问答题_secids问答题

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1.防雷电的对象

防护雷电的对象可分为人体、建（构）筑物、易燃易爆场所、计算机场地、高电压设备等。不同的对象，雷电的防护也有不同。

1.1 人体防雷电

雷电造成的灾害除经济损失外，还伤及到人的生命。人在遭受雷击时，电流迅速通过人体，可引起呼吸中枢麻痹，心脏骤停，造成不同程度的烧伤，严重者可发生脑组织缺氧而死亡。

在雷电多发的夏季，人们对防雷电应该引起高度的重视。当雷电发生时，应尽量避免使用家电设备，如收音机、电视机、计算机、电话机等，室外天线和电源线要接地良好，空调器、电冰箱、抽油烟机也要停止使用，以防感应雷和雷电波的侵害。房屋门窗要关闭好，有条件的家庭，门窗可安装金属网罩并接地良好，以防球形闪电入室。如果人在户外，雷雨时应及时进入有避雷设施的场所，不要在孤立的电杆、房檐、大树、烟囱下躲避。当雷电距离很近时，不要撑开带铁杆的雨伞，头顶上方要避开金属物，不要使用手机，避免直击雷的袭击。在水田劳动或者在河里游泳，应立即离开水中，以防雷电通过水的传导而遭雷击。在雷雨中，若感到头、颈、身体有麻木的感觉，这是即将遭受雷击的先兆，应立即躺下。万一遇到被雷电击昏者，应立即进行人工呼吸和外部心脏挤压按摩，并及时送往医院抢救。

1.2 建（构）筑物防雷电

城市的高大建（构）筑物不断增加，导致雷击事故不断加剧；建（构）筑物内通信、计算机网络等抗干扰能力较弱的现代化电子设备越来越普及；不少高大建（构）筑物的防护设施不完善使它们的防雷能力先天不足；大量通信、计算机网络系统等未严格按照国家技术规范设计安装防雷电装置便投入使用, 这些都成为雷电灾害频繁发生的重要原因。

杜绝雷电灾害重在预防。高大建（构）筑物要按规范要求安装防雷电设施，要严格对建（构）筑物防雷电设施的设计审查、施工监督、竣工验收。开展广泛的防雷知识宣传，特别是对那些高大建（构）筑物的所有者，要逐个排查，发现问题及时采取措施，限期整改。对无资质、资格证进行防雷设施设计、施工的单位要坚决取缔，做到防患于未然。

1.3 易燃易爆场所防雷电

加油站、液化气站、天然气站、输油管道、储油罐（池）、油井、弹药库等易燃易爆场所，如果缺少必要的防雷电设施，将会因雷电灾害造成重大的损失。这类场所除安装防直击雷的设施外，对储气（油）罐（池）及管道、设备等还必须安装防静电感应雷、防电磁感应雷的装置，指定专人看护，发现问题及时处理，并定期向专业检测机构申请检测。

1.4 计算机及其场地防雷电

不少单位为防止计算机及其局域网或广域网遭雷击，便简单地在与外部线路连接的调制解调器上安装避雷器，但由于静电感应雷、防电磁感应雷主要是通过供电线路破坏设备的，因此对计算机信息系统的防雷保护首先是合理地加装电源避雷器，其次是加装信号线路和天馈线避雷器。如果大楼信息系统的设备配置中有计算机中心机房、程控交换机房及机要设备机房，那么在总电源处要加装电源避雷器。按照有关标准要求，必须在0区、1区、2区分别加装避雷器（0区、1区、2区是按照雷电出现的强度划分的）。在各设备前端分别要加装串联型电源避雷器（多级集成型），以最大限度地抑制雷电感应的能量。同时，计算机中心的MODEM、路由器、甚至HUB等都有线路出户，这些出户的线路都应视为雷电引入通道，都应加装信号避雷器。对楼内计算机等电子设备进行防护的同时，对建（构）筑物再安装防雷设施就更安全了。

1.5高电压设备防雷电

电力系统的发电站、高压变电站、高压输电线路等的高电压设备，在雷电发生时极容易产生超高电压，造成设备损毁。通常在工程上，往往要根据设备的重要性和对高电压的耐受能力采用一级或多级设防。通过采用输电网金具接地、相线与地线间并联电容器或变压器隔离等方法把高电压雷电脉冲的幅值降低，使设备受到保护。

