安評(píng)師安全生產(chǎn)知識(shí)分享：現(xiàn)代建筑物綜合防雷電的科學(xué)方法措施

雷電是大氣中自然放電現(xiàn)象，雷電活動(dòng)的強(qiáng)度通常是由年平均雷暴日來(lái)表示。從所謂雷暴，就是當(dāng)天空中帶有大量電磁的雷云層之間，或云層向大地迅速放電，而產(chǎn)生強(qiáng)烈的閃光，并伴有巨大的雷擊聲音。云層之間的放電，主要對(duì)飛行器發(fā)生危害，云層對(duì)大地的放電，則對(duì)建筑物和人畜危害極大。現(xiàn)代防雷的技術(shù)原則是強(qiáng)調(diào)全方位防護(hù)，綜合治理、多層設(shè)防，把防雷作為一個(gè)系統(tǒng)工程來(lái)設(shè)計(jì)。由于雷電的危害無(wú)孔不入，雷電的破壞作用主要由以下幾種方面引起：

(1)直擊雷：

直擊雷是雷電直接擊在建筑物上。由于雷擊時(shí)，雷電壓高達(dá)幾百萬(wàn)-幾千萬(wàn)伏，雷電流高達(dá)幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)安，強(qiáng)大的雷電流所經(jīng)的物體上的水份受熱汽化膨脹，而產(chǎn)生強(qiáng)大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，從而使建筑物遭受到破壞，同時(shí)可能會(huì)引起火災(zāi)。

(2)感應(yīng)雷：

感應(yīng)雷是指當(dāng)雷云來(lái)臨時(shí)地面上的一切物體，尤其是導(dǎo)體，由于靜電感應(yīng)，都聚集起大量的雷電極性相反的束縛電荷，在雷云對(duì)地或?qū)α硪焕自崎W擊放電后，云中的電荷就變成了自由電荷，從而產(chǎn)生出很高的靜電電壓(感應(yīng)電壓)其過(guò)電壓幅值可達(dá)到幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)伏，這種過(guò)電壓往往會(huì)造成建筑物內(nèi)的導(dǎo)線，接地不良的金屬物導(dǎo)體和大型的金屬設(shè)備放電而引起電火花，從而引起火災(zāi)、爆炸、危及人身安全或?qū)╇娤到y(tǒng)造成的危害。另一種情況是，在雷電閃擊時(shí)，由于雷電流的變化率大而在雷電流的通道附近就形成了一個(gè)很強(qiáng)的感應(yīng)電磁場(chǎng)，對(duì)建筑物內(nèi)的電子設(shè)備造成干擾、破壞，又或者使周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生大量的熱而引起火災(zāi)。另處，當(dāng)架空線遭受直擊雷或產(chǎn)生感應(yīng)雷，高電位便會(huì)沿著導(dǎo)線電源線以及信號(hào)侵入變電站或建筑物內(nèi)，這種雷電波侵入也會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成危害或使建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備放電，引起破壞作用。因此要使建筑物內(nèi)部設(shè)備不受雷電損害的根本辦法，就是使建筑物具有一套完善的防雷設(shè)施，為了實(shí)現(xiàn)其對(duì)不同雷害的防護(hù)目的，必須采用接閃、分流、屏蔽、均壓、接地等技術(shù)措施，因此建筑物的防雷設(shè)施應(yīng)包括接地體、引下線、避雷網(wǎng)格、避雷帶、避雷針、均壓環(huán)、等電位、避雷器共八個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。有效利用建筑物架構(gòu)相互焊接成網(wǎng)，做好籠式屏蔽和等電位處理。這種設(shè)計(jì)不僅經(jīng)濟(jì)實(shí)惠而且符合現(xiàn)代防雷的思路，為電氣和電子設(shè)備防止雷電電磁脈沖(LEMP)破壞提供了基礎(chǔ)條件，利用建筑物的基礎(chǔ)樁、梁柱等結(jié)構(gòu)鋼筋，作為引下線和接地裝置，具有經(jīng)濟(jì)、美觀和利于雷電流散流以及不必維護(hù)和壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。將建筑物的樁筋、地梁內(nèi)的主筋和柱內(nèi)的主筋焊接起來(lái)，并把地梁外圈梁中間(網(wǎng)格)鋼筋焊接成一個(gè)閉合環(huán)路，組成一個(gè)完整的接地系統(tǒng)。這種接地系統(tǒng)與大地接觸面廣，接地電阻低，而且鋼筋得到混凝土的保護(hù)，受侵蝕作用減少，接地電阻比較穩(wěn)定。

現(xiàn)代雷電的綜合防護(hù)，不但要解決建筑物的直擊雷防護(hù)，還有對(duì)進(jìn)入建筑物內(nèi)的各種金屬管道、電源線、信口線的LEMP防護(hù)，以確保建筑物內(nèi)電器、電子設(shè)備等的安全。利用建筑物屋頂?shù)谋芾讕А⒕W(wǎng)和四周墻面內(nèi)的柱鋼筋作為引下線，以及梁鋼筋相互焊接，把進(jìn)入建筑物的水管、金屬管道等金屬構(gòu)件作良好電氣連接。這樣，整座建筑物就形成了一個(gè)理想的“法拉第籠”屏蔽網(wǎng)。不但能使雷電流有良好的散流途徑，均壓分流、接地電阻小、而且整座建筑物形成統(tǒng)一的等電位系統(tǒng)，保持均壓作用。利用地下建筑物基礎(chǔ)接地體，由于接地體面積大，大大降低了接地電阻。利用柱筋作為引下線，由于引下線多，分流效果好，可大大減少了各引下線的電流值。

因此，雷擊時(shí)可以避免閃擊放電或反擊傷害。在高層的建筑物防雷中，考慮到雷電流的散流途徑長(zhǎng)。從接閃器到引下線到接地裝置的電位梯度大，為了均衡電位，降低電位梯度，因此，對(duì)高層外圈梁的鋼筋焊接成閉合回路，構(gòu)成水平避雷帶，可有效地防范側(cè)擊雷，但已使其大為削弱。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代高科技電子設(shè)備廣泛使用，由于其靈敏度高、耐壓低，很容易受到雷電電磁脈沖感應(yīng)。因此，建筑物尚應(yīng)在低壓側(cè)裝設(shè)低壓避雷器及各種樓層設(shè)置相應(yīng)的避雷器以及電器匯流排，以最短路徑與電子設(shè)備的損壞，實(shí)踐證明其安全效果相當(dāng)顯著。

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