1雷電的產生

雷電是自然界中一種常見的放電現象。關于雷電的產生有多種解釋理論,通常我們認為由于大氣中熱空氣上升,與高空冷空氣產生摩擦,從而形成了帶有正負電荷的小水滴。當正負電荷累積達到一定的電荷值時,會在帶有不同極性的云團之間以及云團對地之間形成強大的電場,從而產生云團對云團和云團對地的放電過程,這就是通常所說的閃電和響雷。具體來說,冰晶的摩擦、雨滴的破碎、水滴的凍結、云體的碰撞等均可使云粒子起電。一般云的頂部帶正電,底部帶負電,兩種極性不同的電荷會使云的內部或云與地之間形成強電場,瞬間劇烈放電爆發出強大的電火花,也就是我們看到的閃電。在閃電通道中,電流極強,溫度可驟升至2萬攝氏度,氣壓突增,空氣劇烈膨脹,人們便會聽到爆炸似的聲波振蕩,這就是雷聲。

2雷電危害的種類

雷擊的危害主要有三方面:第一是直擊雷。是指雷云對大地某點發生的強烈放電。它可以直接擊中設備,雷電擊中架空線,如電力線,電話線等。雷電流便沿著導線進入設備,從而造成損壞。第二是感應雷。它可以分為靜電感應及電磁感應。當帶電雷云(一般帶負電)出現在導線上空時,由于靜電感應作用,導線上束縛了大量的相反電荷。一旦雷云對某目標放電,雷云上的負電荷便瞬間消失,此時導線上的大量正電荷依然存在,并以雷電波的形式沿著導線經設備入地,引起設備損壞。當雷電流沿著導體流入大地時,由于頻率高,強度大,在導體的附近便產生很強的交變電磁場,如果設備在這個場中,便會感應出很高的電壓,以致損壞。對于靈敏的電子設備,尤需注意。第三是地電位提高。當10kA的雷電流通過下導體入地時,我們假設接地電阻為10Ω,根據歐姆定律,我們可知在入地點A處電壓為100kV。因A點與B、C、D點相連,所以這幾點電壓都為100kV。而E點接地,其電壓值為0,設備的D點與E點間有100kV的電壓差,足以將設備損壞。據有關統計表明:直擊雷的損壞僅占15%,感應雷與地電位提高的損壞占85%。目前,直擊雷造成的災害已明顯減少,而隨著城市經濟的發展,感應雷和雷電波侵入造成的危害卻大大增加。一般建筑物上的避雷針只能預防直擊雷,而強大的電磁場產生的感應雷和脈沖電壓卻能潛入室內危及電視、電話及聯網微機等弱電設備。

3防雷的方法和技術

在科學技術日益發展的今天,雖然人類不可能完全控制暴烈的雷電,但是經過長期的摸索與實踐,已積累起很多有關防雷的知識和經驗,形成一系列對防雷行之有效的方法和技術。

(1)接閃接閃就是讓在一定范圍內出現的閃電能量按照人們設計的通道泄放到大地中去。把一定保護范圍的閃電放電捕獲到,納入預先設計的對地泄放的合理途徑之中。避雷針是一種主動式接閃裝置,其功能就是把閃電電流引導入大地。避雷線和避雷帶是在避雷針基礎上發展起來的。采用避雷針是最首要、最基本的防雷措施。

(2)接地接地就是讓已經納入防雷系統的閃電能量泄放入大地,良好的接地才能有效地降低引下線上的電壓,避免發生反擊。過去有些規范要求電子設備單獨接地,目的是防止電網中雜散電流或暫態電流干擾設備的正常工作。接地是防雷系統中最基礎的環節。接地不好,所有防雷措施的防雷效果都不能發揮出來。防雷接地是防雷設施安裝驗收規范中最基本的安全要求。

