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“易敵雷”要等到這個電場強度到達時再動作,能行嗎?!对O計原理》缺乏起碼的大氣放電知識。4.2關于掄先時間的試驗《設計原理》定義的“啟動掄先時間DT”為:DT=TSR-TESETSR與TESE分別為普通避雷針和“易敵雷”防雷器的“上行先導電荷連續傳播的平均時間”。
在這里,《設計原理》所要說的是“易敵雷”防雷器比普通避雷針的“上行先導電荷連續傳播的平均時間”短,這個短的時間差就是所謂的“掄先時間”。這里《設計原理》所用的術語多么別扭,不僅一般的用戶看不懂,就是專業人員也感到納悶和新奇。
直到閱讀了它的全部試驗資料才知,其實,所謂“上行先導電荷連續傳播時間”,用專業術語說,就是沖擊放電的擊穿時間(timetobreakdown)。避雷針的工作原理是什么嗎。避雷針對于大家來說都不陌生,基本上每家每戶樓頂上都會有一根避雷針,可是避雷針如何避雷。
我們都知道雷雨天氣的閃電具有非常大的破壞性,當閃電通過不良導體時會產生巨大的電流,釋放出極大的熱量,避雷針是十八世紀富蘭克林設計的,可以用來一些電荷保護建筑物,同時還保證產生的巨大電流可以通過避雷針的導電通道良好地排入大地。
雷電是一種大氣的劇烈放電現象,在雷雨天氣時,天上的積雨云層的形成和發展過程中,云層的下部會積累大量的負電荷,而大地是帶正電荷的,這樣建立的電場會將云中的電子推向大地,強烈的作用會時中間的空氣發生電離,當電壓積累到一定強度,就會放出閃電,形狀常見的有支裝,條狀,還有少數球狀閃電。
用于電涌保護器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等。一、SPD的分類:1.電涌保護器按工作原理分:(1)開關型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現為高阻抗,但一旦響應雷電瞬時過電壓時,其阻抗就突變為低值,允許雷電流通過。
(2)限壓型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時為高阻擾,但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會不斷減小,其電流電壓特性為強烈非線性。(3)分流型或扼流型分流型:與被保護的設備并聯,對雷電脈沖呈現為低阻抗,而對正常工作頻率呈現為高阻抗。
2.電涌保護器的類型和結構按不同的用途有所不同,但它至少應包含一個非線性電壓限制元件。按用途分:(1)電源保護器:交流電源保護器、直流電源保護器、開關電源保護器等。(2)號保護器:低頻號保護器、高頻號保護器、天饋保護器等。
電涌的來源有兩類:外部電涌和內部電涌。外部電涌主要來源于雷電,另一個來源是電網中開關操作等在電力線路上產生的過電壓。內部電涌:經研究發現,低壓電源線上88%的電涌產生于建筑物內部設備,如:空調、電梯、電焊機、空氣壓縮機和其它感應性負荷。
根據統計,在美國:由于電涌給各行業造成的停產、時間的損失、設備維修、過早地更換設備等直接損失每年高達260億美金,在中國,據有關統計,在保修期內出現問題的電氣產品中,有63%是由于電涌產生的。麥克風線路的標準號大值通常為5.5Vp-p,大頻率低于10kHz。
在該頻率下,不需要考慮抑制器的電容量。存在ESD電氣危害。解決方案說明:如左圖所示,可使用分立式多層壓敏電阻,以便靈活布局。由于音頻號具有模擬屬性,因此建議僅在號負值為-0.5V或更小時使用單級瞬態抑制二極管陣列,因為它們可在量值較大時削減音頻號的負值。
