一、雷電的產生原理
我們所居住的地球是一個帶有5萬庫侖負電荷的球體,天空中帶有不同電荷的云團接近,或云團與地面電荷極性不同且距離足夠近時,就會發生擊穿放電現象。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---雷電就發生了。
二、雷電的危害性
雷擊以其電熱效應、電磁效應、化學效應及機械力效應的瞬間爆發,造成對人、設備和建筑物等的巨大破壞。據粗略統計:每年死于雷害的在3000人以上,直接財產損失超過10億美元。現代信息技術的發展,電子技術高度集成化,給人類文明帶來了無限的前景。但是感應雷高電位侵入構成對電子設備的巨大危害。這就對防雷技術提出了嶄新的課題。
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,生物學上許多生命起源的假說,都與雷電有關。還開創了人類使用火的文明史,由于雷電現象而引起火的產生,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雷兩種:
直擊雷即帶電云團直接擊中地面,對該處物體所造成的放電現象; 直擊雷一般是依據放電的原理,因此它一般危害的是高大的構筑物。
感 應雷一般依據電磁感應和電路原理,因此其危害范圍廣,幾率高,幾乎是,防不勝防。感應雷可沿空間電磁場傳播,如果沒有合理的金屬屏蔽網,雷擊電磁 脈沖幾乎是的。感應雷可以沿進入建筑物的金屬水管、金屬氣管、金屬燃氣管及金屬構架傳播,也可以沿進入建筑物的供電線路、電話線、視頻射頻線纜、 電腦網絡金屬線及各種控制信號金屬線纜傳播。
另外,引下線及作為引下線的建筑物內鋼筋網也是感應雷的傳播途徑。
四、雷電的防護措施
防直擊雷(也稱外部防雷)方法
200年前,美國科學家富蘭克林通過長期研究發明了避雷針,它利用放電原理,為人類防護直擊雷的危害找到了安全屏障。現代直擊雷設施的主要構造是:接閃器、引下線、接地網。
防感應雷(也稱內部防雷)的方法
1.屏蔽:分為建筑物大屏蔽法拉第籠和小區間屏蔽---金屬網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:電源線路裝設不少于三級的避雷器分級泄流;各信號線(金屬)入口裝設信號避雷器。
3.接地:所有避雷器下端接地。
4.防地電位反擊-搭接;
當 直擊雷通過避雷設施入地放電時,該入地點電位將急劇升高,如果該高電位引入時,將使設備、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,采取的對策是等電位連接。即在室內作一等電位銅排與地網連接,將該處金屬構架、電氣設備金屬外殼,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:裝設避雷針、避雷帶、線引導雷電下行入地;
6、其他防雷方法:躲避
通過時間及空間的調整,避開雷擊:例:地形地貌的合理選擇、雷擊時間停用設備等。
7、消雷:利用火箭、消雷器等消除雷電產生;
綜上所述,現代防雷技術措施可概括為躲避、等電位搭接、傳導、分流、接地、屏蔽。