眾所熟知,雷電能產(chǎn)生直擊雷害和感應(yīng)雷害。感應(yīng)雷害又有靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)之分。統(tǒng)計數(shù)字表明,雷電電壓通過金屬線引導(dǎo)到其他地方和室內(nèi)造成的“高電位引入”危害,占雷害的絕大部分。設(shè)計工作者對該危害需給予足夠重視。
高電位引入的高電壓源有三種。第一種是直擊雷,直擊金屬導(dǎo)線上,高壓雷電以波的形式沿導(dǎo)線向兩端傳播進(jìn)入室內(nèi);第二種是來自感應(yīng)雷的高壓脈沖,即由于雷云之間放電或雷云對地放電所形成的靜電感應(yīng)及電磁感應(yīng),通過場耦合到各種電線中,產(chǎn)生幾仟伏乃至幾十仟伏以上的感應(yīng)高電位,也以波的形式傳入戶內(nèi);第三種是直擊雷在建筑物和建筑物附近入地,或建筑物防雷裝置采用共同接地,其接地極上泄放雷電流,都會在接地極上因電阻耦合發(fā)生數(shù)拾仟伏乃至上百仟伏的高電位,該電位通過電力系統(tǒng)的PE線或弱電系統(tǒng)的地線,也以波的形式傳入室內(nèi)設(shè)備外殼(此刻設(shè)備芯線呈低電位),形成過電壓危害,這類情況往往被忽視。
直擊雷擊中室外線路,擊中點(diǎn)的電位相當(dāng)高,可能達(dá)數(shù)百萬數(shù)仟萬伏,但是沖擊波每經(jīng)過一根電桿,桿上瓷瓶將對地閃絡(luò)放電,降落為磁瓶的閃絡(luò)電壓30~40仟伏。設(shè)波阻抗為300~600歐,則終端入地電流約80A左右,若雷擊點(diǎn)距建筑物入戶處很近也會到10KA以上。至于感應(yīng)雷引起的高壓源,實際電壓及電流決不會超過直擊雷高壓源的數(shù)值。共用接地裝置上雷電流電阻耦合的高電位是多少呢?設(shè)接地裝置上泄放20KA雷電流,接地電阻4歐,也有80仟伏之高。無論強(qiáng)弱電設(shè)備均無法承受(注一)。這一點(diǎn)在GB50057-94防雷規(guī)范條文說明第3.2.3條已有論述。降低接地電阻也無能為力,所以“電子計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范”GB50174-93第6、4、3條不規(guī)定共用接地電阻小于1歐姆的要求,而改為服從于交流、直流、安全、防雷共同接地中最小值要求。 防止雷電波入侵危害的措施通常有下列方法: (1)室外線路全線埋地敷設(shè); (2)采用電纜段進(jìn)線方式供電; (3)進(jìn)出建筑物的架空線路,進(jìn)出戶處加裝放電間隙和避雷器等。 (4)建筑物防直擊雷同各種電氣系統(tǒng)共用接地裝置時總進(jìn)戶裝置處加避雷器。
第一種方法:防止高電位引入效果最佳,只要將電纜金屬外皮、鋼管等在進(jìn)出建筑物處同電氣設(shè)備的接地極相連就可以了。這種方式幾乎不存在高電位引入的威脅。應(yīng)該注意的是,建筑物防直擊雷接地極同電氣接地極共同泄放建筑物直擊雷電流時,會出現(xiàn)接地極上雷電流經(jīng)電阻耦合的高電位引入情況,這就需要在進(jìn)戶處總配電裝置上裝設(shè)一組避雷器,將高電位鉗制在安全值即可解決。