《防雷與防靜電》PPT課件

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1、防雷與防靜電主講：梁宏志第一部分防雷自從有了人類以來，人類就對閃電感到神秘莫測，創(chuàng)造了好多神話、傳說。直到二百年前，富蘭克林證實(shí)雷電是電，并發(fā)明避雷針以后，人類才開始能主動的去避免雷電造成的危害。打雷時，出現(xiàn)耀眼的閃光，發(fā)出震耳的轟嗚。打雷的時間短（一次雷擊時間約60毫秒），電流大（可高達(dá)幾萬~幾十萬安），電壓高（可高達(dá)數(shù)十萬~數(shù)百萬伏）。當(dāng)人類社會進(jìn)入電子信息時代后，雷災(zāi)出現(xiàn)的特點(diǎn)與以往有極大的不同，可以概括為：（1）受災(zāi)面大大擴(kuò)大，從電力、建筑這兩個傳統(tǒng)領(lǐng)域擴(kuò)展到幾乎所有行業(yè)，特點(diǎn)是與高新技術(shù)關(guān)系最密切的領(lǐng)域，如航天航空

2、、國防、郵電通信、計算機(jī)、電子工業(yè)、石油化工、金融證券等；（2）從二維空間入侵變?yōu)槿S空間入侵。從閃電直擊和過電壓波沿線傳輸變?yōu)榭臻g閃電的脈沖電磁場從三維空間入侵到任何角落，無孔不入地造成災(zāi)害。（3）雷災(zāi)的經(jīng)濟(jì)損失和危害程度大大增加了，它襲擊的對象本身的直接經(jīng)濟(jì)損失有時并不太大，而由此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)損失和影響就難以估計。雷電的本身并沒有變，而是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得人類社會的生產(chǎn)生活狀況變了。為此，當(dāng)今時代的防雷工作的重要性、迫切性、復(fù)雜性大大增加了，雷電的防御已從直擊雷防護(hù)到系統(tǒng)防護(hù)，我們必須站到歷史時代的新高度來認(rèn)識和研究

3、現(xiàn)代防雷技術(shù)，提高人類對雷災(zāi)防御的綜合能力。一、雷電的形成有關(guān)雷云形成的假說很多，但至今尚未有一種被公認(rèn)為無懈可擊的完整學(xué)說，這里我們只介紹其中被認(rèn)為比較完善并經(jīng)常被推薦的假說。根據(jù)大量科學(xué)測試可知，地球本身就是一個電容器。通常大地穩(wěn)定地帶負(fù)電荷50萬庫侖左右，而地球上空存在一個帶正電的電離層，這兩者之間便形成一個已充電的電容器，它們之間的電壓為300KV左右，并且場強(qiáng)為上正下負(fù)。雷電的形成當(dāng)?shù)孛婧羝目諝馐艿綗霟岬牡孛婧婵臼軣岫仙?，或者較溫暖的潮濕空氣與冷空氣相遇而被墊高都會產(chǎn)生向上的氣流。這些含蒸氣的上升氣流上升時

4、溫度逐漸下降形成雨滴、冰雹（稱為水成物），這些水成物在地球靜電場的作用下被極化負(fù)電荷在上，正電荷在下，它們在重力作用下落下的速度比云滴和冰晶（這二者稱為云粒子）要大，因此極化水成物在下落過程中要與云粒子發(fā)生碰撞。碰撞的結(jié)果是其中一部分云粒子被水成物所捕獲，增大了水成物的體積，另一部分未被捕獲的被反彈回去。而反彈回去的云粒子帶走水成物前端的部分正電荷，使水成物帶上負(fù)電荷。由于水成物下降的速度快，而云粒子下降的速度慢，因此帶正、負(fù)兩種電荷的微粒逐漸分離如果遇到上升氣流，云粒子不斷上升，分離的作用更加明顯。最后形成帶正電的云粒子在

5、云的上部，而負(fù)電的水成物在云的下部，或者帶負(fù)電的水成物以雨或雹的形式下降到地面。當(dāng)上面所講的帶電云層一經(jīng)形成，就形成雷云空間電場，空間電場的方向和地面與電離層之間的電場方向是一致的，都是上正下負(fù)，因而加強(qiáng)了大氣的電場強(qiáng)度，使大氣中水成物的極化更厲害、在上升氣流存在的情況下更加劇力分離作用，使雷云發(fā)展得更快。雷電的形成從上面的分析,好像雷云總是上層帶正電荷，下層帶負(fù)電荷。實(shí)際上氣流并不單是只有上下移動，而比這種運(yùn)動更為復(fù)雜。因此雷云電荷的分布也比上面講的要復(fù)雜得多。根據(jù)科學(xué)工作者大量直接觀測的結(jié)果,典型的雷云中的電荷分布大體如

6、下圖所示。左端是按理論歸納的理想模式，右面是雷云常見的電荷實(shí)際分布。二、雷電的種類1、按危害方式分：直擊雷：雷電直接擊在建筑物上，產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力者。雷電感應(yīng)：雷電放電時，在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花。雷電波侵入：由于雷電對架空線路或金屬管道的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人身安全或損壞設(shè)備。2、按形狀分：線形類、片形雷和球形雷。三、雷電的危害雷電的沖擊電壓很高，一般為幾十到幾千KV；雷電電流幅值很大，一般為幾十KA，最大可達(dá)幾百KA；雷電放電時間很短，一般為十幾微

7、秒，最大為500毫秒。電作用的破壞：雷電的高電壓使電氣設(shè)備或線路的絕緣擊穿，造成停電、短路和爆炸；當(dāng)雷電流通過人體時，人將因雷擊而死亡。熱作用的破壞：雷電流產(chǎn)生的高溫會產(chǎn)生火災(zāi)與爆炸，特別是對易燃易爆物品。機(jī)械作用的破壞：雷擊有很強(qiáng)的破壞作用，建筑物、構(gòu)筑物受雷擊后將現(xiàn)遭到毀滅性破壞，發(fā)生倒塌、崩裂。雷電的危害雷擊的途徑主要有兩種形式：A.直接雷擊：雷云之間或雷云對地面某一點(diǎn)的迅猛放電現(xiàn)象稱之為直接雷擊。直接雷擊的主要破壞對象是：建筑物、野外工作臺、森林、架空配電線路、人畜等。B.感應(yīng)雷擊：雷云放電時，在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生的靜電

8、感應(yīng)和電磁感應(yīng)等現(xiàn)象稱之為感應(yīng)雷擊。裝有避雷針的建筑物，可以避免雷擊損壞建筑物，但是雷擊通過避雷針的地線從建筑物頂端瀉放入大地或者附近發(fā)生雷擊的時候，會產(chǎn)生很強(qiáng)的電場，建筑物內(nèi)的所有金屬物品均會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。感應(yīng)雷擊破壞的主要對象是電子電氣設(shè)備。C．地電位反擊：建筑物的外部防雷系統(tǒng)（如避雷