1 雷電的形成
雷電是一種大氣中放電現(xiàn)象,產(chǎn)生于積雨中,積雨云在形成過程中,某些云團帶正電荷,某些云團帶負電荷。它們對大地的靜電感應(yīng),使地面或建(構(gòu))筑物表面產(chǎn)生異性電荷,當(dāng)電荷積聚到一定程度時,不同電荷云團之間,或云與大地之間的電場強度可以擊穿空氣(一般為25-30KV/cm),開始游離放電,我們稱之為"先導(dǎo)放電"。云對地的先導(dǎo)放電是云向地面跳躍式逐漸發(fā)展的,當(dāng)?shù)竭_地面時(地面上的建筑物,架空輸電線等),便會產(chǎn)生由地面向云團的逆導(dǎo)主放電。在主放電階段里,由于異性電荷的劇烈中和,會出現(xiàn)很大的雷電流(一般為幾十千安至幾百千安),并隨之發(fā)生強烈的閃電和巨響,這就形成雷電。 2, 電源防雷技術(shù)概述 雷電對于各種建筑物和設(shè)備的危害性是不言而喻的。國外一些廠家如英國FURSE公司等,致力于研究開發(fā)防止雷擊破壞手段,已有上百年的歷史。在國內(nèi),一直以來對直擊雷的發(fā)生采取了許多有效的防護措施,但對感應(yīng)雷的破壞性,在近期才開始引起重視。事實上,感應(yīng)雷的破壞同樣造成每年各系統(tǒng)為數(shù)不小的損失。目前氣象系統(tǒng)信息多通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送,一旦產(chǎn)生感應(yīng)雷破壞,后果十分嚴重。 國外通行的概念,將雷擊分為兩種——直擊雷和感應(yīng)雷。感應(yīng)雷指雷擊引致設(shè)備電源線上的感應(yīng)電流而產(chǎn)生的瞬間過電壓,即在微秒至毫秒之內(nèi)所產(chǎn)生的尖峰沖擊電壓(有別于一般電源過壓,因此種過壓可能維持數(shù)秒或以上)。 根據(jù)多種世界認可研究標準,一般電源線上的感應(yīng)電流在3000安培左右,絕不超過10000安培,電壓則不超過6000伏。在數(shù)據(jù)/訊號線及電話線上,感應(yīng)電壓一般在5000伏左右,感應(yīng)電流則大約為數(shù)百安培(據(jù)CCITT測試)。 一、瞬間過電壓的成因和后果瞬間過電壓的成因有兩種:雷擊和電器開關(guān)動作?! ∫话憬ㄖ锉芾拙W(wǎng)只能保護其本身免受直擊雷損毀,但雷電會通過以下形式和途徑破壞電子設(shè)備: (1)雷電直擊到電源輸入線,繼而進入和損壞設(shè)備。雖然電力傳輸線上都安裝了各種保護間隙和電力避雷器如隔離變壓器,但這只可使雷電沖擊波經(jīng)過輸電線路侵入時,將線對地的電壓限制到小于6000伏(IEEEC62.41),而線對線則無法控制?! ?2)以感應(yīng)方式如:電阻性電感性或電容性耦合到電源、訊號及電話線上,最終危害設(shè)備。電器開關(guān)動作眾所周知當(dāng)電流在導(dǎo)體上流動時會產(chǎn)生磁場,把能量儲存。電流越大及導(dǎo)線越長則儲能越多。所以當(dāng)大負載(特別是電感性負載如變壓器)電器設(shè)備開關(guān)時,便產(chǎn)生瞬間過電壓。瞬間過電壓所造成的破壞性后果體現(xiàn)于以下四點: (1)傳輸或儲存 的訊號或數(shù)據(jù),不論是數(shù)位或模擬,受到干擾或丟失,甚至可使電子設(shè)備產(chǎn)生錯誤動作或暫時癱瘓。 (2)由 于重復(fù)受到較少幅度的瞬間過電壓影響,元器件雖不致馬上燒毀,但性能和壽命已嚴重降低。 (3)若情況嚴重,電子設(shè)備的線路板及元件便燒毀。 (4)整個系統(tǒng)停頓造成大量間接損失,如銀行電腦服務(wù)停頓、移動電話通訊中止等,遠遠超過設(shè)備本身受損的直接金錢損失?! 「呒砂雽?dǎo)體元器件的急速發(fā)展使電子設(shè)備的體積趨于細小,但另一方面卻使其更易受到瞬間過電壓的破壞。