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現代防雷技術

發布日期:2019-11-14 08:48:55新聞來源:瀏覽次數:

現代防雷技術是一項系統工程,包含外部防雷和內部防雷兩個方面。外部防雷既是對直擊雷的防護,由接閃器(接閃桿、接閃帶、接閃線、接閃網)、引下線、接地體,作用是接閃、泄放雷電流,通過該措施可將絕大部分雷電能量直接導入大地。內部防雷主要由屏蔽、等電位、過電壓保護和安全距離等組成,其作用是均衡系統電位,限制過電壓幅值。

簡介

現代防雷技術是一項系統工程,包含外部防雷和內部防雷兩個方面。外部防雷既是對直擊雷的防護,由接閃器(接閃桿、接閃帶、接閃線、接閃網)、引下線、接地體,作用是接閃、泄放雷電流,通過該措施可將絕大部分雷電能量直接導入大地。內部防雷主要由屏蔽、等電位、過電壓保護和安全距離等組成,其作用是均衡系統電位,限制過電壓幅值。[1] 

發展歷史

當人們了解雷本身也是一種電的現象后,就開始用科學的眼光來觀察這一自然現象,希望了解其規律以趨利避害。

接閃桿是早期的防雷裝置,其頂端高于被保護的建筑物,引導其周圍一定范圍的雷云向其放電,使得接閃桿較周圍的其他物體更易接受雷電閃擊,從而使建筑物得到保護。

接閃帶(網)是由接閃桿演化而來的,是在建筑物的屋脊和屋頂四周敷設的金屬導體,用于保護建筑物,其優點是敷設簡便、造價低。而且它在接閃后由相互連通的導體分流,再由多根引下線泄散雷電流,采用多根引下線的結果是使室內、室外設備上產生的過電壓降至最低。

法拉第籠型防雷方式則是利用建筑物結構鋼筋網格構成,可同時解決建筑物屏蔽和等電位等問題,極大地提高了建筑物防雷的可靠性。

電力高壓線通過架設架空地線獲得直擊雷保護后,與高壓線連接的發、配電設備仍然會被過電壓損壞,這都是由于雷電感應作用所致,為抑制導線中直擊或感應的電涌,人們發明了線路避雷器。[1] 

防雷設施原理

早期的線路避雷器是開放的空氣間隙。人們將一根導線的一端連在輸電線上,另一根導線的一端接地,兩根導線的另一端相隔一定距離構成空氣間隙的兩個電極,調節間隙距離可確定其擊穿電壓,擊穿電壓的設定應略高于輸電線的工作電壓,這樣當電路正常工作時,空氣間隙相當于開路,不會影響線路的正常工作。當雷電過電壓侵入時,空氣間隙被擊穿,過電壓被移位到很低的水平,過電流也通過空氣間隙泄放入地,實現了電涌保護器對線路的保護。半導體技術的發展為我們提供了防雷所需的新材料,比如穩壓管等,其伏-安特性是符合半導體線路防雷的要求,只是其通過雷電流的能力弱,使得普通的穩壓管不能直接用作電涌保護器。早期的半導體電涌保護器是以碳化硅材料做成的閥式避雷器,它具有與穩壓管相似的伏-安特性,但通過雷電流的能力很強。不過很快人們又發現了金屬氧化鋅材料,其伏-安特性更好,并具有響應時間快、通流容量大等許多優點。因此,目前普遍采用金屬氧化鋅等作為電涌保護器的非線性元件。

隨著通信技術的發展,又產生了許多用于通信線路的電涌保護器,由于受通信線路傳輸參數的約束,這一類電涌保護器要考慮分布電容和電感等影響傳輸參數的指標,但其防雷原理基本一致。[1] 

 


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