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一、雷电的产生原理
我们所居住的地球是一个带有5万库仑负电荷的球体,天空中带有不同电荷的云团接近,或云团与地面电荷极性不同且距离足够近时,就会发生击穿放电现象。伴随着雷霆万钧的轰鸣和撕裂长空的闪电,一次次大自然的壮观景色---雷电就发生了。
二、雷电的危害性
雷击以其电热效应、电磁效应、化学效应及机械力效应的瞬间爆发,造成对人、设备和建筑物等的巨大破坏。据粗略统计:每年死于雷害的在3000人以上,直接财产损失超过10亿美元。现代信息技术的发展,电子技术高度集成化,给人类文明带来了无限的前景。但是感应雷高电位侵入构成对电子设备的巨大危害。这就对防雷技术提出了崭新的课题。
但是,就象所有事物都具有两面性一样,雷电也有其不可替代的重大作用:
雷电孕育了地球的生命,生物学上许多生命起源的假说,都与雷电有关。还开创了人类使用火的文明史,由于雷电现象而引起火的产生,人类从此告别了茹毛饮血的野蛮生活;
三、雷电入侵的途径
雷电入侵一般分为直击雷和感应雷两种:
直击雷即带电云团直接击中地面,对该处物体所造成的放电现象; 直击雷一般是依据放电的原理,因此它一般危害的是高大的构筑物。
感 应雷一般依据电磁感应和电路原理,因此其危害范围广,几率高,几乎是,防不胜防。感应雷可沿空间电磁场传播,如果没有合理的金属屏蔽网,雷击电磁 脉冲几乎是的。感应雷可以沿进入建筑物的金属水管、金属气管、金属燃气管及金属构架传播,也可以沿进入建筑物的供电线路、电话线、视频射频线缆、 电脑网络金属线及各种控制信号金属线缆传播。
另外,引下线及作为引下线的建筑物内钢筋网也是感应雷的传播途径。
四、雷电的防护措施
防直击雷(也称外部防雷)方法
200年前,美国科学家富兰克林通过长期研究发明了避雷针,它利用放电原理,为人类防护直击雷的危害找到了安全屏障。现代直击雷设施的主要构造是:接闪器、引下线、接地网。
防感应雷(也称内部防雷)的方法
1.屏蔽:分为建筑物大屏蔽法拉第笼和小区间屏蔽---金属网屏蔽和金属材料屏蔽;
线缆穿金属管埋地屏蔽,两端接地,可使电涌电流降为30%。
2.分流:电源线路装设不少于三级的避雷器分级泄流;各信号线(金属)入口装设信号避雷器。
3.接地:所有避雷器下端接地。
4.防地电位反击-搭接;
当 直击雷通过避雷设施入地放电时,该入地点电位将急剧升高,如果该高电位引入时,将使设备、人员受到高电位差的危害,这就称为地电位反击。为防避地电位反击 的危害,采取的对策是等电位连接。即在室内作一等电位铜排与地网连接,将该处金属构架、电气设备金属外壳,避雷器接地端,金属管、槽外壳全部接到等电位铜 排上。
5、传导:装设避雷针、避雷带、线引导雷电下行入地;
6、其他防雷方法:躲避
通过时间及空间的调整,避开雷击:例:地形地貌的合理选择、雷击时间停用设备等。
7、消雷:利用火箭、消雷器等消除雷电产生;
综上所述,现代防雷技术措施可概括为躲避、等电位搭接、传导、分流、接地、屏蔽。