现代防雷技术的有效性及差异性分析论文.doc

院、系 行健文理学院 专业 电气工程及其自动化 姓名 杨忠行 学号 0938170346 论文题目 现代防雷技术的有效性及差异性分析 2012年 12 月 15 日 摘要 雷电灾害是十种最严重的自然灾害之一。全球每天约发生800万次雷电，每年因雷击造成的人员伤亡、财产损失不计其数。导致火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故频繁发生。从卫星、通信、导航、计算机网络系统、通信指挥系统和有室外天馈设备的系统更是雷电的重灾区。从某种意义上说，科技越发达，雷击对人类的危害就越大。因此我们日常生活中，我们必须掌握一定的雷电知识，必须懂得一些防雷的措施，因此今天我们就通过此文来简单了解一下雷电知识。 关键词 雷电危害；雷电形成；防雷装置 概述 大气中的饱和水蒸气遇冷结成水滴，该水滴在强烈的上升气流冲击下，被分裂成带有不同电荷的水滴，一般说来，小水滴带负电，大水滴带正电，而且小水滴容易被气流带走，于是形成了两种带不同电荷的水气团，这就是雷云。当不同电荷的雷云把空气间隙击穿放电时即为雷。如果大气中的雷电接近地面时，则在地面上会感应出与雷云相反的异性电荷，若雷云再继续接近以至把空气间隙击穿时，便形成雷云对地面放电。 概念 雷电的形成  雷电是一种大气中放电现象，产生于积雨中，积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷。它们对大地的静电感应，使地面或建（构）筑物表面产生异性电荷，当电荷积聚到一定程度时，不同电荷云团之间，或云与大地之间的电场强度可以击穿空气（一般为25-30KV/cm），开始游离放电，我们称之为先导放电。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面时（地面上的建筑物，架空输电线等），便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈中和，会出现很大的雷电流（一般为几十千安至几百千安），并随之发生强烈的闪电和巨响，这就形成雷电。 防雷的重要性 1、国外情况：据美国国家雷电安全研究所关于雷电所造成的经济影响的一份调查报告表明，美国每年因雷击造成的损失约50～60亿美元。每年因雷击造成的火灾3万多起，50%野外火灾与雷电有关；30%的电力事故与雷电有关；有4／5石油产品储存和储藏罐事故是由雷击引起的；由于雷电和操作过电压造成物理装置的损失约占80%。据德国一保险公司1997年对8722件案例损坏原因的分析，雷电及操作过电压占31.66%。 2、我国情况：我国也是雷暴活动十分频繁，受灾率高，造成的灾害十分严重。据中国气象局政策法规司副司长刘宪华介绍，全国有21 个省、区、市雷暴日在50天以上，最多的可达134天。雷暴给人们生活带来了极大的安全隐患。　据不完全统计，我国每年因雷击造成人员伤亡达3000～4000人，财产损失50～100亿元人民币。近年来，随着社会经济发展和现代化水平的提高，特别是信息技术的快速发展，城市建设高层建筑物日益增多，雷电灾害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。据广东省统计，在1996～1999年的四年间，全省发生雷击事故6143起，伤亡699人，直接经济损失达15亿元。损失是“触目惊心”的。 3、电子信息系统受损比重急剧增加：电气和电子技术是现代物质文明的基础，其迅猛发展促进了生产力的发展，加速了社会繁荣与进步的进程，同时不知不觉地麻烦也应运而生，各类电磁干扰越来越严重。一方面，电气和电子设备的广泛应用造成了严重的环境电磁噪声干扰。另一方面，电子技术正向高频率、高速度、微型化、网络化和智能化方向发展。电磁干扰，特别是雷电电磁脉冲干扰对这些设备和系统的影响越来越突出，对这些设备力系统造成的失效与损坏事故的发生率逐年增高。第三，随着城市建筑物的增高，收发雷电的几率也增大。一个雷电的电磁可影响几公里范围的电子设备，这也使电子设备受损的几率增大。因此，信息时代的到来，已使雷电电磁脉冲的防护成为当务之急。 雷电危害 雷电具有很强的破坏性，主要有直击雷、雷电感应、雷电波侵入和地电压反击四种形式。其中又以感应雷和电压反击对弱电设备破坏能力最强。当天空的雷雨产生雷击时，其将携带高负荷雷电脉冲、电压及电流，以电磁波形式无规则释放，从而导致雷区域1～5公里范围内(视雷电波强度而定)所有带金属的导线(如高空架设天线、有线电视电缆、通信电缆、供电系统电缆等)，在瞬间内感应到相应强度的脉冲电压及电流，这些电流沿着电器设备上的各种电源电线或信号电缆进入电器设备内部，在雷击电压超过电器设备额定抗电压的瞬间击坏内部器件；主要原因是由于连接在电器上所有电线电缆所带的电压高低不等，高电压就会往低压冲去，形成电流，从而将电器设备局部击坏，造成整个设备系统瘫痪，严重时甚至把整机击毁，甚至触及到