防雷知識二十問

  一、雷電是怎樣形成的？
  答：雷電是一種大氣中放電現(xiàn)象，產(chǎn)生于積雨中，積雨云在形成過程中，某些云團(tuán)帶正電荷，某些云團(tuán)帶負(fù)電荷。它們對大地的靜電感應(yīng)，使地面或建（構(gòu)）筑物表面產(chǎn)生異性電荷，當(dāng)電荷積聚到一定程度時，不同電荷云團(tuán)之間，或云與大地之間的電場強(qiáng)度可以擊穿空氣（一般為25-30KV/cm），開始游離放電，我們稱之為"先導(dǎo)放電"。云對地的先導(dǎo)放電是云向地面跳躍式逐漸發(fā)展的，當(dāng)?shù)竭_(dá)地面時（地面上的建筑物，架空輸電線等），便會產(chǎn)生由地面向云團(tuán)的逆導(dǎo)主放電。在主放電階段里，由于異性電荷的劇烈中和，會出現(xiàn)很大的雷電流（一般為幾十千安至幾百千安），并隨之發(fā)生強(qiáng)烈的閃電和巨響，這就形成雷電。

  二、什么叫跨步電壓？
   答：跨步電壓是雷電擊中地面物，雷電流泄入大地并在土壤中散流開，由于土壤電阻率有一定分布，雷電流在地面上各點(diǎn)間就出現(xiàn)電位降，靠近雷擊點(diǎn)，電流密度越大，電位降也就越大。如果人站在或行走在落雷點(diǎn)附近，在兩腳間的電位降可使雷電流通過兩腳和軀干的下部，人就會被擊傷。這兩腳間的電位降叫"跨步電壓"。 

  三、在一類防雷中為什么在安裝的獨(dú)立避雷針（包括其防雷接地裝置）至少距被保護(hù)的建筑物之間距離≥3米。
  答：為了防止獨(dú)立針遭直擊雷擊時對被保護(hù)物的反擊。

  四、什么叫均壓環(huán)？在建筑防雷設(shè)計時，對均壓環(huán)的設(shè)計有什么要求？
  答：均壓環(huán)是高層建筑物為防側(cè)擊雷而設(shè)計的環(huán)繞建筑物周邊的水平避雷帶。在建筑設(shè)計中當(dāng)高度超過滾球半徑時（一類30米，二類　　45米，三類60米），每隔6米設(shè)一均壓環(huán)。在設(shè)計上均壓環(huán)可利用圈梁內(nèi)兩條主筋焊接成閉合圈，此閉合圈必須與所有的引下線連接�！∫�求每隔6米設(shè)一均壓環(huán)，其目的是便于將6米高度內(nèi)上下兩層的金屬門、窗與均壓環(huán)連接。

  五、在各類防雷中對引下線和天面網(wǎng)格有什么要求？
　答：引下線和天面網(wǎng)格通常用鍍鋅圓鋼不小于φ8。
　一、二、三類對應(yīng)引下線間距不大于12米、18米、25米；
　一、二、三類對應(yīng)的天面網(wǎng)格5*5平方米（4*6平方米）、10*10平方米（8*12平方米）、20*20平方米（16*24平方米）。

　六、在高土壤電阻率地區(qū)，降低防直擊雷接地裝置的接地電阻 宜采用什么方法？
　答：規(guī)范P26第4.3.4條，在高土壤電阻率地區(qū)，降低接地電阻可采取下列方法之一：
�。�1）采用多支線外引接地裝置，外引長度不大于有效長度，即le=2 ρ。
�。�2）接地體埋于較深的低電阻率土壤中。
�。�3）采用降阻劑。
�。�4）換土。