4.1關于吸收和儲存大氣電場能量《設計原理》第3.3.3節“易敵雷研究的理論基礎及原理描述”中這樣寫道:“當風暴降臨時,裝置通過底部電極吸收大氣電場中能量并儲存于其內部的電子線路,當電荷充電到一定程度時,通過其上部電極放電,在其尖端周圍形成強的云層電荷相反的離子層。
……易敵雷的這種強的電離放電產生向上的發射的提前先導……?!毙枰赋?,大氣靜電場的能量密度是很低的。例如,在雷擊即將發生前的電場強度40kV/m時,空間大氣電場的能量密度僅為4′10-9焦爾/cm3。我們知道,一個金屬物體放入靜電場中時,將使原有的電場畸變。
并且,由于金屬的導電性和表面的等位性,在金屬體內的電場強度恒等于零。要想借助“易敵雷”的底部電極,在被動的沒有外力做功的條件下,吸收大氣靜電場的能量并將其儲存起來,積累到所需要的數量,并不斷地利用這個能量產生火花放電,從原理上說,是不成立的,不可能的。
《設計原理》還說:“當其電子裝置中的充電電場梯度,即dv(電場變化量)/dt(時間間隔)達到某一定比率時,電離放電并形成向上先導,……‘引雷’是有條件的,在dv/dt達到某個確定比例才發生,此時的電場強度達到kV/m。
如果我們能設計出一種機械,或一種電子線路,在外力不做功的條件下,吸收靜電場能量并將其濃縮和儲存起來,用于實際,那無異于制造了一臺永動機。致于要借助這個儲存的能量,產生向上先導,更是無稽之談。”在這里,《設計原理》將dv/dt說成是電場梯度,這是概念上的或本質上的錯誤。
dv/dt不是電場梯度,而是電壓隨時間的變化率,它不是能量,不能“充電”入某個電子裝置?!对O計原理》說的引雷時的條件是“電場強度達到400—500kV/m”。試問,是哪里的電場達到這個值。需要指出,空間電場強度遠未達到這個數值之前,雷電放電就形成了。
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當屋面裝有金屬旗桿或金屬柱時,均應與避雷帶或避雷網連接起來。避雷網是接近全保護的一種防雷籠網是籠罩著整個防雷籠網是籠罩著整個物的金屬籠,它是利用建筑結構配筋所形成的籠作接閃器,對于雷電它能起到均壓和屏蔽作用。
接閃時,籠網上出現高電位,籠內空間的電場強度為零,籠上各處電位相等,形成一個等電位體,使籠內人身和設備都被保護。對于預制大板和現澆大板結構的建筑,網格較小,是理想的籠網,而框架結構建筑,則屬于大格籠網,雖不如預制大板和現澆大板籠網嚴密,但一般民用建筑的柱間距離都在7.5m以內,所以也是的。
利用建筑物結構配筋形成的籠網來保護建筑,既經濟又不損壞建筑物的美觀。(6)在易受浪涌沖擊的電路中應選用碳膜電阻,不要使用耐沖能力較差的金屬膜電阻.接地體不應該在回填垃圾、灰渣等地帶埋設,還應遠離由于高溫影響使土壤電阻率升高的地方。
接地體埋設后,應將回填土分層夯實。2.保護元件應具備的特性它是由相互離開的一對冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體(Ar)的玻璃管或陶瓷管內組成的。為了提高放電管的觸發概率,在放電管內還有助觸發劑。這種充氣放電管有二極型的,也有三極型的,為滿足接地電阻的要求,垂直埋設的接地體常不只1根,用水平埋設的扁鋼將它們連接起來,所采用扁鋼的截面不小于100mm2,扁鋼厚度不小于4mm。
其中在TN系統中又分為:TN-C、TN-S、TN-C-S等三種保護接地方式。防止反擊的措施有兩種。一種是將建筑物的金屬物體(含鋼筋)與防雷裝置的接閃器、引下線分隔開,并且保持一定的距離。另一種是,當防雷裝置不易與建筑物內的鋼筋、金屬管道分隔開時,則將建筑物內的金屬管道系統,在其主干管道外與靠近的防雷裝置相連接,有條件時,宜將建筑物每層的鋼筋與所有的防雷引下線連接。
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