如何进行雷电保护？

1.雷电的形成与特点

雷电放电是带电荷的雷云引起的放电现象，在某种大气和大地条件下，潮湿的热气流进入大气层冷凝而形成雷云，大气层中的雷云底部大多数带负电，它在地面上感应出大量的正电荷，这样，雷云和大地之间就形成了强大的电场，随着雷云的发展和运动，当空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度时，就会发生雷云之间或雷云对地的放电，形成雷电。

雷电的形成与气象条件及地形有关。温度高、湿度大的季节以及地面的突出部分较易形成雷电。所以在夏季，突出的高大建筑、树木、山顶容易遭受雷击，就是这个道理。

雷电具有以下特点。

（1）电压高，雷电的冲击电压高达几十千伏至几十万伏。

（2）雷电的电流幅值从几十千安到300～500kA，甚至更大；雷电流上升的速度在30～50kA/μs，冲击性很强。

（3）雷电的放电时间极短，在十几微秒，最大为500ms，具“迅雷不及掩耳之势”。

2.雷电危害的形式

雷电危害的形式主要有以下三种。

（1）直接雷击的危害。地面上的人、畜、建筑物、电气设备等直接被雷电击中，叫做直接雷击。发生直接雷击时，特大的雷电流（几万至几十万安）通过被击物。在被击物内部产生高达几万度的温度，使被击物起火燃烧，使架空导线熔化等。

（2）感应雷的危害。雷云对地放电时，在雷击点主放电的过程中，位于雷击点附近的导线上，将产生感应过电压，过电压幅值一般可达几十万伏至几百万伏，它能使电力设备绝缘发生闪络或击穿，造成电力系统停电事故，电力设备的绝缘损坏，使高电压窜入低压系统，威胁低压用电设备和人员的安全，还可能发生火灾和爆炸事故。

（3）雷电侵入波的危害。雷电侵入波是指落在架空线路上的雷，沿着线路侵入到变电所（站）或配电室内，致使设备或人遭受雷击。

3.预防直接雷的措施

防直接雷措施主要是装设避雷针、避雷线、避雷网及避雷带。

（1）避雷针

避雷针是由受电端（又称接闪器）、接地引下线及接地装置三部分组成，用来保护高耸孤立的建筑物、构筑物及其周围的设施，亦可保护室外的变配电装置。单支避雷针的保护范围如图6-14所示。由图可知，其保护范围与避雷针的高度h有关。

避雷针宜采用镀锌的圆钢或钢管制成。针的长度在1m以下时，圆钢直径不宜小于12mm，钢管直径不宜小于20mm；针的长度在1～2m时，圆钢直径不宜小于16mm，钢管直径不宜小于25mm；针的长度超过3m时，需用几节不同直径的钢管组成，钢管壁厚不宜小于2.75mm。

接地引下线上端与避雷针相连，下端与接地装置相连。接地引下线一般采用直径为8mm的圆钢，或厚度不小于4mm、截面积不小于48mm²的扁钢。

图6-14 单支避雷针的保护范围示意图

避雷针装设在烟囱上时，考虑到烟气的腐蚀，所用材料尺寸还必须适当加大。避雷针的接地电阻不大于10Ω。为防跨步电压，避雷针不应设在人畜经常通行的地方。

（2）避雷线

在架空线路上方同杆架设的金属线称为避器线。雷云经过线路上空时能对其进行放电，而不会直接击中架空线路，从而对电气线路和电气设备起到保护作用。

避雷线选用截面积为25～50mm2的镀锌钢绞线，与架空线同杆架设于上方，且首尾及中间各部位与接地装置连接，接地电阻不大于10Ω，最大不能超过30Ω。避雷线也可用直径12～16mm的镀锌圆钢制作，并用同径圆钢或专用卡子支持，卡子间距在600～800mm，预先沿屋顶边缘及凸出物边缘埋设。

（3）避雷网

沿墙外装接地引下线并接到接地装置上，用来保护建筑物的称为明装避雷网；或者和整个建筑物的金属结构钢筋连成一体，构成大型金属网笼的称为笼式避雷网。

避雷网为直径12～16mm镀锌圆钢制成的6m×6m或6m×10m或10m×10m的方格钢网，与屋檐先设置的避雷线焊接，然后要用间距为1000～1200mm的专用支座在屋面将网格支起，再用同径镀锌圆钢在屋面四角或两角把避雷网引至地下的接地装置。

（4）避雷带

避雷带是沿建筑物屋顶四周易受雷击部位设金属带作为接闪器，并沿外墙制作接地引下线接至接地装置上。其作用是用来保护高层建筑的侧立面，以防受到侧雷击。

避雷带常用直径为12mm镀锌圆钢或12mm×4mm扁钢铸入建筑物圈梁的外皮上，也可用建筑物圈梁内的主筋代替，但必须焊接牢靠，且应与柱子的主筋可靠焊接。建筑物四周墙壁上的金属窗、金属构架（物）也必须与避雷带多点可靠连接。

避雷网和避雷带的接地引下线最好也采用镀锌材料，所用圆钢直径不得小于8mm；扁钢厚度不得小于4mm，截面积不得小于48mm²。装在烟囱上方也应采用直径12mm的圆钢。

接地引下线应采取最短的途径，要尽量避免弯曲。在没有特殊要求时，允许用建筑物和构筑物的金属结构作为接地引下线，但必须连接可靠。

防雷接地装置所用材料的最小尺寸应稍大于其他接地装置所用材料的最小尺寸，采用圆钢最小直径为10mm；扁钢最小厚度为4mm，最小截面积为100mm²；角钢最小厚度为4mm；钢管最小壁厚为3.5mm。接地电阻不得大于10Ω。

