0内容防雷1防止静电危害21防雷雷电的形成及种类1752年美国科学家富兰克林通过在雷雨天气将风筝放入云层,第一次揭示了雷电只不过是大气中的空气间隙放电现象。根据大量科学测试可知,地球本身就是一个电容器。通常大地稳定地带负电荷50万C左右,而地球上空存在一个带正电的电离层,这两者之间便形成一个已充电的电容器,它们之间的电压为300KV左右,并且场强为上正下负。2防雷雷电的形成及种类当地面含水蒸汽的空气受到炽热的地面烘烤受热而上升,或者较温暖的潮湿空气与冷空气相遇而被垫高都会产生向上的气流。上升气流上升时温度逐渐下降形成雨滴、冰雹(称为水成物),这些水成物在地球静电场的作用下被极化。3防雷雷电的形成及种类积云在运动中分离出电荷。当其积聚到足够数量时,就形成带电雷云。同性电荷的汇集就形成了一些带电中心。当异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿时,就形成云间放电。当带负电荷的云层向下靠近地面时,地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷,随着电场的逐步增强,雷云向下形成下行先导,地面的物体形成向上闪流,二者相遇即形成对地放电。4防雷雷电的形成及种类直击雷•接近地面的雷云,当其附近没有带电荷的雷云时,就会在地面凸出物上感应出异性电荷。当雷云同地面凸出物之间的电场强度达到空气击穿强度时,就会发生击穿放电。这种雷云对地面凸出物直接击穿放电称为直击雷。5防雷雷电的形成及种类雷电感应•雷电感应分静电感应和电磁感应两种。•静电感应的形成是由于雷云接近地面时,在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷。当雷云与其他雷云或其他物体放电后,凸出物顶部积聚的电荷顿时失去束缚,呈现出高电压,以雷电波的形式高速传播。•电磁感应的形成是由于雷击后,雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场,在附近的金属物上感应出高电压。6防雷雷电的形成及种类雷电侵入波•由于雷击,在架空线路或金属管道上产生高压冲击波,沿线路或管道的两个方向迅速传播,侵入室内,称为雷电侵入波成高电位侵入。球形雷•球形雷的形成,还没有完整的结论。通常认为这种闪电是一个温度极高的发光体。球形雷通常在电闪后滚动或在空气中飘行,而且还会发出口哨响声和嗡嗡声。所以在雷雨期间,应该将室内电器电源插头拔出,防止损坏。7防雷雷电的特点及其危害雷电的特性•雷电流放电电流大,幅值高达数十至数百kA;•放电时间极短。一般雷击分为三个阶段,即先导放电、主放电、余光放电。整个过程大约只有50~100μs。;•频率高。雷电流变化梯度大,可达50kA/μs,属于高频冲击波。•雷电感应所产生的电压可高达300~500kV。直击雷冲击电压高达MV级。8防雷雷电的特点及其危害雷电的危害•机械效应。表现为被击物遭到破坏,甚至炸裂成碎片。因为雷击时,被击物缝隙中的气体剧烈膨胀,水分充分汽化,导致被击物破坏或炸裂。•热效应。雷电流通过导体时,在极短时间产生大量热能,可烧断导线、烧坏设备,引起金属熔化等而造成火灾及停电事故。•电气效应。雷电引起的大气过电压,使得电气设备和线路的绝缘破坏,产生闪络放电,以致开关跳闸、线路停电,甚至高压窜入低压,造成人身伤亡。高压冲击波还可能与附近金属导体或建筑物间发生反击放电,产生火花,造成火灾和爆炸事故。同时雷电流流入地下或雷电侵入波行进室内时,在相邻的金属构架或地面上产生很高的对地电压,可能直接造成接触电压和跨步电压升高,导致电击危险。9防雷雷雨中的安全措施总的原则:一是人体的位置尽量降低,以减少直接雷击的危险;二是人体与地面的接触部分如双脚要尽量靠近,与地面接触越小愈好,以减少“跨步电压”。在雷电交加时,感到皮肤刺痛或头发竖起,是雷电将至的先兆,应立即躲避。如果身处树木、楼房等高大物体,就应该马上离开。