雖然暫時沒有一套通用的標準可指出電子設(shè)備可承受多大的瞬間過電壓,但根據(jù)IEEE組織指出,一般元器件可經(jīng)受兩倍于其額定電壓以上。因此一般單相設(shè)備在230V士10%便能經(jīng)受2×(230V×2×1.1)=700V左右的峰值過電壓。 二、防雷器的使用和選擇 要發(fā)揮最有效及最完整的避雷功能,使電子設(shè)備免受因感應(yīng)雷或開關(guān)動作而產(chǎn)生的瞬間過電壓所破壞,必須考慮各類傳輸線,包括:電源進出入線、數(shù)據(jù)、訊號及電話線,此外如有程控交換機也要裝上適當(dāng)?shù)姆览灼鳌?br> 要發(fā)揮良好的避雷功能,一個防雷器必須具備以下各點: (一)相容性一個理想的防雷器應(yīng)不會對其所保護的設(shè)備或線路造成任何干擾及中斷現(xiàn)象。 廠家必須提供以下技術(shù)規(guī)格以確保防雷器完全不會干擾被保護設(shè)備的性能: (二)能承受高電流雖然雷電電流可高達20萬安培,但一般二次感應(yīng)電流不會超過10000安培,因此防雷器必須能承受最少10000安培的瞬間電流通過。 (三)低“通過”電壓防雷器必須能把瞬間尖峰電壓降至一般電子設(shè)備所能承受的范圍,即低于二倍于設(shè)備的尖峰電壓(700V)。 (四)全面保護電源防雷器必須能提供以下每一種的保護作用:相對地、中對地及相對中。 (五)操作狀態(tài)顯示無論是在正常工作狀態(tài)、功能減退狀態(tài)或發(fā)生故障時,都應(yīng)能在面板上清楚顯示出來。 (六)遙測功能當(dāng)防雷器發(fā)生故障時能透過遙測干觸點把故障狀態(tài)通知遠端的監(jiān)察中心。 (七)反復(fù)使用及長壽命在正常使用情況下可經(jīng)受多次雷擊后仍能反復(fù)使用,而且其自身工作壽命必須長達20年以上。 以上為英國FURSE公司積累上百年經(jīng)驗總結(jié)出的有關(guān)防雷技術(shù)的基礎(chǔ)理論。而國內(nèi)外生產(chǎn)開發(fā)防雷產(chǎn)品的廠家有近40多家,但多為“消雷器”,且因其設(shè)計思路簡單和追求造價低廉,并未真正發(fā)揮有效作用。如何使我國防雷工作提高層次,與國際研究水平和世界公認標準同步,是需要各部門共同努力的方向。
另外目前我國大部分地區(qū)已漸近雷雨季節(jié),如何使防雷器在實際工作中發(fā)揮作用,減少雷害造成的經(jīng)濟損失,是擺在氣象部門及其他各單位面前刻不容緩的課題。 3 雷電小常識 雷電對人類的貢獻 夏季里,雷電是一種常見的自然現(xiàn)象,強烈的雷電常給人類帶來災(zāi)害,但您是否知道雷電對人類的貢獻呢?世界上每秒鐘大約會發(fā)生上百次閃電,在雷電發(fā)生的一瞬間,除了產(chǎn)生極強的電流和高溫外,還會產(chǎn)生大量的臭氧,大氣中的臭氧層是地球上一切生物的保護傘,能使地球表面的生物免遭紫外線的危害。雷電也是一種巨大的聲波,可使空氣中的細菌和微生物喪生。所以雷雨后的空氣特別潔凈而清新。雷電又是一種高效的天然肥料,雷電發(fā)生時,空氣中的氮和氧會經(jīng)電離和化合而形成易被植物吸收的氮肥。 雷電中如何保護自己(1) 進入夏季,不時有人受雷擊傷害,據(jù)統(tǒng)計,全世界每年有數(shù)千人在雷電中喪生,那么人們在遇到雷電時應(yīng)該如何保護自己呢?一般來說,在有雷電時,呆在室內(nèi)是比較安全的,因此在遇到強雷雨時,人們應(yīng)該盡快到室內(nèi)避雷,迅速關(guān)好門窗,并遠離門窗及電器設(shè)備。如果您在室外,突遇強雷雨時,不要與許多人擁擠在一起,不要靠近電線、高塔、大樹、水池、鐵路,不要騎自行車,并盡快去掉身上所有的金屬等導(dǎo)電物體,選擇最低處蹲下,這樣,就相對比較安全了。 雷電中如何保護自己(2) 在下大雷雨的時候,如果您的個子較高,最好蹲下或伏在地上,千萬不要在孤立的大樹下躲雨,也不要穿著濕衣服靠近高墻,不要騎摩托車,也不要在鐵軌或曠野的高坡上行走,如果沒有十分緊急的情況,最好不要在大雷雨時使用電話。