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谈盐化工业企业的防雷与避雷

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-10-25  来源:《电气&智能建筑》  作者:中盐江西兰太化工有限公司 龚炳林 李翔 中盐新干盐化有限公司 黄龙林 刘银河
摘 要 雷电作为一种自然灾害,是全球性的严重灾害之一。盐化工业企业,一旦发生雷电灾害,轻则造成设备损坏,通讯中断,重则造成人员伤亡,生产瘫痪。只有充分认识雷电的危害,采取切实可行的防范措施,极力做好防雷与避雷,有效治理雷电灾害,把雷电灾害的损失程度降到最低点,更好地保护员工的生命和企业财产安全,完全能确保企业的平稳、健康、有序发展。
 
关键词 雷电危害 科学分析 防雷措施 特殊场合防雷 浪涌保护器
55-1
 
1 前言
 
  雷电源于自然界中一种常见的放电现象。在天气闷热潮湿的时候,地面上的水受热变为蒸汽,并且随地面的受热空气而上升,在空中与冷空气相遇,使上升的水蒸汽凝结成小水滴,形成积云。云中水滴受强烈气流吹袭,分裂为一些小水滴和大水滴,较大的水滴带正电荷,小水滴带负电荷。细微的水滴随风聚集形成了带负电的雷云;带正电的较大水滴常常向地面降落而形成雨,或悬浮在空中。由于静电感应,带负电的雷云,在大地表面感应有正电荷。这样雷云与大地间形成了一个大的电容器。当电场强度很大,超过大气的击穿强度时,即发生了雷云与大地间的放电,就是一般所说的雷击。也就是,当正负电荷累积达到一定的电荷值时,会在带有不同极性的云团之间以及云团对地之间形成强大的电场,从而产生云团对云团或云团对地的放电过程,这就是通常所说的闪电和响雷。雷电是由雷云(带电的云层)对地面建筑物及大地的自然放电引起的,它会对人、建筑物、机电设备以及大地上的生命体都形成了严重的危害。由于全球气温变暖,雷电的强度也在逐年增强,雷电灾害也逐年上升,雷电的巨大破坏力,将可能给人类社会带来惨重的灾难,它极大地影响着地球上生物和人类的生存。
 
2 雷电的危害
 
  雷电的发生,可能使人体产生触电,建筑物和机电设备也可能将遭受雷击而不同程度地损坏,它带给人类的灾难是巨大的。
 
2.1 危害的分类
 
  雷击的危害主要有三方面:第一是直击雷。是指雷云对大地某点发生的强烈放电。它可以直接击中建筑物和机电设备,自然界中的架空线,如电力线、通讯线等很容易被雷电击中,强大的雷电流便沿着导线进入设备,从而造成损坏。第二是雷电感应。它可以分为静电感应及电磁感应。当带电雷云(一般带负电)出现在导线上空时,由于静电感应作用,导线上束缚了大量的相反电荷。一旦雷云对某目标放电,雷云上的负电荷便瞬间消失,此时导线上的大量正电荷依然存在,并以雷电波的形式沿着导线经设备入地,引起设备损坏。当雷电流沿着导体流入大地时,由于频率高,强度大,在导体的附近便产生很强的交变电磁场,如果机电设备运行在这个电磁场中,便会感应出很高的电压,以致损坏,这对于盐化企业中的电力电子及通讯监控等设备尤为严重。第三是地电位提高。当10kA的雷电流通过引下导体入地时,假设接地电阻为10Ω,根据欧姆定律,我们可知在入地点的电压为100kV,这样的100kV的电压差,足以将设备损坏。据有关统计表明:直击雷的损坏仅占15%,感应雷与地电位提高的损坏占85%。盐化企业的一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷,而强大的电磁场产生的雷电感应和脉冲电压却能潜入室内,危及厂房内的机电设备,以及二次保护装置、监控设备等弱电设备。
 
2.2 危害的程度
 
  雷电灾害每年给全球造成的经济损失难以估量。雷电顷刻之间会造成人身伤亡、引起火灾、破坏供电系统及机电设备、击毁建(构)筑物,还将由雷电感应出强大的电磁脉冲,造成各种电气与电子设备及网络监控设备的损坏。雷电对人体的伤害,有电流的直接作用和超压或动力作用,以及高温作用。当人遭受雷击的一瞬间,电流迅速通过人体,重者可导致心跳、呼吸停止,脑组织缺氧而死亡。另外,雷击时产生的火花,也会造成不同程度的皮肤烧灼伤。雷电击伤,也可使人体出现树枝状雷击纹,表皮剥脱,皮内出血,也能造成耳鼓膜或内脏破裂等。
 
3 防雷方案分析
 
  防雷与避雷要具有针对性,如防避直击雷通常都是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网或金属物件作为接闪器。防避感应雷则通常是采用避雷器,避雷器又要根据实际情况及电压等级等因素来选择哪种功能的,一般盐化企业防雷除按电力系统的要求配置了各种电压等级的高压避雷器外,还在低压侧加装各种规格的过电压保护器(浪涌保护器),这样,高低压统一考虑,能较好地保护低压电源、信号系统及其接入该电源的电气电子设备遭受感应雷击。
 
  雷电对人的危害与普通高低压线路危害有些类似,但也有区别:虽然雷击触电时间较短,但雷电的频率、电压更高、电流更大,危害程度更严重。因此,一旦发生雷击,要立即对伤者进行抢救。急救措施也被普通高低压电击后的急救方法类似,将伤者平躺在地,在进行口对口的人工呼吸,同时要做心外按摩。另外,要立即呼叫急救中心,由专业人员对受伤者进行有效的处置和抢救。
 
3.1 防范直击雷
 
  对于直击雷的防范,通常采用避雷针。避雷针实际是引雷针,一般避雷针比所有的被保护物体高,避雷针的顶部为金属尖端,底部与接地网作良好连接,接地电阻一般在10Ω以下。在雷雨天气,由于顶部尖端对电场的强烈畸变作用,吸引附近雷云对避雷针尖端放电,通过良好的接地中和雷云电荷,从而保护其它物体免遭雷击。由于避雷针直接接地,利用电荷尖端放电现象不让雷击发生,避雷针和被保护物体是分开的,可以保护比较集中的重要物体。
 
3.2 防范感应雷
 
  对于感应雷的防范,通常采用避雷器(含过电压保护器)。避雷器和避雷针的原理完全不同,避雷器是用来保护电器及线路的,当它感应到电流或电压突然变大时,能及时泄放雷电流,保持电路电压不至于太高,保护电气设备不受破坏。而避雷针则是用来引导雷电的,当有雷电的危险时,避雷针因为有良好的接地,它能把大地的电压通过尖端放电来释放掉,就算受到雷击,也能把电流引入大地而不会对建筑物造成较大的损害。避雷针一般设在建筑物项部,避雷器则可设在电力铁塔和配电室高低压开关柜、动力与照明配电箱中、电源箱、路灯控制器
 
关键词: 防雷 避雷
 
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