絕緣避雷可行性研究-資料下載頁
2025-05-31 20:52本頁面
【導(dǎo)讀】雷擊災(zāi)害是一種自然災(zāi)害，人們通過積極防雷，可減少雷害的發(fā)生。隨著信息時(shí)代的到來，高科技的迅猛發(fā)。災(zāi)害出現(xiàn)了新的情況，即出現(xiàn)頻繁，波擊面擴(kuò)大?，F(xiàn)代防雷要進(jìn)行全方位綜合防。雷，才能更有效地減少雷害所帶來的損失。在人的防護(hù)中卻是有可行性的。免雷電襲擊或減少雷擊概率的理論和方法。它是以雷電一定是通過電阻最小的通。合，構(gòu)成了防直接雷的完整體系。并納入由國家或獨(dú)立機(jī)構(gòu)進(jìn)行的。各種高層建筑地拔而起，遭雷害造成的損失也相當(dāng)大。赤道最活躍，隨緯度升高而減少。因此，將防雷工作搞好，亡羊補(bǔ)牢猶為晚，雷擊雖然厲害，但因其有預(yù)兆，其次是從各國積累的資料來看雷擊是有較明顯。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明絕大部分的雷擊均是發(fā)生在入地電阻較小的地方。時(shí)能阻止地面感應(yīng)電荷通過絕緣材料形成上行先導(dǎo)，從而達(dá)到避免雷擊的目的。讓人們知道事物的兩面性，絕緣防雷的局限性。
【正文】 要達(dá)到一定屏蔽效能的工作屏蔽，如該建筑物內(nèi)有較多的精 密電子設(shè)備，屏蔽是需要的）、等電位聯(lián)結(jié)，對(duì)所有強(qiáng)、弱電設(shè)備及金屬管道進(jìn)行接地。其中接地是必要的，除了設(shè)備的工作接地外，為防止雷電感應(yīng)及高電位引入接地是不可缺少的。而這些防雷措施與絕緣防雷是相互矛盾，互相排斥的。由此可見，對(duì)現(xiàn)代建筑物采用絕緣防雷方式是難以實(shí)現(xiàn)的，故沒有現(xiàn)實(shí)意義。 4. 絕緣防雷在其它方面的應(yīng)用 既然絕緣防雷不適用于建筑物，那么在某些特定場合下，例如雷雨季節(jié)對(duì)于野外作業(yè)或路上行人是否可以利用絕緣防雷觀念去設(shè)法減輕雷害事故呢？要達(dá)到絕緣避雷有兩個(gè)條件必須滿足：一是絕緣材料必須有很高的耐壓，能承受住雷電 來臨時(shí)加在它兩端的高電壓；二是加了絕緣材料后，該通道的電阻必須遠(yuǎn)大于雷雨來臨時(shí)周圍空氣或其它物體通道的電阻。 8 對(duì)于第一個(gè)條件，不少人會(huì)提出，雷電電壓高達(dá)數(shù)千萬伏以下，現(xiàn)在有這種絕緣材料嗎？提問的人沒有搞清楚的是：數(shù)千萬伏的電壓是加在云、地之間，并不是加在被保護(hù)的人或物與地之間。加在人或物與地之間的電壓究竟是多少呢？ 中國科學(xué)院大氣物理所孫景群先生編著的“大氣電學(xué)手冊”提供了大量資料：晴天大氣電場的平均值約為 130V/m。雷電來臨前，大氣電場會(huì)急劇升高，當(dāng)電場升高到 1kV/m 時(shí)，地面的青草、莊稼、大樹，甚至突出 的巖石、房屋等都會(huì)出現(xiàn)電暈現(xiàn)象即尖端放電，使空氣電離。當(dāng)云端電場為負(fù)時(shí)，電離的空氣是正極性，形成 對(duì)地面的數(shù)十米以上的屏蔽層，阻止了近地面層的電位的升高，據(jù)實(shí)測， 雷雨來臨前，地面的大氣電場最高一般不超過 20kV/m，水面的大氣電場，由于水面尖端放電較少，近水面的大氣電場也不超過 130kV/m。 作為目前的絕緣材料來說，是完全可能承受這種電壓的。 對(duì)于第二個(gè)條件，關(guān)鍵要搞清楚大氣的電阻。晴天的大氣電阻是很高的，據(jù)實(shí)測晴天大氣電阻率平均為，但是在雷電來臨前，由于空氣電離，其電阻會(huì)急劇下降。根據(jù)我們在廣西南寧地凱公 司 120 萬伏雷云板下做的試驗(yàn)，當(dāng)濕度 50%時(shí)，電壓加至 543kV時(shí)， ，在這之前出現(xiàn)電暈電流為 ，當(dāng)空氣濕度 79%時(shí) (有小雨 )，電壓加至 331kV時(shí)， ，此前的電暈電流為 1mA。這時(shí)的空氣被擊穿，此前的電暈電流為 1mA。這時(shí)的空氣電阻就比一般絕緣物的電阻就小得多了。因此覆蓋了絕緣材料，就可能滿足絕緣避雷的兩個(gè)條件。我們在南寧做試驗(yàn)，在雷云板下放了兩個(gè) 9cm 的模擬人，內(nèi)電阻為 1000Ω，其中一個(gè)人覆蓋了絕緣物，一個(gè)沒有覆蓋，在與雷云板同等的距離下，雷電全部擊中沒 有覆蓋絕緣物的模擬人。這又一次證實(shí)了雷電一定是通過電阻最小的通道入地的真理。下面我們再來看絕緣避雷的兩個(gè)實(shí)例。 1972年發(fā)生在法國教堂的雷擊事故，許多人正在作禮拜時(shí)，附近地區(qū)落雷，站在潮濕地上的人由于跨步電壓而跌倒了，幾分鐘還站不起來，當(dāng)時(shí)還有一批信徒站在干的橡木地板上的唱詩班席上卻安然無恙。 還有一個(gè)近年來在非洲足球賽場出現(xiàn)的雷擊事故，一隊(duì)穿有絕緣性能比較好的耐克鞋的球隊(duì)安然無恙，而另一隊(duì)穿著普通球鞋的隊(duì)員，卻有半數(shù)左右的隊(duì)員被跨步電壓擊倒。 5. 總結(jié) 與討論 綜上，絕緣防雷的工程運(yùn)用 在 建筑物直擊雷的防護(hù) 中存 在很多待解決的實(shí)際問題，這些問題涉及的方面也很多，難度也不小。但是， 在 一些 特殊場合下，絕緣防雷也能起到一定效果，是可能避免或減少雷擊傷亡的 。所以，絕緣防雷在建 9 筑物防護(hù)方面不考慮，但是在人類自身防雷方面是可以考慮的。 10 致 謝 文 中除了特別加以標(biāo)注地方外，不包含他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果 。除非另有說明，本文的工作是原始性工作。 本文是在 金慶忠 老師的熱情關(guān)心和指導(dǎo)下完成的，他淵博的知識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)使我受益匪淺，對(duì)順利完成本課題起到了 極大的作用。在此向他表示我最衷心的感謝！ 在論文完成過程中，本人還得到了 同組 其他同學(xué) 、朋友 的熱心幫助，本人向他們表示深深的謝意！最后向在百忙之中評(píng)審本文的各位專家、老師表示衷心的感謝！ 作者簡介： 姓 名： 張 磊 性別： 男 出生年月： 1988年 11 月 民族： 漢 Email： 11
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