在有腐蚀性的环境中，防雷装置所用材料除作镀锌或涂漆处理（注意地下装置不能涂漆）外，还应适当加大截面积，以防腐蚀和锈蚀。(www.xing528.com)

4.预防雷电感应的措施

为防止雷电感应采取如下措施：

（1）建筑物内的金属物（如设备、管道、构架、电缆外皮、钢屋架、钢门窗等较大构件）和突出屋面的金属物均应接到防雷电感应的接地装置上。

（2）电力线、通信线等尽可能避免靠近有较大雷电流流过的导体，特别应避免在防雷接地引下线附近或沿墙角布线。对于室外布放的各种线缆，应避免靠近通信铁塔以及较高的树木等可能遭受直击雷的物体。

（3）屋面周边金属物每隔约20m应采用接地引下线接地；现场浇制或预制件组成的钢筋混凝土屋面，其钢筋宜绑扎或焊接成电气闭合回路，并应每隔约20m采用接地引下线接地。

（4）当房屋地处雷害区或临近有强电磁场干扰源、楼高超过30m时，楼内的垂直布线宜考虑设置金属竖井或其他防干扰措施。

防雷电感应的接地装置，其接地阻值不应大于10Ω，并与电气设备接地装置共用，但此接地装置与独立避雷针或避雷线的接地装置之间的距离应符合要求。

5.预防雷电侵入波的措施

雷电侵入波主要通过低压电力线路及电视天线侵入房屋内。这种灾害占雷电事故的绝大部分。为了防止强大的雷电侵入波能量通过各种线缆侵入屋内，而损坏电器设备，应采取以下措施来减小雷电能量：

（1）低压线路宜采用电缆埋地敷设，入户处应将电缆金属外皮接到防雷电感应的接地装置上。

（2）采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线路，应使用一段长度不少于50m的金属铠装电缆直接埋地引入，并将电缆金属外皮和绝缘子铁脚一起接地，接地电阻不大于10Ω。

（3）用于通信和有线电视系统的架空电缆，每隔一定距离，选适当位置将托挂电缆的钢绞线做接地处理。

（4）所有进出建筑物的线缆应考虑加装浪涌保护器。保护器最好安装于线缆在建筑物的入口处，但考虑到实际运行环境和安装的方便，可将保护器安装于被保护设备附近，保护器的连接线应尽可能短，其接地端应就近与地网及电缆的屏蔽层相连。电缆内的空线对也应与屏蔽层及保护器的接地端相连。

6.家庭防雷的注意事项

家庭防雷应注意以下事项：

（1）雷雨时尽可能地关闭各类家用电器，并拔掉电源插头，以防雷电沿电源线入侵，造成家用电器受损、火灾或人员触电伤亡。

（2）发生雷电时，应关闭电视机、计算机，更不能使用电视机的室外天线，若雷电一旦击中电视天线，雷电就会沿着电缆线传入室内，损坏电器，威胁人身安全。

（3）雷雨时，严禁使用太阳能热水器。

（4）雷雨时，不要打手机或有线电话，以防雷电沿通信信号入侵，造成人员伤亡。

（5）为了防止雷雨中出现的球形雷侵入房屋，不要开窗户，不要把头或手伸出户外，更不要用手触摸窗户的金属架，以防受到雷击。

（6）雷雨时，人不要站在窗前或阳台上；尽可能远离电线、插座、灯具、电话线、闭路电视天线、自来水管、煤气管等。

（7）发现球形雷（火球）时，要轻轻避开，不可奔跑，以免球体随气流追随而来，造成危害，更不能去碰打它。

（8）若有人遭到雷击，停止呼吸时，应及时进行人工呼吸和外部心脏按摩，并迅速送往医院进行救治，以防造成伤亡。

7.雷雨天人身防雷保护的注意事项

在现实生活中，雷雨天被雷电击中致人伤亡的事故已屡见不鲜，必须引起人们的足够重视。雷雨天人身防雷击时应注意以下几点：

（1）在雷雨时，除工作必须进行外，应不在室外、野外逗留。必须在室外、野外工作和停留时，最好穿不侵水的塑料雨衣及胶鞋、绝缘鞋等。

（2）雷雨时，条件允许的话，应进入有宽大金属构架或有防雷设施的建筑物内，或依靠有避雷设施的建筑物或高大树木屏蔽的街道躲避，但要离开墙壁或树干，不能在墙角下、树下避雨，尤其是孤树。

（3）雷雨时，不要在空旷的地方行走或站立，应双脚并拢蹲下，使身体尽量低一些。

（4）雷雨时，携带的雨伞、工具等不可举得过高。不要在田野扛着锄头、锹、镐等工具走，也不要打着带金属尖的伞，身上携带的金属物件，如眼镜、手表、首饰等要摘下来。

（5）雷雨时，必须离开小山、小丘或隆起的小道、沟崖、峭壁，尽量远离海滨、湖边、河边、池塘、金属网、金属构件、金属晒衣绳以及旗杆、孤塔、烟囱、孤树等及无防雷设施的零星建筑物等，同时亦要远离建筑物的接地引线和接地体。

（6）雷雨时，要远离室内照明线、动力线、广播线、电话线、天线引入线及金属管道等，至少要离开1.5m以上。

（7）雷雨时，不要穿湿衣服赶路；不要在开阔的水面游泳、划船，应尽快离开水面或稻田；不要骑牛、马。