(3)均壓連接接閃裝置在捕獲雷電時,引下線立即升至高電位,會對防雷系統周圍的尚處于地電位的導體產生旁側閃絡,并使其電位升高,進而對人員和設備構成危害。為了減少這種閃絡危險,最簡單的辦法是采用均壓環,將處于地電位的導體等電位連接起來,一直到接地裝置。金屬設施、電氣裝置和電子設備,如果其與防雷系統的導體,特別是接閃裝置的距離達不到規定的安全要求時,則應該用較粗的導線把它們與防雷系統進行等電位連接。這樣在閃電電流通過時,所有設施立即形成一個“等電位島”,保證導電部件之間不產生有害的電位差,不發生旁側閃絡放電。完善的等電位連接還可以防止閃電電流入地造成的地電位升高所產生的反擊。

(4)分流分流就是在一切從室外來的導線與接地線之間并聯一種適當的避雷器。當直接雷或感應雷在線路上產生的過電壓波沿著這些導線進入室內或設備時,避雷器的電阻突然降到低值,近于短路狀態,將閃電電流分流入地。分流是現代防雷技術中迅猛發展的重點,是防護各種電氣電子設備的關鍵措施。由于雷電流在分流之后,仍會有少部分沿導線進入設備,這對于不耐高壓的微電子設備來說仍是很危險的,所以對于這類設備在導線進入機殼前應進行多級分流。采用分流這一防雷措施時,應特別注意避雷器性能參數的選擇,因為附加設施的安裝或多或少地會影響系統的性能。

(5)屏蔽屏蔽就是用金屬網、箔、殼、管等導體把需要保護的對象包圍起來,阻隔閃電的脈沖電磁場從空間入侵的通道。屏蔽是防止雷電電磁脈沖輻射對電子設備影響的最有效方法。

4雷電對施工機械的危害及預防

公路施工作業處在露天環境下進行。施工機械的電氣控制系統特別是微電子控制裝置受雷電直擊或雷電感應過電壓損害的幾率很大。京珠高速公路清遠段地處石灰巖山區,在雷雨季節是雷電襲擊的高發地區,每當天空中烏云密布大雨來臨時,雷電往往會對施工機械進行正面的襲擊;而有時即使在天空中沒有雨云又不下雨的情況下,感應雷也會時有發生,其產生的浪涌電壓入侵并損壞路面攤鋪機的微電控制裝置,為此,防雷工作勢在必行。

(1)在瀝青混合料攬拌廠場安裝避雷針裝置由于瀝青混合料攪拌設備及其配套機械集中在一個生產廠場使用,比較容易進行集中防雷,為此,在拌和廠場安裝避雷針。避雷針的高度高于攪拌樓的最高點,達到有效的保護半徑,防止雷電對任何一臺作業機械直擊。避雷針接地要可靠,由于石灰巖山區的地質土壤比較干硬,土壤電阻值過大,所以接地網的埋設與廣珠東線的做法不盡相同。接地網的角鋼樁點埋設土坑要求1.0m深左右,角鋼在土坑內要露出20cm左右,在土坑內按比例填滿木炭和顆粒生鹽作為降阻介質,生鹽與木炭的重量比例為1:10,即1kg生鹽摻合10kg木炭,然后填土復蓋。這樣可以確保接地電阻值在4以下。當雷電襲擊時由避雷針及其引線經過接地網迅速將強大的雷電電流引入大地,防止雷電對機電系統的直擊。此外,還對瀝青混合料攪拌操作控制室進行屏蔽,做法是將操作室內微電子控制系統的工作接地、保護接地與金屬結構的控制室外殼用導體連接在一起,再通過接地引線引入地下接地網,使它們保持相等的地電位,預防靜電及雷電。

(2)對路面攤鋪機械電氣控制裝置裝設過電壓保護器由于路面攤鋪機械是隨時移動作業的,不可能集中避雷,而處在露天環境下的移動機械電氣控制裝置最容易受感應雷浪涌電壓的入侵,例如瀝青瀝青攤鋪機控制路面平整度和控制機械定位的壓力傳感器等就深受其害。為了保護這些控制靈敏度極高的機械微電子控制裝置免遭感應雷浪涌電壓入侵損毀,根據每臺機械控制裝置的不同構造特點,對其裝設過電壓保護器。

