防雷及防静电.ppt
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1、建筑物防雷学习目的主要内容重点内容学习目的主要内容重点内容火灾案例:火灾案例:北京故宫博物馆内,明清两代就发生北京故宫博物馆内,明清两代就发生25次,所谓次,所谓火烧金銮殿就有两次,明永乐火烧金銮殿就有两次,明永乐19年(年(1421年),因年),因雷击起火,太和殿、中和殿、保和殿等三大殿毁于雷击起火,太和殿、中和殿、保和殿等三大殿毁于火中。火中。明嘉靖明嘉靖36年(年(1557年)因雷击起火,从三大殿到年)因雷击起火,从三大殿到午门的三殿、二楼、十五门全部毁于火中。午门的三殿、二楼、十五门全部毁于火中。1987年黑龙江发生了两次森林大火,其中一次年黑龙江发生了两次森林大火,其中一次就是由雷击
2、造成的。就是由雷击造成的。1989年年8月月2日黄岛油库的大火也是雷击所致,日黄岛油库的大火也是雷击所致,大火烧毁油罐大火烧毁油罐5座,造成座,造成19人死亡,人死亡,70余人受伤,直余人受伤,直接经济损失接经济损失3000余万元,间接损失数千万元。余万元,间接损失数千万元。通过讲授雷电种类及其危害、雷电保护装置、避雷针保护范围的计算方法(滚球法)及防静电危害,使大家掌握防雷及防静电设计方法,熟悉防雷措施,了解防雷装置的种类。学习目的学习目的学习目的学习目的主要内容主要内容主要内容主要内容重点内容重点内容重点内容重点内容建建筑筑物物防防雷雷 防雷装置及相关计算 (案例)防静电危害 (案例)学习
3、目的学习目的学习目的学习目的主要内容主要内容主要内容主要内容重点内容重点内容重点内容重点内容 雷电的种类及危害 雷电参数 防雷装置 接闪器保护范围的确定 避雷器的类型 建筑物防雷学习目的学习目的学习目的学习目的主要内容主要内容主要内容主要内容重点内容重点内容重点内容重点内容防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 雷电的起因雷电的种类雷电的危害一、雷电的种类及危害防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 雷云形成的三个基本条件:v 空气中应有足够的水蒸气;v 有使潮湿的空气能够有上升并开始凝结为水珠的气象或地形条件;v 使气流能强烈持久地上升。(一)雷电的起因防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 (二
4、)雷电的种类直击雷直击雷感应雷感应雷雷电波侵入雷电波侵入球雷球雷防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 直接击在建筑物或其他物体上的雷电叫直击雷。(二)雷电的种类直击雷直击雷感应雷感应雷雷电波侵入雷电波侵入球雷球雷防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 感应雷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,因此也称为雷电感应。(二)雷电的种类直击雷直击雷感应雷感应雷雷电波侵入雷电波侵入球雷球雷防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 感应雷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,因此也称为雷电感应。(二)雷电的种类直击雷直击雷感应雷感应雷雷电波侵入雷电波侵入球雷
5、球雷防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 感应雷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,因此也称为雷电感应。(二)雷电的种类直击雷直击雷感应雷感应雷雷电波侵入雷电波侵入球雷球雷防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 由于雷电对架空线路或金属导体的作用,所产生的雷电波就可能沿着这些导体侵入屋内,危及人身安全或损坏设备。(二)雷电的种类直击雷直击雷感应雷感应雷雷电波侵入雷电波侵入球雷球雷防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 球雷是一个炽热的等离子体,温度极高,通常沿地面滚动或在空气中飘行,能经烟囱、门、窗和其他缝隙进入建筑物内部,或无声消失,或发生剧烈爆炸。(二)雷电的种类直
6、击雷直击雷感应雷感应雷雷电波侵入雷电波侵入球雷球雷防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 雷电具有以下四方面的破坏作用:电效应 热效应 机械效应 电磁辐射(三)雷电的危害防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 雷电具有以下三方面的破坏作用:电效应 热效应 机械效应 电磁辐射(三)雷电的危害 冲击电压可击毁冲击电压可击毁电气设备的绝缘,电气设备的绝缘,烧断电线或劈裂烧断电线或劈裂电杆,造成大规电杆,造成大规模停电;绝缘设模停电;绝缘设备还可能引起短备还可能引起短路,导致火灾或路,导致火灾或爆炸事故。爆炸事故。防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 雷电具有以下三方面的破坏作用:电效应 热效应 机械效应
7、 电磁辐射(三)雷电的危害巨大的雷电流通过导巨大的雷电流通过导体,在极短的时间内体,在极短的时间内转换成大量的热能,转换成大量的热能,造成易爆品燃烧或造造成易爆品燃烧或造成金属熔化、飞溅而成金属熔化、飞溅而引起火灾或爆炸事故。引起火灾或爆炸事故。防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 雷电具有以下三方面的破坏作用:电效应 热效应 机械效应 电磁辐射(三)雷电的危害巨大的雷电流通过被击巨大的雷电流通过被击物时,使被击物缝隙中物时,使被击物缝隙中的气体剧烈膨胀,缝隙的气体剧烈膨胀,缝隙中的水分也急剧蒸发为中的水分也急剧蒸发为大量气体,在被击物内大量气体,在被击物内部出现强大的机械压力,部出现强大的机
8、械压力,致使被击物遭受严重破致使被击物遭受严重破坏或发生爆炸。坏或发生爆炸。防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 雷电具有以下三方面的破坏作用:电效应 热效应 机械效应 电磁辐射(三)雷电的危害一般一次闪电在产生数以一般一次闪电在产生数以万计电流脉冲同时向周围万计电流脉冲同时向周围空间辐射电磁波,由于闪空间辐射电磁波,由于闪电脉冲放电峰值大,因此电脉冲放电峰值大,因此对架空天线、电缆等构成对架空天线、电缆等构成严重威胁。强大的感应过严重威胁。强大的感应过电压和脉冲电流可能使线电压和脉冲电流可能使线路、设备损坏。路、设备损坏。防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算只要一天之中能听见雷只要一天之中能
