专家问答_云科创

（1）高度不低于对应滚球半径高度的各层重檐，均应设置接闪带。注：文物建筑的各重檐不会在同一垂直线上，越靠近地面的屋檐，其垂直投影越向外扩张。（2）高度低于对应滚球半径高度的各层重檐，经计算如果不在其上一层檐接闪带保护范围内的，应设置接闪带。（3）处于高山顶部的文物建筑，宜根据现场具体情况，论证各层檐接闪带的设置。

接闪带位置的确定（宋平健）

由坡度确定易受雷击的位置：情形1：对于平屋面，其檐角、女儿墙、屋檐为易受雷击的部位，应设置接闪带。情形2：对于坡度不大于 10%的屋面，其檐角（或屋角）、屋檐或女儿墙为易受雷击的部位，应设置接闪带。情形3：对于坡度大于10%且小于50%的屋面，其屋角、屋脊、檐角、屋檐为易受雷击的部位，应设置闪带。情形4：对于坡度不小于50%的屋面，其屋角、屋脊、檐角为其易受雷击的部位，应设置接闪带。

文物建筑屋面接闪带的布设规则（宋平健）

（1）接闪带应设置在建筑物易受雷击的部位：平屋面建筑：檐角、女儿墙、屋檐、防火墙等。起脊建筑：屋脊、垂脊、戗脊、檐角、屋檐、防火墙等。攒尖顶建筑：尖顶、垂脊、檐角、屋檐等。（2）易受雷击的部位由建筑物的屋面坡度确定：坡度＝ (高程差/水平距离)x100% 即屋檐与屋脊构成的直角三角形的正切值百分数。（3）屋檐接闪带的设置，尚应采用滚球法计算、论证后再确定。

文物建筑雷电防护的原则（宋平健）

（1）安全可靠：标准要准确、有效；材料的性能、规格、参数符合要求。（2）技术先进：勘察全面；设计技术论证充分、内容完整准；施工要求明确。（3）经济合理：材料、设备选型合理；禁止过度设计或设备堆砌。（4）最小干预：不改变原始风貌；施工工艺应具有可逆性。

冲击接地试验（平帅）

1、不同土壤电阻率以及射线长度，接地体工频接地阻抗随接地体射线长度的增加而单调减小，并逐渐趋于饱和。冲击接地阻抗由于导体的感抗，对地网导体的利用系数低，与工频特性呈现出明显不同。2、在高频、高幅值雷电冲击的下，导体的电感效应及土壤发生的火花放电会导致接地装置的冲击特性与工频特性存在明显差异。冲击接地阻抗是随时间和频率变化的动态阻抗，具有明显的非线性特征。

冲击接地（平帅）

1、冲击接地电阻测试替代工频接地电阻测试是接地技术从稳态测试走向暂态测试的重要标志。电网的雷击事故率远比短路事故率高的多，系统容量增大，二次设备增多，自动化水平提高，对接地的安全性和可靠性提出更高更严酷要求。2、冲击条件下变电站接地装置可能存在：场区电位梯度分布不均；转移电位过大；接地装置电位升过高等故障隐患。杆塔接地体可能存在：转移电位过高；避雷线、塔身电位升过高等故障隐患。这些问题是工频测试下无法发现的，使暂态测试成为必然。3、冲击接地电阻测试设备包括：冲击电流发生器；高压整流充电装置；调波电阻、调波电感、分压器、分流器；可充电电池及逆变器；手动/自动控制系统；电源线、控制线、测量线及高压接头；示波器及测试软件等组成。（目前的便携装置还可再改进）4、高幅值雷电流作用下，土壤电离引起的人工接地体冲击阻抗的非线性变化特征，是研究接地装置冲击特性的关键和难点。时域有限差分（FDTD）法是当前最常用的数值计算方法，通过在求解空间边界处设置的吸收边界条件来模拟计算无穷大的介质空间的动态电磁场分布。适用于大型的接地装置及接地装置的测量回路的模拟。

接地材料的性能评价(平帅）

1、T/CEC 301-2020《电力工程用接地材料性能分级评价》共包括：301.1总则、301.2 电气性能分级评价、301.3机械性能分级评价、301.4化学性能分级评价4个部分。是当前为规范接地材料选用和使用做出的重要尝试。2、接地主材电气性能评价指标主要为体积电阻率、相对磁导率和热稳定系数，是评估主材电流耐受能力的重要数据。要求：体积电阻率应尽量低，一般不应大于10-4Ω.m。磁导率应尽量低，一般不应大于1000。热稳定系数应尽量大，一般不应小于10。3、接地主材机械性能评价指标主要为抗拉强度、弯折性能、涂镀层厚度、附着性及结合性。评价判据为：机械性能综合得分=0.25×抗拉强度+0.25×弯折性能+0.25×涂覆层厚度+0.25×涂覆层结合性能得分。4、接地主材化学性能评价指标主要包括待评价接地材料与Q235碳钢的腐蚀速率比以及土壤腐蚀性评价级别。α=W试件失重S碳钢暴露面积/W碳钢失重S试件暴露面积α的值约大证明土壤的腐蚀能力越强，该接地材料的耐腐蚀能力越差。

接地技术的发展趋势（平帅）

1、电力工程接地技术逐渐从“稳态测试”向“暂态评估”方向发展，未来各行业皆如此。2、常规的接地网电气参数测试将逐步被层出不穷的数值计算软件和仿真手段所替代。3、土壤的分层计算和仿真以及土壤的腐蚀性评估和诊断技术将使接地设计更复杂化、专业化。4、接地技术所涉及的学科逐步向岩土、电化学、输变电、计算机软件等多学科多维度发展。5、评价接地网性能的参数和需校核的参数越来越多且深，接地技术走向实用化、精细化。

