亡的建筑物。
(2)第二類(lèi)防雷建筑物。指對(duì)國(guó)家政治或國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要意義的建筑物以及制造,使用和貯存爆炸危險(xiǎn)物質(zhì),但電火花不易引起爆炸,或不致造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物。
(3)第三類(lèi)防雷建筑物。指需要防雷的除第一類(lèi)、第二類(lèi)防雷建筑物以外需要防雷的建筑物。
2直擊雷防護(hù)
第一類(lèi)防雷建筑物、第二類(lèi)防雷建筑物、第三類(lèi)防雷建筑物的易受雷擊部位,遭受雷擊后果比較嚴(yán)重的設(shè)施或堆料,高壓架空電力線路、發(fā)電廠和變電站等.應(yīng)采取防直擊雷的措施。
裝設(shè)避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶是直擊雷防護(hù)的主要措施。避雷針?lè)知?dú)立避雷針和附設(shè)避雷針。獨(dú)立避雷針不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)常通行的地方。避雷針的保護(hù)范圍按滾球法計(jì)算。
3.二次放電防護(hù)
為了防止二次放電,不論是空氣中或地下,都必須保證接閃器、引下線、接地裝置與鄰近導(dǎo)體之間有足夠的安全距離。在任何情況下,第一類(lèi)防雷建筑物防止二次放電的最小距離不得小于3 m,第二類(lèi)防雷建筑物防止二次放電的最小距離不得小于2 m.不能滿足間距要求時(shí)應(yīng)予跨接。
(一)雷電的種類(lèi)及危害
l.雷電種類(lèi)
(1)直擊雷。直擊雷是帶電積云接近地面至一定程度時(shí),與地面目標(biāo)之間的強(qiáng)烈放電。直擊雷的每次放電含有先導(dǎo)放電、主放電、余光三個(gè)階段。大約50%的直擊雷有重復(fù)放電特征。每次雷擊有三、四個(gè)沖擊至數(shù)十個(gè)沖擊。一次直擊雷的全部放電時(shí)間一般不超過(guò)500 ms.
(2)感應(yīng)雷。感應(yīng)雷也稱(chēng)作雷電感應(yīng),分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。靜電感應(yīng)雷是由于帶電積云在架空線路導(dǎo)線或其他導(dǎo)電凸出物頂部感應(yīng)出大量電荷,在帶電積云與其他客體放電后,感應(yīng)電荷失去束縛,以大電流、高電壓沖擊波的形式,沿線路導(dǎo)線或?qū)щ娡钩鑫锏膫鞑?。電磁感?yīng)雷是由于雷電放電時(shí),巨大的沖擊雷電流在周?chē)臻g產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)磁場(chǎng)在鄰近的導(dǎo)體上產(chǎn)生的很高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
(3)球雷。球雷是雷電放電時(shí)形成的發(fā)紅光,橙光、白光或其他顏色光的火球。從電學(xué)角度考慮,球雷應(yīng)當(dāng)是一團(tuán)處在特殊狀態(tài)下的帶電氣體。
此外,直擊雷和感應(yīng)雷都能在架空線路或在空中金屬管道上產(chǎn)生沿線路或管道的兩個(gè)方向迅速傳播的雷電沖擊渡。
2雷電危害
雷電具有雷電流幅值大(可達(dá)數(shù)十kA至數(shù)百kA)、雷電流陡度大(可達(dá)50 kA/μs)、沖擊性強(qiáng)、沖擊過(guò)電壓高(可達(dá)數(shù)百kV至數(shù)千kV)的特點(diǎn)。其特點(diǎn)與其破壞性有緊密的關(guān)系。
雷電有電性質(zhì)、熱性質(zhì)、機(jī)械性質(zhì)等多方面的破壞作用,均可能帶來(lái)極為嚴(yán)重的后果。
(1)火災(zāi)和爆炸。直擊雷放電的高溫電弧、二次放電、巨大的雷電流、球雷侵入可直接引起火災(zāi)和爆炸;沖擊電壓擊穿電氣設(shè)備的絕緣等破壞可間接引起火災(zāi)和爆炸。
(2)觸電。積云直接對(duì)人體放電、二次放電、球雷打擊、雷電流產(chǎn)生的接觸電壓和跨步電壓可直接使人觸電;電氣設(shè)備絕緣因雷擊而損壞也可使人遭到電擊。
(3)設(shè)備和設(shè)施毀壞。雷擊產(chǎn)生的高電壓、大電流伴隨的汽化力、靜電力、電磁力可毀壞重要電氣裝置和建筑物及其他設(shè)施。
(4)大規(guī)模停電。電力設(shè)備或電力線路破壞后即可能導(dǎo)致大規(guī)模停電。
(二)防雷技術(shù)
1.防雷建筑物分類(lèi)
建筑物按其火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)性、人身傷亡的危險(xiǎn)性、政治經(jīng)濟(jì)價(jià)值分為三類(lèi)。不同類(lèi)別的建筑物有不同的防雷要求。
(1)第一類(lèi)防雷建筑物。指制造、使用或貯存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量危險(xiǎn)物質(zhì),遇電火花會(huì)引起爆炸,從而造成巨大破壞或人身傷亡的建筑物。
(2)第二類(lèi)防雷建筑物。指對(duì)國(guó)家政治或國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要意義的建筑物以及制造,使用和貯存爆炸危險(xiǎn)物質(zhì),但電火花不易引起爆炸,或不致造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物。
(3)第三類(lèi)防雷建筑物。指需要防雷的除第一類(lèi)、第二類(lèi)防雷建筑物以外需要防雷的建筑物。
2直擊雷防護(hù)
第一類(lèi)防雷建筑物、第二類(lèi)防雷建筑物、第三類(lèi)防雷建筑物的易受雷擊部位,遭受雷擊后果比較嚴(yán)重的設(shè)施或堆料,高壓架空電力線路、發(fā)電廠和變電站等.應(yīng)采取防直擊雷的措施。
裝設(shè)避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶是直擊雷防護(hù)的主要措施。避雷針?lè)知?dú)立避雷針和附設(shè)避雷針。獨(dú)立避雷針不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)常通行的地方。避雷針的保護(hù)范圍按滾球法計(jì)算。
3.二次放電防護(hù)
為了防止二次放電,不論是空氣中或地下,都必須保證接閃器、引下線、接地裝置與鄰近導(dǎo)體之間有足夠的安全距離。在任何情況下,第一類(lèi)防雷建筑物防止二次放電的最小距離不得小于3 m,第二類(lèi)防雷建筑物防止二次放電的最小距離不得小于2 m.不能滿足間距要求時(shí)應(yīng)予跨接。