防雷基础知识

防雷基础知识一.概述二.雷电灾害回放三.雷电的形成四.雷电的分类五.雷电危害形式六.雷电的描述七.现代防雷技术的特点八.相关防雷规范介绍九.防止遭受雷击的方法主要内容雷电灾害是十种最严重的自然灾害之一。全球每天约发生800万次雷电，每年因雷击造成的人员伤亡、财产损失不计其数。导致火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故频繁发生。从卫星、通信、导航、计算机网络系统、通信指挥系统和有室外天馈设备的系统更是雷电的重灾区。从某种意义上说，科技越发达，雷击对人类的危害就大。一.概述我国古籍中，有关雷电理论和避雷实践的记载十分丰富。雷神-信仰起源于中国古代先民对于雷电的自然崇拜，因为远古时代，气候变化异常，晴朗的天空会突然乌云密布，雷声隆隆，电光闪闪，雷电有时会击毁树木，击丧人畜。使人们认为天上有神在发怒，进而产生恐惧之感，对之加以崇拜。神的形象也从单纯的自然神逐渐转变成具有复杂社会职能的神。起初，我们祖先弄不清楚雷电是怎么产生的，相信“雷泽有雷神，龙首人颊，鼓其腹则雷”（《史记·五帝纪》《正义》引《括地志》）的神话，误以为雷电毁屋击人是上天发怒，对人们进行罚诫。中国古代防雷的相关记载：中国古代防雷的相关记载：雷神到底是什么样呢？明清时代，雷神的形象趋于统一，其标准形象概为《集说诠真》中所述：“状若力士，裸胸袒腹，背插两翅，额具三目，脸赤如猴，下颏长而锐，足如鹰颤，而爪更厉，左手执楔，右手执槌，作欲击状。自顶至傍，环悬连鼓五个，左右盘蹑一鼓，称曰雷公江天君。”可见雷神此时最明显的特征是猴脸、尖嘴，所以民间有之“雷公脸”、“雷公嘴”的说法。到了汉代，人们开始以阴阳二气相互作用的理论来解释雷电现象，提出、“阴阳相薄，感而为雷，激而为霆”（《淮南子·天文训》）的观点，也就是说，阴气和阳气相接触，发生震荡就形成雷，震荡剧烈的时候就形成霹雳。这是关于雷电成因的一种直观的、朴素的猜想。尽管这种猜想还不完全符合现代科学的观点，但它毕竟是唯物的，它比现代雷电学说要早2000多年。它破除了人们对上天雷神的迷信，使人们的思想获得了解放。中国古代防雷的相关记载：在古籍中关于建筑工程中避雷的记载也十分丰富。南北朝的孟奥《北征记》中有如下记述：“凌云台南角一百步，有白石室，名避雷室。”避雷室是最早出现的避雷设施。南朝刘宋时人盛弘之撰写过一部名叫《荆州记》的书。书中记载：“湖阳县，春秋寥国，樊重之邑也。重母畏雷，为母玄石室，叫避之。悉以文石为阶砌，至今犹存。从盛弘之的记载看，樊重为母亲建造避雷室所使用的全部材料都是文石，文石很可能就是大理石。大理石具有绝缘作用。大理石建造的屋室在一定的条件下是可以避雷的。中国古代防雷的相关记载：砖瓦土木是中国古代建筑的主要材料。宋代以后的建筑师们为了使屋室有人的地方避开雷击，精心构思，巧妙地消除了电学上称为“跨步电压”的危险，留下了不少至今令人拍案叫绝的神奇建筑，如四柱不落地的广西真武阁，四柱不顶天的德庆县文庙等等。宋、元、明、清代的建筑物多用“雷公柱”（宋代称枨杆）等措施以避雷。安文思（葡萄牙传教士1640年来华，达37年）1668年《中国的十二大奇迹》，1688年译为英、法文。“巨兽（皇宫上）的舌头指向空中，其腹内穿过金属条。金属条一端插入地里。这样，当闪电落在屋上或皇宫时，闪电就被龙舌引向金属条通道，并且直奔地下而消散，因而不伤害任何人。中国古代防雷的相关记载：湖南岳阳重建于1252年的慈氏塔，高39m，塔顶有一铁杵，从铁杵连下8条铁链垂到地面，可以映证安文思的描述。在古籍中有关雷击的事故的记述就更多了，例如：《续晋阳春秋》：“太元五年，霹雳含殿四柱，杀内侍二人。”《晋安帝记》：“义熙三年六月，震太庙鸱尾，彻壁柱，若有文字。《晋中兴书征祥说》：“元兴三年，永安王皇后至住巴防，将设威仪入宫，天大雷震，人马多死。中国古代防雷的相关记载：中世纪国外雷击记载在国外，在欧州中世纪也有相当多的人把雷电当作神的意志，认为只能靠祈祷或者敲响教堂里的钟，才能避免闪电的袭击。