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防雷知識問(wèn)答

（一）雷電是怎樣形成的？
　　答：雷電是一種大氣中放電現象，產(chǎn)生于積雨中，積雨云在形成過(guò)程中，某些云團帶正電荷，某些云團帶負電荷。它們對大地的靜電感應，使地面或建（構）筑物表面產(chǎn)生異性電荷，當電荷積聚到一定程度時(shí)，不同電荷云團之間，或云與大地之間的電場(chǎng)強度可以擊穿空氣（一般為25-30KV/cm），開(kāi)始游離放電，我們稱(chēng)之為"先導放電"。云對地的先導放電是云向地面跳躍式逐漸發(fā)展的，當到達地面時(shí)（地面上的建筑物，架空輸電線(xiàn)等），便會(huì )產(chǎn)生由地面向云團的逆導主放電。在主放電階段里，由于異性電荷的劇烈中和，會(huì )出現很大的雷電流（一般為幾十千安至幾百千安），并隨之發(fā)生強烈的閃電和巨響，這就形成雷電。

（二）什么叫跨步電壓？
　　答：跨步電壓是雷電擊中地面物，雷電流泄入大地并在土壤中散流開(kāi)，由于土壤電阻率有一定分布，雷電流在地面上各點(diǎn)間就出現電位降，靠近雷擊點(diǎn)，電流密度越大，電位降也就越大。如果人站在或行走在落雷點(diǎn)附近，在兩腳間的電位降可使雷電流通過(guò)兩腳和軀干的下部，人就會(huì )被擊傷。這兩腳間的電位降叫"跨步電壓"。

（三）在一類(lèi)防雷中為什么在安裝的獨立避雷針（包括其防雷接地裝置）至少距被保護的建筑物之間距離≥3米。
　　答：為了防止獨立針遭直擊雷擊時(shí)對被保護物的反擊。

（四）什么叫均壓環(huán)？在建筑防雷設計時(shí)，對均壓環(huán)的設計有什么要求？
　　答：均壓環(huán)是高層建筑物為防側擊雷而設計的環(huán)繞建筑物周邊的水平避雷帶。在建筑設計中當高度超過(guò)滾球半徑時(shí)（一類(lèi)30米，二類(lèi)45米，三類(lèi)60米），每隔6米設一均壓環(huán)。在設計上均壓環(huán)可利用圈梁內兩條主筋焊接成閉合圈，此閉合圈必須與所有的引下線(xiàn)連接。要求每隔6米設一均壓環(huán)，其目的是便于將6米高度內上下兩層的金屬門(mén)、窗與均壓環(huán)連接。

（五）在各類(lèi)防雷中對引下線(xiàn)和天面網(wǎng)格有什么要求？
　　答：引下線(xiàn)和天面網(wǎng)格通常用鍍鋅圓鋼不小于φ8。
　　一、二、三類(lèi)對應引下線(xiàn)間距不大于12米、18米、25米；
　　一、二、三類(lèi)對應的天面網(wǎng)格5*5平方米（4*6平方米）、10*10平方米（8*12平方米）、20*20平方米（16*24平方米）。

（六）在高土壤電阻率地區，降低防直擊雷接地裝置的接地電阻宜采用什么方法？
　　答：規范P26第4.3.4條，在高土壤電阻率地區，降低接地電阻可采取下列方法之一：
　�。�1）采用多支線(xiàn)外引接地裝置，外引長(cháng)度不大于有效長(cháng)度，即le=2 ρ。
　�。�2）接地體埋于較深的低電阻率土壤中。
　�。�3）采用降阻劑。
　�。�4）換土。

（七）什么叫雷電的反擊現象？如何消除反擊現象？
　　答：雷電的反擊現象通常指遭受直擊雷的金屬體（包括接閃器、接地引下線(xiàn)和接地體），在接閃瞬間與大地間存在著(zhù)很高的電壓，這電壓對與大地連接的其他金屬物品發(fā)生放電（又叫閃絡(luò )）的現象叫反擊。此外，當雷擊到樹(shù)上時(shí)，樹(shù)木上的高電壓與它附近的房屋、金屬物品之間也會(huì )發(fā)生反擊。要消除反擊現象，通常采取兩種措施：一是作等電位連接，用金屬導體將兩個(gè)金屬導體連接起來(lái)，使其接閃時(shí)電位相等；二是兩者之間保持一定的距離。

（八）金屬油罐在防直擊雷方面有什么要求？
　　答：金屬油罐在防直擊雷方面的要求：
    （1）貯存易燃、可燃物品的油罐，其金屬壁厚度小于4毫米時(shí)，應設防直擊雷設施（如安裝避雷針）；
    （2）貯存易燃、可燃物品的油罐，其金屬壁厚度≥4毫米時(shí)，可不裝防直擊雷設施，但在多雷區也可考慮裝設防直擊雷設施。
    （3）固定頂金屬油罐的呼吸閥、安全閥必須裝設阻火器。
    （4）所有金屬油罐必須作環(huán)型防雷接地，接地點(diǎn)不小于兩處，其間弧形距離不大于30米，接地體距罐壁的距離應大于3米。
    （5）罐體裝有避雷針或罐體作接閃器時(shí)，接地沖擊電阻不大于10歐。

