2 雷电的危害性
根据雷电的产生和造成危害的不同特点,一般将雷电分为直击雷、感应雷、球形雷和雷电侵入波等几种。其中雷电感应和雷电侵入波是造成雷电危害的主要原因。
2.1 雷电感应
雷电感应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造成的。
2.1.1 静电感应
当建筑物顶部或其他导体处于雷云与大地间所形成的电场中时,建筑物顶部或导体上就会积聚与雷云下部电荷极性相反的大量电荷。雷云放电后,云与大地间的电场突然消失,建筑物顶部或导体上的电荷来不及立即流散,因而产生很高的对地电位,这个对地电位差称为“静电感应电压”。
雷击时,除建筑物产生很高的感应电压外,在输电线路、通讯线路上同样会发生这种现象。由于感应电压,与雷云极性相反的电荷聚积到一段线路上,成为束缚电荷。当雷云与放电体放电时,雷电通道中的电荷猛烈中和,线路上的束缚电荷变为自由电荷,向导线两边流动,形成感应过电压波。据有关资料介绍,高压输电线路上的感应过电压可达300~400kV;一般配电线路和通讯线路,虽然悬挂高度较低,漏电较大,但感应过电压仍可达几十千伏。
2.1.2 电磁感应
由于雷电流具有极大的幅值和陡度,在放电通道周围的空间里,会产生强大的变化电磁场。处在这一电磁场中的导体会感应出较大的电动势。如果回路中有些地方接触不良,就会产生局部发热或放电,电磁感应现象还可以使构成闭合回路的金属物体产生感应电流,对设备或建筑物等造成损害。
2.2 雷电侵入波
由于雷电对架空线路或金属管道的作用,所产生的雷电波可能沿着这些地管线侵入室内,危及人身和设备安全。据有效资料反映,雷电侵入波造成的事故在雷电事故总数中占有较大的比重。
3 预防雷电灾害的措施
人们从开始认识雷电起,就一直在积极地采取措施防止它的危害。虽然目前还没有找到完全控制雷电灾害的方法,但是通过安装一些避雷、消雷装置与设施,可以大大减少雷击的损失。
3.1 防雷电感应措施
为防止静电感应,应采取的措施有:①建筑物内的金属物(如设备、管道、构架、电缆外皮、钢屋架、钢门窗等较大构件)和突出屋面的金属物均应接到防雷电感应的接地装置上;②屋面周边金属物每隔约20m应采用引下线接地;③现场浇制或预制件组成的钢筋混凝土屋面,其钢筋宜绑扎或焊接或电气闭合回路,并应每隔约20m采用引下线接地。
为防止电磁感应,平行敷设的金属管道、构架、电缆外皮等,其净距小于100mm时,应每隔20~30m用金属线跨接。
防雷电感应的接地装置,其接地阻值不应大于10Ω,并与电气设备接地装置共同(其地阻值应取其二者低值),但此接地装置与独立避雷针或避雷线的接地装置之间的距离应符合要求。
3.2 防雷电波侵入措施
低压线路宜全线采用电缆埋地敷设,入户处应将电缆金属外皮接到防雷电感应的接地装置上。全线采用电缆有困难,而采用钢筋混凝土杆铁横担架空线时,应使用一段长度不少于50m的金属铠装电缆直接埋地引入,并将电缆金属外皮和绝缘子铁脚一起接地,接地电阻不大于10Ω。用于通讯和有线电视系统的架空电缆,每隔一定距离,选适当位置将托挂电缆的钢铰钱做接地处理。
3.3 防雷设施的定期检查
为保证防雷设施具有良好的保护性能,每年应在雷雨季节之前按期做好检查、测试,及时掌握各类防雷设施是否处于正常状况,装置运行是否良好。对检查出的不合格项目,应及时整改,杜绝隐患,从而减少雷击事故给国家经济建设和人民生命财产带来损失,保护国家财产和人员的安全。