2.防雷电方式

防雷电方式有常规和非常规两种。

2.1常规防雷电

常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。防感应雷电的避雷装置主要是避雷器。对同一保护对象同时采用多种避雷装置，称为综合性防雷电。避雷装置要定期进行检测，防止因导线的导电性差或接地不良起不到保护作用。

2.1.1避雷针防雷电

以避雷针作为接闪器的防雷电。避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电；形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。

实际上，避雷装置是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。

安装的避雷针和导线通体要有良好的导电性，接地网一定要保证尽量小的阻抗值。2.1.2避雷线防雷电

是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电。根据防护对象的不同避雷线分为单根避雷线、双根避雷线或多根避雷线。可根据防护对象的形状和体积具体确定采用不同截面积的避雷线。避雷线一般采用截面积不小于35平方毫米的镀锌钢绞线。它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针。

2.1.3避雷带防雷电

是指在屋顶四周的女儿墙或屋脊、屋檐上安装金属带做接闪器的防雷电。避雷带的防护原理与避雷线一样，由于它的接闪面积大，接闪设备附近空间电场强度相对比较强，更容易吸引雷电先导，使附近尤其比它低的物体受雷击的几率大大减少。避雷带的材料一般选用直径不小于8毫米的圆钢，或截面积不小于48平方毫米、厚度不少于4毫米的扁钢。

2.1.4避雷网防雷电

避雷网分明网和暗网。明网防雷电是将金属线制成的网，架在建（构）筑物顶部空间，用截面积足够大的金属物与大地连接的防雷电。暗网是利用建（构）筑物钢筋混凝土结构中的钢筋网进行雷电防护。只要每层楼的楼板内的钢筋与梁、柱、墙内的钢筋有可靠的电气连接，并与层台和地桩有良好的电气连接，形成可靠的暗网，则这种方法要比其他防护设施更为有效。无论是明网还是暗网，网格越密，防雷的可靠性越好。

2.1.5避雷器防雷电

避雷器，又称做电涌保护器。避雷器防雷电是把因雷电感应而窜入电力线、信号传输线的高电压限制在一定范围内，保证用电设备不被击穿。常用的避雷器种类繁多，可分为三大类，有放电间歇型、阀型和传输线分流型。

设备遭雷击受损通常有四种情况，一是直接遭受雷击而损坏；二是雷电脉冲沿着与设备相连的信号线、电源线或其他金属管线侵入使设备受损；三是设备接地体在雷击时产生瞬间高电位形成地电位“反击”而损坏；四是设备安装的方法或安装位置不当，受雷电在空间分布的电场、磁场影响而损坏。加装避雷器可把电器设备两端实际承受的电压限制在安全电压内，起到保护设备的作用。

2.1.6 综合性防雷电

是相对于局部防雷电和单一措施防雷电的一种综合性防雷电。设计时除针对被保护对象的具体情况外，还要了解其周围的天气环境条件和防护区域的雷电活动规律，确定直击雷和感应雷的防护等级和主要技术参数。采取综合性防雷电措施。程控交换机、计算机设备安放在窗户附近，或将其场所安置在建筑物的顶层都不利于防雷。将计算机房放在高层建筑物顶四层，或者设备所在高度高于楼顶避雷带，这些作法都非常容易遭受雷电袭击。

2.2 非常规防雷电

目前，除前面介绍的常规防雷装置外，也有采用激光束引雷、火箭引雷、水柱引雷、放射性避雷针、排雷器等防雷装置进行雷电防护，这些防雷装置称为非常规防雷装置。大多数非常规防雷装置还处于研究实验阶段，对新的更为有效的避雷技术的探索仍在继续。

