避雷与接地.pdf

2Q鲤笙全酗筐随誊接苤班议会诠立 避雷与接地 ◇中国科学院空间科学与应用研究中心庄洪春 播。羹；；：；|传统逸雷镄麓戳雷父域，必须接黪≯赢毽．跨饕要接簿；。}我国辑避发明的等离子避 ?ii篱壤菝蘸囊冀蕾的避雷，键被撩护簿象攀遂雷黉蓄骥薅馕诵；『鄂缀电等设备免遭直 l}。 疆蕾害。等离子避雷臻技豢就攀依靠接城；攀撩辑囊骖。所淡，避雷不要求接地。 遭雷击盼危险性臻雷击点处室笺骥黪强震寨氍a离此_I|i{绝缘性能好的地面比导电 性能好的地面遭雷击梦i嚣域绝缘的浮体趣接地导体遭雷击的概率小。 1引富 大小与距离的平方成反比。因此，地面目标大气电 我国新近发明的等离子避雷球技术【l】能保护 场强度主要由该目标表面感应电荷产生。由于电 地面、水面或空中物体不受直接雷击，从而使物体 场强度表征遭雷击危险性大小，因此，感应电荷面 内部的现代化设备不遭直接雷害。 密度同样可作为遭雷击危险性的表征。 长期以来人们对闪电物理的研究懂得，起闪 既然一个目标上某处遭雷击的危险性大小可 过程和闪电在空气中传输时，大气电场强度起着 用该目标该处的感应电荷面密度来表征，一个自 决定性的作用。闪电本身是大气中的电击穿现象， 然的推论就是，假如能把该处电荷面密度削弱到 它是大气中某处电场强度达到或超过击穿空气的 安全范围之内，则该处就不会遭雷击。这是一个避 数值后造成空气的局部电离，当后续电流供得上 雷的新思路。等离子避雷球就是这个新思路产生 时．就可以形成自击穿而成为闪电。因此电场强度 出来的新一代避雷产品。 可表征能否形成闪电的危险性大小。 可以看到，等离子避雷球技术是真正的避雷， 上行雷的情况下．地面目标表面大气电场强 它不要求接地。传统的避雷针实际是引雷，而且还 度是由于雷云电荷和该目标表面感应电荷以及地 要入地，因此，必须要接地，而且要接好。总之，避 面其他目标感应电荷共同产生的。由于电荷产生 雷与接地没有必然联系。本文进一步论证，对避雷 的电场强度与距离的平方成反比，所以这些电荷 的目标而言．不接地反而比接地更好。 ’ 对该目标表面大气电场强度的贡献以该表面感应 2遭鬻毒危险性的表征 电荷为最大。以地面杆形目标为例121，若杆长为10 地面目标遭雷击的危险性用该目标表面大气 米，杆粗①为1厘米，则杆端电场强度的99．5％是 电场强度的大小来表征【3】。对于上行雷，雷云电荷 由杆端处表面感应电荷产生的。 使地面目标产生感应电荷，随着雷云电荷的不断 对于下行雷，地面目标大气电场强度的产生 增强，目标表面大气电场也不断增强，当目标表面 源，除了云中电荷外，还加下行先导所带电荷，再 大气电场强度达到或超过击穿空气的数值时，就 加上该目标表面感应电荷，以及其他地面目标的 从目标表面产生上行先导，发展成一个上行雷，该 感应电荷。这些电荷在该目标表面都产生电场，其 目标就遭了一次雷击。该目标是否遭这样的雷击 庄洪春1964年毕业于中国科技大学地球物理系空间物理专业，现任中科院空间科学与应用研究中心研究员，中科院 电工所高级顾问，博士生导师，国际宇航科学院通讯院士。