9、听见雷声就算一个雷暴日。年声就算一个雷暴日。年平均雷暴日就是指一年平均雷暴日就是指一年内的雷暴日数。我国把内的雷暴日数。我国把年平均雷暴日不超过年平均雷暴日不超过15天的地区叫少雷区,超天的地区叫少雷区,超过过40天的叫多雷区。天的叫多雷区。二、雷电参数防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算雷暴日雷暴日雷电流幅值雷电流幅值雷电流陡度雷电流陡度雷电冲击过电压雷电冲击过电压二、雷电参数防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算雷暴日雷暴日雷电流幅值雷电流幅值雷电流陡度雷电流陡度雷电冲击过电压雷电冲击过电压雷电的破坏作用主要是雷电的破坏作用主要是雷电流引起的。雷电流雷电流引起的。雷电流具有冲击特性。雷电流具
10、有冲击特性。雷电流幅值即雷电流冲击电流幅值即雷电流冲击电流的最大值,亦即主放电的最大值,亦即主放电时雷电流的最大值。时雷电流的最大值。二、雷电参数防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算雷暴日雷暴日雷电流幅值雷电流幅值雷电流陡度雷电流陡度雷电冲击过电压雷电冲击过电压雷电流陡度即雷电雷电流陡度即雷电流流I随时间上升的随时间上升的速度。速度。二、雷电参数防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算雷暴日雷暴日雷电流幅值雷电流幅值雷电流陡度雷电流陡度雷电冲击过电压雷电冲击过电压 防雷装置的组成 常见的防雷装置形式三、防雷装置防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 v 接闪器v 引下线v 接地装置 (一)防雷装置的
11、组成防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 (二)常见的防雷装置形式v 避雷针保护露天发电、变配电装置和建筑物;v 避雷线适用于电力线路等较长保护物;v 避雷网(带)主要用来保护建筑物;v 避雷器专用防雷设备,保护电力设备;防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 (二)常见的防雷装置形式防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 确定方法 保护角法(折线法)滚球法计算 几种方法的比较四、接闪器保护范围的确定防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 v保护角法v滚球法 (一)确定方法防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 v保护角法v滚球法 (一)确定方法防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 v保护角法v滚球法
12、 (一)确定方法防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算 (二)折线法防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算因此因此,当避雷针高度小于当避雷针高度小于30米时米时:当当30Hhr时;防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算v双支避雷针的保护范围(1)(2)v单支避雷线的保护范围单支避雷针具体计算1)距地面hr处作一平行于地面的平行线;2)以针尖为圆心,hr为半径,作弧线交于平行线的A、B两点;3)以A、B为圆心,hr为半径作弧线,该弧线与针尖相交并与地面相切。从此弧线起到地面止就是保护范围,它是一个锥体。防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算单支避雷针具体计算防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算在三角形在
13、三角形OBCOBC与与BEDBED中:中:因为因为r r0 0=OC,r=OC,rx x=r=r0 0-ED-ED,所以,所以例题例题单支避雷针计算例题例:某一类防雷建筑物,如图示,在距其一边例:某一类防雷建筑物,如图示,在距其一边5 5米米处有一处有一3030米高的独立避雷针,问此针能否保护米高的独立避雷针,问此针能否保护该建筑物?该建筑物?防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算解:已知解:已知h=30,hh=30,hx x=4,=4,因为该建筑物因为该建筑物为一类防雷建筑物,故为一类防雷建筑物,故h hr r=30m=30m由该由该避雷针在避雷针在h hx x高度上的保护半高度上的保护半 径
14、径得得建筑物最远点所需保护的距离建筑物最远点所需保护的距离显然显然r rx xr,r,故该建筑物能得到保护故该建筑物能得到保护。单支避雷针计算例题例:某一类防雷建筑物,如图示,在距其一边例:某一类防雷建筑物,如图示,在距其一边5 5米米处有一处有一3030米高的独立避雷针,问此针能否保护米高的独立避雷针,问此针能否保护该建筑物?该建筑物?防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算30米米避雷针避雷针1米米5米米12m5米米AB双支避雷针具体计算1 1)AEBCAEBC外侧的保护范围,外侧的保护范围,按照单支避雷针的方法按照单支避雷针的方法确定;确定;防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算双支避雷针具体
15、计算2 2)C C、E E点位于两针间的垂直平分点位于两针间的垂直平分线上。在地面每侧的最小保护线上。在地面每侧的最小保护宽度宽度b b0 0按下式计算:按下式计算:在在AOBAOB轴线上,距中心线任一距轴线上,距中心线任一距离离X X处,其在保护范围上边线上处,其在保护范围上边线上的保护高度的保护高度h hx x按下式确定:按下式确定:该保护范围上边线是以中心线该保护范围上边线是以中心线距地面距地面h hr r的一点的一点OO为圆心,以为圆心,以 为半径所作的为半径所作的圆弧圆弧ABAB。防防雷雷装装置置及及相相关关计计算算双支避雷针具体计算3 3)两针间)两针间AEBCAEBC内的保护内的
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