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电气设备防雷对策措施

  电气设备防雷对策措施,应当根据建筑物和构筑物、电力设备以及其他保护对象的类别和特征,分别对直击雷、雷电感应、雷电侵入波等采取适当的防雷措施。

  1)直击雷防护

  (1)应用范围和基本措施。

  第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物和第三类防雷建筑物的易受雷击部位应采取防直击雷的防护措施;可能遭受雷击,且一旦遭受雷击后果比较严重的设施或堆料(如装卸油台、露天油罐、露天储气罐等)也应采取防直击雷的措施;高压架空电力线路、发电厂和变电站等也应采取防直击雷的措施。

  装设避雷针、避雷线、避雷网、避雷带是直击雷防护的主要措施。

  避雷针分独立避雷针和附设避雷针。独立避雷针是离开建筑物单独装设的。一般情况下,其接地装置应当单设,接地电阻一般不应超过10Ω。严禁在装有避雷针的建筑物上架设通信线、广播线或低压线。利用照明灯塔作独立避雷针支柱时,为了防止将雷电冲击电压引进室内,照明电源线必须采用铅皮电缆或穿入铁管,并将铅皮电缆或铁管埋入地下。独立避雷针不应设在人经常通行的地方。

  附设避雷针是装设在建筑物或构筑物屋面上的避雷针。多支附设避雷针相互之间应连接起来,有其他接闪器者(包括屋面钢筋和金属屋面)也应相互连接起来,并与建筑物或构筑物的金属结构连接起来。其接地装置可以与其他接地装置共用,宜沿建筑物或构筑物四周敷设,其接地电阻不宜超过1~2Ω。如利用自然接地体,为了可靠起见,还应装设人工接地体。人工接地体的接地电阻不宜超过5Ω。装设在建筑物屋面上的接闪器应当互相连接起来,并与建筑物或构筑物的金属结构连接起来。建筑物混凝土内用于连接的单一钢筋的直径不得小于10mm。

  露天装设的有爆炸危险的金属储罐和工艺装置,当其壁厚不小于4mm时,一般可不再装设接闪器,但必须接地。接地点不应少于2处,其间距不应大于30m,冲击接地电阻不应大于30Ω。

  利用山势装设的远离被保护物的避雷针或避雷线,不得作为被保护物的主要直击雷防护措施。

  (2)二次放电防护。

  防雷装置承受雷击时,其接闪器、引下线和接地装置呈现很高的冲击电压,可能击穿与邻近的导体之间的绝缘,造成二次放电。二次放电可能引起爆炸和火灾,也可能造成电击。为了防止二次放电,不论是空气中或地下,都必须保证接闪器、引下线、接地装置与邻近导体之间有足够的安全距离。冲击接地电阻越大,被保护点越高,避雷线支柱越高及避雷线挡距越大,则要求防止二次放电的间距越大。在任何情况下,第一类防雷建筑物防止二次放电的最小间距不得小于3m,第二类防雷建筑物防止二次放电的最小间距不得小于2m。不能满足间距要求时,应予跨接。

  为了防止防雷装置对带电体的反击事故,在可能发生反击的地方应加装避雷器或保护间隙,以限制带电体上可能产生的冲击电压。降低防雷装置的接地电阻,也有利于防止二次放电事故。

  2)感应雷防护

  雷电感应也能产生很高的冲击电压,在电力系统中应与其他过电压同样考虑;在建筑物和构筑物中,应主要考虑由二次放电引起爆炸和火灾的危险。无火灾和爆炸危险的建筑物及构筑物一般不考虑雷电感应的防护。

  (1)静电感应防护。

  为了防止静电感应产生的高电压,应将建筑物内的金属设备、金属管道、金属架、钢架、钢窗、电缆金属外皮,以及突出屋面的放散管、风管等金属物件与防雷电感应的接地装置相连。屋面结构钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路。

  根据建筑物的不同屋顶,应采取相应的防止静电感应的措施。对于金属屋顶,应将屋顶妥善接地;对于钢筋混凝土屋顶,应将屋面钢筋焊成边长5~12m的网格,连成通路并予以接地;对于非金属屋顶,宜在屋顶上加装边长5~12m的金属网格,并予以接地。

  屋顶或其上金属网格的接地可以与其他接地装置共用。防雷电感应接地干线与接地装置的连接不得少于2处。

  (2)电磁感应防护。

  为防止电磁感应,平行敷设的管道、构架、电缆相距不到100mm时,须用金属线跨接,跨接点之间的距离不应超过30m;交叉相距不到100mm时,交叉处也应用金属线跨接。

  此外,管道接头、弯头、阀门等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时,连接处也应用金属线跨接。在非腐蚀环境,对于5根及5根以上螺栓连接的法兰盘,以及对于第二类防雷建筑物可不跨接。

  防电磁感应的接地装置也可与其他接地装置共用。

  3)雷电侵入波防护

  雷击低压线路时,雷电侵入波将沿低压线传入用户,进入户内。特别是采用木杆或木横担的低压线路,由于其对地冲击绝缘水平很高,会使很高的电压进入户内,酿成大面积雷害事故。除电气线路外,架空金属管道也有引入雷电侵入波的危险。

  对于建筑物,雷电侵入波可能引起火灾或爆炸,也可能伤及人身。因此,必须采取防护措施。

  条件许可时,第一类防雷建筑物全长宜采用直接埋地电缆供电;爆炸危险较大或平均雷暴日30d/a以上的地区,第二类防雷建筑物应采用长度不小50m的金属铠装直接埋地电缆供电。

  户外天线的馈线临近避雷针或避雷针引下线时,馈线应穿金属管线或采用屏蔽线,并将金属管或屏蔽线接地。如果馈线未穿金属管又不是屏蔽线,则应在馈线上装设避雷器或放电间隙。

  4)电子设备防雷

  依据电子设备受雷电影响程度、环境条件、工作状态和电子设备的介质绝缘强度、耐流量、阻抗,确定受保护设备的耐过电压能力的等级,通过在电路上串联或并联保护元件,切断或短路直击雷、雷电感应引起的过电压,保护电子设备不受到破坏。常用的保护元件有气体放电管、压敏电阻、热线圈、熔丝、排流线圈、隔离变压器等。保护电路的设计、保护元件的选用和安装位置以及应采取的其他措施均应符合《电子设备雷击保护导则》(GB 7450)的规定。

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