第4 节 雷击和静电防护技术
考点1 雷击防护技术
一、雷电概要
1.雷电种类
2.雷电的参数
3.雷电的危害
雷电有电性质 、 热性质 、 机械性质 等多方面的破坏作用。
4.建筑物防雷分类
（1 ）第一类防雷建筑物有
①制造、使用或储存 火炸药 及其制品，遇电火花会引起爆炸、爆轰，从而 造成 巨大破坏 或 人身伤亡 的建筑物。
②具有 0 区 、 20 区爆炸危险场所的建筑物。
③具有 1 区 、 21 区爆炸危险场所，且因电火花引起爆炸会造成 巨大破坏 和 人身伤亡的建筑物。
（2 ）第二类防雷建筑物有
①国家级 重点文物保护的建筑物。
②国家级 的会堂、办公楼、档案馆， 大型 展览馆， 大型 机场航站楼， 大型 火车站， 大型 港口客运站， 大型 旅游建筑 国 宾馆， 大型 城市的重要动力设施。
③国家级 计算中心、 国际 通讯枢纽。
④国际 特级和甲级大型体育馆。
⑤制造、使用或储存 火炸药 及其制品，但电火花不易引起爆炸，或 不致 造成巨大破坏和人身 伤亡 的建筑物。
⑥具有 1 区 、 21 区 爆炸危险场所，但电火花引起爆炸或 不会 造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物。
⑦具有 2 区 、 22 区 爆炸危险场所的建筑物。
⑧有爆炸危险的 露天气罐 和 油罐 。
⑨预计雷击次数＞0.05 次 /a 的 省、部级 办公建筑物和其他重要或人员集中的公共建筑物以及火灾危险场所。
⑩预计雷击次数＞0.25 次 /a 的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般工业建筑物。
（3 ）第三类防雷建筑物有
①省级 重点文物保护的建筑物和 省级 档案馆。
②预计雷击次数≥ 0.01 次 /a, ≤ 0.05 次 /a 的省、部级办公建筑物和其他重要或人员集中的公共建筑物以及火灾危险场所。
③预计雷击次数≥ 0.05 次 /a, ≤0.25 次 /a 的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般工业建筑物。
④年平均雷暴日＞15d/a 的地区，高度≥15m 的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物；年平均雷暴日≤ 15d/a 的地区，高度≥ 20m 的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。
二、防雷装置
1.接闪器
（1 ）避雷针、避雷线、避雷网、避雷带都是经常采用的防雷装置。严格地说，针、线、网、带都只是直击雷防护装置的接闪器。
（2 ）接闪器所用材料应能满足力学强度和耐腐蚀的要求，还应有足够的热稳定性。
（3 ）建筑物的金属屋面可作为第一类防雷建筑物以外其他各类建筑物的接闪器。
（GB50057 5.2.7 除第一类防雷建筑物外，金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器）
（4 ）接闪器的保护范围现有两种计算方法。对于建筑物，接闪器的保护范围按滚球法计算；对于电力装置，接闪器的保护范围可按折线法计算。
（5 ）避雷线一般采用截面≥ 50mm 2 的热镀锌钢绞线或铜绞线。
（6 ）用金属屋面作接闪器时，金属板之间的搭接长度≥ 100mm ；金属板下方无易燃物品时，所用铅板厚度≥ 2mm 铁板和铜板厚度≥ 0.5mm ，铝板厚度≥ 0.65mm ，锌板厚度≥0.7mm ；金属板下方有易燃物品时，为了防止雷击穿孔，所用铁板、铜板、铝板厚度分别≥4mm、 5mm 、 7mm ；金属板不得有绝缘层。
