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大气过电压的产生及防护措施

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:大气过电压产生的原因,是雷云放电引起的。静电感应是雷云放电前在地面凸出物的顶部感应出大量异性电荷,在雷云放电后,这些电荷顿时失去雷云电荷的吸引,从而在凸出物顶部与大地间产生很高电压,电荷以极高的速度流回大地。直接雷和感应雷伴随出现的高电压和极大电流,具有很大的破坏作用,往往造成严重事故和灾害。一般根据不同保护对象的危险程度和重要性,对直击雷、感应雷和雷电侵入波采取相应的防护措施。

大气过电压的产生及防护措施

大气过电压产生的原因,是雷云放电引起的。大气中和云层中主要是各种状态的水(包括水蒸气小水滴等),受到强烈气流的吹袭,分裂成一些小水滴和大水滴。实验证明较大些的水滴带正电荷而下降、较小水滴带负电荷而上升或后者被气流携走,于是云就由于电荷的分离而各带有不同极性的电荷形成雷云。雷云所带的电荷越多,它的电压就越高,雷云中的电荷分布并不均匀,而是形成许多堆积区,因而无论是在云中或是在云对地之间,电场强度都不是处处相同。当雷云中电荷密集处的电场达到25~30kV/cm时,两块雷云之间的空气绝缘被击穿,发生剧烈的放电,使正负电荷互相复合中和,从而出现闪电。由于雷电流很大,放电时会产生很高的温度,使周围的空气猛烈膨胀振动,发出雷声

有时雷云很低,周围又没有带异性的雷云,就在地面凸出物上感应出异性电荷,继之造成与地面凸出物之间放电,这就是通常所说的直接雷。

在雷云放电的附近,还有雷电感应,称为感应雷,它又分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是雷云放电前在地面凸出物的顶部感应出大量异性电荷,在雷云放电后,这些电荷顿时失去雷云电荷的吸引,从而在凸出物顶部与大地间产生很高电压,电荷以极高的速度流回大地。电磁感应是雷击发生时,巨大的雷电流在周围空间产生强大电磁场,这种电磁场也会在附近的金属导体上感应出很高的电压。

直接雷和感应雷伴随出现的高电压和极大电流,具有很大的破坏作用,往往造成严重事故和灾害。

雷电的冲击电压达数十到数百万伏,能毁坏电气设备的绝缘,绝缘损坏后会引起设备短路和放电火花,还有可能引起火灾和爆炸事故;在雷电流通路上产生极高的对地电压在流入点周围产生的强电场,还有可能导致人身触电伤亡事故等。伴随着雷电的放电,还有热的破坏作用,主要表现在巨大的雷电流通过导体,在极短的时间内转换成大量的热能,造成易燃品的燃烧,金属熔化飞溅而引起火灾或爆炸。如果雷击在易燃物上,更容易引起火灾。此外,雷电的静电作用力和电磁电动力也具有很强的破坏作用。(www.xing528.com)

雷电的防护包括电力系统的防雷和建筑物与其他构筑设施的防雷。一般根据不同保护对象的危险程度和重要性,对直击雷、感应雷和雷电侵入波采取相应的防护措施。直击雷的主要防护措施有:避雷针、避雷线、避雷网和避雷带。

感应雷(特别是静电感应)的防护措施,在电力系统中应当与其他过电压同样考虑。在建筑物和构筑物中,主要应考虑放电火花引起的爆炸和火灾事故。通常将建筑物内的金属设备的外壳、金属管道、结构钢筋等接地,其接地装置的接地电阻不应大于5~10Ω。

雷电侵入波防护的主要措施:在被保护物的引入端装避雷器

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