萬一被雷擊傷,要趕快實施人工呼吸,并請醫(yī)生救治。 您知道如何防御雷害嗎(1)? 防雷專家指出,當(dāng)雷暴發(fā)生時您若在戶外,應(yīng)注意以下幾點:①不宜停留在山頂、山脊或建(構(gòu))筑物頂部。②不宜停留在小型無防雷設(shè)施的建筑物、車庫、車棚附近。③不宜停留在鐵柵欄、金屬曬衣繩、架空金屬體以及鐵路軌道附近。④不宜停留在游泳池、湖泊、海濱或孤立的樹下。⑤應(yīng)迅速躲入有防雷保護的建(構(gòu))筑物內(nèi),或有金屬頂?shù)母鞣N車輛及有金屬殼體的船舶內(nèi)。⑥不具備上述條件時,應(yīng)立即雙膝下蹲,向前彎曲,雙手抱膝。 4 您知道如何防御雷害嗎(2)? 若雷暴發(fā)生時您正在有防雷設(shè)施的建筑物附近,也應(yīng)注意以下幾點:①不宜在建筑物朝天平面(天面)上活動。因為當(dāng)朝天平面發(fā)生直接雷擊時,強大的雷電流可導(dǎo)致人員傷亡。②不宜使用淋浴器。因為水管與防雷接地相連,雷電流可通過水流傳導(dǎo)而致人傷亡。③緊閉門窗,防止側(cè)擊雷和球雷侵入。 您知道如何防御雷害嗎(3)? 新建建(構(gòu))筑物的接閃器、引下線、接地體的設(shè)計應(yīng)符合國家標準及相關(guān)行業(yè)標準。新建建(構(gòu))筑物的防雷圖紙必須經(jīng)防雷管理部門審核,竣工后防雷部分應(yīng)通過防雷部門驗收。根據(jù)市建管局、市氣象局有關(guān)文件,合肥市新建建(構(gòu))筑物的防雷圖紙及設(shè)施應(yīng)由省防雷中心統(tǒng)一審核和驗收,以加強建筑物的防雷市場管理,減少雷電事故給國家和人民生命財產(chǎn)造成損失。 您知道如何防御雷害嗎(4)? 安裝在建筑物天面上的各類天線及金屬支架、金屬物體,必須與天面避雷帶可靠連接,且不應(yīng)少于兩處。家庭使用彩電、音響、影碟機等弱電設(shè)備不宜靠近外墻,雷電發(fā)生時不宜使用。建筑物內(nèi)部電器、計算機、通信等設(shè)備所需的交流地、保護地、直流地、防雷地等應(yīng)共用一組接地裝置,其接地電阻按其中最小值確定;單獨設(shè)置接地裝置時,其余三種接地應(yīng)共用一組接地裝置。有特殊要求需要單獨設(shè)置接地裝置的電子計算機系統(tǒng),接地電阻值應(yīng)符合系統(tǒng)本身要求,接地體與其它接地裝置之間距離不小于20米。 閃電和雷聲 大家知道光的傳播速度相當(dāng)快,每秒鐘達30萬公里,而聲音傳播的速度比光慢得多,每秒鐘只有340米,因此在有雷電時,人們總是先看到閃電而后聽到雷聲。如果雷電現(xiàn)象發(fā)生地離觀測者太遠,一般為60公里以外,那么觀測者就只能見到閃電而聽不到雷聲。由于聲音的傳播速度比較慢,因此,用秒表(或心算可測出閃電與雷聲之間的間隔時間,再乘以聲音傳播的速度(340米/秒),即可算出雷電發(fā)生地與觀測者的距離。例如,一觀測者看到閃電后5秒鐘聽到雷聲,則雷暴距觀測者的距離為340×5=1700(米)。 雷雨療法 根據(jù)研究人員測算,雷雨過后每立方厘米空氣中的負氧離子數(shù)目可達一萬多個(而晴天的鬧市區(qū)只有幾十個)。實踐表明,被稱作"空氣的維生素"的負氧離子,對人體健康非常有利。所以醫(yī)學(xué)家模擬雷雨的神奇作用,把負離子引進了病房。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)室內(nèi)空氣中的負氧離子與正離子的比例控制在9:1的時候,對氣喘、燒傷、潰瘍以及其他外傷的治療有促進作用;同時,對過敏性鼻炎、萎縮性胃炎、神經(jīng)性皮炎、關(guān)節(jié)痛等病癥也有積極的治療作用。 5 防雷器的主要技術(shù)參數(shù) 1.