2.2.1激光引雷

用强度足够的激光束射向雷云，来定向引导雷电，起到主动截雷或引雷效果。

2.2.2火箭引雷

用小火箭牵引一条金属丝直接发射到雷云中实现人工触发雷击而达到引雷目的。

2.2.3 水柱引雷

利用脉动加压式高压水枪将水柱射向雷云形成引雷通道的方法。2.2.4 放射性避雷针

在避雷针等接闪装置顶部预先装上放射性物质或感应圈，加大空气电离程度提高引雷效率。起到增高避雷针高度的作用。

2.2.5 排雷器

在被保护物的顶部放置一个能生成与雷云同极性电荷的装置，使其下方形成一个排雷区，起到防雷作用。

综合防雷设计要点

包括有：

1：了解被保护对象的气象环境条件，确定被保护对象的地理位置（了解被保护对象所在场所的雷击运动主方向，雷暴活动的剧烈程度和被保护对象所在地的四周情况。

2：了解被保护对象所在建筑物防雷装置的质量情况，正确处理被保护对象与所在建筑物防雷装置的关系。明确被保护对象的机房位置和布线方法，它主要表现在：

A：避雷网格质量参数，它决定了机房内设备安装与建筑物结构柱之间的距离；

B：防雷引下线的质量参数，它决定了设备在机房内安装的位置与防雷引下线之间的安全距离；

C：均压环的质量参数决定了机房对侧击雷以及雷电引起的静电电磁脉冲的防御能力；

D：基础接地体的技术参数决定了设备接地系统的接地原则。

雷电损坏设备通常的途径

基本上有四个途径：

一是直接遭受直击雷而损坏；

二是雷电电磁脉冲沿着与设备相连的信号线、动力线侵入设备而损坏；

三是设备接地体在雷击时，产生瞬间高电位而损坏；

四是设备安装方法包括线路的布局、安装的位置不规范，受雷电在空间分布的电场、磁场的影响而损坏。

一、雷电是怎样形成的？

答：雷电是一种大气中放电现象，产生于积雨中，积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷。它们对大地的静电感应，使地面或建（构）筑物表面产生异性电荷，当电荷积聚到一定程度时，不同电荷云团之间，或云与大地之间的电场强度可以击穿空气（一般为25-30KV/cm），开始游离放电，我们称之为“先导放电”。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面时（地面上的建筑物，架空输电线等），便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈中和，会出现很大的雷电流（一般为几十千安至几百千安），并随之发生强烈的闪电和巨响，这就形成雷电。

二、什么叫跨步电压？

答：跨步电压是雷电击中地面物，雷电流泄入大地并在土壤中散流开，由于土壤电阻率有一定分布，雷电流在地面上各点间就出现电位降，靠近雷击点，电流密度越大，电位降也就越大。如果人站在或行走在落雷点附近，在两脚间的电位降可使雷电流通过两脚和躯干的下部，人就会被击伤。这两脚间的电位降叫“跨步电压”。

三、在一类防雷中为什么在安装的独立避雷针（包括其防雷接地装置）至少距被保护的建筑物之间距离≥3米。

答：为了防止独立针遭直击雷击时对被保护物的反击。

四、什么叫均压环？在建筑防雷设计时，对均压环的设计有什么要求？

答：均压环是高层建筑物为防侧击雷而设计的环绕建筑物周边的水平避雷带。在建筑设计中当高度超过滚球半径时（一类30米，二类45米，三类60米），每隔6米设一均压环。在设计上均压环可利用圈梁内两条主筋焊接成闭合圈，此闭合圈必须与所有的引下线连接。要求每隔6米设一均压环，其目的是便于将6米高度内上下两层的金属门、窗与均压环连接。

五、在各类防雷中对引下线和天面网格有什么要求？

答：引下线和天面网格通常用镀锌圆钢不小于φ8。一、二、三类对应引下线间距不大于12米、18米、25米； 一、二、三类对应的天面网格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、在高土壤电阻率地区，降低防直击雷接地装置的接地电阻 宜采用什么方法？

答：规范P26第4.3.4条，在高土壤电阻率地区，降低接地电阻可采取下列方法之一：

（1）采用多支线外引接地装置，外引长度不大于有效长度，即le=2 ρ。

（2）接地体埋于较深的低电阻率土壤中。

（3）采用降阻剂。

（4）换土。

七、什么叫雷电的反击现象？如何消除反击现象？

答：雷电的反击现象通常指遭受直击雷的金属体（包括接闪器、接地引下线和接地体），在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压，这电压对与大地连接的其他金属物品发生放电（又叫闪络）的现象叫反击。此外，当雷击到树上时，树木上的高电压与它附近的房屋、金属物品之间也会发生反击。要消除反击现象，通常采取两种措施：一是作等电位连接，用金属导体将两个金属导体连接起来，使其接闪时电位相等；二是两者之间保持一定的距离。

