雷击的原因分析与防雷措施的探讨

　　【内容摘要】通过对雷击的机理进行分析并提出相应的措施，为设计、施工及维护提供对策。
　　【关键词】雷击剖析 对策

　　我省处于雷电活动频繁的地区。据调查，因设计、施工欠妥和防雷措施不当等引起电力设备损坏、计算机网络中断而造成财物损失、引起火灾、危及人身安全的事故偶有发生。因此，有必要对这一问题进行探讨。

　　一、接地电阻的分析
　　接地电阻是接地体电压与通过接地体流入地中电流的比值。它包括接地体金属本身的电阻(所占的比例很小)、接地体与周围土壤间的接触电阻(其值与施工方法关系很大)和接地电流向大地散流的电阻。因为接地电阻实际是冲击电压作用下冲击电流表现出由波过程到电感泄流过程。冲击电流是高频电流，因此受到接地体的电感和电容影响，而且由于高频电流的集肤效应，同时土壤的电阻率和介电系数也不能视为常数。所以在冲击电流作用下，接地网的有效利用面积就大为减小，超过这一范围的接地网则不能起到散流作用，而不象在工频情况下我们把接地网看成是全部面积都能利用的等位面。所以，冲击电流流过接地装置呈现出的接地电阻，会比工频的大得多，应该引起足够的重视并采取相应的措施。此外，在冲击电流作用下，因接地网有效面积的减少和集肤效应的影响，使接地体表面电流密度徒增，甚至会产生放电火花，从接地极沿地面爬行，这是接地装置不允许出现的情况。

　　二、不容忽视的反击过电压
　　反击过电压的产生原因是由于电流经避雷针，避雷带和建筑物的钢筋流入接地装置散流而使其电位升高，其中包括电阻压降，自感电势和互感电势。它使设备接地点电位升高，其外壳与导电部分出现的反击过电压可能使设备损坏，还可能产生放电火花而引起火灾。而各种电器、通讯及计算机系统在雷雨季节能否安全运行则取决于防止反击过电压的措施是否可*。特别需指出的是建筑物内的钢筋网不是一个等电位的法拉第笼，因而建筑物内仍然存在着强烈的交变电磁场，导线感应出很高的电压，使无屏蔽的照明线路对混凝土天花板放电，甚至连悬空挂设而没有使用的塑料导线也会对空气放电。纵上剖析，接地装置除应严格按《接地设计技术规程》和《过电压保护设计技术规程》进行设计、施工外，还应采取相应的其它技术措施。
　　(一)降低接地电阻是最基本要求新安装的接地装置，在客观条件允许的情况下应尽量减少接地电阻，以减小冲击过电压和反击过电压。如开挖的基础回填时，不宜采用电阻率大的沙石而应采用电阻率低的粘土和土壤，使接地电阻合格。同时，还应按规程进行定期检测，以掌握接地电阻的变化趋势。对因防渗、防漏处理而使用沥青隔离，或因结构需要，基础并非直接与土壤接触且无分流电路时，不宜将该基础作为接地体使用，以免电流强行流过而将混凝土击穿。
　　(二)低压线路防止反击过电压的措施敷设在钢板或钢筋混凝土板竖井中的电线或电缆一般都会得到很好的屏蔽，但应注意使竖井的接头处紧密连接才能得到应有的效果。而横向敷设的电缆，如是金属外皮的，其外皮两端应接地。但目前大量采用全塑电缆应将其套在铁管中并将铁管接地；如采用阻燃塑料套管，不但因散热条件不及金属管，而且会使导线载流量减小，还应增加1～2根备用芯线将其接地，以起到屏蔽作用。
　　(三)低压线路隔离接地电位的措施对有金属外皮电缆的供电回路，电源中性点应在建筑物侧的接地网处接地，而不应在电源侧的接地网接地，以防止外皮将接地网的高电位引至建筑物。对低压架空线路，电源侧出口处应装设低压避雷器，还应在该组避雷器前安装一组熔断器。
　　(四)几点值得注意的问题
　　1、设有独立避雷针保护的房屋、仓库、油站等，除非重新进行防雷保护设计，否则，不准任何形式的扩建，因为这样不但会超出保护范围，而且会产生反击过电压而引起闪络出现危险。
　　2、房屋、楼板的钢筋焊接成网，每层楼的沉陷缝、伸缩缝用U型扁钢将两处的钢筋焊接成通络，所有金属构件(金属屋顶、管道等)应整体连接，并可*接地。
　　3、油站金属油罐、管道应可*接地。特别应注意管道法兰盘上装设分流导体，使管道成为连续电路；如是平行敷设的管道也将其互相连接起来。
　　4、采用均压和地面处理措施，接地体绝不应出现放电火花现象。

　　三、结束语
　　为提高和完善防雷保护和接地装置的可*性和措施，必须制定有关规定和标准，建议成立跨部门的专门机构，并对设计、施工进行监督指导和定期进行检查。