科学防雷接地和雷电防护方案

时间：2023-04-26

说到防雷，可能不少人首先会想到避雷针，而“避雷针”这一概念，很容易让大家对防雷的概念造成误解。

误解1: 避雷针是用来“避雷”的。

其实，避雷针的学名叫“接闪器”，不是用来“避开雷击”的，而是用来“迎接闪电”的，避雷针，本质是上是引雷针。其保护的机理是，将闪电引向自身，然后经规划好的路径（引下线）将电流引入大地，从而避免闪电直接击中人、树木、建筑物以及各种设施而引起的财产、生命损失事故。

误解2: 打雷时，应离大树越远越好。

大多数人都知道，在打雷时，不能站着大树下避雨。在网上搜索类似的问题，答案大多是“远离孤立的大树”、“离大树越远越好”之类，因为这类事故较频繁。但是这些说法不完全准确，有一定的片面性。

在空旷的区域，孤立的大树，相当于一个避雷针，其遭受雷击的概率较大。如果雷电击中大树，而人站着大树下，可能会造成旁侧闪络、跨步电压伤害，所以雷雨时“远离”大树是没错的。

但是，在空旷的区域，要离大树多远呢，越远越好吗？其实不然。避雷针的保护范围是有限的，当人离大树太远时，就不在大树这个“避雷针”的保护范围之内，这样人可能被雷电直接击中（人体成了“避雷针”）。现实中，经常发生闪电直接击中人的事故，比如农田雷击事故，在农田中劳作的人被闪电直接击中身亡。究其原因，主要有2点：1）农田里有水，相比而言其导电性更好。2）在农田里，通常人是较高点。

那么如何计算避雷针的保护范围呢？常用的方法之一是“滚球法”，该方法计算比较严格，可靠性高。

至于为什么用“滚球法”，这是源于闪电先导的机理，闪电产生前，会形成多支下行的先导（“成员”），先导一步步行进，当其中一个下行先导与地面物体的上行先导会合后，就会发生闪电放电。先导步进的长度和雷电流大小正相关，而滚球半径取决于先导步进长度。按不同的防雷等级，滚球半径通常取30m、45m、60m这3种（滚球半径越小，同样高度的避雷针的保护范围也越小，越不容易防范，对应的防雷等级越高）。

回到上面的问题，应该离大树多远呢？我们可以举一个例子来算一下。设一个空旷的野外，树高10m，滚球半径30m，人的身高2m。

可以想象一下，一个半径30m的“球”，可能从任何一个方向向你袭击过来，怎么才不会被这个球“沾”到呢。

根据模型计算，身高2m的人，当离大树的距离**过22.4-10.8=11.6m时，就不在大树的保护范围之内（图中的绿色斜线部分）。

另外，我们要和大树保持一个安全距离，这个安全距离，有人说至少2m，也有说至少3m、5m的，在此我们取较保守的5m安全距离（实际不光要考虑树干，还要考虑树的枝叶，如果离树干距离足够大，而人的头**离伸过来的树枝很近，也存在危险的，模型中以距树干的距离进行了简化计算）。所以该模型中，人与大树的安全距离是5-11.6m。

而在城市里，有很多高楼大厦（一般都会安装避雷针），我们没必要在大树下避雨，即使在大树下避雨一般是没什么危险的。

在此总结一下，雷电常见的伤害类型和防范措施。

1. 接触电压伤害，旁侧闪络；

防范措施：不站在孤立的大树下，不倚靠孤立的大树；不使用有线电话；不接触由室外进入室内的导体/线路……。

2. 跨步电压伤害；

防范措施：不站在孤立大树下；站立时两脚尽量并拢；不大步奔跑……。

3. 雷电直接击中人体；

防范措施：躲到室内、车内，关好门窗；不站在高处，如山**、屋顶；不要持有增体高度的物体，如钓鱼竿、锄头、雨伞等，降低人体高度（下蹲）；远离潮湿空旷的地区，如农田、河岸，不要下水……。

4. 雷电破坏作用造成的再次伤害。

防范措施：远离易燃物、爆炸物，避免雷击引起的火灾伤害；避免雷击树木/物墙体造成的砸落伤害……

误解3: 装好“避雷针”，防雷就做好了。

避雷针属于外部防雷设备，只能对直击雷起到防护作用。而当避雷针接闪时，雷电流瞬间通过引下线泄放到大地，会产生强大的雷电电磁脉冲（LEMP），俗称感应雷。感应雷会对电气、电子系统造成大面积的破坏。而随着电子技术的发展，设备集成度越来越高，体积越来越小，对感应雷越来越敏感。所以，防雷是一个综合系统，不光要防直击雷，还要防止感应雷。直击雷破坏力强，但其是“点”破坏，而感应雷是“面”破坏。避雷针本质上是引雷针，安装避雷针后，被直击雷击中的概率会更高，所以对于工业控制系统、敏感设备而言，越是安装了避雷针的地方，越是需要进行感应雷防护。

词条
词条说明
如何区分高压和低压电阻接地系统
电阻接地系统或电阻接地中性线系统是通过一个或多个电阻在中性线和大地之间有意连接的系统。在这些系统中，接地故障期间造成的损坏远小于在牢固接地系统中接地故障期间造成的损坏，并且设备上的机械应力也大大降低。电阻通常具有比接近接地点的系统电抗更高的欧姆幅度。该电阻与线对地容抗保持并联。由于其高欧姆值，并联电路的行为更像电阻而不是电容器。以下是使用电阻中性点接地系统限制故障电流的原因：减少对电机、变压器、开
有关浪涌保护器的基础知识
浪涌和瞬态电压浪涌是电路上电压和电流的临时上升。它们的电压范围大于 2000 伏，电流范围大于 100 安培。典型的上升时间在1到10微秒范围内。瞬态或浪涌是较常见的电源问题，其瞬时破坏性会造成重大损坏，例如电气或电子设备故障、频繁停机、数据丢失、时间损失和业务停机等。浪涌从何而来？浪涌造成的电子设备损坏的主要原因是雷击。较大的损害不是由直接雷击造成的，而是雷击期间产生的强电磁场在电力、电信或射频
浪涌保护器+电涌保护器+SPD的选用指南
浪涌是指**出正常工作电压的瞬间过电压。浪涌保护器，简称SPD（Surge Protection Device），是一种低压配电系统使用的过电压保护器，为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在较短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其它设备的损害，适用于交流50/60HZ，额定电压220V、380V和
智慧防雷+智能防雷的综合应用方案
随着物联网时代的到来，信息共享成为社会运转的动力，伴随着现代建筑、交通、以及工业制造等行业的智能化，大量微电子网络、自动化设备、计算机等投入使用，其集成度高、工作电压小、工作电流低、绝缘强度低、耐过电压和过电流能力差，遭受操作过电压甚至雷击后，将可能引起数据丢失、交通中断、医疗事故，损害人民群众利益，甚至引起社会不。因此，防止设备遭受过电压侵袭，**设备系统可靠运行成为一项关键而重要的工作。《人民