八、金属油罐在防直击雷方面有什么要求？

答：金属油罐在防直击雷方面的要求：（1）贮存易燃、可燃物品的油罐，其金属壁厚度小于4毫米时，应设防直击雷设施（如安装避雷针）；（2）贮存易燃、可燃物品的油罐，其金属壁厚度≥4毫米时，可不装防直击雷设施，但在多雷区也可考虑装设防直击雷设施。（3）固定顶金属油罐的呼吸阀、安全阀必须装设阻火器。（4）所有金属油罐必须作环型防雷接地，接地点不小于两处，其间弧形距离不大于30米，接地体距罐壁的距离应大于3米。（5）罐体装有避雷针或罐体作接闪器时，接地冲击电阻不大于10欧。

九、阴极保护装置通常采用什么材料？为什么？ 答：阴极保护装置通常采和镁合金或锌合金。因为镁合金或锌合金是比铁活跃的金属元素，当经过特殊加工的镁合金或锌合金块与被保护的金属（铁）储罐连接后，镁合金或锌合金的负离子，通过连接导体不断移向埋在地下的金属储罐，使金属储罐得到一定量镁合金或锌合金的负离子，成为阴极，而镁合金或锌合金不断失去负离子，显示阳极的特性。就是因为这些比较活跃的镁或锌的负离子，连续不断地移向金属储罐，从而补偿了储罐的腐蚀，而镁合金或锌合金经过多年使用后，使自己失去了防腐能力，牺牲了自己，所以这种装置又叫牺牲镁（锌）阳极，保护阴极（罐体）的一种装置。

十、雷电防护措施包括哪些部分？

答：主要包括：直击雷防护、侧击雷防护、感应雷防护三大部分，并采用接闪、分流、屏蔽、均压、等电位、接地等技术措施。

十一、直击雷防护目的是什么？按现代防雷技术要求，直击雷防护采用哪些措施？

答：直击雷防护是保护建筑物本身不受雷电损害，以及减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地时对建筑物内部空间产生的各种影响。直击雷防护主要采用独立针（矮小建（构）筑物）。建筑物防直击雷措施应采用避雷针、带、网、引下线、均压环、等电位、接地体。

十二、么叫感应雷？感应雷防护的目的是什么？应采取哪些防护措施？

答：感应雷的防护措施是对雷云发生自闪、云际闪、云地闪时，在进入建筑物的各类金属管、线上所产生雷电脉冲起限制作用，从而保护建筑物内人员及各种电气设备的安全。采取的措施应根据各种设备的具体情况，除要有良好的接地和布线系统，安全距离外，还要按供电线路，电源线、信号线、通信线、馈线的情况安装相应避雷器以及采取屏蔽措施。

十三、接地的种类有哪些？

答：接地的种类除防雷接地外，还有交流工作接地、保护接地、直流接地、过电压保护接地、防静电接地、屏蔽接地等等。

十四、电子设备的接地方式及接地电阻要求如何？

答：电子设备的接地方式有独立地和合设地。独立地的接地电阻值除另有规定外，一般不大于4欧，并采用一点接地方式。电子设备接地宜与防雷接地系统共设，但其接地电阻不宜大于1欧。若与防雷地分设，两接地系统的距离不宜小于20米。

