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雷云對大地的電壓低則幾百萬伏,高則數千萬伏,甚至更高,雷云對大地一次閃擊放電的峰值電流平均為30多千安,它的瞬時功率很高,由于瞬時功率很大,所以它的破壞力是相當大的。
到現在為止.直擊雷的防護都是采用避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網作為接閃器,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、避雷網等,它們都是用金屬做成,安裝在建筑物的高點,如屋脊或尾角等易受雷擊的地方。避雷網是用金屬線、帶做成的網格,架在建筑物頂部空間或者利用建筑物屋面板筋連接成網格狀,然后與大地可靠地連接。
當高空出現雷云的時候,大地上由于靜電感應作用,必然帶上與雷云相反的電荷,然而接閃設備(避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網等)都處于地面上建筑物的高處.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、以致接閃設備附近空間電場強度相對比較大.比較容易吸引需電先導,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間大大地縮短.雷擊危害性就
大大減少。
雷擊的時候,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。因為大地和雷云之間相當于一個充了電的電容器,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,雷擊時電流i與R及接閃器上的高電壓相互關系適合
RC放電方程:
iR-Uc=0
R=R1+R2
式中:R1-雷云內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作電源,接閃器到大地看作是負載。那么,放電的時候就相當于一個有幾千歐內阻的電源,與一個僅有幾歐接地電阻和少許引線的阻抗的負載連接(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。雷擊時接閃器對大地的電壓就是雷云的電壓,在雷云內阻(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,相對來講就越。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,勢必造價很高。工程上往往只要求做到足夠的范圍即可。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。
需要指出的是,大氣變化是大規模的,雷云的發生也是大規模的,而且雷云的移動受很多可變因素支配.很多條件是隨機的,因此,認為有了避雷裝置就萬無一失的想法是錯誤的。避雷裝置只能大大地減少被雷擊的可能性。
(a)雷擊時雷云與大地的示意圖
(b)雷擊時的等效電路圖
圖1.5 雷擊時的電氣原理圖
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一、防雷插座的原理防雷插座原理是應用避或壓敏電阻這樣的瞬變電壓吸收器并在輸入線之間,平常表現為一個無限大阻抗;當瞬變電壓發生的時候,該器件阻抗迅速降低,將瞬變能量進行轉移,保護內部用電設備。1、防雷插座的好處● 防雷插座適用于設備端末級電源過壓保護。● 防雷插座殘壓低,通流容量大。● 共模、差模保護。● 安裝方便,使用簡單。● 內置10A過載保護器,具備短路保護功能,不會因為超負荷而發生火災。2、使用防雷注意插座的注意事項:(1).防雷插座負載功率不能超過防雷插座的額定功率。(2).防雷插座的接地端子與插頭地線E端已連通。(3).與防雷插座相連的插座地線端接地符合要求時,將防雷插座的插頭直接插入即可;否則,必須將防雷插座的接地端子與地網連接后才能使用。為了達到更好的防雷效果,建議將防雷插座的接地端子與地網可靠連接。(4).防雷插座在使用期間,應定期檢測并查看指示燈工作狀態是否正常。二、為何要選擇電源防雷插座防雷插座主要是防止感應雷浪涌侵入,浪涌也叫突波,顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。本質上講,浪涌是發生在僅僅幾百萬分之一秒時間內的一種劇烈脈沖,。可能引起浪涌的原因有:感應雷、重型設備、短路、電源切換或大型發動機。而含有浪涌阻絕裝置的防雷插座可以有效地吸收突發的巨大能量,以保護連接設備免于受損。防雷插座是一種為各種終端設備提供D級防護的防雷裝置。當電氣回路中因為外界的干擾突然產生尖峰電流或者電壓時,防雷插座在極短的時間內導通分流,從而避免浪涌對設備的損害.
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