標稱電壓Un 與被保護系統(tǒng)的額定電壓相符,在信息技術(shù)系統(tǒng)中此參數(shù)表明了應(yīng)該選用的保護器的類型,它標出交流或 直流電壓的有效值。 2.額定電壓Uc 能長久施加在保護器的指定端,而不引起保護器特性變化和激活保護元件的最大電壓有效值。 3.額定放電電流Isn 給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊10次時,保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。 4.最大放電電流Imax 給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊1次時,保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。 5.電壓保護級別Up 保護器在下列測試中的最大值:1KV/μs斜率的跳火電壓;額定放電電流的殘壓。 6.響應(yīng)時間tA 主要反應(yīng)在保護器里的特殊保護元件的動作靈敏度、擊穿時間,在一定時間內(nèi)變化取決于du/dt或di/dt的斜率。 7.?dāng)?shù)據(jù)傳輸速率Vs 表示在一秒內(nèi)傳輸多少比特值,單位:bps;是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中正確選用防雷器的參考值,防雷保護器的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于系統(tǒng)的傳輸方式。 8.插入損耗Ae 在給定頻率下保護器插入前和插入后的電壓比率。 9.回波損耗Ar 表示前沿波在保護設(shè)備(反射點)被反射的比例,是直接衡量保護設(shè)備同系統(tǒng)阻抗是否兼容的參數(shù) 5 專家回答防雷知識二十問 (一)雷電是怎樣形成的? 答:雷電是一種大氣中放電現(xiàn)象,產(chǎn)生于積雨中,積雨云在形成過程中,某些云團帶正電荷,某些云團帶負電荷。它們對大地的靜電感應(yīng),使地面或建(構(gòu))筑物表面產(chǎn)生異性電荷,當(dāng)電荷積聚到一定程度時,不同電荷云團之間,或云與大地之間的電場強度可以擊穿空氣(一般為25-30KV/cm),開始游離放電,我們稱之為"先導(dǎo)放電"。云對地的先導(dǎo)放電是云向地面跳躍式逐漸發(fā)展的,當(dāng)?shù)竭_地面時(地面上的建筑物,架空輸電線等),便會產(chǎn)生由地面向云團的逆導(dǎo)主放電。在主放電階段里,由于異性電荷的劇烈中和,會出現(xiàn)很大的雷電流(一般為幾十千安至幾百千安),并隨之發(fā)生強烈的閃電和巨響,這就形成雷電。 (二)什么叫跨步電壓? 答:跨步電壓是雷電擊中地面物,雷電流泄入大地并在土壤中散流開,由于土壤電阻率有一定分布,雷電流在地面上各點間就出現(xiàn)電位降,靠近雷擊點,電流密度越大,電位降也就越大。如果人站在或行走在落雷點附近,在兩腳間的電位降可使雷電流通過兩腳和軀干的下部,人就會被擊傷。這兩腳間的電位降叫"跨步電壓"。 (三)在一類防雷中為什么在安裝的獨立避雷針(包括其防雷接地裝置)至少距被保護的建筑物之間距離≥3米。 答:為了防止獨立針遭直擊雷擊時對被保護物的反擊。 (四)什么叫均壓環(huán)?在建筑防雷設(shè)計時,對均壓環(huán)的設(shè)計有什么要求? 答:均壓環(huán)是高層建筑物為防側(cè)擊雷而設(shè)計的環(huán)繞建筑物周邊的水平避雷帶。在建筑設(shè)計中當(dāng)高度超過滾球半徑時(一類30米,二類45米,三類60米),每隔6米設(shè)一均壓環(huán)。在設(shè)計上均壓環(huán)可利用圈梁內(nèi)兩條主筋焊接成閉合圈,此閉合圈必須與所有的引下線連接。要求每隔6米設(shè)一均壓環(huán),其目的是便于將6米高度內(nèi)上下兩層的金屬門、窗與均壓環(huán)連接。 (五)在各類防雷中對引下線和天面網(wǎng)格有什么要求? 答:引下線和天面網(wǎng)格通常用鍍鋅圓鋼不小于φ8。 一、二、三類對應(yīng)引下線間距不大于12米、18米、25米;一、二、三類對應(yīng)的天面網(wǎng)格5*5平方米(4*6平方米)、10*10平方米(8*12平方米)、20*20平方米(16*24平方米)。 (六)在高土壤電阻率地區(qū),降低防直擊雷接地裝置的接地電阻 宜采用什么方法? 答:規(guī)范P26第4.3.4條,在高土壤電阻率地區(qū),降低接地電阻可采取下列方法之一: (1)采用多支線外引接地裝置,外引長度不大于有效長度,即le=2 ρ。 ?。?)接地體埋于較深的低電阻率土壤中。 ?。?)采用降阻劑。 ?。?)換土。 (七)什么叫雷電的反擊現(xiàn)象?如何消除反擊現(xiàn)象? 答:雷電的反擊現(xiàn)象通常指遭受直擊雷的金屬體(包括接閃器、接地引下線和接地體),在接閃瞬間與大地間存在著很高的電壓,這電壓對與大地連接的其他金屬物品發(fā)生放電(又叫閃絡(luò))的現(xiàn)象叫反擊。此外,當(dāng)雷擊到樹上時,樹木上的高電壓與它附近的房屋、金屬物品之間也會發(fā)生反擊。要消除反擊現(xiàn)象,通常采取兩種措施:一是作等電位連接,用金屬導(dǎo)體將兩個金屬導(dǎo)體連接起來,使其接閃時電位相等;二是兩者之間保持一定的距離。 (八)金屬油罐在防直擊雷方面有什么要求? 答:金屬油罐在防直擊雷方面的要求: (1)貯存易燃、可燃物品的油罐,其金屬壁厚度小于4毫米時,應(yīng)設(shè)防直擊雷設(shè)施(如安裝避雷針); (2)貯存易燃、可燃物品的油罐,其金屬壁厚度≥4毫米時,可不裝防直擊雷設(shè)施,但在多雷區(qū)也可考慮裝設(shè)防直擊雷設(shè)施。 (3)固定頂金屬油罐的呼吸閥、安全閥必須裝設(shè)阻火器。 (4)所有金屬油罐必須作環(huán)型防雷接地,接地點不小于兩處,其間弧形距離不大于30米,接地體距罐壁的距離應(yīng)大于3米。 (5)罐體裝有避雷針或罐體作接閃器時,接地沖擊電阻不大于10歐。 (九)陰極保護裝置通常采用什么材料?為什么? 答:陰極保護裝置通常采和鎂合金或鋅合金。因為鎂合金或鋅合金是比鐵活躍的金屬元素,當(dāng)經(jīng)過特殊加工的鎂合金或鋅合金塊與被保護的金屬(鐵)儲罐連接后,鎂合金或鋅合金的負離子,通過連接導(dǎo)體不斷移向埋在地下的金屬儲罐,使金屬儲罐得到一定量鎂合金或鋅合金的負離子,成為陰極,而鎂合金或鋅合金不斷失去負離子,顯示陽極的特性。就是因為這些比較活躍的鎂或鋅的負離子,連續(xù)不斷地移向金屬儲罐,從而補償了儲罐的腐蝕,而鎂合金或鋅合金經(jīng)過多年使用后,使自己失去了防腐能力,犧牲了自己,所以這種裝置又叫犧牲鎂(鋅)陽極,保護陰極(罐體)的一種裝置。 (十)雷電防護措施包括哪些部分? 答:主要包括:直擊雷防護、側(cè)擊雷防護、感應(yīng)雷防護三大部分,并采用接閃、分流、屏蔽、均壓、等電位、接地等技術(shù)措施。 (十一)直擊雷防護目的是什么?按現(xiàn)代防雷技術(shù)要求,直擊雷防護采用哪些措施? 答:直擊雷防護是保護建筑物本身不受雷電損害,以及減弱雷擊時巨大的雷電流沿著建筑物泄入大地時對建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生的各種影響。直擊雷防護主要采用獨立針(矮小建(構(gòu))筑物)。建筑物防直擊雷措施應(yīng)采用避雷針、帶、網(wǎng)、引下線、均壓環(huán)、等電位、接地體。 (十二)么叫感應(yīng)雷?感應(yīng)雷防護的目的是什么?應(yīng)采取哪些防護措施? 答:感應(yīng)雷的防護措施是對雷云發(fā)生自閃、云際閃、云地閃時,在進入建筑物的各類金屬管、線上所產(chǎn)生雷電脈沖起限制作用,從而保護建筑物內(nèi)人員及各種電氣設(shè)備的安全。