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直击雷的防范措施有哪些?

2020/1/10  阅读(4658)

  雷云对大地的电压低则几百万伏,高则数千万伏,甚至更高,雷云对大地一次闪击放电的峰值电流平均为30多千安,它的瞬时功率很高,由于瞬时功率很大,所以它的破坏力是相当大的。
 
  到现在为止.直击雷的防护都是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网作为接闪器,把雷电流引下来,然后通过良好的接地装置迅速而安全地引入大地。
 
  常用的接闪装置,如避雷针、避雷带、避雷线、避雷网等,它们都是用金属做成,安装在建筑物点,如屋脊或尾角等最易受雷击的地方。避雷网是用金属线、带做成的网格,架在建筑物顶部空间或者利用建筑物屋面板筋连接成网格状,然后与大地可靠地连接。
 
  当高空出现雷云的时候,大地上由于静电感应作用,必然带上与雷云相反的电荷,然而接闪设备(避雷针、避雷带、避雷线、避雷网等)都处于地面上建筑物的处.与雷云的距离最近,而且与大地有良好的电气连接,所以它与大地有相同的电位、以致接闪设备附近空间电场强度相对比较大.比较容易吸引需电先导,使主放电集中到地面,因而在它附近尤其是比它低的物体受雷击的几率就大大减少。而接闪器被雷击的几率却大大提高,所以就接闪器本身而言.它不但不能避免雷击.相反是招来更多的雷击,它以自身多受雷击而使周围免受雷击.
 
  由于接闪器都与大地有良好的电气连接,使大地积存的电荷能量迅速与雷云的电荷中和。这样由雷击而造成的过电压的时间大大地缩短.雷击危害性就大大减少。
 
  雷击的时候,雷云通过接闪器向大地放电的过程,可以近似用RC放电过程来模拟。因为大地和雷云之间相当于一个充了电的电容器,如图1.5所示。图中雷云与大地之间的电容用电容器C表示.雷云内部和雷电流通道的电阻用R1表示,接闪器和它与大地之间连接的电阻(包括连接线的电阻和接地体的散流电阻)用R2来表示。
 
  由等效电路图可知,雷击时电流i与R及接闪器上的高电压相互关系适合
 
  RC放电方程:
 
  iR-Uc=0
 
  R=R1+R2
 
  式中:R1-雷云内部和雷电流通道的电阻;
 
  R2-接闪器和它与大地之间的连接电阻。
 
  雷电流源的电阻包括主放电通道的电阻,大约几千欧,如果把带电的雷云当作电源,接闪器到大地看作是负载。那么,放电的时候就相当于一个有几千欧内阻的电源,与一个仅有几欧接地电阻和少许引线的阻抗的负载连接(如图1.5所示),这电源一般为几百万伏和几千万伏,甚至更高。雷击时接闪器对大地的电压就是雷云的电压,在雷云内阻(包括通道电阻)与接地电阻(包括引线电阻)的分压,接地电阻越小.其分压值越小,相对来讲就越安全。所以,理论上要求避雷装置接地电阻越小越好,但是如果要求做到接地电阻很小,势必造价很高。工程上往往只要求做到足够安全的范围即可。以上说明避雷装置必须有足够可靠和足够小接地电阻的接地装置,否则它不但起不到避雷的作用,反而增加雷击的危险。
 
  需要指出的是,大气变化是大规模的,雷云的发生也是大规模的,而且雷云的移动受很多可变因素支配.很多条件是随机的,因此,认为有了避雷装置就万无一失的想法是错误的。避雷装置只能大大地减少被雷击的可能性。


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