物理科普文章中的防雷方法
一、几种防雷方法
1,直击雷雷雨云防护
对于直击雷,可以使用避雷针,其结构如图所示:避雷针由三部分组成:顶部称为受电端,中部为导线,下部为接地体。当雷雨云靠近避雷针时,会感应出大量不同的电荷,通过导线和接收端释放到空气中,中和雷雨云中的电荷,减弱雷雨云的电场强度,从而达到防雷的目的。如果接收端是直击雷,避雷针可以将雷电流引入大地,从而起到保护作用。
2、感应雷的防护
为防止感应雷对供电线路、输电电缆、架空天线和高层导电线路建筑物的损害,可在线路上安装碳化硅阀式避雷器或金属氧化物(如氧化锌)避雷器,如图所示;对于高层建筑,建筑内的金属设施可共同接地;对于非金属屋顶,可安装金属防护网并可靠接地。虽然这些措施是有效的,但有时雷击是不可避免的。关键原因在于接地电阻的存在。雷击电接地体流经接地电阻产生高电压,仍能破坏设备,防雷效果不理想。现在随着社会的进步,特别是电子技术的飞速发展,防雷技术也在不断的改进和提高。避雷器的生产厂家越来越多,各种类型的新型避雷器不断问世。等电位避雷器就是其中之一。
第二,虽然目前国内的防雷技术很多,但原理不外乎三种防雷方式。
一、通断避雷器采用断开方式,在雷击时能快速断开电源,保护设备。优点:工程简单。缺点:雷击时间很短(以纳秒计算),有时来不及完全断开。雷电脉冲电流对电气设备造成了重创,同时人们今天的生活和工作不允许随意切断电气设备;所以缺点非常明显,防雷不能更好,效果可想而知。所以会逐步投入使用。
二、接地避雷器采用对地漏电方式。原理:将雷电流直接引入大地,防止电器被雷击,但需要完善的埋地工程。优点:雷电可以完全放电。缺点:会给高层建筑的住户带来很大的施工不便,或者安装在放电不太理想的地方,比如山地、黄土,在这种环境下释放雷电的效果也不理想,时间长了会被腐蚀。没有人会经常检查地线有没有被腐蚀,有时候环境也不允许。要达到国家标准(电阻≤4欧姆),完全合格的成本几乎是避雷器本身成本的几倍甚至几十倍。地线没有做好,就无法起到防雷的作用,雷电会直接损坏设备。如果有一个能同时解决以上缺点的就非常理想了。
第三,等电位避雷器
盛蕾HL-20K防雷系列是我公司根据高压输变电检修工作人员穿着导电性能良好的专用工作服,能在数万伏避雷器上带电工作而不被电击的等电位原理,研制生产的新型等电位避雷器。
1、等电位避雷器的主要优点:
a、防雷效果与接地无关。由于避雷器采用了“等电位”处理技术,其防雷效果与设备是否接地无关,避免了安装传统避雷器时接地的麻烦。因此,安装简单,使用方便。
延长电气设备的使用寿命。
接地虽然电器没有被雷电损坏,但雷电脉冲长时间冲击电器,会损坏各种元器件的电气性能,影响电视机、电脑等设备的使用寿命。等电位避雷器安装后,电气设备的保护应做到忠实可靠。
c,虽然身体小,但是防护装备很干练。
电器在巨大的雷电流作用下,设备或元件发热而损坏。加热的能量与电阻、电流和作用时间成正比。虽然雷击时电流很大,但防雷内阻很少使用很长时间(8~20微秒)且发热量也很小,所以能保护设备,自身不会受损。除此之外,由于避雷器是电流型的,只要不超过避雷器所能承受的最大电流,它就能承受很高的雷击电压,哪怕雷击电压是几万伏甚至更高。
D.电源。信号通道同时防雷,一举两得,免维护,阻燃防爆。
e、具有自动诊断、修改和修复内部故障的功能。
F.安全警告功能:当避雷器完全损坏时,它不会输出任何电流来警告不能再使用。这种报警功能在其他避雷器中是没有的。