防雷基本知識:雷電流的破壞作用
- 發布時間:2019-04-03
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雷電流也是電流,它具有電流的一切效應,不同的是它在很短的時間內以脈沖的形式通過強大的電流;尤其是直擊雷,它的峰值有幾十千安,乃至幾百千安。持續時間只有幾微秒到幾十微秒,使雷電流具有特殊的破壞作用。
1,雷電流熱效應的破壞作用:強大的雷電流通過被擊穿的物體時會產生大量的熱量。并且作用的時間很短,散熱影響可以忽略,如果雷電擊在樹木或建筑物構件上,被雷擊的物體瞬間將產生大量的熱量,又來不及散發,以致物體內部的水分大量秉承水蒸氣,并迅速膨脹,產生巨大的爆炸力,造成破壞;當雷電流通過金屬體時,產生的溫度甚至可以使其熔化,因為通道的維度可達6000-10000度,甚至更高,因此,在雷電流通道上與懂啊易燃物質,可能引起火災,要特別注意。
2,雷電流沖擊波的破壞作用:雷電流通道的溫度高,空氣受熱急劇膨脹,并以超聲速度向四周擴散,其外圍附近的冷空氣被強烈壓縮,形成“激波”。被壓縮空氣蹭的外界稱為“激波波前”,它到達的地方,空氣的密度,壓力和溫度在空氣中傳播,會使其附近的建筑物,人和動物損害一樣。還有一種就是次聲波,基本和上面的情況差不多,不再多作描述。
3,雷電流電動力效應的破壞作用:由物理學可知,在載流導體周圍空間存在磁場,在磁場里的載流導體受到電磁力的作用,也就是我們高中學的電磁感應原理。其中一根導體有電,附近挨著的一根導體也會感應到電。這樣兩根載流導體相互間有作用力存在,我們把這種作用力叫做電動力。另外由安培定律推導可知,凡拐彎的導體或者金屬構件,在拐彎部分將受到電動力作用,他們之間的夾角越小,受到的電動力越大,當拐彎的夾角為銳角時,受到作用力最大,鈍角最小,因此在我們安裝避雷帶的轉彎的時候,不能出現銳角的拐彎,盡可能采用鈍角形式。
4,雷電流的靜電感應:當空中有帶電的雷云出現時,雷云下的地面及建筑物等,都由于靜電感應的作用而帶上相反的電荷。由于從雷云的出現到發生雷擊所需要的時間相對于主放電過程的時間要長的多,因此,大地可以有充分的時間積累大量電荷,然而當雷擊發生后,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,例如架空導線上的感應電荷,由于與大地間的電阻比較大,而不能在同樣短的時間內相應小時,這樣就會形成局部地區感應高電壓,高達300-400KV,一般低壓的可以達到100KV,電信線路也可以達到40-60KV,建筑物也可以產生相當高的有危險的電壓。
5,雷電流的電磁感應:由于雷電流有極大峰值和陡度,在它周圍的空間有強大的變化的電磁場,處在變化的電磁場中的導體會感應出較大的電動勢,電動勢會產生放電,產生火花,很容易引起易燃易爆物品著火并且爆炸,為了防雷感應過電壓的發生,應將建筑物的金屬屋頂,建筑物內的大型金屬物品等,給以良好的接地處理,以便感應電荷能迅速流向大地。
6,雷電流感應過電壓分析:一般來說,感應過電壓沒有直擊雷那么猛烈但他發生的幾率比直擊雷高的多,因為直擊雷只發生在雷云對滴閃擊時才會對地面造成災害,而感應過電壓則不論雷云對地閃擊,或者雷云對雷云之間閃擊,都可能發生并造成火災。此外,直擊雷一次只能襲擊一兩個小范圍的目標,而一次雷閃擊可以在比較大范圍內多個小局部同時發生感應雷電過電壓現象,并且這種感應過電壓可以通過電力線,通訊線路,電話線等金屬導線傳輸到很遠,致使雷害范圍擴大。
好了,我們分析了雷電流的一些具體形式之后,我們采取有效措施去預防就更加明朗了,從上面的可以看出來,雷電流產生最多的,我們看到最多的字眼就是感應,當然也有直擊雷,因此,感應雷的預防實在是必須要解決的問題,而我們目前采取最多的就是安裝電源防雷器,信號防雷,等電位連接,屏蔽等等措施來預防,這也獲得了很大的成功,減少了很多事故的發生。