防雷知识及电视监控系统防雷接地方法

2010-09-27 18:29:01来源: 中国安防产品网 关键字:雷电  电涌  防雷  电气设备  雷电防护  防雷接地

  雷电的产生、雷电的破坏、电涌的来源 、电涌容易损坏的电气设备、电涌对计算机和其它敏感电气设备的危害、雷击保护的基本原则、雷电防护措施、电视监控系统防雷接地方法、选用避雷器的注意事项

  1. 雷电的产生 

  人们通常把发生闪电的云称为雷雨云,其实有几种云都与闪电有关,如层积云、雨层云、积云、积雨云,最重要的则是积雨云,一般专业书中讲的雷雨云就是指积雨云。 

  云的形成过程是空气中的水汽经由各种原因达到饱和或过饱和状态而发生凝结的过程。使空气中水汽达到饱和是形成云的一个必要条件,其主要方式有: 

  (1) 水汽含量不变,空气降温冷却; 

  (2) 温度不变,增加水汽含量; 

  (3) 既增加水汽含量,又降低温度。 

  但对云的形成来说,降温过程是最主要的过程。而降温冷却过程中又以上升运动而引起的降温冷却作用最为普遍。积雨云就是一种在强烈垂直对流过程中形成的云。由于地面吸收太阳的辐射热量远大于空气层,所以白天地面温度升高较多,夏日这种升温更为明显,所以近地面的大气的温度由于热传导和热辐射也跟着升高,气体温度升高必然膨胀,密度减小,压强也随着降低 ,根据力学原理它就要上升,上方的空气层密度相对说来就较大,就要下沉。热气流在上升过程中膨胀降压,同时与高空低温空气进行热交换,于是上升气团中的水汽凝结而出现雾滴,就形成了云。在强对流过程中,云中的雾 滴进一步降温,变成过冷水滴、冰晶或雪花,并随高度逐渐增多。在冻结高度(-10摄氏度),由于过冷水大量冻结而释放潜热,使云顶突然向上发展,达到对流层顶附近后向水平方向铺展,形成云砧,是积雨云的显著特征。 

  积雨云形成过程中,在大气电场以及温差起电效应、破碎起电效应的同时作用下,正负电荷分别在云的不同部位积聚。当电荷积聚到一定程度,就会在云与云之间或云与地之间发生放电,也就是人们平常所说的"闪电"。 

  雷电以其巨大的破坏力给人类、社会带来了惨重的灾难,尤其是近几年来,雷电灾害频繁发生,对国民经济。造成的危害日趋严重。我们应当加强防雷意识,与气象部门积极合作,做好预防工作,将雷害损失降到最低限度。

  2. 雷电的破坏      

  雷电的破坏主要是由于云层间或云和大地之间以及云和空气间的电位差达到一定程度(25—30kV/cm)时,所发生的猛烈放电现象。  

  通常雷击有三种形式,直击雷、感应雷、球形雷。 

  直击雷是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。避雷针等装置可将“直击雷”产生的高电压、强电流迅速引入大地,消除雷击的影响,从而起到保护设施的作用。 

  感应雷是当直击雷发生以后,云层带电迅速消失,地面某些范围由于散流电阻大,出现局部高电压,或在直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压、而发生闪击现象的二次雷。虽然在避雷针的保护范围内,物体可免遭直接雷击,但“感应雷”可在电力、通信、网络、卫星天线及有线电视等线缆上产生高压感应和电流“浪涌”,并通过导线引入配电间、机房、办公室和住宅等,使电源、通讯及电子设备不可避免地受到损害。因此,防止这些现代社会的雷害显得十分紧迫和必要。 

  球形雷是球状闪电的现象。

  3. 电涌的来源       

  电涌可来自电气装置外部,也可来自电气装置内部,即来自电气装置内的电器设备。 

  来自外部的电涌 这种电涌由雷电或公用电网开关的投切引起,这两类有害的电源扰动都可扰乱计算机和微机信息处理系统的工作,引起停工或永久性设备损坏。    

  当云层上有电荷储蓄,云层下表面产生极性相反的等量电荷时,将引起雷电放电。其后的情况就像一个大电池组或一个大电容器的放电那样,云层和地面间的电荷电位高达若干百万伏。发生雷击时以若干千安设计的电流通过雷击放电,经过所有设备和大地返回云层,从而完成电的通路。不幸的是这个雷电通路常常取道重要或贵重的设备。电涌防护的关键概念是给雷电感应电流提供一个通向大地的短捷有效的通路。这样雷电涌流将从设备外分流。 所示为设备处雷电流减少的情况。 大的雷击电流值常被例举应用,其实它发生的可能性很小。 

  来自内部的电涌 来自内部的电涌是经常发生的,诸如来自空调机、空压机、电弧焊机、电泵、电梯、开关电源和其它一些感性负荷的电涌。例如一台20hp的感应电动机(线电压230V,4级,Y结线)在最大转矩时每相具有约39J的储存能量,当其标称方根值电流被截断时,它将产生瞬态过电压。它经常发生,和它自同一配电箱供电的其它负荷将因此易受损坏或工作失常。 

  

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编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2010/0927/article_3038.html
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