防雷知識及電視監控系統防雷接地方法
雷電的產(chǎn)生、雷電的破壞、電涌的來(lái)源 、電涌容易損壞的電氣設備、電涌對計算機和其它敏感電氣設備的危害、雷擊保護的基本原則、雷電防護措施、電視監控系統防雷接地方法、選用避雷器的注意事項
1. 雷電的產(chǎn)生
人們通常把發(fā)生閃電的云稱(chēng)為雷雨云,其實(shí)有幾種云都與閃電有關(guān),如層積云、雨層云、積云、積雨云,最重要的則是積雨云,一般專(zhuān)業(yè)書(shū)中講的雷雨云就是指積雨云。
云的形成過(guò)程是空氣中的水汽經(jīng)由各種原因達到飽和或過(guò)飽和狀態(tài)而發(fā)生凝結的過(guò)程。使空氣中水汽達到飽和是形成云的一個(gè)必要條件,其主要方式有:
?。?) 水汽含量不變,空氣降溫冷卻;
?。?) 溫度不變,增加水汽含量;
?。?) 既增加水汽含量,又降低溫度。
但對云的形成來(lái)說(shuō),降溫過(guò)程是最主要的過(guò)程。而降溫冷卻過(guò)程中又以上升運動(dòng)而引起的降溫冷卻作用最為普遍。積雨云就是一種在強烈垂直對流過(guò)程中形成的云。由于地面吸收太陽(yáng)的輻射熱量遠大于空氣層,所以白天地面溫度升高較多,夏日這種升溫更為明顯,所以近地面的大氣的溫度由于熱傳導和熱輻射也跟著(zhù)升高,氣體溫度升高必然膨脹,密度減小,壓強也隨著(zhù)降低 ,根據力學(xué)原理它就要上升,上方的空氣層密度相對說(shuō)來(lái)就較大,就要下沉。熱氣流在上升過(guò)程中膨脹降壓,同時(shí)與高空低溫空氣進(jìn)行熱交換,于是上升氣團中的水汽凝結而出現霧滴,就形成了云。在強對流過(guò)程中,云中的霧 滴進(jìn)一步降溫,變成過(guò)冷水滴、冰晶或雪花,并隨高度逐漸增多。在凍結高度(-10攝氏度),由于過(guò)冷水大量?jì)鼋Y而釋放潛熱,使云頂突然向上發(fā)展,達到對流層頂附近后向水平方向鋪展,形成云砧,是積雨云的顯著(zhù)特征。
積雨云形成過(guò)程中,在大氣電場(chǎng)以及溫差起電效應、破碎起電效應的同時(shí)作用下,正負電荷分別在云的不同部位積聚。當電荷積聚到一定程度,就會(huì )在云與云之間或云與地之間發(fā)生放電,也就是人們平常所說(shuō)的"閃電"。
雷電以其巨大的破壞力給人類(lèi)、社會(huì )帶來(lái)了慘重的災難,尤其是近幾年來(lái),雷電災害頻繁發(fā)生,對國民經(jīng)濟。造成的危害日趨嚴重。我們應當加強防雷意識,與氣象部門(mén)積極合作,做好預防工作,將雷害損失降到最低限度。
2. 雷電的破壞
雷電的破壞主要是由于云層間或云和大地之間以及云和空氣間的電位差達到一定程度(25—30kV/cm)時(shí),所發(fā)生的猛烈放電現象?!?/P>
通常雷擊有三種形式,直擊雷、感應雷、球形雷。
直擊雷是帶電的云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現象。避雷針等裝置可將“直擊雷”產(chǎn)生的高電壓、強電流迅速引入大地,消除雷擊的影響,從而起到保護設施的作用。
感應雷是當直擊雷發(fā)生以后,云層帶電迅速消失,地面某些范圍由于散流電阻大,出現局部高電壓,或在直擊雷放電過(guò)程中,強大的脈沖電流對周?chē)膶Ь€(xiàn)或金屬物產(chǎn)生電磁感應發(fā)生高電壓、而發(fā)生閃擊現象的二次雷。雖然在避雷針的保護范圍內,物體可免遭直接雷擊,但“感應雷”可在電力、通信、網(wǎng)絡(luò )、衛星天線(xiàn)及有線(xiàn)電視等線(xiàn)纜上產(chǎn)生高壓感應和電流“浪涌”,并通過(guò)導線(xiàn)引入配電間、機房、辦公室和住宅等,使電源、通訊及電子設備不可避免地受到損害。因此,防止這些現代社會(huì )的雷害顯得十分緊迫和必要。
球形雷是球狀閃電的現象。
3. 電涌的來(lái)源
電涌可來(lái)自電氣裝置外部,也可來(lái)自電氣裝置內部,即來(lái)自電氣裝置內的電器設備。
來(lái)自外部的電涌 這種電涌由雷電或公用電網(wǎng)開(kāi)關(guān)的投切引起,這兩類(lèi)有害的電源擾動(dòng)都可擾亂計算機和微機信息處理系統的工作,引起停工或永久性設備損壞。
當云層上有電荷儲蓄,云層下表面產(chǎn)生極性相反的等量電荷時(shí),將引起雷電放電。其后的情況就像一個(gè)大電池組或一個(gè)大電容器的放電那樣,云層和地面間的電荷電位高達若干百萬(wàn)伏。發(fā)生雷擊時(shí)以若干千安設計的電流通過(guò)雷擊放電,經(jīng)過(guò)所有設備和大地返回云層,從而完成電的通路。不幸的是這個(gè)雷電通路常常取道重要或貴重的設備。電涌防護的關(guān)鍵概念是給雷電感應電流提供一個(gè)通向大地的短捷有效的通路。這樣雷電涌流將從設備外分流。 所示為設備處雷電流減少的情況。 大的雷擊電流值常被例舉應用,其實(shí)它發(fā)生的可能性很小。
來(lái)自?xún)炔康碾娪?來(lái)自?xún)炔康碾娪渴墙?jīng)常發(fā)生的,諸如來(lái)自空調機、空壓機、電弧焊機、電泵、電梯、開(kāi)關(guān)電源和其它一些感性負荷的電涌。例如一臺20hp的感應電動(dòng)機(線(xiàn)電壓230V,4級,Y結線(xiàn))在最大轉矩時(shí)每相具有約39J的儲存能量,當其標稱(chēng)方根值電流被截斷時(shí),它將產(chǎn)生瞬態(tài)過(guò)電壓。它經(jīng)常發(fā)生,和它自同一配電箱供電的其它負荷將因此易受損壞或工作失常。
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