（九）陰極保護裝置通常采用什么材料？為什么？
　　答：陰極保護裝置通常采和鎂合金或鋅合金。因為鎂合金或鋅合金是比鐵活躍的金屬元素，當經(jīng)過(guò)特殊加工的鎂合金或鋅合金塊與被保護的金屬（鐵）儲罐連接后，鎂合金或鋅合金的負離子，通過(guò)連接導體不斷移向埋在地下的金屬儲罐，使金屬儲罐得到一定量鎂合金或鋅合金的負離子，成為陰極，而鎂合金或鋅合金不斷失去負離子，顯示陽(yáng)極的特性。就是因為這些比較活躍的鎂或鋅的負離子，連續不斷地移向金屬儲罐，從而補償了儲罐的腐蝕，而鎂合金或鋅合金經(jīng)過(guò)多年使用后，使自己失去了防腐能力，犧牲了自己，所以這種裝置又叫犧牲鎂（鋅）陽(yáng)極，保護陰極（罐體）的一種裝置。

（十）雷電防護措施包括哪些部分？
　　答：主要包括：直擊雷防護、側擊雷防護、感應雷防護三大部分，并采用接閃、分流、屏蔽、均壓、等電位、接地等技術(shù)措施。

（十一）直擊雷防護目的是什么？按現代防雷技術(shù)要求，直擊雷防護采用哪些措施？
　　答：直擊雷防護是保護建筑物本身不受雷電損害，以及減弱雷擊時(shí)巨大的雷電流沿著(zhù)建筑物泄入大地時(shí)對建筑物內部空間產(chǎn)生的各種影響。直擊雷防護主要采用獨立針（矮小建（構）筑物）。建筑物防直擊雷措施應采用避雷針、帶、網(wǎng)、引下線(xiàn)、均壓環(huán)、等電位、接地體。

（十二）么叫感應雷？感應雷防護的目的是什么？應采取哪些防護措施？
　　答：感應雷的防護措施是對雷云發(fā)生自閃、云際閃、云地閃時(shí)，在進(jìn)入建筑物的各類(lèi)金屬管、線(xiàn)上所產(chǎn)生雷電脈沖起限制作用，從而保護建筑物內人員及各種電氣設備的安全。采取的措施應根據各種設備的具體情況，除要有良好的接地和布線(xiàn)系統，安全距離外，還要按供電線(xiàn)路，電源線(xiàn)、信號線(xiàn)、通信線(xiàn)、饋線(xiàn)的情況安裝相應避雷器以及采取屏蔽措施。

（十三）接地的種類(lèi)有哪些？
　　答：接地的種類(lèi)除防雷接地外，還有交流工作接地、保護接地、直流接地、過(guò)電壓保護接地、防靜電接地、屏蔽接地等等。

（十四）電子設備的接地方式及接地電阻要求如何？
　　答：電子設備的接地方式有獨立地和合設地。獨立地的接地電阻值除另有規定外，一般不大于4歐，并采用一點(diǎn)接地方式。電子設備接地宜與防雷接地系統共設，但其接地電阻不宜大于1歐。若與防雷地分設，兩接地系統的距離不宜小于20米。

（十五）何謂雷電電磁脈沖？
　　答、作為干擾源的閃電電流和閃電電磁場(chǎng)。

（十六）在防雷區之間的交界處應如何做等電位處理？
　　答：在防雷區LPZOA、LPZOB、LPZO1交界處的等電位連接，所有進(jìn)入該建筑物的外來(lái)導電物都應做等電位連接。當外來(lái)導電物和電力線(xiàn)、通訊線(xiàn)在不同地點(diǎn)進(jìn)入該建筑物時(shí)，則需要設若干等電位連接帶，它們應就近接到環(huán)形接地體上，也應與鋼筋和金屬立面相連。如沒(méi)有安裝環(huán)形接地體，這些等電位連接帶應連至各自的接地體，并用一內部的環(huán)形導體（或用一副環(huán)形導體）將其相互連接起來(lái)。對從地面以上進(jìn)入的導電物，等電位連接帶應連接到設于墻內側或墻外的水平環(huán)形導體上，當有引下線(xiàn)和鋼筋時(shí)，該水平環(huán)形導體要連到引下線(xiàn)和鋼筋上。當外來(lái)導電物以從電力線(xiàn)、通訊線(xiàn)在地面進(jìn)入建筑物時(shí)，建議在同一位置做等電位連接，這對幾乎無(wú)屏蔽的建筑物是特別重要的。設在進(jìn)入建筑物哪一點(diǎn)上的等電位連接帶，應就近連到接地體，當有鋼筋時(shí)連到鋼筋上。
　　后續防雷區之間交界處的等電位連接，上述原則也適用于各后續防雷區交界處的等電位連接。進(jìn)入防雷區交界處的所有導電物以及電力線(xiàn)、通訊線(xiàn)均在交界處做等電位連接。應采用一局部等電位連接帶做等電位連接，各種屏蔽結構或其它局部金屬物（如設備外殼）也連到該局部等電位連接帶做等電位連接。

