雷電與避雷工程

蘇邦禮：

華南理工大學(xué)副教授，從事防雷研究工作30多年，曾編著《建筑物避雷與接地》、《雷電與避雷工程》等著作。在全國性學(xué)術(shù)會(huì)議宣讀論文和學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)形式作報(bào)告60多場，刊登論文20多篇，并獲得《電子儀器及家用電器專用避雷器》、《傳輸線專用避雷器》、《防老化避雷器》三項(xiàng)國家專利；領(lǐng)導(dǎo)、參與指導(dǎo)系列化的電源避雷器和信號(hào)避雷器的研制和生產(chǎn)。退休后，現(xiàn)仍擔(dān)任中國建筑電氣防雷學(xué)組副主任委員、廣東省氣象局防雷技術(shù)顧問，廣東省建筑電氣技術(shù)委員會(huì)委員，順德市氣象局防雷技術(shù)顧問，浙江省萬馬集團(tuán)公司避雷器廠等多間避雷器廠顧問工作，并經(jīng)常到全國年平均雷電日超過80日的珠江三角洲和雷電活動(dòng)最典型、最劇烈的，年平均雷電日高達(dá)120--130日的湛江地區(qū)島巡視、指導(dǎo)防雷工作?，F(xiàn)任廣州市華南防雷及環(huán)境保護(hù)研究所所長、佛山市富蘭防雷研究所副所長。與資深的華南理工大學(xué)陳炳新教授一齊指導(dǎo)廣州市華南防雷及環(huán)境保護(hù)研究所和佛山市富蘭防雷研究所兩個(gè)研究所以廣州市黃龍帶水庫防感應(yīng)雷的成功實(shí)踐為研究課題撰寫論文集。

崔秉球：

畢業(yè)于華南師范大學(xué)物理專業(yè)，現(xiàn)任佛山市富蘭防雷研究所所長、廣州市華南防雷及環(huán)境保護(hù)研究所副所長。從事防雷工程設(shè)計(jì)、施工安裝工作29年，與華南理工大學(xué)的蘇邦禮副教授等著有《雷電與避雷工程》一書，該書成為廣東省科技干部學(xué)院與華南理工大學(xué)聯(lián)辦的防雷工程師和華南理工大學(xué)舉辦的全國認(rèn)證防雷工程師班，以及二十多個(gè)省市主管防雷設(shè)施機(jī)關(guān)的技術(shù)指導(dǎo)書和各省市防雷技術(shù)干部培訓(xùn)的教材之一。蘇、崔兩人《接地裝置的結(jié)構(gòu)探討》論文在省氣象局《廣東氣象服務(wù)簡訊》發(fā)表(1995年12月28日)和載入廣東省防雷中心全國建筑防雷學(xué)組、廣東省通信學(xué)會(huì)聯(lián)合舉辦的防雷知識(shí)和實(shí)用技術(shù)培訓(xùn)班的專家教授講義中。是下述工程和科研課題的直接領(lǐng)導(dǎo)，參與上述水利系統(tǒng)防雷論文集撰寫工作。

蘇宇燕：

1987年畢業(yè)于華南理工大學(xué)自動(dòng)控制專業(yè)，畢業(yè)后，在廣州市輕工中專學(xué)校任教，擔(dān)任電工學(xué)教師，電工實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)師；現(xiàn)任佛山市富蘭防雷研究所副所長。與蘇邦禮副教授、崔秉球所長等著有《雷電與避雷工程》一書；論文《避雷接地裝置探討》于1996年6月在《南方建筑》電氣?？稄V東建筑電氣》刊物發(fā)表；參與上述水利系統(tǒng)防雷論文集撰寫工作。

陳炳新：

華南理工大學(xué)教授，華工大前電力系主任，現(xiàn)任我所技術(shù)顧問。退休后與華南理工大學(xué)蘇邦禮副教授一齊指導(dǎo)廣州市華南防雷及環(huán)境保護(hù)研究所和佛山市富蘭防雷研究所兩個(gè)研究所以廣州市黃龍帶水庫防感應(yīng)雷的成功實(shí)踐為研究課題撰寫水利系統(tǒng)防雷論文集。

第一章 雷電的基本理論

第一節(jié) 雷電的成因

一、雷云的形成

二、電離層與地面間的電荷平衡

三、尖端放電與雷擊

第二節(jié) 雷擊閃電的特性

一、雷電流的特性

二、閃電的電荷量

三、雷電波的頻譜分析

第三節(jié) 雷電活動(dòng)及雷擊的選擇性

一、雷電活動(dòng)及雷電活動(dòng)日

二、雷擊的選擇

第二章 雷電的破壞作用和避雷原理

第一節(jié) 雷電的破壞作用

一、雷電流熱效應(yīng)的破壞作用

二、雷電流沖擊波的破壞作用

三、雷電流電動(dòng)力效應(yīng)的破壞作用

四、雷電的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)的破壞作用

五、雷電反擊和引入高電位

第二節(jié) 直擊雷的防范措施

第三節(jié) 避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算

一、單支避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算

二、雙支等高避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算

三、雙支不等高避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算

四、程序使用說明

五、方形布置的四支等高避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算

第四節(jié) 避雷線保護(hù)范圍的計(jì)算

一、單根避雷線保護(hù)范圍的計(jì)算

二、兩根等高避雷線保護(hù)范圍的計(jì)算

三、特定條件下的保護(hù)范圍

第五節(jié) 防直擊雷的接閃裝置

一、避雷針

二、建筑物易受雷擊部位及重點(diǎn)保護(hù)

