感应雷

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感应雷相关知识

感应雷也称为雷电感应或感应过电压,根据产生的原理不同,分为:静电感应雷和电磁感应雷。

1、静电感应雷

静电感应雷是在带电积云接近地面时,由于单一雷云带电的单极性,总是会在附近的金属导体上感应出大量的反极性束缚电荷。而金属导体远离带电积云端会相应产生与雷电同级性的电荷,从而在金属导体与雷云之间,以及金属导体自身产生出很高的静电电压(感应电压),其电压幅值可达到几万到几十万伏。这种过电压往往会造成建筑物内的导线、接地不良的金属物导体和大型的金属设备放电而引起电火花,从而容易引起电击、火灾、爆炸,危及人身安全或对供电系统造成危害。

2、电磁感应雷

由麦克斯韦电磁理论可知:变化着的电场伴随变化着的磁场,变化着的磁场也伴随变化着的电场。因此,电磁感应雷是由于雷电放电时,巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。这种电磁感应雷对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏,又或者使周围的金属构件产生感应电流,从而产生大量的热而引起火灾。

感应雷是在直击雷基础上发生的,感应雷是指当雷云来临时地面上的一切物体,尤其是导体,由于静电感应,都聚集起大量的雷电极性相反的束缚电荷,在雷云对地或对另一雷云闪击放电后,云中的电荷就变成了自由电荷,从而产生出很高的静电电压(感应电压)其过电压幅值可达到几万到几十万伏,这种过电压往往会造成建筑物内的导线,接地不良的金属物导体和大型的金属设备放电而引起电火花,从而引起火灾、爆炸、危及人身安全或对供电系统造成的危害。另一种情况是,在雷电闪击时,由于雷电流的变化率大而在雷电流的通道附近就形成了一个很强的感应电磁场,对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏,又或者使周围的金属构件产生感应电流,从而产生大量的热而引起火灾。

感应雷有哪些危害:

1、电效应破坏。电性质的破坏作用,表现在雷击形成的数十万乃至数百万伏的冲击电压,产生过电压作用,可击穿电气设备的绝缘,烧断电线而发生短路放电,其放电火花、电弧可能造成火灾或爆炸;绝缘的损坏,还会造成高压窜入低压和设备漏电的隐患,可能引起严重的触电事故;巨大的雷电流流入地下,会在雷击点接地周围的5~10m范围内形成极高的电压,可直接导致接地电压和跨步电压的触电事故。

2、热效应破坏。热性质的破坏作用,表现在巨大的雷电流通过导体时,在极短的时间内转换出大量的热量,高温作用造成易燃品燃烧或金属熔化、飞溅而引起火灾或爆炸。如果直接雷击在易燃物上,更容易引起大面积的火灾。

3、机械效应破坏。机械性质的破坏作用,表现为被击物直接遭到破坏,甚至爆裂成碎片,这是由于巨大的雷电流通过被击物时,使被击物缝隙中的气体剧烈膨胀,缝隙中的水分也急剧蒸发为大量气体,致使被击物破坏或爆炸。此外,同性电荷之间的斥力、电流拐弯处的电磁推力、发生雷击时的气浪都有较强的破坏作用。

可以预防感应雷的方法:

(1)防静电感应雷的危害。建筑物内所有较大的金属物体和构件,以及突出屋面的金属物体,均应可靠接地。通常,金属屋面周边每隔18~ 24m应使用引下线接地一次。浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝土屋面,其钢筋需绑扎或焊接成电气闭合回路,且有一处引下线接地。

(2)防电磁感应雷的危害。平行管道相距不到100mm时,每隔20~ 30m需用金属线跨接;交叉管道相距不到100mm时,交叉处也应使用金属线跨接。此外,管道接头、弯头等接触不可靠的部位也应使用金属线跨接。

(3)防感应雷的接地装置的接地电阻不应大于10Ω,一般应与电气设备接地共用接地装置。室内接地干线与防感应雷的接地装置的连接不应少于两处。

感应雷的防护措施有哪些

1、引入线屏蔽。通信线路、电力输电线等各种引入线要进行屏蔽,即将各种引入线穿入金属管,并把金属管良好接地。

2、安装三级避雷器。对输电线一般都进行三级防雷。首先在高压变压器的低压端安装三相电源避雷器,作为第一级。其次配电室与电子设备房间要有一定的防护距离,并在电子设备的配电柜再安装一个三相电源避雷器,作为第二级。最后在设备前端安装单相电源避雷器。而通信线路经屏蔽后一般安装一级避雷即可。避雷器线间及对地绝缘电阻要≥2000MΩ。

3、通信线路与输电线间距。架空通信电(光)缆线路与架空输电线路间的最小水平净距(m)应为1h(h为地面电杆高度);交越时,最小垂直净距为1.25~4m(1kV以下1.25m、1~10kV为2m、35~110kV为3m、154~220kV为4m)。与高压输电线等平行的通信线路其架空电(光)缆或钢绞线地线导流量应大于输电线路上的跳闸电流或钢绞线导流量,并在平行传输段的始端和终端两点接地。

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