2012.4防雷的理论基础.ppt

（2）接闪器选择的依据 ① 雷击点处热量 现代建筑金属结构，兼作防雷装置，引导雷电流。雷 电流作用，对金属物体的破坏作用必须考虑，雷击金属物 时，雷电放电通道直接与金属物接触，在雷击点产生的热 量可通过在雷电流持续时间内的积分来计算，即 （1）电位升高与雷电反击 由电路原理可知，电流流过有电阻与电感串联支路 时，将会在该支路上产生压降，支路的总压降中含电阻 上压降分量和电感压降分量。 在建筑物遭受雷击时，雷电流沿防雷装置中各分支 导体流动，经接地体汇入大地。会在分支导体的电感、 电阻和接地电阻上产生压降，使防雷装置中各个部位的 对地电位都有不同程度的升高。由于雷电流持续时间很 短，这种电位升高现象所持续的时间也很短，所以称为 暂态电位升高。 如图当接闪器受雷接闪时 ，雷电流将沿接闪器注入防雷装置，并经引下线和接地体汇入大地。在此雷电流的传输过程中，防雷装置中任意一点A处的暂态电位可表示为： （2）安全距离 防雷装置暂态电位升高使得它与周围不共地的金属体之间出现暂态电位差。如上图中，引下线附近有一条金属管道，该管道不与防雷装置的接地体连接，当建筑物遭受雷击时，引下线上A点与管道上的B点之间将出现暂态电位差uAB。在uAB作用下，如果A、B两点之间的间隙距离满足下式： 研究表明，电阻压降和电感压降使空气击穿的电场强度是有差异的，电阻压降的空气击穿场强可近似取为500kv/m。 电感压降的空气击穿场强E则与雷电流的波头时间有关，它们之间的关系为： 4、静电感应过电压的防护 感性耦合：在图（a）中，一对信号线连接着两座建筑物内的电子设备，实现这两座建筑物之间的信号通信。这对信号线通过其两端所端接的电子设备输入或输出电路构成一个窄长的回路。当建筑物1（或建筑物2）遭受雷击时，在其防雷装置中流过的雷电流所产生的暂态脉冲磁场将会交链这一窄长回路，在回路中感应出过电压，使电子设备1和2的输入或输出电路受损坏。 2.27 2.23 2.20 2.17 2.74 2.70 2.66 2.62 3.47 3.45 3.40 3.34 4.10 4.02 3.96 3.89 4.94 4.85 4.78 4.69 5.52 5.44 5.34 5.24 6.28 6.16 6.08 5.95 7.3 7.16 7.04 6.91 8.78 8.6 8.46 8.28 11.1 10.9 10.7 10.4 15.3 15.0 14.7 14.7 26.3 25.6 25.0 24.3 φ8 φ10 φ12 φ15 圆 钢 2.12 2.20 2.54 2.65 3.26 3.39 3.8 3.95 4.58 4.76 5.1 5.33 5.8 6.04 6.74 7.02 8.1 8.42 10.1 10.6 13.9 14.6 23.4 24.9 40×4 25×4 扁 钢 100 80 60 50 40 35 30 25 20 15 10 5 接 地 体 长 度 （m） 接地体材料 及尺寸（mm） 表 单根直线水平接地体的接地电阻值（Ω） 常用的各种钢材的单根直线水平接地体电阻值见下表。 ?多根接地时，接地电阻 式中：Rn 多根接地棒的接地电阻，Ω； K 综合系数； n 埋设接地棒根数。 1.01 1.05 1.07 1.03 1.10 1.12 1.05 1.15 1.17 1.11 1.20 1.25 1.20 1.35 1.36 2.00 2.06 2.04 0.61 1.52 3.05 4 3 2 1 0.5 0 间 距 （m） 深 度 （m） 表 综合系数K值 ?冲击效应 在雷击发生时，雷电流幅值很高，当雷电流经接地体向土壤泄散时，接地体附近土壤的电流密度很大，由式E=ρJ，可知，这些地方的电场强度也很高，会超过土壤的耐受限度，即土壤的击穿场强，使得在接地体附近的土壤发生放电击穿，形成一个击穿区域。 土壤击穿放电引起的接地体等值半径增大 2r0 2rev I I ④ 工频接地电阻和冲击接地电阻 当revr0 。当接地体泄散的雷电流增大时，其周围的高场强区域边界向外扩展，接地体的等值截面进一步增大，其冲击接地电阻也进一步减小。严格地说，冲击接地电阻将不再像工频接地电阻那样为一个常数，而是随接地体泄散雷电流大小变化而变化的变量。为了方便起见，工程上常用雷电流幅值I与接地体的冲击电位幅值Um之比来定义冲击接地电阻： ?冲击接地电阻与工频接地电阻的换算