一、雷電的火災危險性
打雷是大氣中的一種激烈的放電現象。打雷時,不僅會出現耀眼的閃光,而且會發出震耳的轟鳴。盡管打雷的時間很短,一般僅持續60ms左右,但雷電放電所產生的電流可達幾十至幾十萬安,電壓可達幾萬至數百萬伏。雷電的火災或爆炸危險性主要由雷電放電所產生的各種物理效應或作用所引起。雷電放電所產生的物理效應或作用如下。
1、電效應
雷電放電所產生的高電壓足以摧毀發電機、變壓器、斷路器等電氣線路和設備,擊穿絕緣層而造成短路,從而引起火災或爆炸事故。
2、熱效應
雷電放電所產生的高電流在經過導體的瞬間可轉換成大量的熱量,尤其是在雷擊點處可產生50~2000J的熱量,這一能量足以熔化50~200mm3的鋼,這也是雷擊時往往會發生火災或爆炸的重要原因。
3、機械效應
雷電放電瞬間所產生的熱效應,可使被擊物體受熱膨脹、水分蒸發以及物質分解產生氣體,從而在被擊物體內部產生很強的機械壓力,導致物體嚴重破壞甚至爆炸。
以上3種效應由直接雷電所引起,其破壞力是很大的。
4、靜電感應
處于雷云和大地電場中的金屬,因感應產生的大量電荷來不及散逸時,就會產生很高的對地電壓。這種電壓往往高達數萬伏,可擊穿數十厘米厚的空氣層,產生的放電火花可引發火災或爆炸事故。
5、電磁感應
雷電時,其周圍空間會產生很強的交變電磁場,處于該交變電磁場中的導體會因感應而產生很大的感應電動勢,并在構成回路的導體上產生感應電流。感應電流經過回路中接觸電阻較大的地方,就會引起局部發熱或產生放電火花,從而引起火災或爆炸事故。
6、雷電波侵入
侵入建筑物內的雷電波可擊穿配電裝置和電氣線路的絕緣層而造成短路,從而引起火災或爆炸事故。
7、反擊作用
受雷擊的防雷裝置具有很高的瞬時電壓,與相距很近的導體之間會產生放電,這種現象稱為反擊作用。反擊作用可破壞電氣設備或線路的絕緣層,燒穿金屬管道,從而引起火災或爆炸事故。
二、防雷分類
根據建筑物內生產的性質、發生雷電的可能性和危害程度,按其防雷要求,可將建筑物分為3類。
1、第一類防雷建筑物
此類建筑物內存在火災或爆炸危險環境,會因電火花而引起火災或爆炸,從而造成巨大破壞和人身傷亡。如具有0區或10區爆炸危險環境的建筑物,即屬此類;具有1區爆炸危險環境的建筑物,且會因電火花而引起火災或爆炸,從而造成巨大破壞和人身傷亡者,亦屬此類。
2、第二類防雷建筑物
此類建筑物內存在火災或爆炸危險環境,但電火花不易引起火災或爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者,均屬此類。如具有2區或11區爆炸危險環境的建筑物,即屬此類;具有1區爆炸危險環境的建筑物,但電火花不易引起火災或爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者,亦屬此類。
3、第三類防雷建筑物
根據雷擊后對工業生產的影響,并結合當地的氣象、地形、地質及周圍環境等因素,確定需要防雷的具有21區、22區及23區火災危險環境的建筑物,屬于此類。
三、防雷措施
建筑物、設備或人體一旦遭到雷擊,往往會造成火災、爆炸、觸電死亡等嚴重的災害事故。因此,設計人員必須根據建筑物的防雷要求,設置相應的防雷設施。
第一、第二類防雷建筑物應有防直擊雷、防雷電感應和防雷電波浸入的措施,第三類防雷建筑物應有防直擊雷和防雷電波浸入的措施。
常用的避雷裝置由接閃器、引下器和接地極組成。接閃器又稱為受雷器,是接受雷電放電電流的金屬導體,如避雷針、避雷帶和避雷網等。引下線又稱為引流器,是敷設在屋頂和外墻上的導線,其作用是將接閃器接受的雷電放電電流引至接電極。接地極是埋在地下的接電導線和接電體,其作用是將引至接地極的雷電放電電流擴散至大地中去。