5結束語

雷電災害對機械電氣控制裝置特別是微電子裝置的侵害是一種常見的自然災害,為避免雷電對其侵害,應根據機械電氣控制設備的不同構造特點而采用不同的防雷方法。只要合理地選用防雷設備,應定期由專業防雷公司檢測防雷設施,評估防雷設施是否符合國家規范要求,施工項目應設立防范雷電災害責任人,負責防雷安全工作,建立各項防雷安全工作,建立各項防雷設施的定期檢測,雷雨后的檢查和日常的維護。施工單位在防雷設施的設計和建設時,應根據地質、土壤、氣象、環境、被保護物的特點,雷電活動規律等因素綜合考慮,采用安全可靠、技術先進、經濟合理的設計施工。就會大大降低雷電災害帶來的損失。

篇2:WS中學防雷電等自然災害應急預案

中學(學校)防雷電等自然災害應急預案

1、政教處利用國旗下的講話、班會、黑板報等途徑宣傳有關臺風、暴雨、、雷電、地震、泥石流等自然災害知識,增強師生防災意識,提高在自然災害發生時的自救本領。

2、后勤處組織后勤人員定時和不定時排查校園的房屋、排水管道、電器設施、消防安全設施、樹木、窗戶等安全方面的隱患,查看學校建筑物上的避雷設施是否完好,發現問題及時補救。

3、學校在接到上級指令或天氣監測預報、預警信號,需要停課的,則立即采取措施停課放假。必要時,在未接到上級主管部門停課通知而情況緊急的,由學校應急事件處理小組討論決定并報請上級教育主管部門同意停課放假。

4、雷電、暴風、暴雨天氣,各班班主任、任課教師要有秩序地組織學生安全返家,對離學校較遠學生做好必要的護送工作。

5、學校領導班子成員在接到雷電、暴風、暴雨信息時,隨時待命,做好有關工作。發現災情時,后勤人員在下班前切斷電源,檢查和加固校內懸掛物等。各班正副班主任負責關好教室門窗。年級主任負責巡查整個樓層設施安全情況后方可離開。

6、發生破壞性災害后,立即做好抗災自救工作。同時,做好災后衛生防疫工作,防止傳染疾病在校園滋生、蔓延。

篇3:煤礦防雷電安全技術措施

根據柳政辦發(2011)32號文件精神,結合趙家莊煤礦實際情況為了杜絕由于雷電而引發的事故,保障礦井的安全生產,經礦委會研究決定,特制定此安全技術措施:

一、雷云的形成和雷電發展

雷電是大氣中自然放電現象,一般叫閃電,它的形狀分為線狀、帶狀、片狀和球狀。按空間位置可分為雷云之間和雷云對大地之間兩類。前者發生在高空,對人類危害較小,后者為發生在雷云對大地間的落地雷,尤其是負極性落地雷,對人體和設備危害最大,是造成煤礦變電所雷擊事故的主要來源。雷電與雷云的存在分不開,在天氣悶熱時,熱空氣上升到高空遇到冷空氣,水蒸汽結成水滴,在重力作用下向下運動,與繼續上升的熱空氣發生碰撞出現水滴分離形成微細水滴,這些水滴隨風吹聚形成帶負電的雷云,雷云是產生雷電放電的前提。負極性的落地雷的發展可分為以下三個階段。

1、先導放電

當天空中有帶負電電荷的雷云時,由于感應作用,地面和地面物體都帶上正電荷,雷云中某處電荷較多就使該處附近電場強度增大,增大到一定值時,就使空氣絕緣被破壞,開始出現游離,形成先導放電通路,方向從雷云向大地逐級發展(放電速度約數10km/s),向下發展到一定高度時,地面物體可能產生向上的先導,它影響下行先導的發展方向和雷擊點的方位。

2、主放電

下行先導的極高電位和上行先導的感應電荷與大地距離較小,在電場強度足夠大時,就使剩余的空氣隙被擊穿,游離出來的電子很快流入大地,大量地面電荷迅速沖向雷云,就會產生很強的光亮和巨大的雷聲。主放電電流極大,大多數雷電流瞬間幅值約數10kA,少數可達數百千安。劇變的雷電流產生過渡過程,形成雷電沖擊波,使雷擊點周圍的磁場出現很大的變化。雖然主放電時間只有幾十微秒,但破壞作用極大,造成人畜傷亡、建筑物和設備損壞及引起火災。