　七、什么叫雷電的反擊現(xiàn)象？如何消除反擊現(xiàn)象？
　答：雷電的反擊現(xiàn)象通常指遭受直擊雷的金屬體（包括接閃器、接地引下線和接地體），在接閃瞬間與大地間存在著很高的電壓，這電　壓對與大地連接的其他金屬物品發(fā)生放電（又叫閃絡(luò)）的現(xiàn)象叫反擊。此外，當(dāng)雷擊到樹上時，樹木上的高電壓與它附近的房屋、金屬　物品之間也會發(fā)生反擊。要消除反擊現(xiàn)象，通常采取兩種措施：一是作等電位連接，用金屬導(dǎo)體將兩個金屬導(dǎo)體連接起來，使其接閃時　電位相等；二是兩者之間保持一定的距離。

　八、金屬油罐在防直擊雷方面有什么要求？
　答：金屬油罐在防直擊雷方面的要求：（1）貯存易燃、可燃物品的油罐，其金屬壁厚度小于4毫米時，應(yīng)設(shè)防直擊雷設(shè)施（如安裝避雷　針）；（2）貯存易燃、可燃物品的油罐，其金屬壁厚度≥4毫米時，可不裝防直擊雷設(shè)施，但在多雷區(qū)也可考慮裝設(shè)防直擊雷設(shè)施。（　3）固定頂金屬油罐的呼吸閥、安全閥必須裝設(shè)阻火器。（4）所有金屬油罐必須作環(huán)型防雷接地，接地點(diǎn)不小于兩處，其間弧形距離不　大于30米，接地體距罐壁的距離應(yīng)大于3米。（5）罐體裝有避雷針或罐體作接閃器時，接地沖擊電阻不大于10歐。

　九、陰極保護(hù)裝置通常采用什么材料？為什么？
　答：陰極保護(hù)裝置通常采和鎂合金或鋅合金。因?yàn)殒V合金或鋅合金是比鐵活躍的金屬元素，當(dāng)經(jīng)過特殊加工的鎂合金或鋅合金塊與被�！∽o(hù)的金屬（鐵）儲罐連接后，鎂合金或鋅合金的負(fù)離子，通過連接導(dǎo)體不斷移向埋在地下的金屬儲罐，使金屬儲罐得到一定量鎂合金或　鋅合金的負(fù)離子，成為陰極，而鎂合金或鋅合金不斷失去負(fù)離子，顯示陽極的特性。就是因?yàn)檫@些比較活躍的鎂或鋅的負(fù)離子，連續(xù)不　斷地移向金屬儲罐，從而補(bǔ)償了儲罐的腐蝕，而鎂合金或鋅合金經(jīng)過多年使用后，使自己失去了防腐能力，犧牲了自己，所以這種裝置　又叫犧牲鎂（鋅）陽極，保護(hù)陰極（罐體）的一種裝置。

　十、雷電防護(hù)措施包括哪些部分？
　答：主要包括：直擊雷防護(hù)、側(cè)擊雷防護(hù)、感應(yīng)雷防護(hù)三大部分，并采用接閃、分流、屏蔽、均壓、等電位、接地等技術(shù)措施。

　十一、直擊雷防護(hù)目的是什么？按現(xiàn)代防雷技術(shù)要求，直擊雷防護(hù)采用哪些措施？
　答：直擊雷防護(hù)是保護(hù)建筑物本身不受雷電損害，以及減弱雷擊時巨大的雷電流沿著建筑物泄入大地時對建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生的各種影　響。直擊雷防護(hù)主要采用獨(dú)立針（矮小建（構(gòu)）筑物）。建筑物防直擊雷措施應(yīng)采用避雷針、帶、網(wǎng)、引下線、均壓環(huán)、等電位、接地　體。

　十二、什么叫感應(yīng)雷？感應(yīng)雷防護(hù)的目的是什么？應(yīng)采取哪些防護(hù)措施？
　答：感應(yīng)雷的防護(hù)措施是對雷云發(fā)生自閃、云際閃、云地閃時，在進(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�！∽o(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。

