避雷線的防雷保護原理

氫氣的爆炸極限為4.0%。75.6%，下限很低，范圍寬，遇火極易爆炸。氫氣對空氣的相對密度很小，為0.07；擴散系數很大，為0.634 cm²/s。一旦大量泄漏，便可逸散在空中迅速大范圍擴散，與空氣形成爆炸混合物，且遇火爆炸燃燒后的火焰容易順風迅速蔓延。

1、致使氫氣燃燒和爆炸的因素

1.1 直接火源

包括可燃物燃燒的明火和電源線虛接的電打火等。

1.2 間接火源

包括靜電以及雷電。由于靜電看不見、摸不著，容易被忽視，所以靜電火花是引起氫氣球發生火災事故的重要隱患。

1.2.1 氣體帶電性。當氣體從容器、管道口或其破損處高速噴出時產生靜電的性質為氣體帶電性。氣體中一般都混有固體或液體雜質。這些雜質與氣體一起高速噴出，使雜質與氣體一起在容器內（管道內1運動，與容器內壁（管內壁）發生摩擦和碰撞，在相向分離時，微粒和容器壁（管壁）分別帶上等量異號的電荷，即產生靜電。氫氣從鋼瓶、制氫缸、球皮中高速噴出時，瓶內部存有鐵銹、水、螺栓襯墊處的石墨或氧化鋁等雜質都是產生靜電的主要原因。

1.2.2 人體帶電。當人體所穿衣物是用電阻率高的化纖制成時，將帶有很高的電位。如果人體帶電與鋼瓶、球皮帶電極性相反，電位差將很大，極易產生靜電火花。另外，如果施放人員在充灌、放氣過程中有脫衣動作也容易產生靜電火花。一般情況下，脫衣時產生的靜電電位很高。

2、防雷措施

氫氣球充灌、放氣過程中防止靜電火花空氣擊穿的電場強度為3500 kV/m，相當于2個帶異號電荷的平板，相差1 cm、電壓為35 kV時的兩極之間的電場強度。如果其中1個帶電體帶有尖端或接觸面積很小時，則電壓降低到幾千伏就可以使空氣擊穿，產生電火花。因此.氫氣球充灌、放氣過程中防止靜電火花就是要避免達到空氣的擊穿電場強度。

2.1 充灌氫氣球時，必須具備靜電導除措施。氫氣瓶（制氫缸）應良好接地.靜電電阻≤100Ω。實際工作中可以用導線就近與防雷接地體或金屬水管連接。

2.2 使用含雜質少的氫氣。用制氫缸制氫充灌時，須經冷卻減少水汽含量。并在充灌前清除接口、道管、球皮內污物。

（作者單位：133700吉林省敦化市氣象局）