如果来不及离开高大的物体,应该找些干燥的绝缘物放在地下,坐在上面,采用下蹲的避雷姿势,注意双脚并拢。10防雷雷雨中的安全措施远离铁栏及其他金属物体。并非直接的电击才足以致命,闪电击中导电体,射出的电弧远达好几米。此外,炽热的电光使四周空气急剧膨胀,产生冲击波。如果你在江、河、湖泊或游泳池中游泳时,遇上雷雨则要赶快上岸离开。如在驾车,应留在车内。车壳是金属的,有屏蔽作用。如在家中,应把电视的户外天线插头和电源插头拔掉。尽可能远离电灯、电线、电话线等引入线,在没有装避雷装置的建筑内则要避开钢柱、自来水管和暖气管道,以防雷电电流经它们窜入人体。11防雷防雷的基本措施防雷措施一般分为主动和被动两种。主动措施是将雷电引入大地、在进入建筑物前予以堵截。被动的措施则为提高绝缘水平和装设自动重合闸。覆盖和引流•采用避雷针、避雷带或避雷网将所保护的建筑物、电气设备和线路覆盖在其保护范围内,并用引下线和接地设施将雷电流引入大地,以免在其保护范围之内的物体遭受雷击。堵截•在所保护设备的前面、后面或前后面侧安装避雷器,保护间隙等,将雷电流峰值的陡度降低,保证不超过线路绝缘水平,使所保护的设备免受雷害。12防雷防雷的基本措施自动重合闸•由于雷击放电的电弧造成线路上的断路器跳闸;断路器跳闸后,电弧放电熄灭,线路恢复到原来的绝缘水平。进行重合闸后,如线路没有稳定性故障,则合闸成功,可以迅速恢复供电。适当的绝缘水平•工业和民用电力线路多为110kV及以下,其线路和变电所的绝缘应能耐受通常出现的内过电压。当按外过电压选择变电所绝缘时,则以阀型避雷器的残压为基础。在一般情况下,防雷措施不考虑变电所和线路绝缘间的配合问题,但对于绝缘水平超过标准很多的线路,加钢筋混凝土木横担线路,则在进线段首端装设符合运行电压等级的管型避雷器。13防雷电力设备及线路的过电压保护元件接闪器•接闪器包括避雷针、避雷带和避雷网,是防止直击雷的有效措施,它们将雷电经引下线和接地装置导入地中,从而保护在其覆盖范围内的电气设备、线路和建筑物免遭雷击。避雷器•避雷器是防止雷电侵入波造成危害的保护设备,当雷电侵入波沿线路侵入时,避雷器能及时将雷电波导入地中,防止电气设备遭雷击,常用的有阀型避雷器、管型避雷器及金属氧化物避雷器。空气间隙•当管型避雷器的灭弧能力不符合要求时,则采用空气间隙,并尽量与自动重合闸配合,以减少停电事故。14防雷架空线路及与其相连电气设备的防雷避雷线•110kV线路一般沿全线装设避雷线;雷电活动特别强烈地区则架设双避雷线;•60kv线路,负荷重要且年平均雷暴日为30以上的地区,才全线架设避雷线。•3~35kV架空线路一般不沿全线架设避雷线,只有在雷电活动强烈地区和经常发生雷击故障的杆塔和地段,才架设避雷线、改善接地设施、适当加强绝缘或架设耦合地线。接地及其他措施•钢筋混凝土电杆应接地,可利用自然接地。15防雷架空线路及与其相连电气设备的防雷线路交叉部分的保护•线路交叉档两端的绝缘不低于其邻档的绝缘。与架空线相连的电气设备的保护•3~10kV柱上断路器和负荷开关用阀型避雷器或空气间隙保护。•在多雷区或易遭受雷击的地段,直接与架空线相连的电度表一般用空气间隙保护。16防雷其他设备的防雷变压器-电弧炉组高压并联电容器直配直流电气设备及直流牵引网络架空线路中连接的电缆线路17防止静电危害静电的产生摩擦产生静电•根据两种物质对电子的束缚能力,将各种物质依次排成序列。这个序列,就是静电序列。序列前后两种物质接触时,前者带正电,后者带负电。带电极性等情况还与温度、杂质等因素有关。破断起电•不论材料破断前其内部电荷分布是否均匀,破断后均可能在宏观范围内导致正负电荷分离,产生静电。这种起电称破断起电。固体粉碎、液体分裂过程的起电都属于破断起电。18防止静电危害静电的产生感应起电•导体能由其周围的一个或一些带电体感应而带电。任何带电体周围都有电场,电场中的导体能改变周围电场的分布,同时在电场作用下,导体上分离出极性相反的两种电荷。如果该导体与周围绝缘则将带有电位,称感应带电。