淺談防雷電的方式
防雷電方式有常規(guī)和非常規(guī)兩種。
一、 常規(guī)防雷電
常規(guī)防雷電可分為防直擊雷電、防感應(yīng)雷電和綜合性防雷電。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成,即接閃器、引下線和接地體;接閃器又分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)。防感應(yīng)雷電的避裝置主要是避雷器。對(duì)同一保護(hù)對(duì)象同時(shí)采用多種避雷裝置,稱為綜合性防雷電。避雷裝置要定期進(jìn)行檢測(cè),防止因?qū)Ь€的導(dǎo)電性差或接地不良起不到保護(hù)作用。
1、以避雷針作為接閃器的防雷電。避雷針通過(guò)導(dǎo)線接入地下,與地面形成等電位差,利用自身的高度,使電場(chǎng)強(qiáng)度增加到極限值的雷電云電場(chǎng)發(fā)生畸變,開始電離并下行先導(dǎo)放電;避雷針在強(qiáng)電場(chǎng)作用下產(chǎn)生尖端放電;形成向上先導(dǎo)放電;兩者會(huì)合形成雷電通路,隨之瀉入大地,達(dá)到避雷效果。
實(shí)際上,避雷裝置是引雷針,可將周圍的雷電引來(lái)并提前放電,將雷電電流通過(guò)自身的接地導(dǎo)體傳向地面,避免保護(hù)對(duì)象直接遭雷擊。
安裝的避雷針和導(dǎo)線通體要有良好的導(dǎo)電性,接地網(wǎng)一定要保證盡量小的阻抗值。
2、避雷線防雷電
是通過(guò)防護(hù)對(duì)象的制高點(diǎn)向另外制高點(diǎn)或地面接引金屬線的防雷電。根據(jù)防護(hù)對(duì)象的不同避雷線分為單根避雷線、雙根避雷線或多根避雷線??筛鶕?jù)防護(hù)對(duì)象的形狀和體積具體確定采用不同截面積的避雷線。避雷線一般采用截面積不小于35平方毫米的鍍鋅絞線。它的防護(hù)作用等同于在弧垂上每一點(diǎn)都是一根等高的避雷針。
3、避雷帶防雷電
是指在屋頂四周的女兒墻或屋脊、屋檐上安裝金屬帶做接閃器的防雷電。避雷帶的防護(hù)原理與避雷線一樣,由于它的接閃面積大,接閃設(shè)備附近空間電場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)比較強(qiáng),更容易吸引雷電先導(dǎo),使附近尤其比它低的物體受雷擊的幾率大大減少。避雷帶的材料一般選用直徑不小于8毫米的圓鋼,或截面積不小于48平方毫米、厚度不少于4毫米的扁鋼。
4、避雷網(wǎng)防雷電
避雷網(wǎng)分明網(wǎng)和暗網(wǎng)。明網(wǎng)防雷電是將金屬線制成的網(wǎng),架在建(構(gòu))筑物頂部空間,用截面積足夠大的金屬物與大地連接的防雷電。暗網(wǎng)是利用建(構(gòu))筑物鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋網(wǎng)進(jìn)行雷電防護(hù)。只要每層樓的樓板內(nèi)的鋼筋與梁、柱、墻內(nèi)的鋼筋有可靠的電氣連接,并與層臺(tái)和地樁有良好的電氣連接,形成可靠的暗網(wǎng),則這種方法要比其他防護(hù)設(shè)施更為有效。無(wú)論是明網(wǎng)還是暗網(wǎng),網(wǎng)格越密,防雷的可靠性越好。
5、避雷器防雷電
避雷器,又稱做電涌保護(hù)器。避雷器防雷電是把因雷電感應(yīng)而竄入電力線、信號(hào)傳輸線的高電壓限制在一定范圍內(nèi),保證用電設(shè)備不被擊穿。常用的避雷器種類繁多,可分為三大類,有放電間歇型、閥型和傳輸線分流型。
設(shè)備遭雷擊受損通常有四種情況,一是直接遭受雷擊而損壞;二是雷電脈沖沿著與設(shè)備相連的信號(hào)線、電源線或其他金管線侵入使設(shè)備受損;三是設(shè)備接地體在雷擊時(shí)產(chǎn)生瞬間高電位形成地電位“反擊”而損壞;四是設(shè)備安裝的方法或安裝位置不當(dāng),受雷電在空間分布的電場(chǎng)、磁場(chǎng)影響而損壞。加裝避雷器可把電器設(shè)備兩端實(shí)際承受的電壓限制在安全電壓內(nèi),起到保護(hù)設(shè)備的作用。
6、綜合性防雷電
是相對(duì)于局部防雷電和單一措施防雷電的一種綜合性防雷電。設(shè)計(jì)時(shí)除針對(duì)被保護(hù)對(duì)象的具體情況外,還要了解其周圍的天氣環(huán)境條件和防護(hù)區(qū)域的雷電活動(dòng)規(guī)律,確定直擊雷和感應(yīng)雷的防護(hù)等級(jí)和主要技術(shù)參數(shù)。采取綜合性防雷電措施。程控交換機(jī)、計(jì)算機(jī)設(shè)備安放在窗戶附近,或?qū)⑵鋱?chǎng)所安置在建筑物的頂層都不利防雷。將計(jì)算機(jī)房放在高層建筑物頂四層,或者設(shè)備所在高度高于樓頂避雷帶,這些作法都容易遭受雷電襲擊。
二、非常規(guī)防雷電
目前,除前面介紹的常規(guī)防雷裝置外,也有采用激光束引雷、火箭引雷、水柱引雷、放射性避雷針、排雷器等防雷裝置進(jìn)行雷電防護(hù),這些防雷裝置稱為非常規(guī)防雷裝置。大多數(shù)非常規(guī)防雷裝置還處于研究實(shí)驗(yàn)階段,對(duì)新的更為有效的避雷技術(shù)的探索仍在繼續(xù)。
1、 激光引雷
用強(qiáng)度足夠的激光束射向雷云,來(lái)定向引導(dǎo)雷電,起到主動(dòng)截雷或引雷效果。
2、火箭引雷
用小火箭牽引一條金屬絲直接發(fā)射到雷云中實(shí)現(xiàn)人工觸發(fā)雷擊而達(dá)到引雷目的。
3、水柱引雷
利用脈動(dòng)加壓或高壓水槍將水柱射向雷云形成引雷通道的方法。
4、放射性避雷針
在避雷針等接閃裝置頂部預(yù)先裝上放射性物質(zhì)或感應(yīng)圈,加大空氣電離程度提高引雷效率。起到增高避雷針高度的作用。
5、排雷器
在被保護(hù)物的頂部放置一個(gè)能生成與雷云同極性電荷的裝置,使其下方形成一個(gè)排雷區(qū),起到防雷作用。