供配電畢業論文範文

在任何給定時刻，世界上都有1800場雷電在發生，每秒大約有100次雷擊。在美國，雷電每年會造成大約150人死亡和250人受傷。全世界每年有4000多人慘遭雷擊。在雷電發生頻率呈現平均水平的平坦地形上，每座300英尺高的建築物平均每年會被擊中一次。每座1200英尺的建築物，比如廣播或者電視塔，每年會被擊中20次，每次雷擊通常會產生6億伏的高壓。

每個從雲層到地面的閃電實際上包含了在60毫秒間隔內發生的3到5次獨立的雷擊，第一次雷擊的峯值電流大約為2萬安培，後續雷擊的峯值電流減半。最後一次雷擊之後，可能會有大約150安培的連續電流，持續時間達100毫秒。

經測量，這些雷擊的上升時間大約為200納秒或者更快。通過2萬安培和200納秒，不難計算得到di/dt的值是每秒10^11安培。可見雷電是不可阻止的其危害也是無窮大的，所以我們要不但提高防雷技術，提高防雷意識並曾加防雷措施。

一、雷電的基本知識

1.雷電的分類

雷電分直擊雷、電磁脈衝、球形雷、雲閃四種。其中直擊雷和球形雷都會對人和建築造成危害，而電磁脈衝主要影響電子設備，主要是受感應作用所致;雲閃由於是在兩塊雲之間或一塊雲的兩邊發生，所以對人類危害最小。

直擊雷就是在雲體上聚集很多電荷，大量電荷要找到一個通道來泄放，有的時候是一個建築物，有的時候是一個鐵塔，有的時候是空曠地方的一個人，所以這些人或物體都變成電荷泄放的一個通道，就把人或者建築物給擊傷了。直擊雷是威力最大的雷電，而球形雷的威力比直擊雷小。

2、雷電對電氣系統的危害

雷電對電力系統的傷害分為：直擊，繞擊，反擊，感應，侵入等幾類。雷成的過電壓具有波峯陡，波幅大的特點，對系統中絕緣最薄弱的設備(如變壓器等)威脅最大，户外架空線及開關閘刀互感器的絕緣瓷瓶都會受到威脅，甚至室內的電氣設備也會受到雷電波的侵害。除了設備的直接損失，線路跳閘，局部停電，所造成的間接損失更大。

二、防雷裝置和措施

1避雷器

避雷器並聯在被保護設備或設施上，正常時裝置與地絕緣，當出現雷擊過電壓時，裝置與地由絕緣變成導通，並擊穿放電，將雷電流或過電壓引入大地，起到保護作用。過電壓終止後，避雷器迅速恢復不通狀態，恢復正常工作。避雷器主要用來保護電力設備和電力線路，也用作防止高電壓侵入室內的安全措施。避雷器有保護間隙、管型避雷器和閥型避雷器和氧化鋅避雷器

2、 接地裝置

現代高層建築的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地都是合在一起的，組成綜合接地系統，接地電阻通常要求小於4ω(鑑於目前高層建築智能化設施日益增加，設計時接地電阻不宜大於1ω)。因為高層建築的鋼筋混凝土基礎埋地深，與大地的接觸面積大，其接地電阻比一般人工接地所得到電阻低得多，容易滿足上述要求。考慮到大部分高層建築的基礎均做了防水處理，致使接地電阻增大，應儘量在建築物周邊做圈式接地，周圈式接地可避開防水處理層，同時由於接地體埋在基礎的外邊，也具有均衡電位的效果，提高了安全性。某酒店及辦公為一體的高層綜合大樓就是遇到這種情況，加上大地土壤電阻率偏高，基礎完工測試接地電阻無法滿足設計要求，後採用上述方法處理，效果顯著。在大地土壤電阻率高的地區，當一般做法的聯合接地體的接地電阻值難以滿足要求時，可以採用向外延伸接地體、改良土壤(換土、採用降阻劑)、深埋電極以及外引等方式。

3. 接閃器

接閃器有避雷針、避雷帶(網)、消雷器等幾種，採用何種方式應根據建築物的造型及避雷效果而定。目前一般高層建築較多采用避雷針、明裝避雷帶和暗裝避雷網相結合的方式，接閃器的佈置應符合下面要求。

建築物30m以上部分，每兩層在外圍用扁鋼做暗敷水平避雷帶(可兼做均壓環及金屬預埋件);樓頂可利用樑、板內鋼筋相互焊接成尺寸不大於10*10m暗裝避雷網。此外，高層建築的屋頂的金屬旗杆、廣告牌、鋼爬梯、風冒、透氣管、水管、設備等必須與就近的避雷帶、避雷網焊接。利用不鏽鋼欄杆樓梯的上人屋面女兒牆，可在其下暗敷扁鋼與支架和引下線焊接牢靠，欄杆間和支架也應焊接。

塔樓頂採用避雷針時，為了降低避雷針的高度，增強防雷效果，可採用半導體少長針消雷裝置(一般用於35m以上的建築)及避雷針。

3. 引下線及均壓環

高層建築柱主筋和樑板鋼筋可直接利用作為引下線和均壓環，但應注意意引下線、接地裝置、均壓環和接閃器間必須牢固可靠地連接。當建築物高度超過30m時，每三層沿建築物四周設置均壓環，30m以上外牆欄杆、金屬門窗等較大金屬物通過預埋件與均壓環或引下線相連;建築物內的各種豎向金屬管道每三層要與均壓環連接一次，平行或交叉的管道間也應跨接。

高層建築室外玻璃幕牆、大型複合金屬板及不鏽鋼金屬面材的應用增強了建築的藝術效果，但同時也對防雷提出了要求。由於幕牆的面板是裝在金屬龍骨架由支座固定在主體結構預埋件上，支座是與預埋件焊接的，所以只需將該處的圏樑或柱與支座預埋件、引下線可靠連接即可滿足要求。