采取的措施應(yīng)根據(jù)各種設(shè)備的具體情況,除要有良好的接地和布線系統(tǒng),安全距離外,還要按供電線路,電源線、信號線、通信線、饋線的情況安裝相應(yīng)避雷器以及采取屏蔽措施。 (十三)接地的種類有哪些? 答:接地的種類除防雷接地外,還有交流工作接地、保護接地、直流接地、過電壓保護接地、防靜電接地、屏蔽接地等等。 (十四)電子設(shè)備的接地方式及接地電阻要求如何? 答:電子設(shè)備的接地方式有獨立地和合設(shè)地。獨立地的接地電阻值除另有規(guī)定外,一般不大于4歐,并采用一點接地方式。電子設(shè)備接地宜與防雷接地系統(tǒng)共設(shè),但其接地電阻不宜大于1歐。若與防雷地分設(shè),兩接地系統(tǒng)的距離不宜小于20米。 (十五)何謂雷電電磁脈沖? 答、作為干擾源的閃電電流和閃電電磁場。 (十六)在防雷區(qū)之間的交界處應(yīng)如何做等電位處理? 答:在防雷區(qū)LPZOA、LPZOB、LPZO1交界處的等電位連接,所有進入該建筑物的外來導(dǎo)電物都應(yīng)做等電位連接。當(dāng)外來導(dǎo)電物和電力線、通訊線在不同地點進入該建筑物時,則需要設(shè)若干等電位連接帶,它們應(yīng)就近接到環(huán)形接地體上,也應(yīng)與鋼筋和金屬立面相連。如沒有安裝環(huán)形接地體,這些等電位連接帶應(yīng)連至各自的接地體,并用一內(nèi)部的環(huán)形導(dǎo)體(或用一副環(huán)形導(dǎo)體)將其相互連接起來。對從地面以上進入的導(dǎo)電物,等電位連接帶應(yīng)連接到設(shè)于墻內(nèi)側(cè)或墻外的水平環(huán)形導(dǎo)體上,當(dāng)有引下線和鋼筋時,該水平環(huán)形導(dǎo)體要連到引下線和鋼筋上。當(dāng)外來導(dǎo)電物以從電力線、通訊線在地面進入建筑物時,建議在同一位置做等電位連接,這對幾乎無屏蔽的建筑物是特別重要的。設(shè)在進入建筑物哪一點上的等電位連接帶,應(yīng)就近連到接地體,當(dāng)有鋼筋時連到鋼筋上。 后續(xù)防雷區(qū)之間交界處的等電位連接,上述原則也適用于各后續(xù)防雷區(qū)交界處的等電位連接。進入防雷區(qū)交界處的所有導(dǎo)電物以及電力線、通訊線均在交界處做等電位連接。應(yīng)采用一局部等電位連接帶做等電位連接,各種屏蔽結(jié)構(gòu)或其它局部金屬物(如設(shè)備外殼)也連到該局部等電位連接帶做等電位連接。 (十七)氧化鋅避雷器的工作原理是什么? 答:氧化鋅ZnO避雷器是七十年代發(fā)展起來的一種新型避雷器,它主要由氧化鋅壓敏電阻構(gòu)成。每一塊壓敏電阻從制成時就有它的一定開關(guān)電壓(叫壓敏電阻),在正常的工作電壓下(即小于壓敏電壓)壓敏電阻值很大,相當(dāng)于絕緣狀態(tài),但在沖擊電壓作用下(大于壓敏電壓),壓敏電阻呈低值被擊穿,相當(dāng)于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻被擊狀態(tài),是可以恢復(fù)的;當(dāng)高于壓敏電壓的電壓撤銷后,它又恢復(fù)了高阻狀態(tài)。因此,在電力線上如安裝氧化鋅避雷器后,當(dāng)雷擊時,雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿,雷電流通過壓敏電阻流入大地,使電源線上的電壓控制在安全范圍內(nèi),從而保護了電器設(shè)備的安全。 (十八)何謂防雷區(qū)?如何將需要保護的空間劃分為不同的防雷區(qū)(LPZ)? 各防雷區(qū)的特征是什么? 答:防雷區(qū)(LPZ)是閃電電磁環(huán)境需要限定和控制的那些區(qū)。 根據(jù)各部分空間不同的雷電電磁脈沖的嚴重程度和各區(qū)交界處的等電位連接點的位置,將需保護的空間劃分為不同的OA、OB、1、2防雷區(qū)。