3、余輝放電

主放電后,雷云中的剩余電荷按通路持續流入大地,形成余輝放電,放電電流隨時間的延長而快速減小,只需幾毫秒放電就結束了。在存在多個雷云中心時,還會出現重復放電,只是放電電流小多了。

二、雷電類型:

1、直擊雷:雷云和大地之間的放電叫直擊雷,雷擊時,流過被擊物的電流極大,對電氣設備會造成最大威脅。

2、感應雷:感應雷也叫雷電感應或感應過電壓當雷云與大地放電后線路中的電荷失去束縛,以雷電波的形式向導線兩側流動,這種過電壓是由靜電感應引起的,電磁感應也可引起感應過電壓。

3、球形雷:球形雷是雷電發生時形成的發紅光或白光的火球,球形雷很少見,它是由特殊的帶電氣體形成的能夠從門、窗、煙囪等信道進入室內。

4、雷電侵入波:是雷電時,在架空線路上或金屬管道上產生的沖擊電壓沿線路和管道的兩個方向迅速傳播的雷電波。

三、成立礦井防雷電工作領導組

1、領導組

組長:高銘明

副組長:高運來李紅偉張小林邢興旺高興則

成員:郝天增武占錄王丙清楊振清陳啟存

劉愛國趙艷軍技術科機電科

2、雷電的危害

(1)、破壞:由于雷電的沖擊電壓高達幾十萬甚至幾百萬伏,可以毀壞電氣設備的絕緣,燒毀電線,引起火災,爆炸事故,造成大規模停電,絕緣損壞后,增加了觸電和危險性。

(2)、量的破壞:當巨大的雷電流通過導體時,將轉換成大量電能,造成金屬導體過熱甚至熔化,引起火災或爆炸,若雷擊在易燃物上,更易造成危險。

(3)、質的破壞:由于巨大的雷電流通過被擊物時,被擊物縫隙中和氣體受熱劇烈膨脹,水分急劇蒸發為大量氣體,使被擊物損壞或爆炸,雷擊時產生的氣浪也有較大的破壞作用。

3、雷電活動規律和雷電流幅值概率

人們在長期實踐中總結出雷電活動的規律。按地理環境的分布規律是:山區和熱而潮濕的地區雷暴高于平原和冷而干燥的地區,內陸多于沿海。按地質條件易遭雷擊的地點為:土壤電阻小,地表土壤中粘土電導率高;地下埋有金屬礦床等;高聳突出或孤立的建筑物;高壓輸電線路轉角等。雷電活動時間大多在白天下午1至9時,雷暴的高峰月為七八月。

四、安全技術措施

1.架設避雷線。

2.提高線路本身的絕緣水平。

3.加強對絕緣薄弱點的保護。

4.絕緣子鐵腳接地。

5.防直擊雷。裝設避雷針以保護建筑物免遭直擊雷。

6.存放爆炸物或易燃物的建筑裝設獨立避雷針或架空避雷線,使被保護的建筑物及風帽、放散管等突出屋面的物體均處于接閃器的保護范圍內。

7.雷暴時,盡量少在室外逗留,確需巡檢時,應穿好塑料等不浸水的雨衣,不準登高作業。

8.注意關閉好站內所有門窗,防止球形雷進入室內。

9.雷暴時,盡量遠離站內避雷針塔、煙囪、孤樹、路燈桿、旗桿等建筑設施。

10.下雨時,應注意離開電線、電話線、管網等設施1.5m以外,防止這些設施對人體二次放電傷人。

11.在雨季未來前,地面配電房、絞車房、辦公大樓等處設置避雷設施,已安裝的避雷裝置要進行定期檢修。

12.減少使用電話和手提電話。

13.切勿站立于山頂、樓頂上或其他接近導電性高的物體。

14.切勿處理開口容器盛載的易燃物品。

15.為防止雷電波侵入井下,引起瓦斯、火災等事故,在各井筒進入井下的軌道應加裝絕緣道夾板,每對軌道至少安裝兩副道夾板,同時,由地面進入井下的軌道管路應在井口處用金屬體進行不少于兩處良好的集中接地。

16.通信線路必須在入井口處安裝熔斷器和避雷裝置。