三、裝飾型接閃器

四、避雷帶和避雷網(wǎng)

五、避雷帶和避雷網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第六節(jié) 引下線的設(shè)計(jì)

第七節(jié) 球形雷

第八節(jié) 直擊雷防避技術(shù)的現(xiàn)狀和非常規(guī)的避雷方法

一、激光束引雷裝置

二、火箭引雷

三、水柱引雷

四、放射性避雷針

五、與構(gòu)架絕緣的外引接地避雷針

六、排雷器

七、消雷器

八、主動(dòng)式避雷針

第三章 高電壓引入與避雷器

第一節(jié) 高電壓雷電脈沖的抑制

一、輸電網(wǎng)金具接地法

二、相線與地線間并聯(lián)電容器法

三、變壓器隔離法

第二節(jié) 電介質(zhì)的伏秒特性

第三節(jié) 避雷器

一、放電間隙與放電管

二、閥型避雷器

三、傳輸線分流型避雷器

四、半導(dǎo)體避雷器件

五、避雷器的選擇

第四章 接地

第一節(jié) 跨步電壓和接觸電壓

一、跨步電壓及防止跨步電壓事故的措施

二、接觸電壓及防止接觸電壓事故的措施

第二節(jié) 接地裝置結(jié)構(gòu)分析

一、共用接地和獨(dú)立接地

二、一點(diǎn)接地

三、環(huán)形接地和等電位連接

四、基礎(chǔ)接地體的應(yīng)用

第三節(jié) 土壤電阻率和接地電阻的計(jì)算

一、土壤電阻率

二、幾種自然接地體的接地電阻值

三、基礎(chǔ)接地體的接地電阻

四、人工接地體接地電阻值的計(jì)算

五、沖擊接地電阻和接地體有效長度

六、多個(gè)金屬體接地時(shí)的利用系數(shù)的計(jì)算

七、系統(tǒng)接地電阻（工頻）的計(jì)算

第四節(jié) 接地系統(tǒng)的施工

一、接地體埋設(shè)的工藝要求

二、改良土壤降低接地電阻的方法

第五節(jié) 長效稀土接地電阻降阻劑

一、降阻劑能夠降低接地電阻的機(jī)理

二、降阻劑的長效性問題

三、溫度的影響

四、大電流沖擊的影響

五、對(duì)金屬電極的影響

六、對(duì)環(huán)境和生態(tài)的影響

七、使用長效降阻劑時(shí)的施工方法

八、可供參考的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

第六節(jié) 接地電極的抗腐蝕問題

一、電解現(xiàn)象和腐蝕

二、接地系統(tǒng)的防腐蝕措施

第七節(jié) 接地電阻的測試

一、簡述

二、接地體周圍地面的電位分布

三、測量電流的選擇和測量地極的安排

四、測量儀器的選擇和測量數(shù)據(jù)的校正

五、土壤電阻率的測量

第八節(jié) 避雷接地裝置的驗(yàn)收、維護(hù)和修理

一、避雷接地系統(tǒng)驗(yàn)收必備文件和驗(yàn)收方法

二、避雷接地裝置的維護(hù)和檢查

第五章 建筑物防雷

第一節(jié) 建筑物預(yù)計(jì)據(jù)年雷擊次數(shù)