各防雷區(qū)的特征是: LPZOA區(qū):本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊,因此各物體都可能導(dǎo)走全部雷電流。本區(qū)內(nèi)的電磁場沒有衰減。 LPZOB區(qū):本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊,但本區(qū)內(nèi)電磁場沒有衰減。 LPZO1區(qū):本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊,流經(jīng)各導(dǎo)體的電流,比LPZOB區(qū)進一步減小,本區(qū)內(nèi)的電磁場也可能衰減,這取決于屏蔽措施。 LPZO2區(qū)(后續(xù)防雷區(qū)):在電纜從一個防雷區(qū)通到另一個防雷區(qū)處,必須在每一交界處進行等電位連接。 LPZO2是在這種方式下構(gòu)成的,使雷電流不能導(dǎo)入此空間,也不能從此空間穿過。 (十九)避雷器的種類主要有哪些? 答:避雷器的種類基本上分三大類型:一是電源避雷器(安裝時主要是并聯(lián)方式,也串聯(lián)方式),按電壓的不同,分22V的單相電源避雷器和380V的三相電源避雷器。二是信號型避雷器,多數(shù)用于計算機網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)上,安裝的方式是串聯(lián)。三是天饋線避雷器,它適用于有發(fā)射機天線系統(tǒng)和接收無線電信號設(shè)備系統(tǒng),連接方式也是串聯(lián)。 (二十)試述建筑物綜合防雷的設(shè)計(應(yīng)包括范圍、目的、步驟)? 答:現(xiàn)代建筑物的綜合防雷包括了直擊雷、側(cè)擊雷、感應(yīng)雷防護三大部分。建筑物防雷設(shè)施三大部分是從其對雷電的不同危害形式的防護功能上來區(qū)分的。一套完善的防雷設(shè)施,為了實現(xiàn)其對不同雷害的防護目的,必須采取接閃、分流、屏蔽、均壓、接地等技術(shù)措施。因此,建筑物防雷設(shè)施應(yīng)包括接地體、引下線、避雷網(wǎng)格、避雷帶、避雷針、均壓環(huán)、等電位、避雷器等八個技術(shù)環(huán)節(jié)。從設(shè)計到施工應(yīng)分為兩個階段進行,第一階段是隨建筑物一體化施工的直(側(cè))擊雷防護設(shè)施,其設(shè)計的目的是保護建筑物本身不受雷電損害以及盡最大可能去減弱雷擊時對建筑物內(nèi)的電磁效應(yīng),同時為建筑物內(nèi)部設(shè)備的感應(yīng)雷防護提供必要的基礎(chǔ)條件,它的特點是與建筑工程的土建部分同步進行。第二階段設(shè)計的目的是保護建筑物內(nèi)的弱電設(shè)備安全,如通信系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、家用電氣等,即建筑物防雷設(shè)施的感應(yīng)雷防護部分,它的特點是與建筑工程設(shè)備安裝同步進行。在第二階段中應(yīng)特別強調(diào)的是在安裝計算機、通信設(shè)備等抗干擾(或過電壓)能力比較低的電子設(shè)備前,首先必須弄清設(shè)備安裝所在建筑物的直擊雷防護設(shè)施的基本情況,包括:接閃器、網(wǎng)格、防雷接地體的形式及工頻電阻值、等電位連接、引下線分布、動力進線形式、高低壓避雷器安裝等情況;高層建筑還要了解均壓環(huán)和玻璃幕墻接地的形式及過渡電阻值等基本設(shè)計參數(shù),才能確定機房的位置,纜線的分布,接地系統(tǒng)的形式和限壓分流等技術(shù)方案。否則,脫離實際的設(shè)計將帶有很大的盲目性。 |
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