　十三、接地的種類有哪些？
　答：接地的種類除防雷接地外，還有交流工作接地、保護(hù)接地、直流接地、過電壓保護(hù)接地、防靜電接地、屏蔽接地等等。

　十四、電子設(shè)備的接地方式及接地電阻要求如何？
　答：電子設(shè)備的接地方式有獨(dú)立地和合設(shè)地。獨(dú)立地的接地電阻值除另有規(guī)定外，一般不大于4歐，并采用一點(diǎn)接地方式。電子設(shè)備接　地宜與防雷接地系統(tǒng)共設(shè)，但其接地電阻不宜大于1歐。若與防雷地分設(shè)，兩接地系統(tǒng)的距離不宜小于20米。

　十五、何謂雷電電磁脈沖？
　答、作為干擾源的閃電電流和閃電電磁場。
　
　十六、在防雷區(qū)之間的交界處應(yīng)如何做等電位處理？
　答：在防雷區(qū)LPZOA、LPZOB、LPZO1交界處的等電位連接，所有進(jìn)入該建筑物的外來導(dǎo)電物都應(yīng)做等電位連接。當(dāng)外來導(dǎo)電物和電力線　、通訊線在不同地點(diǎn)進(jìn)入該建筑物時，則需要設(shè)若干等電位連接帶，它們應(yīng)就近接到環(huán)形接地體上，也應(yīng)與鋼筋和金屬立面相連。如沒　有安裝環(huán)形接地體，這些等電位連接帶應(yīng)連至各自的接地體，并用一內(nèi)部的環(huán)形導(dǎo)體（或用一副環(huán)形導(dǎo)體）將其相互連接起來。對從地　面以上進(jìn)入的導(dǎo)電物，等電位連接帶應(yīng)連接到設(shè)于墻內(nèi)側(cè)或墻外的水平環(huán)形導(dǎo)體上，當(dāng)有引下線和鋼筋時，該水平環(huán)形導(dǎo)體要連到引下　線和鋼筋上。當(dāng)外來導(dǎo)電物以從電力線、通訊線在地面進(jìn)入建筑物時，建議在同一位置做等電位連接，這對幾乎無屏蔽的建筑物是特別　重要的。設(shè)在進(jìn)入建筑物哪一點(diǎn)上的等電位連接帶，應(yīng)就近連到接地體，當(dāng)有鋼筋時連到鋼筋上。后續(xù)防雷區(qū)之間交界處的等電位連接　，上述原則也適用于各后續(xù)防雷區(qū)交界處的等電位連接。進(jìn)入防雷區(qū)交界處的所有導(dǎo)電物以及電力線、通訊線均在交界處做等電位連接　。應(yīng)采用一局部等電位連接帶做等電位連接，各種屏蔽結(jié)構(gòu)或其它局部金屬物（如設(shè)備外殼）也連到該局部等電位連接帶做等電位連接。

　十七、氧化鋅避雷器的工作原理是什么？
　答：氧化鋅ZnO避雷器是七十年代發(fā)展起來的一種新型避雷器，它主要由氧化鋅壓敏電阻構(gòu)成。每一塊壓敏電阻從制成時就有它的一定　開關(guān)電壓（叫壓敏電阻），在正常的工作電壓下（即小于壓敏電壓）壓敏電阻值很大，相當(dāng)于絕緣狀態(tài)，但在沖擊電壓作用下（大于壓　敏電壓），壓敏電阻呈低值被擊穿，相當(dāng)于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻被擊狀態(tài)，是可以恢復(fù)的；當(dāng)高于壓敏電壓的電壓撤銷后，它又恢　復(fù)了高阻狀態(tài)。因此，在電力線上如安裝氧化鋅避雷器后，當(dāng)雷擊時，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過壓敏電阻流入大地　，使電源線上的電壓控制在安全范圍內(nèi)，從而保護(hù)了電器設(shè)備的安全。