十五、何谓雷电电磁脉冲？

答、作为干扰源的闪电电流和闪电电磁场。

十六、在防雷区之间的交界处应如何做等电位处理？

答：在防雷区LPZOA、LPZOB、LPZO1交界处的等电位连接，所有进入该建筑物的外来导电物都应做等电位连接。当外来导电物和电力线、通讯线在不同地点进入该建筑物时，则需要设若干等电位连接带，它们应就近接到环形接地体上，也应与钢筋和金属立面相连。如没有安装环形接地体，这些等电位连接带应连至各自的接地体，并用一内部的环形导体（或用一副环形导体）将其相互连接起来。对从地面以上进入的导电物，等电位连接带应连接到设于墙内侧或墙外的水平环形导体上，当有引下线和钢筋时，该水平环形导体要连到引下线和钢筋上。当外来导电物以从电力线、通讯线在地面进入建筑物时，建议在同一位置做等电位连接，这对几乎无屏蔽的建筑物是特别重要的。设在进入建筑物哪一点上的等电位连接带，应就近连到接地体，当有钢筋时连到钢筋上。

后续防雷区之间交界处的等电位连接，上述原则也适用于各后续防雷区交界处的等电位连接。进入防雷区交界处的所有导电物以及电力线、通讯线均在交界处做等电位连接。应采用一局部等电位连接带做等电位连接，各种屏蔽结构或其它局部金属物（如设备外壳）也连到该局部等电位连接带做等电位连接。

十七、氧化锌避雷器的工作原理是什么？

答：氧化锌ZnO避雷器是七十年代发展起来的一种新型避雷器，它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电阻），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。

十八、何谓防雷区？如何将需要保护的空间划分为不同的防雷区（LPZ）？ 各防雷区的特征是什么？

答：防雷区（LPZ）是闪电电磁环境需要限定和控制的那些区。

根据各部分空间不同的雷电电磁脉冲的严重程度和各区交界处的等电位连接点的位置，将需保护的空间划分为不同的OA、OB、1、2防雷区。各防雷区的特征是：

LPZOA区：本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此各物体都可能导走全部雷电流。本区内的电磁场没有衰减。

LPZOB区：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区内电磁场没有衰减。

LPZO1区：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流，比LPZOB区进一步减小，本区内的电磁场也可能衰减，这取决于屏蔽措施。

LPZO2区（后续防雷区）：在电缆从一个防雷区通到另一个防雷区处，必须在每一交界处进行等电位连接。LPZO2是在这种方式下构成的，使雷电流不能导入此空间，也不能从此空间穿过。

十九、避雷器的种类主要有哪些？

答：避雷器的种类基本上分三大类型：一是电源避雷器（安装时主要是并联方式，也串联方式），按电压的不同，分22V的单相电源避雷器和380V的三相电源避雷器。二是信号型避雷器，多数用于计算机网络、通信系统上，安装的方式是串联。三是天馈线避雷器，它适用于有发射机天线系统和接收无线电信号设备系统，连接方式也是串联。

二十、试述建筑物综合防雷的设计（应包括范围、目的、步骤）？

答：现代建筑物的综合防雷包括了直击雷、侧击雷、感应雷防护三大部分。建筑物防雷设施三大部分是从其对雷电的不同危害形式的防护功能上来区分的。一套完善的防雷设施，为了实现其对不同雷害的防护目的，必须采取接闪、分流、屏蔽、均压、接地等技术措施。因此，建筑物防雷设施应包括接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针、均压环、等电位、避雷器等八个技术环节。从设计到施工应分为两个阶段进行，第一阶段是随建筑物一体化施工的直（侧）击雷防护设施，其设计的目的是保护建筑物本身不受雷电损害以及尽最大可能去减弱雷击时对建筑物内的电磁效应，同时为建筑物内部设备的感应雷防护提供必要的基础条件，它的特点是与建筑工程的土建部分同步进行。第二阶段设计的目的是保护建筑物内的弱电设备安全，如通信系统、计算机系统、家用电气等，即建筑物防雷设施的感应雷防护部分，它的特点是与建筑工程设备安装同步进行。在第二阶段中应特别强调的是在安装计算机、通信设备等抗干扰（或过电压）能力比较低的电子设备前，首先必须弄清设备安装所在建筑物的直击雷防护设施的基本情况，包括：接闪器、网格、防雷接地体的形式及工频电阻值、等电位连接、引下线分布、动力进线形式、高低压避雷器安装等情况；高层建筑还要了解均压环和玻璃幕墙接地的形式及过渡电阻值等基本设计参数，才能确定机房的位置，缆线的分布，接地系统的形式和限压分流等技术方案。否则，脱离实际的设计将带有很大的盲目性。