建筑防雷与安全用电.ppt

第10章 建筑防雷与安全用电
本章学习要点：
1．雷电的基本知识；
2．防雷接地装置的组成；
3．防雷接地装置的材料及施工工艺；
4．防雷接地施工图识读；
5．低压配电系统的接地形式；
6．接地与接零保护；
7．等电位联结。
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第10章 建筑防雷与安全用电
雷电的形成及种类

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雷电的形成及种类
1. 雷电的形成
雷电的形成过程可分为气流上升、电荷分离和放电三个阶段。
典型的雷击发展过程如图10-1所示。
据测试，对地放电的雷云大多带负电荷。随着雷云中负电荷的积累，其电场强度逐渐增加，当达到25～30 kV/cm时，使附近的空气绝缘破坏，便产生雷云放电。
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图10-1　雷云对地放电示意图
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雷电的形成及种类
2. 雷电的种类
（1） 直击雷　
当天空中的雷云飘近地面时，就在附近地面特别是凸出的树木或建筑物上感应出异性电荷。
电场强度达到一定值时，雷云就会通过这些物体与大地之间放电，发生雷击。
这种直接击在建筑物或其他物体上的雷电叫直击雷。
直击雷使被击物体产生很高的电位，引起过电压和过电流，不仅会击毙人畜、烧毁或劈倒树木、破坏建筑物，而且还会引起火灾和爆炸。
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雷电的形成及种类
（2） 感应雷　
当建筑上空有雷云时，在建筑物上便会感应出相反电荷。在雷云放电后，云与大地电场消失了，但聚集在屋顶上的电荷不能立即释放，此时屋顶对地面便有相当高的感应电压，造成屋内电线、金属管道和大型金属设备放电，引起建筑物内的易爆危险品爆炸或易燃物品燃烧。
这里的感应电荷主要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，所以称为感应雷或感应过电压。
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雷电的形成及种类
（3）球形雷　
球形雷的形成研究还没有完整的理论，通常认为它是一个温度极高的特别明亮的眩目发光球体，直径为10～20 cm或更大。
球形雷通常在电闪后发生，以每秒几米的速度在空气中漂行，它能从烟囱、门、窗或孔洞进入建筑物内部造成破坏。
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1. 雷电的特点
雷电流是一种冲击波，雷电流幅值Im的变化范围很大，一般为数十至数千安培。
雷电流幅值一般在第一次闪击时出现，也称主放电。
典型的雷电流波形如图10-2所示。
雷电流一般在1～4μs内增长到幅值Im，雷电流在幅值以前的一段波形称为波头；从幅值起到雷电流衰减至Im/2的一段波形称为波尾。
雷电流是一个幅值很大、陡度很高的电流，具有很强的冲击性，其破坏性极大。
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雷电的形成伴随着巨大的电流和极高的电压，在它的放电过程中会产生极大的破坏力。
雷电的危害主要是以下几方面：
(1) 雷电的热效应　雷电产生强大的热能使金属熔化，烧断输电导线，摧毁用电设备，甚至引起火灾和爆炸。
(2) 雷电的机械效应　雷电产生强大的电动力可以击毁电杆，破坏建筑物，人畜亦不能幸免。
(3) 雷电的闪络放电　雷电产生的高电压会引起绝缘子烧坏，断路器跳闸，导致供电线路停电。
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图10-2　雷电流波形
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