　十八、何謂防雷區(qū)？如何將需要保護(hù)的空間劃分為不同的防雷區(qū)（LPZ）？各防雷區(qū)的特征是 什么？
　答：防雷區(qū)（LPZ）是閃電電磁環(huán)境需要限定和控制的那些區(qū)。
　根據(jù)各部分空間不同的雷電電磁脈沖的嚴(yán)重程度和各區(qū)交界處的等電位連接點(diǎn)的位置，將需保護(hù)的空間劃分為不同的OA、OB、1、2防雷　區(qū)。各防雷區(qū)的特征是：
　LPZOA區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊，因此各物體都可能導(dǎo)走全部雷電流。本區(qū)內(nèi)的電磁　　　　　場沒有衰減。
　LPZOB區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)電磁場沒有衰減。
　LPZO1區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流，比LPZOB區(qū)進(jìn)一步減小，本區(qū)內(nèi)的電磁場也可能衰減，這取決于屏　蔽措施。
　LPZO2區(qū)（后續(xù)防雷區(qū)）：在電纜從一個防雷區(qū)通到另一個防雷區(qū)處，必須在每一交界處進(jìn)行等電位連接。LPZO2是在這種方式下構(gòu)成的　，使雷電流不能導(dǎo)入此空間，也不能從此空間穿過。

　十九、避雷器的種類主要有哪些？
　答：避雷器的種類基本上分三大類型：一是電源避雷器（安裝時主要是并聯(lián)方式，也串聯(lián)方式），按電壓的不同，分22V的單相電源避　雷器和380V的三相電源避雷器。二是信號型避雷器，多數(shù)用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)上，安裝的方式是串聯(lián)。三是天饋線避雷器，它適　用于有發(fā)射機(jī)天線系統(tǒng)和接收無線電信號設(shè)備系統(tǒng)，連接方式也是串聯(lián)。

　二十、試述建筑物綜合防雷的設(shè)計（應(yīng)包括范圍、目的、步驟）？
　答：現(xiàn)代建筑物的綜合防雷包括了直擊雷、側(cè)擊雷、感應(yīng)雷防護(hù)三大部分。建筑物防雷設(shè)施三大部分是從其對雷電的不同危害形式的防　護(hù)功能上來區(qū)分的。一套完善的防雷設(shè)施，為了實(shí)現(xiàn)其對不同雷害的防護(hù)目的，必須采取接閃、分流、屏蔽、均壓、接地等技術(shù)措施。　因此，建筑物防雷設(shè)施應(yīng)包括接地體、引下線、避雷網(wǎng)格、避雷帶、避雷針、均壓環(huán)、等電位、避雷器等八個技術(shù)環(huán)節(jié)。從設(shè)計到施工　應(yīng)分為兩個階段進(jìn)行，第一階段是隨建筑物一體化施工的直（側(cè)）擊雷防護(hù)設(shè)施，其設(shè)計的目的是保護(hù)建筑物本身不受雷電損害以及盡　最大可能去減弱雷擊時對建筑物內(nèi)的電磁效應(yīng)，同時為建筑物內(nèi)部設(shè)備的感應(yīng)雷防護(hù)提供必要的基礎(chǔ)條件，它的特點(diǎn)是與建筑工程的土　建部分同步進(jìn)行。第二階段設(shè)計的目的是保護(hù)建筑物內(nèi)的弱電設(shè)備安全，如通信系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)、家用電氣等，即建筑物防雷設(shè)施的　感應(yīng)雷防護(hù)部分，它的特點(diǎn)是與建筑工程設(shè)備安裝同步進(jìn)行。在第二階段中應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)的是在安裝計算機(jī)、通信設(shè)備等抗干擾（或過電　壓）能力比較低的電子設(shè)備前，首先必須弄清設(shè)備安裝所在建筑物的直擊雷防護(hù)設(shè)施的基本情況，包括：接閃器、網(wǎng)格、防雷接地體的　形式及工頻電阻值、等電位連接、引下線分布、動力進(jìn)線形式、高低壓避雷器安裝等情況；高層建筑還要了解均壓環(huán)和玻璃幕墻接地的　形式及過渡電阻值等基本設(shè)計參數(shù)，才能確定機(jī)房的位置，纜線的分布，接地系統(tǒng)的形式和限壓分流等技術(shù)方案。否則，脫離實(shí)際的設(shè)　計將帶有很大的盲目性。