一、雷电的火灾危险性
打雷是大气中的一种激烈的放电现象。打雷时,不仅会出现耀眼的闪光,而且会发出震耳的轰鸣。尽管打雷的时间很短,一般仅持续60ms左右,但雷电放电所产生的电流可达几十至几十万安,电压可达几万至数百万伏。雷电的火灾或爆炸危险性主要由雷电放电所产生的各种物理效应或作用所引起。雷电放电所产生的物理效应或作用如下。
1、电效应
雷电放电所产生的高电压足以摧毁发电机、变压器、断路器等电气线路和设备,击穿绝缘层而造成短路,从而引起火灾或爆炸事故。
2、热效应
雷电放电所产生的高电流在经过导体的瞬间可转换成大量的热量,尤其是在雷击点处可产生50~2000J的热量,这一能量足以熔化50~200mm3的钢,这也是雷击时往往会发生火灾或爆炸的重要原因。
3、机械效应
雷电放电瞬间所产生的热效应,可使被击物体受热膨胀、水分蒸发以及物质分解产生气体,从而在被击物体内部产生很强的机械压力,导致物体严重破坏甚至爆炸。
以上3种效应由直接雷电所引起,其破坏力是很大的。
4、静电感应
处于雷云和大地电场中的金属,因感应产生的大量电荷来不及散逸时,就会产生很高的对地电压。这种电压往往高达数万伏,可击穿数十厘米厚的空气层,产生的放电火花可引发火灾或爆炸事故。
5、电磁感应
雷电时,其周围空间会产生很强的交变电磁场,处于该交变电磁场中的导体会因感应而产生很大的感应电动势,并在构成回路的导体上产生感应电流。感应电流经过回路中接触电阻较大的地方,就会引起局部发热或产生放电火花,从而引起火灾或爆炸事故。
6、雷电波侵入
侵入建筑物内的雷电波可击穿配电装置和电气线路的绝缘层而造成短路,从而引起火灾或爆炸事故。
7、反击作用
受雷击的防雷装置具有很高的瞬时电压,与相距很近的导体之间会产生放电,这种现象称为反击作用。反击作用可破坏电气设备或线路的绝缘层,烧穿金属管道,从而引起火灾或爆炸事故。
二、防雷分类
根据建筑物内生产的性质、发生雷电的可能性和危害程度,按其防雷要求,可将建筑物分为3类。
1、第一类防雷建筑物
此类建筑物内存在火灾或爆炸危险环境,会因电火花而引起火灾或爆炸,从而造成巨大破坏和人身伤亡。如具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物,即属此类;具有1区爆炸危险环境的建筑物,且会因电火花而引起火灾或爆炸,从而造成巨大破坏和人身伤亡者,亦属此类。
2、第二类防雷建筑物
此类建筑物内存在火灾或爆炸危险环境,但电火花不易引起火灾或爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者,均属此类。如具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物,即属此类;具有1区爆炸危险环境的建筑物,但电火花不易引起火灾或爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者,亦属此类。
3、第三类防雷建筑物
根据雷击后对工业生产的影响,并结合当地的气象、地形、地质及周围环境等因素,确定需要防雷的具有21区、22区及23区火灾危险环境的建筑物,属于此类。
三、防雷措施
建筑物、设备或人体一旦遭到雷击,往往会造成火灾、爆炸、触电死亡等严重的灾害事故。因此,设计人员必须根据建筑物的防雷要求,设置相应的防雷设施。
第一、第二类防雷建筑物应有防直击雷、防雷电感应和防雷电波浸入的措施,第三类防雷建筑物应有防直击雷和防雷电波浸入的措施。
常用的避雷装置由接闪器、引下器和接地极组成。接闪器又称为受雷器,是接受雷电放电电流的金属导体,如避雷针、避雷带和避雷网等。引下线又称为引流器,是敷设在屋顶和外墙上的导线,其作用是将接闪器接受的雷电放电电流引至接电极。接地极是埋在地下的接电导线和接电体,其作用是将引至接地极的雷电放电电流扩散至大地中去。