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1.接閃器
為使建筑物免遭宜擊雷破壞,在設(shè)計建筑物時一般設(shè)有獨立避雷針、構(gòu)架避雷針、避雷線、浪涌保護(hù)器保護(hù)。其結(jié)構(gòu)均分為接閃器、引下線和接地體,防雷原理相同。為了防止反擊,要求避雷針與被保護(hù)設(shè)備之間空中距離不小于5m,地中距離不小于3m。
獨立避雷針的保護(hù)范圍對地面為1.弘(針高),對超過針高一半的空間,其保護(hù)范圍只能從30‘、45‘、60’等不同角度考慮,井采用滾球法校核獨立避雷針的保護(hù)范圍。
避雷針是最早的接閃器,也是日前世界上公認(rèn)的最成熟的防直擊雷裝置。避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷線是避雷針的變形,其接閃原理是一致的。對避雷針的接閃原理的認(rèn)識是有一個發(fā)展過程的,現(xiàn)在的滾球法理論比較全面地解釋了接閃揣吸引雷電的各種現(xiàn)象,被國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)所采納.滾球法理論認(rèn)為接閃器的保護(hù)范圍是:半徑為只的球與接閃器、地面相切繞接閃器滾動一周所形成的陰影區(qū)域。R根據(jù)不同的防雷類別分別選為30、4s、60m。在保護(hù)范圍內(nèi)并不是沒有雷擊,只是雷擊能量較小,滾球半徑只越小,進(jìn)入保護(hù)范圍的雷擊能量也越小,也就是說接閃器的防雷效果越好。接閃器井非越高越好,超過60m的接閃22在技術(shù)上是沒有多大意義的。
理論上任何良好接地的金屬物體都可以作為接閃器,因此隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對接閃器的外形提出了更高的要求,希望能與漂亮的現(xiàn)代建筑相協(xié)調(diào),所以出現(xiàn)了一些形狀各異的接閃器,但其防雷原理并沒有改變。
2.消雷器
消雷器是國內(nèi)近年來影響非常大的防雷產(chǎn)品,它是希望改變接閃器的材料和形狀來產(chǎn)生電流,以綜合雷云中的電荷,讓雷云在消雷器的保護(hù)范圍內(nèi)無法建立起接閃所需的場強(qiáng),以達(dá)到消雷的目的。由于消雷器所聲稱的效果完全滿足了人們所希望的防雷效果,因此一段時間內(nèi)消雷罪風(fēng)靡國內(nèi)市場。后來國內(nèi)許多專家提出異議,認(rèn)為浪涌保護(hù)器的原理在技術(shù)上無法實現(xiàn),并在消雷器的理論上和實踐應(yīng)用上提出了大量例證,因此消雷器在國內(nèi)防雷學(xué)術(shù)界引起極大的爭論,編者認(rèn)為消雷器的理論和產(chǎn)品仍有待于進(jìn)一步的探討和實踐。
3.避雷界
雷電的主放電存在的時間極短,為;o—100/~s,主放電過程是逆著先導(dǎo)通道發(fā)展的,速度為光速的1/21—1/2,主放電的電流可達(dá)數(shù)十萬安,是全部雷電電流中最主要的部分。
主放電階段到達(dá)云端時就結(jié)束丁放電,然后云中的殘余電荷經(jīng)過主放電通道流下,此階段稱為余光階段,由于云中電阻較大,余光階段對應(yīng)的電流不大(約數(shù)日安),持續(xù)時間卻較長(o.03一{).15s)。由于云中可能同時存在幾個電荷中心,所以第一個電荷中心的上述放電完成之后,可能引起第二個、第三個中心向第‘通道放電。因此雷電往往是多重性的,每次放電相隔600~800f,s,放電的數(shù)目平均為2—3次。因此,雷擊危害的主要原因是電流大和快速的電流變化率。根據(jù)In:91312—1:1995的定義,供分析用的一次閃擊由下列雷擊組成:
(1)一個正或負(fù)極陛的首次雷擊。
(2)一個負(fù)極性的后續(xù)雷擊(首次以后的雷擊)。
(3)一個正或負(fù)極性的長時間雷擊。
由于遭雷擊的設(shè)備或線路上可能承載巨大的雷電流和快速的電流變化率的沖擊,在雷擊點附近的金屬導(dǎo)體中感應(yīng)產(chǎn)牛瞬態(tài)電壓,由于雷電流的幅值大、變化速率快,其感應(yīng)產(chǎn)生的瞬態(tài)電壓的峰值是極高的。其瞬態(tài)電壓幅值與雷電流幅值成正比,與雷電流變化率成正比,與雷擊點距離成反比。
避雷器的作用就是在最短的時間(納秒級)內(nèi)將被保護(hù)線路連入等電位系統(tǒng),使設(shè)備各端口等電位,同時將線路上固雷擊而產(chǎn)生的大量脈沖能量短路泄放到大地,故避雷器的電流泄放能力大小將直接影響對線路的保護(hù)能力。
目前,用于對避雷器閃放電流測試的波形主要有10/350、8/80、8/20,其波形如圖2—9所示。圖2—9巾的波形①為10/350~s閃電測試波形;波形②為8/80~s閃電測試波形;波形③為8/20~s閃電測試波形。在放電電流值相同的情況下,避雷器放電所釋放的能力10/3509s波形是8/20~s波形的200倍。
出自:浪涌保護(hù)器