1784年慕尼黑出版的一本书统计：33年内有388个教堂的尖顶遭雷击，共有103个教堂的司钟员在钟楼内敲钟时死于雷击。意大利威尼斯城的圣马可钟楼从1388～1762年9次被毁于雷击。1718年4月14日Brittany（布瑞特妮）城一夜之间24个教堂遭雷击，其中一个被彻底毁了，两名司钟毙命。中世纪国外雷击记载在1750年富兰克林已指出，用尖端导体来保护房屋。但仍免不了神学的阻碍，有人认为在教堂尖顶上装铁棒是亵渎（xièdú）上帝，不想装避雷针，而且把上百吨的军用炸药内存在有拱顶的教堂大厅里，以求得上帝的保护，认为这是最安全的。1767年闪电击中了威尼斯一个贮放了几百吨炸药的教堂的拱顶，引起大爆炸，3000人丧生，威尼斯城大半被毁。1856年Rhodes（希腊罗德岛）一个教堂发生类似灾祸，4000人丧生。还有另一种情况，由于科学上的错误认识而拒绝避雷针的，如东印尼的理事会认为避雷针有产生高电位的危险，下令苏门答蜡岛Malaga上（马拉加）要塞拆去避雷针，1782年闪电点燃了要塞放的400桶炸药，造成巨灾。近几年国外情况据美国国家雷电安全研究所关于雷电所造成的经济影响的一份调查报告表明，美国每年因雷击造成的损失约50～60亿美元。每年因雷击造成的火灾3万多起，50%野外火灾与雷电有关；30%的电力事故与雷电有关；有4／5石油产品储存和储藏罐事故是由雷击引起的；由于雷电和操作过电压造成物理装置的损失约占80%。过电压31,68%(雷击及操作过电压)盗窃7,01%火灾4,88%水灾6,22%不小心/误操作22,67%其它26,76%风暴0,78%德国电子保险公司对8722件案例损坏原因的分析图我国也是雷暴活动十分频繁的国家。全国有20几个省会城市雷暴日都在50天以上，最多可达134天。据不完全统计，每年因雷击造成人员伤亡达3000～4000人，财产损失50～100亿元人民币。近年来，电子信息系统遭受雷电损失急剧增加，因为电子技术正向高频率、高速度、微型化、网络化和智能化方向发展。电磁干扰，特别是雷电电磁脉冲干扰对设备和系统的影响越来越突出。另外，随着城市建筑物的增高，收受雷电的几率也增大。电子信息系统受损后，除直接损失外，间接损失往往很难估量。因此，信息时代的到来，已使雷电电磁脉冲的防护成为当务之急。数据线缆TV电话230/400VMCR110kVABCCompany移动基站一个雷电的电磁脉冲可影响几公里范围的电子设备，这也使电子设备受损的几率增大.由于石化生产装置及储罐大部分采用金属外壳，而且有的特殊装置为了满足生产的需要，体积超高，如各种流程塔等设备，因此最易遭受雷击。石化企业在生产过程中，常常使用和储存大量的易燃易爆物品，而且生产区内许多高大的化工装置，特别是0区，1区场所，可能有爆炸性混合气体存在，只要遇到雷击就会发生燃烧爆炸。雷击时，产生的强烈的热效应、机械效应，对化工生产装置及罐区内储存的易燃易爆物品均会产生巨大的破坏作用，给石化生产装置造成致命的破坏。极易造成易燃易爆物品的燃烧和爆炸。在雷雨季节，雷击的危险性加大，这就需我们石化企业要加强现场设备的防雷电管理，不断完善设备防雷系统，由于有些设备已经使用多年，防雷设施腐蚀情况较为严重，有的接地线腐蚀锈断，还有设备的改造、建构筑物的变动等改变了厂区的雷电保护环境造成了安全生产的隐患。电气仪表是弱电系统极易造成雷电的破坏，要定期请专业防雷检测队伍开展防雷防静电设备安全检查，特别要重点加大对电气仪表防雷隐患的排查，及时进行整改，才能真正确保各个生产过程中的装置电气、仪表等系统正常运行。二.雷电灾害回放雷击配电线路1979年7月13日因雷电击中电线，导致纽约900万人断电25小时，财产损失高达1.5亿美元。雷击女儿墙外沿法航客机在加拿大机场遭雷击起火22人轻伤飞机冒出滚滚浓烟加拿大多伦多皮尔逊国际机场一架法国航空公司客机在着陆时冲出机场跑道并起火燃烧。在这起事故中有22人轻伤，但没有人在事故中丧生。