电荷迁移•当一个带电体与一个非带电体相接触时,电荷将按各自导电率所允许的程度在它们之间分配,这就是电荷迁移。当带电雾滴或粉尘撞击在固体上(如静电除尘)时,会产生有力的电荷迁移。当气体离子流射在初始不带电的物体上时,也会出现类似的电荷迁移。19防止静电危害静电的产生生活易产生的静电•用干燥的木质、塑料梳子梳头;•化纤类衣服快速脱下;•家用吸尘器吸地毯;•塑料壳排风扇的运转;•用干燥布擦拭塑料制品或木质家具等。20防止静电危害静电的产生生产过程中易产生的静电•纸张印刷时或纸张与辊轴的摩擦、橡胶或塑料的碾磨、传动皮带与皮带轮或辊轴的摩擦;•塑料的压制、上光、挤压;•高电阻率液体在管道中流动,或液体高速喷出管口、液体注入容器发生的撞击、冲刷或飞等;•液化气体或压缩气体,在管道中流动或由管口喷出,气瓶放出压缩气体或用喷油枪喷漆;•固体物质的粉碎、研磨,悬浮粉尘的高速运动;•混和器中搅拌高阻物质、纺织品的涂胶过程等。21人体静电的产生•人体形成静电的原因是人体在日常工作中,把人体所消耗的机械能在活动中转换为电能。•人体是一个静电导体,当与大地绝缘时(如穿的鞋底为绝缘物质),人体与大地就形成一个电容,使电荷储存起来,其充电电压一般≤50kV。当电荷储积到一定程度,一旦条件成熟会放电形成火花,瞬时放电电压可达数千千伏,放电功率可达几千千瓦。防止静电危害静电的产生22人体静电的电压值人体活动静电电位(kV)RH(10—20)%RH(65—90)%人在地毯上走动3515人在乙烯树脂地板上行走120.25人在工作台上操作60.1包工作说明书的乙烯树脂封皮70.6从工作台上拿起普通聚乙烯袋201.2从垫有聚氨基甲酸泡沫的工作椅上站起181.5防止静电危害23人体静电的产生方式•起步电流当人行走在绝缘地板上时产生的静电电流。这种电流一般小于10-8A,其大小和步行方式与地板材料有关。•摩擦带电及其它带电人体在日常工作中,会与所穿的衣服、鞋帽、手套产生摩擦,并且衣服与周围物体之间、鞋子与地板之间、手与工件之间等都可产生摩擦。此外,当人体靠近带电物体时,也会感应出大小相等、符号相反的电荷以及带电颗粒的吸附,所有这些都是人体产生静电电荷的诱因,进而通过传导和静电感应,最终使人体呈带电状态。静电的产生防止静电危害24防止静电危害静电的特点静电的电量小,静电电压高。一般电量只有微库或毫库级,但由于带电体的电容量很小,则电压很高。如橡胶行业的静电电压高达几万伏,甚至十几万伏。静电的能量不大或者说放电后的电流不大。一般不大于毫焦级。绝缘体上的静电消失或泄漏的很慢,因此,必须设置消除静电的装置。静电会放电。人体或金属体尖端放电都有极大的危险性,特别是在爆炸和火灾危险场所。25防止静电危害静电的特点静电会产生静电感应。在工艺现场易发生的地方,由于静电感应,可能会在导体或人体上产生电荷而且电压很高,而导致危险的火花放电。静电是可以屏蔽的。通常桶形或空腔的导体,其内部有电荷时,必定在外壳感应出电荷,但当外表面接地时,则外部的电荷为零,且不影响内部的电荷。26材料的静电序列排位表面情况压力接近程度分离速度‘摩擦生电’的电量接触面积环境湿度对地的电容量多数因素都难以控制、模拟或量化!静电量防止静电危害27防止静电危害静电的危害工艺过程中产生的静电可能引起爆炸和火灾,也可能给人以电击,还可能妨碍生产。其中,爆炸或火灾是最大的危害和危险。28防止静电危害静电的危害爆炸和火灾•静电能量虽然不大,但电压高则易放电出现电火花,该火花在有爆炸性气体、爆炸性粉尘或可燃性物质且浓度达到爆炸或燃烧极限时,可能发生爆炸和火灾。•静电在一定条件下引起爆炸和火灾,其充分和必要条件是:–周围空间必须有可燃性物质存在;–具有产生和积累静电的条件,包括物体本身和周围环境有产生和积累静电的条件;–静电积累到足够高的电压后,发生局部放电,产生静电火花;–静电火花能量大于或等于可燃物的最小点火能量。29防止静电危害静电的危害静电电击•当人体接近静电体或带静电的人体接近接地体时,都可能遭到电击,但由于静电能量很小,电击本身对人体不致