雷电的描述

雷电是由天空中云层间的相互高速运动、剧烈磨擦,使高端云层和低端云层带上相反电荷。此时,低端云层在其下面的大地上也感应出大量的异种电荷,形成一个极大的电容,当其场强达到一定强度时,就会产生对地放电,这就是雷电现象。在气象学中,常用雷暴日数、年平均雷暴日数、年平均地面落雷密度,来表征某个地方雷电活动的频繁程度和强度。此外,也使用年雷闪频数来评价雷电活动,它是指1000 平方公里范围内一年共发生雷闪击的次数。大量观测统计资料表明,一个地区的雷闪频数与雷暴日数成线性关系。通常,建筑行业的防雷,更多的注重。雷暴日的多少;航空、航海、气象、通信等行业越来越关心年雷闪频数的多少。我国一般按年平均雷暴日数将雷电活动区分为少雷区(41—90 天)、强雷区(>90 天)。我国的雷电活动,夏季最活跃,冬季最少。全球分布是赤道附近最活跃,随纬度升高而减少,极地最少。

雷电的破坏

雷电的破坏主要是由于云层间或云和大地之间以及云和空气间的电位差达到一定程度(25— 30kV/cm )时,所发生的猛烈放电现象。通常雷击有三种形式,直击雷、感应雷、球形雷。直击雷是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛 的放电现象。感应雷是当直击雷发生以后,云层带电迅速消失,地面某些范围由于散流电阻大,出现局部 高电压,或在直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压、而发生闪击现象的二次雷。

球状闪电

球形雷是球状闪电的现象

1)、直击雷破坏; 当雷电直接击在建筑物上,强大的雷电流使建(构)筑物水份受热汽化膨胀,从而产生很大的机械力,导致建筑物燃烧或爆炸。另外,当雷电击中接闪器,电流沿引下线向大地泻放时 ,这时对地电位升高,有可能向临近的物体跳击,称为雷电“反击”,从而造成火灾或人身伤亡。

2)、感应雷破坏; 感应雷破坏也称为二次破坏。它分为静电感应雷和电磁感应雷两种。由于雷电流变化梯度很大,会产生强大的交变磁场,使得周围的金属构件产生感应电流,这种电流可能向周围物体放电,如附近有可燃物就会引发火灾和爆炸,而感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。

3)、静电感应雷; 带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在金属导线上感应出被电场束缚的正 电荷。当雷云对地放电或云间放电时,云层中的负电荷在一瞬间消失了(严格说是大大减弱),那么在线路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚,在电势能的作用下,这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击。易燃易爆场所、计算机及其场地的防静电问题,应特别重视。

4 )、电磁感应雷;雷击发生在供电线路附近,或击在避雷针上会产生强大交变电磁场,此交变 电磁场的能量将感应于线路并最终作用到设备上。由于避雷针的存在,建筑物上落雷机会反倒增加,内部 设备遭感应雷危害的机会和程度一般来说是增加了,对用电设备造成极大危害。因此,避雷针引下线通体要有良好的导电性,接地体一定要处于低阻抗状态。

5)、雷电波引入的破坏; 当雷电接近架空管线时,高压冲击波会沿架空管线侵入室内,造成高电流引入,这样可能引起设备损坏或人身伤亡事故。如果附近有可燃物,容易酿成火灾。

 

机房防雷

针对雷电的威胁,机房采取的防雷接地应符合下列安全技术要求:

(1)无线通信天线塔上应设避雷针,塔上的天馈线和其他设施都应在其保护 范围内。

(2)避雷针的雷电流引下线应专设,引下线应与避雷针及塔基接地网相互焊 接连通。

(3)天线塔上的天线支架、框架、航空标志灯架、馈线走线架都应良好接地; 天线馈线及塔灯控制线的金属外护层应在塔顶及进机房入口处的外侧就近接地;走线架上塔的天线馈线,应在其转弯上方 0.5~1m 范围内作良好接地;在进机房入口处,天线的馈线应对地加装馈线避雷器,塔灯控制线的每根相线均应分别对地加装氧化锌无间隙避雷器,零线直接接地。

(4)天线塔位于机房建筑物旁边时,天线塔的接地网与机房地网之间,至少应有两处(间隔 3~5m)相互焊接连通;当天线塔位于机房建筑物屋顶时,金属支承杆和雷电流引下线应至少在两个不同方向与屋顶的避雷带可靠连接。

(5)机房屋顶应设避雷带和避雷网。避雷网的网格尺寸宜满足要求,并应与 避雷带一一焊接连通。

(6)建筑物的雷电流引下线不应少于两根,其间距不应大于 18m;该引下线 可利用机房四角柱内两根以上主钢筋,上端与避雷带、下端与地网可靠焊接连通。 机房屋顶上的其它金属设施亦应就近与避雷。

(7)避雷网的网格、城区内的基站、控制中心或山顶上的基站、控制中心屋 顶装有天线、天线塔、烟囱、风管或其他突出物时,应在其上部安装避雷针或架 空防雷线,使屋顶上所有物体都在其保护范围内。

(8)由屋顶进入机房的馈线,应采用具有金属外护层的电缆,其金属外护层 在进机房入口处,应就近与屋顶避雷带焊接连通,电缆内的芯线应在入口处一一 就近对地加装保安器

(9)机房内所有通信设备及供电设备正常不带电的金属部分、通信设备所设 防雷保安器的接地端以及其他金属构件均应作保护接地,严禁作接零保机房应采用四组接地方式:

(1)交流工作接地,接地电阻值≤4 欧姆;

(2)安全保护接地 PE,接地电阻值≤4 欧姆;

(3)  计算机直流接地 TE,接地电阻值≤1 欧姆;

(4)防雷接地,接地电阻值≤4 欧姆;

计算机机房宜采用四种接地共用一组接地装置,其接地电阻值≤1 欧姆。机房使用低压电力电缆的三根相线及零线在进交流屏之前,应分别就近 对地加装避雷器;电力变压器低压侧的每根相线应分别就近对地加装避雷器。交 流屏输入端、自动稳压稳流的控制电路,均应有雷电浪涌过电压防护装置。

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