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直击雷防护装置,防雷装置的种类

来源:网络    发布于:2012-7-12 12:23:58    点击:127    品牌:登瑞电气    【进入产品中心

雷电这种宏伟壮观的自然现象,给人类带来的往往是恐怖和灾难。人类在与自然做斗争的过程,也慢慢揭开了雷电古老而神秘的面纱。

本杰明•富兰克林(1706 — 1790 )是 18 世纪美国的实业家,科学家,社会活动家,思想家和外交家。1752年 7 月,他冒着生命危险,在费城做了一次轰动当时科学界的用风筝吸取天电的实验。由此建立的雷电理论和避雷针的发明,使人类同雷电的斗争进入了崭新的阶段。此后,现代工业化开始发展,俄国工程师多勃罗奥里斯基( 1862 — 1919 )发明了三相感应电机和变压器实现电能远距离传输;美国发明家贝尔( 1847 — 1922 )发明了电话,人类很快进入了电气化时代。雷电的危害也从过去直击雷为主发展成为直击雷、感应雷共同作用,以通过导线传播的雷电波侵入尤为突出。与雷电的斗争充斥着整个人类发展史,针对雷电危害的变化,人们致力于研究各种避雷装置。在 1890 年发明了带串联间隙和熔断器的避雷器。1922年美国西屋电气公司研制成功了炭化硅避雷器, 1972 年日本日立公司研制成功了配电用无间隙氧化锌避雷器,雷电防护技术日趋成熟。目前,雷电防护已达到标准化、系统化,已形成了综合治理、层层设防、立体防御、系统保护的现代雷电防护总体原则。应用接闪、分流、屏蔽、等电位连接、共用接地系统、合理布线等综合措施进行全方位系统防护。

然而,面对自然界无穷的力量,谁敢保证对雷电的防护能做到百分之百呢?所以人们对新技术、新方法的研究从未间断。一些全新的论点、新产品的问世,加之市场化的宣传确实吸引了不少眼球。传统避雷装置的原理是吸引(更准确地讲是拦截)下行的雷电通道,并将雷电流经过引下线及接地装置疏导到大地,使避雷针保护范围内的物体免遭直接雷击。有别于传统避雷装置的直击雷防护装置主要有以下几种:
一、激光束引雷装置
激光束通过空气时,如果激光的强度足够,可以使沿光束路径的空气产生电离,从而增加了通道的导电性。以此来定向引导雷电。由于激光束的可控性好,作为主动截雷或引雷的手段是比较理想的。问题是要有足够强的激光器,还需解决激光穿透云雾时的散射损失。

二、火箭引雷
这是目前人工引雷比较成熟的办法。即用小火箭牵引一条金属丝直接发射到雷云中。但是,由于人工触发的雷击是“催熟”的雷击,记录到的雷电流的幅值都比较低。它目前主要用于雷电参数的研究,用于避雷尚嫌代价太高。

三、水柱引雷
美国海军曾用深水炸弹激起的水柱成功地引发了雷击。按照这个思路,现有人在研究用高压水枪引雷。水柱引雷成本比较低,但是,水柱的射程有限。研究人员正在研究改进喷咀的形状,并采用脉动加压的方法以提高水柱射程。

四、放射性避雷针
在截闪装置端部预先装上有放射性的物质,使空气发生电离从而增加拦截利率。避雷针的供应商称,由于避雷针端部放有钴、镅放射性同位素,避雷针的有效高度大大提高。但实际上,理论分析说明,这类放射性同位素由阿尔法粒子引起的电离范围只在约数厘米的范围内,故对“增高避雷针高度”毫无意义。实验室中的对比试验表明,相同高度的普通避雷针和放射性避雷针落雷的概率并无显著差异。

五、与构架绝缘的外引接地避雷针
对于高耸的构架或设施(如航天飞机的发射架、军用天线、微波塔等)的避雷,有的采用独立的避雷针保护。有的直接将避雷针(或截闪的端子)安装在被保护的构架上。为了免除截闪器与被保护物在电气上联结在一起带来的麻烦,用绝缘的构架把截闪器与被保护的构架分隔开。截闪器用多根拉线外引单独接地。

六、排闪器
这是与常规的接闪器思路完全相反的一种避雷装置,即设法将雷击“拒之门外”。法国电力公司的雷纳第实验室发现,如果在长空气间隙中的高压电极下方放置一个大的金属球体,则先导放电经常绕开金属球而对地放电。所谓无源的排雷器,就是想利用这种现象,使被保护端的电场尽可能均匀,以免受雷击。

七、消雷器
制造商介绍它是一种利用自然电场产生电晕电流去中和抑制雷云的发展,使之不能发生对地闪击的装置。如果这种装置的性能可靠,它将从根本上消除雷害。

八、主动式避雷针
据称这种产品能够随大气电场变化而吸收并贮存能量,当贮存的能量达到某一程度时便会触发避雷针尖放电,**周围空气离子化,使避雷针上方形成一条人工的向上雷电先导,它比自然的向上雷电通道能更早地与雷云的向下雷电先导接触,形成主放电通道。这样,一方面可以使雷云向该避雷针放电的几率增加,落雷更准确,相当于避雷针的保护范围大,或者相当于将避雷针加高。另外,由于人工先导使放电提前发生,即把未完全成熟的雷云提前放电,这样就能使雷闪的强度减弱。

目前国内市场上除常规避雷针外,主要有上述的两种避雷装置。一是主动式避雷针,二是消雷装置。主动式避雷针大多是法国和西班牙的产品,产品的宣传也很具吸引力,但在航标设施的雷电防护中较少应用,没有实际的应用经验。前几年比较火暴的消雷装置,业内人士多持否定意见,对消雷器能不能消雷争论激烈,一些意见认为消雷器实质上是一种避雷针,只是外形和材料与常规避雷针有所不同罢了,它不能消雷,但能起到常规避雷针的作用。而价格和常规避雷针却不可同日而语。目前航标设施中有使用这种消雷装置的,经过几年来的跟踪调查,实际应用的结果确实没有发现明显的优越性。放射性避雷针因其有放射性已被禁止使用。

国际电工委员会(IEC )是国际标准化委员会,所制定的防雷标准具有普遍性指导意义。航标设施的防雷应遵从**和国际标准,航标管理部门和相关技术人员应时刻关注防雷技术和防雷设施的发展动态,应使用*较好的技术和设备维护航标设施,做好航标设施的雷电防护工作。

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