《雷電基礎(chǔ)知識(shí)》ppt課件(文件)
【正文】 電場(chǎng)中時(shí)，使金屬物上感應(yīng)出與雷云符號(hào)相反的電荷。其它導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷由于失去了電場(chǎng)的約束得到釋放， Your site here LOGO ?如沒有被中和或不就近泄入地中就會(huì)產(chǎn)生很高的電位，這種由靜電感應(yīng)產(chǎn)生的過電壓對(duì)接地不良的電氣系統(tǒng)有破壞作用，對(duì)于建筑物內(nèi)部的金屬構(gòu)架與接地不良的金屬器件之間容易發(fā)生火花，這對(duì)存放易燃物品的建筑物，如汽油，有瓦斯的地方，火藥庫(kù)和有大量可燃性微粒飛揚(yáng)的場(chǎng)所，如面粉廠，亞麻廠等有引起爆炸的危險(xiǎn)。如果在雷電流引下線附近放置一個(gè)開口的金屬環(huán)，環(huán)上的感應(yīng)電勢(shì)足以使氣隙間放電產(chǎn)生火花，這些火花可以引起易燃物品著火或易燃?xì)怏w爆炸。絕大多數(shù)是通過連接導(dǎo)體的干擾，如雷電流或部分雷電流、被雷電擊中的裝置的電位升高以及電磁輻射干擾。一次閃電平均包含上萬(wàn)個(gè)脈沖放電過程，電流脈沖平均幅值為幾十千安培，持續(xù)時(shí)間幾十到上百微妙，閃電通道大約幾百到幾千米長(zhǎng)，在線到 —— 主放電過程中，其產(chǎn)生的高電位主要損壞電氣設(shè)備及電子設(shè)備，造成計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)中斷，或者產(chǎn)生電弧、電火花而引起火災(zāi)。 Your site here LOGO ?暫態(tài)電位抬高表示式： ?U=IRi+LH di/dt ?這種高電位瞬時(shí)可高達(dá)數(shù)十萬(wàn)伏到數(shù)百萬(wàn)伏，他會(huì)與周圍金屬體之間發(fā)生空氣擊穿，這就稱為雷電反擊。 ?③ 容性耦合：由于接地電阻使雷電通道或接閃器電位升的很高，設(shè)備 設(shè)備 2的信號(hào)線與這種通道或接閃器耦合叫容性耦合。 Your site here LOGO （ EMC）的相關(guān)概念 ? ?⑴ 電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。另一部分是在完成自身功能的同時(shí)附帶產(chǎn)生電磁能量的發(fā)射，如交通車輛、架空輸電線、照明器具、電動(dòng)機(jī)械、家用電器以及工業(yè)、醫(yī)用射頻設(shè)備等等。自然噪聲會(huì)對(duì)人造衛(wèi)星和宇宙飛船的運(yùn)行產(chǎn)生干擾，也會(huì)對(duì)彈道導(dǎo)彈運(yùn)載火箭的發(fā)射產(chǎn)生干擾。 Your site here LOGO ? ?電磁兼容性：（ EMC）是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁騷擾的能力。 ⑵ 雷擊周圍空間存在的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，會(huì)對(duì)鄰近設(shè)備產(chǎn)生干擾，叫近場(chǎng)耦合干擾。在當(dāng)今信息社會(huì)，隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一個(gè)系統(tǒng)中采用的電氣及電子設(shè)備數(shù)量大大增加，而且電子設(shè)備的頻帶日益加寬，功率逐漸增大，靈敏度提高，聯(lián)接各種設(shè)備的電纜網(wǎng)絡(luò)也越來(lái)越復(fù)雜，因此，電磁兼容問題日顯重要。這兩種形式可稱為輻射干擾，即通過場(chǎng)的干擾 . Your site here LOGO ?電磁兼容性 electromagic patibility（ EMC） 設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。 Your site here LOGO ?做為干擾源的雷電電流和雷擊電磁場(chǎng)主要是通過路和場(chǎng)兩種形式耦合干擾信息系統(tǒng)的電子設(shè)備的。 