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《《安全常識(shí)-災(zāi)害防范》之直擊雷的防護(hù)措施.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、直擊雷的防護(hù)措施雷云對(duì)大地的電壓低則幾兆伏,高則數(shù)10MV甚至更高,雷云對(duì)大地一次閃擊放電的峰值電流平均約為30多KA,它的瞬時(shí)功率為109—1012W以上,由于瞬時(shí)功率很大,所以它的破壞力是相當(dāng)大的。大部分電子計(jì)算機(jī)機(jī)房都擁有微波天線,而微波天線一般是安置在機(jī)房所在建筑物的屋頂或制高點(diǎn)。在便于收發(fā)微波信號(hào)的同時(shí),也帶來(lái)易受直接雷的危害。所以對(duì)于機(jī)房微波天線必須慎重做好直擊雷的防范措施。到現(xiàn)在為止,防直擊雷都是采用避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷線作為接閃器,把雷電流接收下來(lái),然后通過(guò)良好的接地裝置迅速
2、而安全地把它送回大地。所有的避雷裝置都只是把雷擊的幾率和強(qiáng)度大大地降低,百分之百可靠的避雷裝置即使做出來(lái),造價(jià)也是十分昂貴的。常用的接閃裝置,如避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)等,它們都是用金屬做成,安裝在建筑物的最高點(diǎn),如屋脊或屋角等最易受雷擊的地方,避雷網(wǎng)是用金屬線造成的網(wǎng),架在建筑物頂部空間,然后用截面積足夠大的金屬物讓它與大地連接。當(dāng)高空出現(xiàn)雷云的時(shí)候,大地上由于靜電感應(yīng)作用,必然帶上與雷云相反的電荷,然而接閃設(shè)備(避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)等)都處于地面上建筑物的最高處與雷云的距離最近,
3、而且與大地有良好的電氣連接,所以它與大地有相同的電位,以致接閃設(shè)備附近空間電場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)比較大,比較容易吸引雷電先驅(qū),使主放電集中到它上面,因而在它附近尤其是比它低的物體受雷擊的幾率就大大減少。而接閃器被雷擊的幾率卻大大提高,所以就接閃器本身而言,它不但不能避免雷擊,相反是招來(lái)更多的雷擊,它以自身多受雷擊而使周圍免受雷擊。由于接閃器都與大地有良好的電氣連接,使大地積存的電荷能量迅速與雷云的電荷中和。這樣由雷擊而造成的過(guò)電壓的時(shí)間大大地縮短,雷擊危害性就大大減少。雷擊的時(shí)候,雷云通過(guò)接閃器向大地放電的過(guò)
4、程,可以近似用RC放電過(guò)程來(lái)模擬。因?yàn)榇蟮嘏c雷云之間相當(dāng)于一個(gè)充了電的電容器,如圖2—1所示。圖中雷云與大地之間的電容用電容器C表示,雷云內(nèi)部和雷電流通道的電阻用R1表示,接閃器和它與大地之間接地電阻(包括連接線的電阻和接地體的散流電阻,)R2表示。??圖2—1雷擊時(shí)的電氣原理由等效電路圖可知,雷擊時(shí)電流i與R及接閃器上的高電壓相互關(guān)系適合RC放電方程:iR?–UC=0(其中:R=R1+R2)式中:R1為雷云內(nèi)部和雷電流通道的電阻;R2為接閃器和它與大地之間的連接電阻。又因:I=-C·dUC/dt。
5、所以:RC·dUC/dt+UC=0解此微分方程得:UC=Ae-t/RC(a)由式(a)可知,當(dāng)t=0時(shí),A=UC為最大值,所以A就是剛剛發(fā)生閃擊那一瞬間接閃器對(duì)大地的電壓,也就是雷云對(duì)大地的電壓。并且R越小,UC衰減得越快,表示雷擊時(shí)散流得越快。雷電流源的電阻包括主放電通道的電阻,大約幾kΩ。如果我們把帶電的雷云當(dāng)作電源,接閃器到大地看作是負(fù)載。那么,放電時(shí),就相當(dāng)于一個(gè)有幾kΩ內(nèi)阻的電源,與一個(gè)僅有幾Ω接地電阻和少許引線的阻抗的負(fù)載連接(如圖2—1)這電源一般為幾MV到幾10MV,甚至更高。雷擊時(shí)
6、接閃器對(duì)大地的電壓就是雷云的電壓,在雷云內(nèi)阻(包括通道電阻)與接地電阻(包括引線電阻)的分壓,接地電阻越小,其分壓值越小,相對(duì)來(lái)講就越安全。所以,理論上要求避雷裝置接地電阻越小越好,但是如果要求做到接地電阻很小,勢(shì)必造價(jià)很高。工程上往往只要求做到足夠安全范圍即可。以上說(shuō)明避雷裝置必須有足夠可靠和足夠小接地電阻的接地裝置,否則它不但起不到避雷的作用,反而增加雷擊的危險(xiǎn)。需要指出的是,大氣變化是大規(guī)模的,雷云的發(fā)生也是大規(guī)模的,而且雷云的移動(dòng)受很多可變因素支配,很多條件是隨機(jī)的,因此認(rèn)為有了避雷裝置就萬(wàn)
7、無(wú)一失的想法是錯(cuò)誤的,避雷裝置只能大大減少被雷擊的可以有性。