一、雷電的火災(zāi)危險性
打雷是大氣中的一種激烈的放電現(xiàn)象。打雷時,不僅會出現(xiàn)耀眼的閃光,而且會發(fā)出震耳的轟鳴。盡管打雷的時間很短,一般僅持續(xù)60ms左右,但雷電放電所產(chǎn)生的電流可達幾十至幾十萬安,電壓可達幾萬至數(shù)百萬伏。雷電的火災(zāi)或爆炸危險性主要由雷電放電所產(chǎn)生的各種物理效應(yīng)或作用所引起。雷電放電所產(chǎn)生的物理效應(yīng)或作用如下。
1、電效應(yīng)
雷電放電所產(chǎn)生的高電壓足以摧毀發(fā)電機、變壓器、斷路器等電氣線路和設(shè)備,擊穿絕緣層而造成短路,從而引起火災(zāi)或爆炸事故。
2、熱效應(yīng)
雷電放電所產(chǎn)生的高電流在經(jīng)過導體的瞬間可轉(zhuǎn)換成大量的熱量,尤其是在雷擊點處可產(chǎn)生50~2000J的熱量,這一能量足以熔化50~200mm3的鋼,這也是雷擊時往往會發(fā)生火災(zāi)或爆炸的重要原因。
3、機械效應(yīng)
雷電放電瞬間所產(chǎn)生的熱效應(yīng),可使被擊物體受熱膨脹、水分蒸發(fā)以及物質(zhì)分解產(chǎn)生氣體,從而在被擊物體內(nèi)部產(chǎn)生很強的機械壓力,導致物體嚴重破壞甚至爆炸。
以上3種效應(yīng)由直接雷電所引起,其破壞力是很大的。
4、靜電感應(yīng)
處于雷云和大地電場中的金屬,因感應(yīng)產(chǎn)生的大量電荷來不及散逸時,就會產(chǎn)生很高的對地電壓。這種電壓往往高達數(shù)萬伏,可擊穿數(shù)十厘米厚的空氣層,產(chǎn)生的放電火花可引發(fā)火災(zāi)或爆炸事故。
5、電磁感應(yīng)
雷電時,其周圍空間會產(chǎn)生很強的交變電磁場,處于該交變電磁場中的導體會因感應(yīng)而產(chǎn)生很大的感應(yīng)電動勢,并在構(gòu)成回路的導體上產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流經(jīng)過回路中接觸電阻較大的地方,就會引起局部發(fā)熱或產(chǎn)生放電火花,從而引起火災(zāi)或爆炸事故。
6、雷電波侵入
侵入建筑物內(nèi)的雷電波可擊穿配電裝置和電氣線路的絕緣層而造成短路,從而引起火災(zāi)或爆炸事故。
7、反擊作用
受雷擊的防雷裝置具有很高的瞬時電壓,與相距很近的導體之間會產(chǎn)生放電,這種現(xiàn)象稱為反擊作用。反擊作用可破壞電氣設(shè)備或線路的絕緣層,燒穿金屬管道,從而引起火災(zāi)或爆炸事故。
二、防雷分類
根據(jù)建筑物內(nèi)生產(chǎn)的性質(zhì)、發(fā)生雷電的可能性和危害程度,按其防雷要求,可將建筑物分為3類。
1、第一類防雷建筑物
此類建筑物內(nèi)存在火災(zāi)或爆炸危險環(huán)境,會因電火花而引起火災(zāi)或爆炸,從而造成巨大破壞和人身傷亡。如具有0區(qū)或10區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物,即屬此類;具有1區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物,且會因電火花而引起火災(zāi)或爆炸,從而造成巨大破壞和人身傷亡者,亦屬此類。
2、第二類防雷建筑物
此類建筑物內(nèi)存在火災(zāi)或爆炸危險環(huán)境,但電火花不易引起火災(zāi)或爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者,均屬此類。如具有2區(qū)或11區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物,即屬此類;具有1區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物,但電火花不易引起火災(zāi)或爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者,亦屬此類。
3、第三類防雷建筑物
根據(jù)雷擊后對工業(yè)生產(chǎn)的影響,并結(jié)合當?shù)氐臍庀?、地形、地質(zhì)及周圍環(huán)境等因素,確定需要防雷的具有21區(qū)、22區(qū)及23區(qū)火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物,屬于此類。
三、防雷措施
建筑物、設(shè)備或人體一旦遭到雷擊,往往會造成火災(zāi)、爆炸、觸電死亡等嚴重的災(zāi)害事故。因此,設(shè)計人員必須根據(jù)建筑物的防雷要求,設(shè)置相應(yīng)的防雷設(shè)施。
第一、第二類防雷建筑物應(yīng)有防直擊雷、防雷電感應(yīng)和防雷電波浸入的措施,第三類防雷建筑物應(yīng)有防直擊雷和防雷電波浸入的措施。
常用的避雷裝置由接閃器、引下器和接地極組成。接閃器又稱為受雷器,是接受雷電放電電流的金屬導體,如避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)等。引下線又稱為引流器,是敷設(shè)在屋頂和外墻上的導線,其作用是將接閃器接受的雷電放電電流引至接電極。接地極是埋在地下的接電導線和接電體,其作用是將引至接地極的雷電放電電流擴散至大地中去。