Your site here LOGO ? (輻射耦合 ) ?閃電電磁輻射通過空間以電磁場(chǎng)形式耦合到電子設(shè)備天線上。 Your site here LOGO ?⑵ 自然干擾源主要來(lái)源于雷電放電、宇宙射線、銀河系及超遠(yuǎn)星系的射電干擾、高能粒子、太陽(yáng)黑子活動(dòng)和磁暴雪暴及火山爆發(fā)等。 （現(xiàn)代防雷技術(shù)基礎(chǔ)） Your site here LOGO ?一般分兩類： ?⑴人為干擾源： ?①微波設(shè)備，如微波發(fā)射及雷達(dá)等；②高壓和開關(guān)以及功率設(shè)備，如大功率脈沖設(shè)備及弧焊機(jī)等；③火花設(shè)備，如點(diǎn)火脈沖設(shè)備及手電鉆等；④靜電放電設(shè)備，如飛機(jī)飛行及汽車輪胎和地面摩擦等；⑤廣播、電視、無(wú)線收發(fā)報(bào)及核爆炸等；⑥電子設(shè)備本身等。 ?⑵ 產(chǎn)生操作過電壓的原因：是由于電力系統(tǒng)的許多設(shè)備都是儲(chǔ)能元件，在斷路器或隔離開關(guān)開斷的過程中，儲(chǔ)存在電感中的磁能和儲(chǔ)存在電容中的靜電場(chǎng)能量（電能）發(fā)生了轉(zhuǎn)換、過渡的振蕩過程，由振蕩而引起過電壓。 Your site here LOGO ?⑶ 雷電流在線路上的耦合（阻性耦合，感性耦合，容性耦合）過程： ?① 阻性耦合：雷電流產(chǎn)生的暫態(tài)過電壓、電流通過信號(hào)線或電源線路耦合或傳輸?shù)诫娮釉O(shè)備，造成電子設(shè)備損壞，叫阻性耦合。這種沿線路進(jìn)入建筑物內(nèi)的感應(yīng)過電壓波常稱雷電波侵入。所產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)能夠耦合到電器或電子系統(tǒng)中，從而產(chǎn)生干擾性的浪涌電流或浪涌電壓。（ GB50057— 2022） ? ② 是一種干擾源。 Your site here LOGO ?當(dāng)雷擊發(fā)生后，雷云上所帶的電荷，通過閃擊與地面的異種電荷迅速中和，而某些局部，例如架空導(dǎo)線上的感應(yīng)電荷，由于與大地間的電阻比較大，不能在短的時(shí)間內(nèi)消失，這樣就會(huì)形成局部感應(yīng)高電壓，這高電壓從雷擊開始隨時(shí)間的推移而下降，它符合 RC電路放電的規(guī)律，即： ? Vt=Vet/RC V=Q/C ? 式中： Vt— 雷擊發(fā)生后，金屬物與大地之間瞬間的電壓， V； ? V— 發(fā)生閃擊那一瞬間，即 t等于零那一瞬間，金屬物對(duì)大地的電壓， V； ? R— 金屬物對(duì)大地的散流電阻， Ω； ? C— 金屬物對(duì)地電容， F； ? Q— 金屬物積聚的電荷量， C； ? t— 閃擊發(fā)生后延續(xù)的時(shí)間， s。電訊線路可達(dá) 4060KV，建筑物也可以產(chǎn)生相當(dāng)高的有危險(xiǎn)的電壓?！凹げā边^后，該區(qū)域內(nèi)空氣壓力下降，直到低于大氣壓力。所以，應(yīng)當(dāng)將接閃帶、引下線等在拐彎的夾角彎成直角或鈍角。K 2iQ R dt? ?Your site here LOGO （機(jī)械力）效應(yīng) ? 由物理學(xué)可知，在載電流的導(dǎo)體周圍空間存在磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)里的載流導(dǎo)體受到電磁力的作用。前者可表示電子設(shè)備負(fù)載，后者可表示保護(hù)元件（壓敏電阻和雪崩二極管），雷電流或雷電過電壓向負(fù)載傳送的能量將被負(fù)載所吸收。 Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO ?防雷分析和保護(hù)裝置試驗(yàn)時(shí)，常需要估算在給定波形的雷電流或雷電過電壓作用下，由他們向負(fù)載設(shè)備所傳輸能量，以考察負(fù)載設(shè)備的耐受性。 Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO ? ?雷電峰值電流：典型值
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