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直击雷是带电云层(雷云)与建筑物、其它物体、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象,并由此伴随而产生的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用。直击雷的电压峰值通常可达几万伏甚至几百万伏,电流峰值可达几十KA乃至几百KA,其之所以破坏性很强,主要原因是雷云所蕴藏的能量在极短的时间(其持续时间通常只有几us到几百us)就释放出来,从瞬间功率来讲,是巨大的。直击雷(Direct Lightning Flash)是直接击在建筑物或防雷装置上的闪电。

直击雷的危害

雷电会直接损害电气设备和电子设备。数十乃至一、二百千安的雷电冲击电流,具有巨大的电磁效应、热效应和机械效应。雷电冲击电流流过被击物体形成幅值很高的冲击电压波,使电气设备绝缘破坏;冲击电流的电动力作用,使被击物体炸裂;冲击电流使导线等导线等金属物体温度突然升高,以致熔断炸裂;冲击熔断破坏。其中以第一种情况的破坏性最大,也是我们主要关注的问题。

大气中带有电荷的雷云对地电压可高达几亿伏。雷云同地面凸出物之间的电场强度达到空气的击穿强度时,就会产生直击雷。

直击雷的电压峰值通常可达几万伏甚至几百万伏,电流峰值可达几十KA乃至几百KA,其之所以破坏性很强,主要原因是雷云所蕴藏的能量在极短的时间(其持续时间通常只有几us到几百us)就释放出来,从瞬间功率来讲,是巨大的。

雷电的危害

雷电会直接损害电气设备和电子设备。数十乃至一、二百千安的雷电冲击电流,具有巨大的电磁效应、热效应和机械效应。雷电冲击电流流过被击物体形成幅值很高的冲击电压波,使电气设备绝缘破坏;冲击电流的电动力作用,使被击物体炸裂;冲击电流使导线等导线等金属物体温度突然升高,以致熔断炸裂;冲击熔断破坏。其中以第一种情况的破坏性最大,也是我们主要关注的问题。

直击雷的危害主要是:电效应破坏、热效应破坏和机械效应破坏。

(1)电效应破坏

电性质的破坏作用,表现在雷击形成的数十万乃至数百万伏的冲击电压,产生过电压作用,可击穿电气设备的绝缘,烧断电线而发生短路放电,其放电火花、电弧可能造成火灾或爆炸;绝缘的损坏,还会造成高压窜入低压和设备漏电的隐患,可能引起严重的触电事故;巨大的雷电流流入地下,会在雷击点接地周围的5~10m范围内形成极高的电压,可直接导致接地电压和跨步电压的触电事故。

(2)热效应破坏

热性质的破坏作用,表现在巨大的雷电流通过导体时,在极短的时间内转换出大量的热量,高温作用造成易燃品燃烧或金属熔化、飞溅而引起火灾或爆炸。如果直接雷击在易燃物上,更容易引起大面积的火灾。

每次雷击有三四个冲击至数十个冲击。一次直击雷的全部放电时间一般不超过500ms。

直击雷的每一次放电过程分为先导放电、主放电和余光。先导放电是从雷云向大地发展的不太明亮的一种放电。当先导放电接近大地时,立即从大地向雷云发展成极明亮的主放电。主放电后有微弱的余光。大约有50%的直击雷有重复放电的性质。平均每次雷击有三、四个冲击,最多能出现几十个冲击。第一个冲击的先导放电是阶段形先导放电;第二个以上冲击的先导放电是箭形先导放电。阶段形先导放电时间约5~2Oms,箭形先导放电约1ms;主放电不超过0.O5~0.1ms;余光延续时间约30~50ms。 大气放电直接通过地面建构筑物和地面设备,强大的雷电流经过这些物体入地,在瞬间产生很大的机械振动力和高温高热使物体遭到破坏。当雷电流通过具有电阻或电感的物体时将产生很大的电压降和感应电压,能破坏绝缘,产生火花,引起燃烧、爆炸。

加装跨接线

加装跨接线:将通信线缆接续处两侧金属外皮及钢带等都通过导线连接在一起,减小缆皮电阻,增强防雷能力,同时避免跳弧击穿。

加装均压线

加装均压线:将同一条电缆沟中敷设的多条通信电缆的金属外皮及钢带都并联起来,共同分担外来的雷击,同时避免因产生电弧而击穿通信电缆的缆皮和包裹的钢带。

强化接地

强化接地:将通信线缆的金属外皮接地,并确保很小的接地电阻,使线缆上的电荷迅速入地,避免雷击形成的高电压击坏线缆。

埋设消弧线

埋设消弧线:当雷电击中通信线缆附近的大树、高塔等其它物体时,可能会在雷击点和通信线缆之间产生电弧,因电弧击穿而损坏电缆。通过埋设消弧线可以进行有效防护。

装设避雷针

装设避雷针:在通信线缆附近装设避雷针,把雷电云对大地的放电引向避雷针,放电进入大地。需要注意,避雷针与受保护的通信线缆距离应该大于4米。

漏电保护器,简称漏电开关,主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护,具有过载和短路保护功能,可用来保护线路或电动机的过载和短路,亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。

漏电保护器的工作原理:电源线中的火线和零线通过漏电保护器进入热水器,热水器在工作状态中,一旦内部某一电器件发生漏电,漏电保护器就会在瞬间切断电源,防止电流继续进入热水器内部。

热水器漏电保护插头

漏电保护插头的工作原理是将插头的二根电源线(火线与中线)同时穿入一个特制的“零序电流互感器”中心孔中,当电器正常用电时,火线与中线中流过的电流是完全相等的,电流一进一出,电流互感器二次线圈无电压输出。当“地线回路”(包括大地回路)中有“剩余电流”时,穿入互感器的二根电源线电流不平衡,在“电流互感器”的输出端会产生与电流成比例的电压信号,只要电压信号足够大时,这个电压信号经专用线路板的集成电路放大等处理后,将触发板上的可控硅从截止转变到导通,使串接在该回路跳闸线圈通电,从而使主回路脱扣装置断开,保护可能与电源接触的人身安全。

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