根据现场调查的结果显示，客机在着陆时很明显遭到雷电袭击，着陆后冲出跑道，并栽进了加拿大401高速公路边的沟里。广州市某棉厂遭受雷击起火损失惨重。森林旷野植被雷击起火4．2002年7月28日内蒙古大兴安岭北部原始林区因雷击引发建国以来最为严重的雷击森林火灾，火灾涉及19个货场，过火面积达4万公顷。涡轮发电机受到雷击的损过电压产生的后果某化工厂储罐烧毁几起雷击事故（1）2004年6月26日下午14时左右浙江临海市杜桥镇杜前村30位农民在一块约100m²闲置的宅基地上临时搭建屋内避雨，不幸惨遭雷击，全部被击倒在地，当场击死11人，死者被强大的气流推出3米多远。受伤者被送往附近医院抢救，截至27日傍晚，死亡人数达17人，其他13位已脱离危险在继续治疗。同时在雷击点附近民宅内的家用电器也遭到不同程度的损坏，不完全统计直接经济损失达上百万元。这是台州建国以来最严重的一次雷击伤亡人员事件。严重的一次雷击伤亡人员事件（2）2001年5月8日16时30分，惠阳市秋长镇元翔制品厂遭雷击，引发化学物品爆炸，造成7死6人重伤11人轻伤，直接损失1000多万元，原因是不符合防雷设计规范。该厂负责人被刑事拘留，镇政府、市工商局消防大队被通报评。惠州秋长镇元翔制品厂雷击爆炸现场（3）2000年8月26日04时15分，高州根子镇和丰加油站遭雷击发生大火，烧毁油库、油罐、油机及附属设施一大批，经济损失20多万元，原因是不及时整改。（4）1998年7月13日下午4时10分武汉市黄陂县石油总公司横店石油储库遭直击雷击，造成库区4号储罐起火爆炸，烧毁0号柴油125t及1000m3柴油罐一座，死伤140多人，造成直接经济损失3400多万元。广州吉山化工仓库起火爆炸广州吉山化工仓库起火爆炸（5）1989年8月12日，我国黄岛油库遭雷击起火爆炸，大火燃烧了104小时，烧掉原油4万立方米，烧毁了占地250亩的罐区和设备，烧掉10辆消防车，造成19人死亡，78人受伤，经济损失达到到8500万元（直接损失3500万元）。黄岛事件图片资料（6）1984年，重庆市渝中区上清寺红球坝附近发生埋地燃气管道被雷击穿的雷灾事故；（7）1999年4月23日，永川市跳蹬河农贸市场商住楼由于天然气管道敷设在屋面成为接闪器，造成了雷击导致天然气调压箱爆炸燃烧，封锁通道，引起住户恐慌，72家住户联名向永川市人民政府、永川市人大上告的社会事件发生；（8）2001年7月和8月，重庆大学水电中心A区配气站2次遭雷击，击坏计量设备，直接经济损失3万元，间接经济损失10万元。（9）2001年7月11日下午，北京市工体东路一号楼遭雷击，造成整座楼掉闸停电，击坏十余户电视机高频头，有几人看到了一火球从楼顶晃过，其中有一住户由于雷击使煤气表底冒出有一、二尺长的火苗，把闸门关了，火才熄灭，由于及时发现，未造成更大的损失。——《雷电灾害典型案例分析》（10）2002年7月21日，重庆市巴南区大雨倾盆，突然“咔嚓”一声闪电后，位于巴南区李家沱的重庆市电信局宿舍楼的调压箱发生火花，据分析是由于调压箱与供气管道未形成等电位，雷击感应产生火花放电。（11）2002年10月16日，开县采输气作业区东64#井遭雷击，损坏电子设备29台。（12）2004年5月29日晚7时45分,四川泸州市纳溪区一居民楼下发生一起因天然气沿管道裂隙泄漏，遇雷击后点燃气体产生爆炸事故，造成5人死亡,1人重伤,34人轻伤。此次爆炸事故造成永宁路社区数千居民停水停电、河西片区上万居民停气。新华网，2004年5月30日（13）2005年6月26日晚，北京市昌平区某宾馆遭雷击，造成锅炉房燃气自控系统、泵房自控系统及安防监控红外探头多支损坏，直接经济损失约5万元。——《2005年全国雷电灾害典型案例选编》（14）2007年4月1日，合肥市大雨滂沱、雷电交加，位于肥东的合肥天然气总站电路被雷电击中，造成生产瘫痪，无法生产压缩天然气。——安徽新闻网（15）2008年7月，南宁市某燃气公司遭受雷击，主控室的PLC控制系统、空混系统（液化气）、仪表控制盘、现场泄漏报警系统