一、概述
??????????? 雷電是一種可怖而又壯觀的自然現(xiàn)象。它給人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)巨大的影響,雷電促成有機(jī)物質(zhì)的合成可能在地球生命起源中占有一定的地位,雷電引起的森林火災(zāi)可能啟發(fā)了遠(yuǎn)古人類對(duì)火發(fā)現(xiàn)和利用;但在現(xiàn)代生活中,雷電威脅人類的生命安全,常使航空、通信、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電力、建筑等許多部門及設(shè)施遭受破壞,一直引起人們對(duì)于雷電活動(dòng)及其防護(hù)問題的關(guān)注。
??????? 雷擊會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電氣設(shè)備和電子設(shè)備。數(shù)十乃至幾百千安的雷電沖擊電流,具有巨大的電磁效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng),雷電沖擊電流流過(guò)被擊物體形成幅值很高的沖擊電壓波,使電氣設(shè)備絕緣破壞;沖擊電流的電動(dòng)力作用,使被擊物體炸裂;沖擊電流使導(dǎo)線等金屬物體溫度突然升高,以致熔斷毀壞。其中以前一種情況的破壞性最大,也是我們應(yīng)該關(guān)注的主要問題。
??????????? 重慶是全國(guó)的多雷暴地區(qū)之一。每年因雷擊造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2 個(gè)億以上,嚴(yán)重影響到人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。
??????? 上世紀(jì)八十年代,重慶市渝中區(qū)上清寺紅球壩附近發(fā)生埋地燃?xì)夤夤艿辣焕纂姄舸┑睦缀κ鹿?;上世紀(jì)末,永川區(qū)跳蹬河農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)商住樓由于天然氣管道敷設(shè)在屋面成為了事實(shí)上的接閃器,不符合防雷技術(shù)要求,造成了雷擊導(dǎo)致天然氣調(diào)壓箱爆炸燃燒,封鎖通道,引起住戶恐慌,72 家住戶聯(lián)名向永川市人民政府、永川市人大上告的社會(huì)事件發(fā)生;進(jìn)入新世紀(jì),市電信局李家沱宿舍樓因雷擊導(dǎo)致調(diào)壓箱附近靜電感應(yīng)發(fā)生火花。這些都說(shuō)明:對(duì)于燃?xì)夤艿赖姆览?,我們?yīng)引起足夠的重視。加之近年來(lái),由于高層建筑的不斷增加,受消防及其他因素的限制,燃?xì)夤夤艿莱3Q亟ㄖ锿獠堪惭b至屋面,然后再進(jìn)入室內(nèi)。這種安裝方式的出現(xiàn),使得燃?xì)夤夤艿赖姆览装踩@得尤為重要。為防止室外燃?xì)夤艿烙捎诶讚舭l(fā)生損傷、火災(zāi)、爆炸等,對(duì)這部分管道采取防雷措施是必要的。??
??????? 二、燃?xì)夤夤艿赖睦纂娢:Ψ绞?br />
??????? 1、 直擊雷危害
??????? 對(duì)于架空或埋地的燃?xì)夤艿涝馐苤苯永纂娨u擊,閃電中的電壓高達(dá)幾萬(wàn)伏乃至十億伏,及易導(dǎo)致管道被擊穿所引起的危害,同時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)或熱效應(yīng),使燃?xì)猱a(chǎn)生燃燒或爆炸傷人的事故。
??????? 2、感應(yīng)雷危害
??????? 雷云在起電、移動(dòng)和先導(dǎo)放電的過(guò)程中,對(duì)燃?xì)夤夤艿喇a(chǎn)生靜電感應(yīng),使之產(chǎn)生異號(hào)靜電位,一旦雷云對(duì)地放電管道中的束縛電荷成為自由電荷,以沖擊波的形式對(duì)稱地向管道兩端移動(dòng),電荷移動(dòng)所形成的電流為雷電感應(yīng)電壓。
??????? 所謂感應(yīng)雷主要分為兩種:一種是雷云對(duì)電源/信號(hào)電纜產(chǎn)生等電荷量的靜電感應(yīng),隨著雷云的擴(kuò)展,導(dǎo)體上逐漸感應(yīng)出大量異性電荷。當(dāng)雷云突然放電后,電纜內(nèi)聚集的感應(yīng)電荷在線路上產(chǎn)生瞬間浪涌(過(guò)電壓),并沿著電源線、金屬管道等進(jìn)入戶內(nèi)而造成損害。
??????? 另一種是雷云放電時(shí)產(chǎn)生巨大的交變磁場(chǎng)(電磁脈沖),使其附近的導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓,這種微秒至毫秒級(jí)的浪涌電壓具有:速度快、幅值高的特點(diǎn)。
??????? 3、 雷電波侵入危害
??????? 雷電波侵入是指直擊雷或感應(yīng)雷沿燃?xì)夤夤艿赖冉饘俚囊刖€引入建筑物內(nèi),發(fā)生閃擊而造成的雷擊事故。這種事故的發(fā)生率很高,而且往往事故又嚴(yán)重。綜上所述,燃?xì)夤夤艿赖睦纂娢:Ψ绞街饕幸陨先N,無(wú)論直擊雷還是雷電波侵入,其危害都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于雷電靜電感應(yīng)。而雷電靜電感應(yīng)可導(dǎo)致1mm 間隙產(chǎn)生電火花引爆可燃?xì)怏w,因此對(duì)直擊雷與雷電波侵入的危害可想而知。
??????? 三、室外燃?xì)夤艿赖姆览状胧?br />
??????? 根據(jù)上述分析,建筑物的防雷對(duì)象主要考慮三種:一是防直擊雷,二是防雷電感應(yīng),三是防雷電波侵入。進(jìn)行燃?xì)夤艿婪览椎闹饕O(shè)計(jì)思路為:
??????? ①??? 將燃?xì)夤馨惭b在原有避雷裝置的保護(hù)范圍之內(nèi),避免直擊雷;
??????? ②??? 將燃?xì)夤艿琅c防雷裝置進(jìn)行等電位連接,避免感應(yīng)雷和雷電波侵入。