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根據(jù)前三章對(duì)雷電發(fā)生前和放電時(shí)刻空間電場(chǎng)變化過程十避雷引與被保護(hù)沒備之間角色改變的描述和分析,提川一個(gè)穩(wěn)定且有效的接閃鼎在各種氣象條件和K期運(yùn)行情況卜必須同時(shí)滿足的兩個(gè)基本條件:
(1)在雷電場(chǎng)建立的整個(gè)過程中,浪涌保護(hù)器接閃非的對(duì)外表現(xiàn)應(yīng)該是一個(gè)大尺寸的物體,并不會(huì)持續(xù)產(chǎn)十電暈放電;即不能呈現(xiàn)小自我保護(hù)的表現(xiàn)。
(1)在雷電下行過程時(shí),接閃器的對(duì)外表現(xiàn)應(yīng)該是一個(gè)尖端,并能首先產(chǎn)生上行先導(dǎo)放電。
從這兩個(gè)條什可以看出,既要求為大尺寸,又要有尖端,很明品,這是一對(duì)矛盾,現(xiàn)代的雷電防護(hù)研究主要工作之一就是要解決這對(duì)矛盾。這兩個(gè)要求也是互助的,沒有電暈,沒有高濃度
的空間電荷阻擋.所發(fā)出的先導(dǎo)也才能成為有效先導(dǎo);越早發(fā)小上行有效先導(dǎo),防雷器才能使周鬧環(huán)境巾其他物體的電暈電荷量減少,更有助于先導(dǎo)的有效形成。
避雷針作為一個(gè)保護(hù)者,與被保護(hù)者之間的關(guān)系是非常微妙的,它們之間的關(guān)系是可以轉(zhuǎn)換的,其關(guān)鍵所在就是空間電荷的小現(xiàn)。保護(hù)者一旦浪涌保護(hù)器現(xiàn)門我保護(hù),被保護(hù)者將會(huì)樁推到危險(xiǎn)中。出現(xiàn)持續(xù)電暈放電的保護(hù)裝置是不能穩(wěn)定接叫的。這種電暈放電現(xiàn)象是自然界自我保護(hù)能力的體現(xiàn),不應(yīng)該小現(xiàn)在保護(hù)裝置上。
富蘭克林避雷針沒能滿足上述(1)中的要求,小現(xiàn)電暈后呈現(xiàn)小大尺寸物體表現(xiàn),也就無法滿足上述(2)小的要求,表現(xiàn)小引雷不接雷的狀況:其內(nèi)在原I爿就是針前空間電荷現(xiàn)實(shí)存在,而人們都沒有注意到它的存在;從數(shù)學(xué)卜臥,是由于錯(cuò)誤地將拉普拉斯方程應(yīng)用到邊界條件以外的區(qū)域造成的:
當(dāng)然這種失效問題還存在廠超高壓線路的架空地線、建筑物頂部的避雷帶、避雷針上
大尺寸球體作為接閃器雖然滿足(])的要求,但不能滿足(2)的要求;幾接閃概率取決于周圍的被保護(hù)物體小是否有尖端光丁球體產(chǎn)生上行迎擊先導(dǎo),所以,其穩(wěn)定性不可靠。
20年前曾熱議的消雷鼎足一種電暈史早的避雷引,既不滿以卜的富蘭克林避雷針及其類似裝置,被證明存在著漏洞,浪涌保護(hù)器除了理論l:的問題外,測(cè)姑手段和試驗(yàn)方法也出現(xiàn)不足和差錯(cuò)。從現(xiàn)代試驗(yàn)科學(xué)看,理論上的漏洞可以用試驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)和證明。遺憾的是試驗(yàn)方法也㈩廠問題,沒有真實(shí)地模擬大氣條件下雷電產(chǎn)生、發(fā)展、結(jié)束的傘過程:
近年來,已有一躬試驗(yàn)室采川直流迭加¨擊的聯(lián)合試驗(yàn),同時(shí)模擬雷電發(fā)生前宙云場(chǎng)的建立和雷電下行過程,優(yōu)化了檢驗(yàn)條件。但作為保護(hù)裝置的核心,必須建立科學(xué)的檢驗(yàn)方法和必要檢驗(yàn)設(shè)備。