雷电防护技术

（一）静电产生、影响与特点 
1.静电产生 
静电产生方式： 
①接触－分离起电
②感应起电
③液体在流动、过滤、搅拌、喷雾、喷射、飞溅、冲刷、灌注、剧烈晃动等过程中会产生静电。 
易产生静电的生产过程： 
（1）固体物质大面积的摩擦，固体在压力下接触而后分离。 
（2）粉体物料筛分、过滤、输送、干燥，悬浮粉尘高速运动。 
（3）在混合器中搅拌各种高电阻率物质。 
（4）高电阻率液体在管道中高速流动，液体喷出管口，液体注入容器发生冲击、冲刷和飞溅。 
（5）液化气体、压缩气体或高压蒸汽在管道中高速流动和由管口喷出。 
（6）穿化纤布料衣服、高绝缘鞋的人员操作、行走、起立等。 
2.静电的影响因素 
（1）材质和杂质的影响 
固体，电阻率1×107Ω·m以下者，不容易积累静电；电阻率1×109Ω·m 以上者，容易积累静电。 液体，电阻率1×108Ω·m以下者，不容易积累静电；电阻率1×1010Ω·m左右，最易产生静电；电阻率 1×1013Ω·m以上者，反而不易积累静电。 杂质对静电有很大的影响。静电的产生取决于所含杂质的成分。一般情况下，杂质有增强静电的趋势。 
（2）工艺设备和工艺参数的影响 
接触面积越大，双电层正、负电荷越多，产生的静电越多。接触压力越大或摩擦越强烈，会增加电荷分离强度，产生较多静电。平皮带与皮带轮之间的滑动位移比三角皮带大，产生的静电也比较强烈。过滤器会大大增加接触和分离程度，可能使液体静电电压增加十几倍到100倍以上。 
（3）环境条件的影响 
随着湿度增加，绝缘体表面凝成薄薄的水膜，并溶解空气中的二氧化碳气体和绝缘体析出的电解质，使绝缘体表面电阻大为降低，从而加速静电泄漏。空气湿度降低，很多绝缘体表面电阻率升高，泄漏变慢，从而容易积累危险静电。由于空气湿度受环境温度的影响，以致环境温度的变化可能加剧静电的产生。导电性材料接地在很多情况下能加强静电的泄放，减少静电的积累。 
3.静电特点 
（1）静电电压高 
固体静电可达20×104V以上，液体静电和粉体静电可达数万伏，气体和蒸汽静电可达一万多伏，人体静电也可达一万多伏。 
（2）静电泄露慢 
静电泄漏有两条途径：一条是绝缘体表面，即表面电阻；一条是内部，即体积电阻。电阻率越高泄漏时间越长，例如橡胶的静电20min后才泄漏一半。 
（3）多种放电形式 
①电晕放电 
②刷形放电 
③火花放电 
④云形放电 

（二）静电危害与防治 
1. 静电的危害 
（1）爆炸和火灾（2）静电电击（3）妨碍生产
2.静电防护措施 

直击雷和感应雷都能在架空线路或在空中金属管道上产生沿线路或管道的两个方向迅速传播的闪电冲击波（闪电电涌）。直击雷和感应雷都能在空间产生辐射电磁波。

雷电的危害

考点二、 防雷分类

考点三、防雷装置

外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成；内部防雷装置主要指防雷等电位连接及防雷间距。

1.静电产生
最常见的方式是接触-分离起电、感应起电也是较常见的起电方式。
2.静电的影响因素
1）材质和杂质的影响
容易得失电子，而且电阻率很高的材料（绝缘材料）才容易产生和积累静电。生产中常见的乙烯、丙烷、丁烷、原油、汽油、轻油、苯、甲苯、二甲苯、硫酸、橡胶、赛璐珞、塑料等（有机材料）都比较容易产生和积累静电。杂质对静电有很大的影响。
电阻率高的材料=绝缘材料
电阻率低的材料=导体材料（铜、铝、铁）
2）工艺设备和工艺参数的影响
（同种工况条件）接触面积越大，产生的静电越多。接触压力越大或摩擦越强烈，会增加电荷分离强度，产生较多静电。平皮带与皮带轮之间的滑动位移比三角皮带大，产生的静电也比较强烈。
3）环境条件的影响
湿度对静电泄漏的影响很大。随着湿度增加，绝缘体表面凝成薄薄的水膜，并溶解空气中的二氧化碳气体和绝缘体析出的电解质，使绝缘体表面电阻大为降低，从而加速静电泄漏。

1）爆炸和火灾
电压高容易发生放电，静电火花可成为易燃易爆物质的点火源。
2）静电电击
静电电击是静电放电造成的瞬间冲击性的电击，静电电击不会使人致命。但可导致造成二次事故。
3）妨碍生产
生产过程中产生的静电，可能妨碍生产或降低产品质量。

静电安全防护主要是对爆炸和火灾的防护。
1）环境危险程度控制
采取取代易燃介质、降低爆炸性混合物的浓度、减少氧化剂含量等控制所在环境爆炸和火灾危险程度的措施。
2）工艺控制
工艺控制是从材料的选用、摩擦速度或流速的限制、静电松弛过程的增强、附加静电消除等措施，限制和避免静电的产生和积累。
为了防止静电放电，在液体灌装、循环或搅拌过程中不得进行取样、检测或测温操作。进行上述操作前，应使液体静置一定的时间，使静电得到足够的消散或松弛。
为了避免液体在容器内喷射、溅射，应将注油管延伸至容器底部；而且，其方向应有利于减轻容器底部积水或沉淀物搅动；装油前清除罐底积水和污物，以减少附加静电。
3）接地
接地的主要作用是消除导体上的静电。金属导体应直接接地。
将可能发生火花放电的间隙跨接连通起来，并予以接地，使其各部位与大地等电位。防静电接地电阻原则上不超过1MΩ即可。
4）增湿
为防止大量带电，相对湿度应在50%以上，应当注意，增湿的方法不宜用于消除高温绝缘体上的静电。
5）抗静电添加剂
加入抗静电添加剂之后，能降低材料的体积电阻率或表面电阻率以加速静电的泄漏，消除静电的危险。
6）静电消除器
静电消除器是能产生电子和离子，主要用来消除非导体上的静电。