（十七）氧化鋅避雷器的工作原理是什么？
　　答：氧化鋅ZnO避雷器是七十年代發(fā)展起來(lái)的一種新型避雷器，它主要由氧化鋅壓敏電阻構成。每一塊壓敏電阻從制成時(shí)就有它的一定開(kāi)關(guān)電壓（叫壓敏電阻），在正常的工作電壓下（即小于壓敏電壓）壓敏電阻值很大，相當于絕緣狀態(tài)，但在沖擊電壓作用下（大于壓敏電壓），壓敏電阻呈低值被擊穿，相當于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻被擊狀態(tài)，是可以恢復的；當高于壓敏電壓的電壓撤銷(xiāo)后，它又恢復了高阻狀態(tài)。因此，在電力線(xiàn)上如安裝氧化鋅避雷器后，當雷擊時(shí)，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過(guò)壓敏電阻流入大地，使電源線(xiàn)上的電壓控制在安全范圍內，從而保護了電器設備的安全。

（十八）何謂防雷區？如何將需要保護的空間劃分為不同的防雷區（LPZ）？各防雷區的特征是什么？
　　答：防雷區（LPZ）是閃電電磁環(huán)境需要限定和控制的那些區。
根據各部分空間不同的雷電電磁脈沖的嚴重程度和各區交界處的等電位連接點(diǎn)的位置，將需保護的空間劃分為不同的OA、OB、1、2防雷區。各防雷區的特征是：
　　LPZOA區：本區內的各物體都可能遭到直接雷擊，因此各物體都可能導走全部雷電流。本區內的電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減。
　　LPZOB區：本區內的各物體不可能遭到直接雷擊，但本區內電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減。
　　LPZO1區：本區內的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導體的電流，比LPZOB區進(jìn)一步減小，本區內的電磁場(chǎng)也可能衰減，這取決于屏蔽措施。
　　LPZO2區（后續防雷區）：在電纜從一個(gè)防雷區通到另一個(gè)防雷區處，必須在每一交界處進(jìn)行等電位連接。LPZO2是在這種方式下構成的，使雷電流不能導入此空間，也不能從此空間穿過(guò)。

（十九）避雷器的種類(lèi)主要有哪些？
　　答：避雷器的種類(lèi)基本上分三大類(lèi)型：一是電源避雷器（安裝時(shí)主要是并聯(lián)方式，也串聯(lián)方式），按電壓的不同，分22V的單相電源避雷器和380V的三相電源避雷器。二是信號型避雷器，多數用于計算機網(wǎng)絡(luò )、通信系統上，安裝的方式是串聯(lián)。三是天饋線(xiàn)避雷器，它適用于有發(fā)射機天線(xiàn)系統和接收無(wú)線(xiàn)電信號設備系統，連接方式也是串聯(lián)。

（二十）試述建筑物綜合防雷的設計（應包括范圍、目的、步驟）？
　　答：現代建筑物的綜合防雷包括了直擊雷、側擊雷、感應雷防護三大部分。建筑物防雷設施三大部分是從其對雷電的不同危害形式的防護功能上來(lái)區分的。一套完善的防雷設施，為了實(shí)現其對不同雷害的防護目的，必須采取接閃、分流、屏蔽、均壓、接地等技術(shù)措施。因此，建筑物防雷設施應包括接地體、引下線(xiàn)、避雷網(wǎng)格、避雷帶、避雷針、均壓環(huán)、等電位、避雷器等八個(gè)技術(shù)環(huán)節。從設計到施工應分為兩個(gè)階段進(jìn)行，第一階段是隨建筑物一體化施工的直（側）擊雷防護設施，其設計的目的是保護建筑物本身不受雷電損害以及盡最大可能去減弱雷擊時(shí)對建筑物內的電磁效應，同時(shí)為建筑物內部設備的感應雷防護提供必要的基礎條件，它的特點(diǎn)是與建筑工程的土建部分同步進(jìn)行。第二階段設計的目的是保護建筑物內的弱電設備安全，如通信系統、計算機系統、家用電氣等，即建筑物防雷設施的感應雷防護部分，它的特點(diǎn)是與建筑工程設備安裝同步進(jìn)行。在第二階段中應特別強調的是在安裝計算機、通信設備等抗干擾（或過(guò)電壓）能力比較低的電子設備前，首先必須弄清設備安裝所在建筑物的直擊雷防護設施的基本情況，包括：接閃器、網(wǎng)格、防雷接地體的形式及工頻電阻值、等電位連接、引下線(xiàn)分布、動(dòng)力進(jìn)線(xiàn)形式、高低壓避雷器安裝等情況；高層建筑還要了解均壓環(huán)和玻璃幕墻接地的形式及過(guò)渡電阻值等基本設計參數，才能確定機房的位置，纜線(xiàn)的分布，接地系統的形式和限壓分流等技術(shù)方案。否則，脫離實(shí)際的設計將帶有很大的盲目性。

　　
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