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直擊雷的防范措施有哪些?

更新時(shí)間:2020-01-13 瀏覽次數(shù):10899

  雷云對(duì)大地的電壓低則幾百萬伏,高則數(shù)千萬伏,甚至更高,雷云對(duì)大地一次閃擊放電的峰值電流平均為30多千安,它的瞬時(shí)功率很高,由于瞬時(shí)功率很大,所以它的破壞力是相當(dāng)大的。
 
  到現(xiàn)在為止.直擊雷的防護(hù)都是采用避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)作為接閃器,把雷電流引下來,然后通過良好的接地裝置迅速而安全地引入大地。
 
  常用的接閃裝置,如避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)等,它們都是用金屬做成,安裝在建筑物點(diǎn),如屋脊或尾角等易受雷擊的地方。避雷網(wǎng)是用金屬線、帶做成的網(wǎng)格,架在建筑物頂部空間或者利用建筑物屋面板筋連接成網(wǎng)格狀,然后與大地可靠地連接。
 
  當(dāng)高空出現(xiàn)雷云的時(shí)候,大地上由于靜電感應(yīng)作用,必然帶上與雷云相反的電荷,然而接閃設(shè)備(避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)等)都處于地面上建筑物的處.與雷云的距離近,而且與大地有良好的電氣連接,所以它與大地有相同的電位、以致接閃設(shè)備附近空間電場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)比較大.比較容易吸引需電先導(dǎo),使主放電集中到地面,因而在它附近尤其是比它低的物體受雷擊的幾率就大大減少。而接閃器被雷擊的幾率卻大大提高,所以就接閃器本身而言.它不但不能避免雷擊.相反是招來更多的雷擊,它以自身多受雷擊而使周圍免受雷擊.
 
  由于接閃器都與大地有良好的電氣連接,使大地積存的電荷能量迅速與雷云的電荷中和。這樣由雷擊而造成的過電壓的時(shí)間大大地縮短.雷擊危害性就大大減少。
 
  雷擊的時(shí)候,雷云通過接閃器向大地放電的過程,可以近似用RC放電過程來模擬。因?yàn)榇蟮睾屠自浦g相當(dāng)于一個(gè)充了電的電容器,如圖1.5所示。圖中雷云與大地之間的電容用電容器C表示.雷云內(nèi)部和雷電流通道的電阻用R1表示,接閃器和它與大地之間連接的電阻(包括連接線的電阻和接地體的散流電阻)用R2來表示。
 
  由等效電路圖可知,雷擊時(shí)電流i與R及接閃器上的高電壓相互關(guān)系適合
 
  RC放電方程:
 
  iR-Uc=0
 
  R=R1+R2
 
  式中:R1-雷云內(nèi)部和雷電流通道的電阻;
 
  R2-接閃器和它與大地之間的連接電阻。
 
  雷電流源的電阻包括主放電通道的電阻,大約幾千歐,如果把帶電的雷云當(dāng)作電源,接閃器到大地看作是負(fù)載。那么,放電的時(shí)候就相當(dāng)于一個(gè)有幾千歐內(nèi)阻的電源,與一個(gè)僅有幾歐接地電阻和少許引線的阻抗的負(fù)載連接(如圖1.5所示),這電源一般為幾百萬伏和幾千萬伏,甚至更高。雷擊時(shí)接閃器對(duì)大地的電壓就是雷云的電壓,在雷云內(nèi)阻(包括通道電阻)與接地電阻(包括引線電阻)的分壓,接地電阻越小.其分壓值越小,相對(duì)來講就越安全。所以,理論上要求避雷裝置接地電阻越小越好,但是如果要求做到接地電阻很小,勢(shì)必造價(jià)很高。工程上往往只要求做到足夠安全的范圍即可。以上說明避雷裝置必須有足夠可靠和足夠小接地電阻的接地裝置,否則它不但起不到避雷的作用,反而增加雷擊的危險(xiǎn)。
 
  需要指出的是,大氣變化是大規(guī)模的,雷云的發(fā)生也是大規(guī)模的,而且雷云的移動(dòng)受很多可變因素支配.很多條件是隨機(jī)的,因此,認(rèn)為有了避雷裝置就*的想法是錯(cuò)誤的。避雷裝置只能大大地減少被雷擊的可能性。
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