十七世纪中叶,
美国科学家
富兰克林通过风筝试验,证明雷击就是一个剧烈放电过程,并随后发明了最初的避雷针。随后的200多年,人类对雷电的认识更加深刻。人们明白了,雷电如果短时间剧烈地直接作用在建筑物或者导体上造成了破坏,这种雷击叫直击雷。直击雷是需要通过接闪装置(如避雷针、均压带等)将雷电引入大地,来避免雷击作用在建筑物或者人身上。
静电感应雷是在带电积云接近地面时,由于单一雷云带电的单极性,总是会在附近的金属导体上感应出大量的反极性束缚电荷。而金属导体远离带电积云端会相应产生与雷电同极性的电荷,从而在金属导体与雷云之间,以及金属导体自身产生出很高的静电电压(感应电压),其电压幅值可达到几万到几十万伏。这种过电压往往会造成建筑物内的导线、接地不良的金属物导体和大型的金属设备放电而引起电火花,从而容易引起电击、火灾、爆炸,危及人身安全或对供电系统造成危害。
由麦克斯韦电磁理论可知:变化着的电场伴随变化着的磁场,变化着的磁场也伴随变化着的电场。因此,电磁感应雷是由于雷电放电时,巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。这种电磁感应雷对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏,又或者使周围的金属构件产生感应电流,从而产生大量的热而引起火灾。
感应雷侵入的主要途径包括供电线、电话线、有线电视或者无线电视馈线、房屋的外墙或者柱子。将建筑物的基础钢筋,梁柱钢筋,金属框架,建筑物防雷引下线等连接起来,形成闭合良好接地的法拉第笼,将建筑物各部分的交流工作地,安全保护地,直流工作地,防雷接地与建筑物法拉第笼良好连接,避免接地线之间存在电位差,消除感应过电压产生的原因。
对于电源系统的防雷,应在高压端各相安装防雷装置作为第一级保护,在低压侧安装阀门式防雷装置作为第二级保护,在楼层配电箱安装电源避雷箱作为第三级保护,同时还应设计综合布线系统防雷。