第二節(jié) 第一類防雷建筑的防雷措施

一、防避直擊雷的措施

二、第一類防雷建筑物防雷電感應(yīng)的措施

三、第一類防雷建筑物防止雷電波侵入的措施

四、特殊情況下的處理

第三節(jié) 第二類防雷建筑物的防雷措施

一、第二類防雷建筑物防直擊雷的措施

二、利用建筑物的鋼筋作為避雷裝置的規(guī)定

三、土壤電阻率小于等于3000Ω.m時(shí)的要求

四、防感應(yīng)雷的要求

五、防止高電壓反擊

六、第二類防雷建筑物防止雷電波侵入的措施

七、高度超過45m的第二類防雷建筑物的特殊規(guī)定

八、對(duì)有爆炸危險(xiǎn)露天鋼質(zhì)封閉氣罐的規(guī)定

第四節(jié) 第三類防雷建筑物的防雷措施

一、第三類防雷建筑物防直擊雷的措施

二、第三類防雷建筑物防止高電壓反擊的措施

三、第三類防雷建筑物防止雷電波侵入的措施

第五節(jié) 建筑物防雷的其他規(guī)定

一、當(dāng)一座防雷建筑物中兼有第一、二、三類防雷建筑物時(shí)的規(guī)定

二、當(dāng)一座建筑物中僅有一部分為第一、二、三類防雷建筑物時(shí)的防雷措施

三、固定在建筑物上的節(jié)日彩燈、航空障礙信號(hào)燈及其他用電設(shè)備的線路的防雷要求

四、其他防雷措施

五、戶外架空管道的防雷

第六節(jié) 特殊建筑物的防雷措施

一、多層或高層建筑物的防雷措施

二、建筑工地的防雷保護(hù)措施

三、地下爆破作業(yè)的防雷問題

四、深水油井防雷的特殊問題

第七節(jié) 建筑物防雷設(shè)計(jì)舉例

附錄

第六章 通信系統(tǒng)的防雷技術(shù)

第一節(jié) 微波通信系統(tǒng)的防雷技術(shù)

一、通信電纜的避雷問題

二、微波通信電纜的避雷措施

三、光纜的避雷問題

四、光纜的避雷措施

五、雷電對(duì)微波站的干擾和破壞及防范措施

第二節(jié) 無線電電視共用天線系統(tǒng)和有線電視系統(tǒng)的避雷

一、無線電塔和設(shè)備的防雷保護(hù)措施

二、電視接收天線的避雷措施

三、信號(hào)饋線的避雷

第三節(jié) 電子計(jì)算機(jī)及電子計(jì)算通信網(wǎng)絡(luò)的避雷

一、電子計(jì)算機(jī)機(jī)房的避雷

二、電子計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的避雷

第四節(jié) 電話通信系統(tǒng)的避雷

一、電話架空通信線路的避雷

二、電力進(jìn)局線避雷保護(hù)

三、局內(nèi)市電話總配線架的過電壓防護(hù)

四、市話通信系統(tǒng)的防護(hù)指標(biāo)及交換機(jī)的防護(hù)指標(biāo)

五、市話通信系統(tǒng)的防護(hù)措施

六、用戶電話的避雷措施

第七章 避雷器件的測試及其設(shè)備

第一節(jié) 避雷器的沖擊電流試驗(yàn)

一、概述

二、沖擊電流發(fā)生器

三、沖擊電流發(fā)生器放電回路的計(jì)算

四、沖擊電流發(fā)生器充電回路的計(jì)算

五、雷電流的測量和分流器

六、分壓器及殘壓的測量

第二節(jié) 避雷器沖擊電壓試驗(yàn)

一、沖擊電壓試驗(yàn)的目的與波形

二、沖擊電壓發(fā)生器的原理和線路

三、分壓器

四、沖擊回路的接地

五、沖擊電流、沖擊電壓參數(shù)的顯示

第三節(jié) 信雷電沖擊波波形的選擇

一、波形選取原則

二、推薦波形

三、波形的產(chǎn)生

四、單極性沖擊波發(fā)生器電路

五、衰減振蕩沖擊波

第四節(jié) 壓敏電阻測試儀

第八章 雷擊致假死及急救

第一節(jié) 雷電襲擊人體的形式

一、直接雷擊

二、接觸雷擊

三、旁側(cè)閃絡(luò)

四、跨步電壓

第二節(jié) 雷擊傷害人體的機(jī)理

一、心室纖維性顫動(dòng)

二、呼吸停止

第三節(jié) 雷擊致假死的急救法

一、人工呼吸

二、心臟按摩

論述防雷檢測、設(shè)計(jì)、施工方面的著作。它以我國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94為指導(dǎo),并參考國際規(guī)范IEC1024-1、1990-3,在全面介紹建筑物防雷技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)電子計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)、有線電視、電話、微波通信等防雷技術(shù)作了深入、實(shí)用的論述。

本書特別著重對(duì)防雷的新理論、新材料和新工藝作了介紹，并有大量施工樣圖、設(shè)計(jì)的參考數(shù)據(jù)。本書還介紹了防雷元、器件的檢測設(shè)備,為各中心防雷所和避雷器生產(chǎn)廠家提供方便。本書最后還介紹了雷擊致假死的急救,以便普及防止雷擊的人身事故知識(shí)及培養(yǎng)急救力量。

本書由華南理工大學(xué)蘇邦禮教授主編，陳炳新教授審稿。

廣州市設(shè)計(jì)院電氣主任工程師（教授級(jí)高工）、中國建筑電氣學(xué)會(huì)副理事長、中國建筑電氣防雷學(xué)組主任委員、廣東省建筑電氣學(xué)會(huì)會(huì)長林瑯同志為本書作序并為本書出版做了很多重要工作。

在編寫過程,得到機(jī)械工業(yè)部設(shè)計(jì)研究院、中國建筑電氣防雷學(xué)組副主任委員林維勇同志《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057－94及《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》2000年版起草人，教授級(jí)高工）和國防科工委、中國建筑電氣防雷學(xué)組副主任委員周政海同志（教授級(jí)高工）的指導(dǎo)和幫助。