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防雷装置对环境安全影响分析
发布时间:07-12-11 09:23:40阅读次数: 编辑: 灰色银币 来源:项目管理网
  摘  要: 雷电灾害是主要的一种自然灾害,造成原因之一是由于防雷装置在减少雷电流危害的同时,对周围环境安全造成隐患,产生接触电压、跨步电压,高电压反击,进而对人或设备造成损害。本文从两个方面探讨如何减少雷击放电流经防雷装置引起的破坏作用,以保证防雷装置的安全运行。
      关键词: 防雷装置 环境安全 跨步电压 接触电压 高电压反击
      随着信息社会的发展,雷击灾害的损失也越来越严重(据辽宁省气象台不完全统计,2005年上半年辽宁省内共有29人遭雷击死亡,财产损失也大大高于往年),人们对于雷电的预防工作愈发重视。不管是新建的建筑物,还是一些过去没有加装防雷装置的建筑物,都逐渐按照GB50057---94《建筑物防雷设计规范》(2000版)和GB50343---2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的要求,安装了防雷装置。但随之而来的问题是,在雷击放电过程中,接闪器、引下线和接地体中有巨大的电流流过,雷电流峰值大多为几十kA,甚至达到几百kA。雷电流在流经防雷装置时,由于从接闪器一直到地面接地装置都是有电阻的,这时不同点之间就会有电位差。这种高电位差对人畜以及室内的电子设备就会产生安全隐患。本文从两个方面探讨如何减少雷击放电流经防雷装置引起的破坏作用。
      1 引下线
      1.1 引下线电位差的计算
      引下线是指连接接闪器与接地装置的金属导体。当雷电流被接闪后,经引下线泄放时,由于分布电感和线阻的存在,将产生电位差。在引下线上离地面h高位置时的对地电位为:
      ΔV=IR+hL(di/dt)                                  (1)
      式(1)中 ,I—雷电流幅值 ,kA;
       R—接地电阻 ,Ω;
       L—单位长度分布电感,μH;
       di/dt—雷电流的波头陡度,kA/μH;
       根据《建筑物防雷设计规范》的雷电流参量规定,假设该建筑物为三类防雷建筑物,分别取I=100kA,波头时间T1=10μs, L=1.55μH/m, R=1Ω,则di/dt=10 kA/μs,式(1)变为:           ΔV=100 +15.5h。   
      人体对高频、脉冲电压和电流耐受能力要比工频大得多。雷电时间非常短暂,且有脉冲、高频的特征。大量的实验表明,接触电压为74kV时,人的呼吸就会失常,心脏活动机能就会损伤,甚至有生命危险。由此可见,雷电发生时,如果有人接触正在泄放雷电流的引下线,将会发生触电事故,甚至危及生命。
      1.2 引下线与金属物安全距离的计算
      大电位差容易对附近金属物或电气线路产生反击,因此引下线和相邻的金属物或电气线路之间要保持一定的安全距离。
      对于第三类防雷建筑物,当金属物或电气线路与防雷接地装置之间不相连时,其与引下线之间的距离应按(2)式确定:
      当lx<5Ri时,  S≥0.2kc(Ri+0.1lx)                       
      当lx≥5Ri时,S≥0.05kc(Ri+lx)                          (2)
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