储罐密封圈处导静片间隙击穿实验（刘全桢）

导电片火花放电起始电流实验：电流大约为0.40 kA时，导电片开始火花放电。雷击罐壁导电片火花放电实验小结：当雷击罐壁时，大量雷电流直接从罐壁流入大地，仅有少量雷电流经过导电片从罐壁—浮顶—罐壁后入地，此时导电片与罐壁之间未产生火花放电。实验结论：1、雷电流大约在400A时导电片开始产生火花放电。2、当导电片与罐壁之间间隙在1-30mm时，火花放电电压大约在5-40kV。3、直击雷雷电流超过33kA时，10万立方米储罐即可产生点燃性火花放电。4、储罐的防雷设计应充分考虑一、二次密封处金属部件的安全距离或绝缘等级。

罐区雷电预警技术（刘全桢）

雷电预警是雷电安全管理的重要环节，对油罐区人员活动、现场作业、雷电防护、应急响应等方面具有重要指导意义。人员：提醒人员躲避雷电，防止雷电伤害。作业：对可能造成重大危险的作业，提前停止或暂停。应急准备：对雷电可能造成事故，提前做好应急准备，将事故损失控制到最小。其他：对一些重要设备采用隔离等保护措施。

储罐的安全问题（刘全桢）

那么大家也知道着火,爆炸是三要素氧气、可燃物、点火源。如果要解决储罐的安全问题储罐里密封圈当中没有氧气这是很难达到的，你要说让它没有可燃物泄漏那也不行，外浮顶罐的话100米的直径中间有个浮盘旁边间隙是200~300米300的间隙因为储罐的上下它要浮动上下的圆周率也不一样是吧你肯定得有间隙风向不一样它可能也会偏那么它有间隙的话就通过密封圈来密封密封圈当中的油气挥发是免不了的实际上三要素只剩下一个什么事情呢这是雷击是吧刚才说雷电的问题当然现在其他的两个要素有些人也都讨论过是不是密封圈里面加氮气是吧然后把密封圈密封做的再好一点但是说只能是局部的解决不了根本的问题另外一个特别是里面密封圈里面加氮气这个方案有很多不确定性所以说你要解决真正的储罐安全问题可能接下来还是要考虑咱们雷电我们在做的研讨的这种雷雷电的问题

等离子体现象定义(全宇辰)

等离子体现象定义：当物质的温度从低到高发生变化时，物质将经历固体、液体、气体三种状态，当温度再升高时，气体中的原子、分子出现电离状态，形成电子、离子组成的体系，这种有大量带点粒子（含中子）组成的体系便是等离子体。等离子体是物质存在的第四种状态。1928年后，国际组织才开始定义等离子体及等离子现象。等离子体广泛存在于全宇宙空间，从电离层到宇宙深处的可见物质几乎都是电离状态，宇宙空间的可见物质99%是等离子体。但是在地球表面几乎没有自然存在的等离子体。只有闪电、气体放电等实验室中出现的电离气体都是等离子体。

雷电与电场-提示与思考问题的提出（全宇辰）

1. 物理学家开尔文先生揭示电场是具备（焦耳）能量的物质。雷击是异性电场的接触行为，接闪落雷是异性电场能量转移一种形态与行为。电、磁能相互转换的破坏。即传递与交换过程破坏。目前我们安装电涌保护器就是这个目的。2. 具备（巨大）电能的电场是关键，雷电现象只是完成天空雷云（泛指臭氧层）与大地（或者大地与雷云）的（电能）能量传递与交换行为，雷云与大地（或者大地与雷云）的（电能）能量传递与交换行为以库伦的形式完成。目前我们现实状况的防雷减灾工作就是在传递与交换过程中引起的各种电涌破坏电子设备及人员安全隐患现象。3. 地球是可以容纳50万库伦负电荷的零电位体，（电能）能量传递与交换行为的交换载体以运动电荷（库伦）形式完成。运动电荷（库伦）从高电位电场向低电位电场运动。4. 正极性交换行为: 雷云正电位（电场）与大地（地球）发生传递与交换行为称之正极性雷击现象；交换电荷的运动方向：雷云（臭氧层）向大地运动（即电流从上向下运动） 5. 负极性交换行为：雷云负电位（电场）与大地（地球）发生传递与交换行为称之负极性雷击现象；交换电荷的运动方向：大地向雷云（臭氧层）运动（即下向上运动）6. 防雷减灾的目的全面减少接闪落雷及因接闪落雷引起雷电电磁脉冲感应过电压，减少威胁人身安全和设备安全的事故及隐患； 7. LEMP雷电电磁脉冲感应过电压是：雷电脉冲磁场感应过电压（电涌电流形式）和雷电脉冲电场感应过电压（电涌电压形式）之矢量和。 8. 法拉第笼的屏蔽方式对于雷电脉冲磁场具备一定程度的屏蔽功能和抑制作用，对于雷电脉冲电场则形同虚设，因为电场破坏是缝隙泄漏破坏行为。 9. 现代物理学的基本定义：也是说地球实际上是一个电容器。它即无正电荷也无负电荷，地球是一个容纳50万库伦负电荷的零电位平衡体。 10. 从国家军用标准看(GJB151A)，雷电引起的电场破坏与防护都已经纳入强制要求。

雷电防护中若干基础问题的讨论（全宇辰）

英国物理学家开尔文勋爵第一个把大气层构建为一个电容器模型，地球表面是这个电容器的一个极板，带有5×105C的电荷,大气等效为5㎞的另一块极板，带正电荷。