一、雷電的產(chǎn)生原理
我們所居住的地球是一個(gè)帶有5萬庫侖負(fù)電荷的球體,天空中帶有不同電荷的云團(tuán)接近,或云團(tuán)與地面電荷極性不同且距離足夠近時(shí),就會(huì)發(fā)生擊穿放電現(xiàn)象。伴隨著雷霆萬鈞的轟鳴和撕裂長空的閃電,一次次大自然的壯觀景色---雷電就發(fā)生了。
二、雷電的危害性
雷擊以其電熱效應(yīng)、電磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)及機(jī)械力效應(yīng)的瞬間爆發(fā),造成對(duì)人、設(shè)備和建筑物等的巨大破壞。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì):每年死于雷害的在3000人以上,直接財(cái)產(chǎn)損失超過10億美元。現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,電子技術(shù)高度集成化,給人類文明帶來了無限的前景。但是感應(yīng)雷高電位侵入構(gòu)成對(duì)電子設(shè)備的巨大危害。這就對(duì)防雷技術(shù)提出了嶄新的課題。
但是,就象所有事物都具有兩面性一樣,雷電也有其不可替代的重大作用:
雷電孕育了地球的生命,生物學(xué)上許多生命起源的假說,都與雷電有關(guān)。還開創(chuàng)了人類使用火的文明史,由于雷電現(xiàn)象而引起火的產(chǎn)生,人類從此告別了茹毛飲血的野蠻生活;
三、雷電入侵的途徑
雷電入侵一般分為直擊雷和感應(yīng)雷兩種:
直擊雷即帶電云團(tuán)直接擊中地面,對(duì)該處物體所造成的放電現(xiàn)象; 直擊雷一般是依據(jù)放電的原理,因此它一般危害的是高大的構(gòu)筑物。
感 應(yīng)雷一般依據(jù)電磁感應(yīng)和電路原理,因此其危害范圍廣,幾率高,幾乎是,防不勝防。感應(yīng)雷可沿空間電磁場傳播,如果沒有合理的金屬屏蔽網(wǎng),雷擊電磁 脈沖幾乎是的。感應(yīng)雷可以沿進(jìn)入建筑物的金屬水管、金屬氣管、金屬燃?xì)夤芗敖饘贅?gòu)架傳播,也可以沿進(jìn)入建筑物的供電線路、電話線、視頻射頻線纜、 電腦網(wǎng)絡(luò)金屬線及各種控制信號(hào)金屬線纜傳播。
另外,引下線及作為引下線的建筑物內(nèi)鋼筋網(wǎng)也是感應(yīng)雷的傳播途徑。
四、雷電的防護(hù)措施
防直擊雷(也稱外部防雷)方法
200年前,美國科學(xué)家富蘭克林通過長期研究發(fā)明了避雷針,它利用放電原理,為人類防護(hù)直擊雷的危害找到了安全屏障。現(xiàn)代直擊雷設(shè)施的主要構(gòu)造是:接閃器、引下線、接地網(wǎng)。
防感應(yīng)雷(也稱內(nèi)部防雷)的方法
1.屏蔽:分為建筑物大屏蔽法拉第籠和小區(qū)間屏蔽---金屬網(wǎng)屏蔽和金屬材料屏蔽;
線纜穿金屬管埋地屏蔽,兩端接地,可使電涌電流降為30%。
2.分流:電源線路裝設(shè)不少于三級(jí)的避雷器分級(jí)泄流;各信號(hào)線(金屬)入口裝設(shè)信號(hào)避雷器。
3.接地:所有避雷器下端接地。
4.防地電位反擊-搭接;
當(dāng) 直擊雷通過避雷設(shè)施入地放電時(shí),該入地點(diǎn)電位將急劇升高,如果該高電位引入時(shí),將使設(shè)備、人員受到高電位差的危害,這就稱為地電位反擊。為防避地電位反擊 的危害,采取的對(duì)策是等電位連接。即在室內(nèi)作一等電位銅排與地網(wǎng)連接,將該處金屬構(gòu)架、電氣設(shè)備金屬外殼,避雷器接地端,金屬管、槽外殼全部接到等電位銅 排上。
5、傳導(dǎo):裝設(shè)避雷針、避雷帶、線引導(dǎo)雷電下行入地;
6、其他防雷方法:躲避
通過時(shí)間及空間的調(diào)整,避開雷擊:例:地形地貌的合理選擇、雷擊時(shí)間停用設(shè)備等。
7、消雷:利用火箭、消雷器等消除雷電產(chǎn)生;
綜上所述,現(xiàn)代防雷技術(shù)措施可概括為躲避、等電位搭接、傳導(dǎo)、分流、接地、屏蔽。