（7 ）接闪器焊接处应涂防腐漆。接闪器截面锈蚀 30% 以上时应予更换。
2.引下线
（1 ）防雷装置的引下线也应满足力学强度、耐腐蚀和热稳定的要求。
（2 ）引下线截面锈蚀 30% 以上者也应予以更换。
3.防雷接地装置
（1 ）除独立避雷针外，在接地电阻满足要求的前提下，防雷接地装置可以和其他接地装置共用。
（2 ）防雷接地电阻一般指冲击接地电阻。接地电阻值视防雷种类和建筑物类别而定。独立避雷针的冲击接地电阻一般不应大于 10 Ω；附设接闪器每一引下线的冲击接地电阻一般也不应大于 10 Ω，但对于不太重要的第三类建筑物可放宽至 30 Ω。防感应雷装置的工频接地电阻不应大于 10 Ω。防雷电冲击波的接地电阻，视其类别和防雷级别，冲击接地电阻不应大于5~30 Ω。其中，阀型避雷器的接地电阻一般不应大于 5 Ω。
4.避雷器
（1 ）避雷器装设在被保护设施的引入端。正常时处在不通的状态；出现雷击过电压时，击穿放电，切断过电压，发挥保护作用；过电压终止后，迅速恢复不通状态，恢复正常工作。
（2 ）避雷器主要用来保护电力设备和电力线路，也用作防止高电压侵入室内的安全措施。
（3 ）老式阀型避雷器主要由瓷套、火花间隙和非线性电阻阀片组成。压敏阀型避雷器是一种新型的阀型避雷器。这种避雷器没有火花间隙，只有压敏电阻阀片。
（4 ）阀型避雷器类似一个阀门，对于雷电流，阀门打开，让雷电流泄入地下；对于工频电 流，阀门关闭，迅速切断。
（5 ）电涌保护器就是低压阀型避雷器。其中，有的以气体放电管、晶闸管为主要元件，有的以压敏电阻、二极管为主要元件。
（6 ）无论哪种电涌保护器，无冲击波时都表现为高阻抗，冲击到来时急剧转变为低阻抗。
三、防雷技术
考点2 静电防护技术
一、静电概要
1.静电的产生
（1 ）接触 分离起电是最常见的起电方式。
（2 ）感应起电也是比较常见的起电方式。
（3 ）除上述方式，破断、挤压、吸附也能产生静电。
（4 ）液体在流动、过滤、搅拌、喷雾、喷射、飞溅、冲刷、灌注、剧烈晃动等过程中会产生静电。
2.静电的影响因素
3.静电的特点
4.静电的危害
二、静电防治
1.环境危险程度控制
取代易燃介质、降低爆炸性混合物的浓度、减少氧化剂含量等。
2.工艺控制
（1 ）为了减轻火花放电和感应带电的危险，可采用阻值为 10 7 ~10 9 Ω 的静电导电性工具。
（2 ）为了防止静电放电，在液体灌装、循环或搅拌过程中不得进行取样、检测或测温操作。进行上述操作前，应使液体静置一定的时间，使静电得到足够的消散或松弛。
（3 ）为了避免液体在容器内喷射、溅射，应将注油管延伸至容器底部，而且其方向应有利于减轻容器底部积水或沉淀物搅动。
（4 ）装油前清除罐底积水和污物，以减少附加静电。
3.接地
（1 ）接地的主要作用是消除导体上的静电。金属导体应直接接地。
（2 ）为了防止火花放电，应将可能发生火花放电的间隙跨接连通起来，并予以接地使其各部位与大地等电位。
（3 ）为了防止感应静电的危险，不仅产生静电的金属部分应当接地，而且与其不相连接但邻近的其他金属物体也应接地。
（4 ）对于感应静电，接地只能消除部分危险。
4.增湿
（1 ）为防止大量带电，相对湿度应在 50% 以上；
（2 ）为了提高降低静电的效果，相对湿度应提高到 65%~70%
（3 ）对于吸湿性很强的聚合材料，为了保证降低静电的效果，相对湿度应提高到80%~90%
（4 ）增湿的方法不宜用于消除高温绝缘体上的静电。
5.抗静电添加剂
（1 ）化学药剂，且具有良好的导电性或较强的吸湿性
（2 ）能降低材料的体积或表面电阻率加速静电的泄漏。
6.静电消除器
（1 ）产生电子和离子，使物料上的静电荷得到中和
（2 ）静电消除器主要用来消除非导体上的静电。
