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避雷针技术培训
直击雷的防护
外部防雷措施——接闪器
避雷针、线、带的作用
使雷云电场发生畸变,将雷电吸引到避雷针(线)上
将雷电安全导入地中
使位于其保护范围内的设备和建筑物免遭雷的直击
传统避雷针的缺陷及改善的思路
缺陷
高电位反击(空中和地下)
跨步电压
高电磁效应
改善方法
降低雷击次数
在雷击时设法限制雷电流的幅值和陡度
半导体少长针消雷装置SLE
SLE结构
由3~25根半导体针组成,向上呈辐射
状布置在垂直交叉的扇面上,同一扇
面相邻两针间的夹角为20°~25°。
每根半导体针长5m,针体电阻35kΩ,
单针闪络电压在1500kV以上。每根针
端部有4根30cm长的金属针。
半导体消雷器的作用之一
—— 中和
90%的雷是负极性的,说明自然界存在消雷作用
用尖端放电产生和雷云异号的电荷,部分中和雷云电荷,使之
不足以发生下行先导
半导体消雷器的作用之二
—— 消灭上行雷
实测证明,只有当上行先导电流大于100A时,上行雷才有可能发展
15kΩ以上的电阻即可以限制上行雷的发展
半导体消雷器的作用之三
—— 限制下行雷的雷电流幅值和上升陡度
电容突然放电 电容通过电阻放电
放电电流很大( kA级) 放电电流被限制(A级)
放电时间很短( s 级) 放电时间延长 (ms级)
电流上升陡度极大 电流变化陡度延缓
半导体消雷器的作用之四
——保护范围比避雷针大
特殊的端头形状增强了对下行雷的吸引
能力
尖端放电所产生的空间电荷的屏蔽作用
减弱了消雷塔附近的地面场强
综合实验室和现场运行经验
一般设施:地面保护范围为塔高的5倍
易爆设施:地面保护范围为塔高的3.5倍
SLE的保护范围试验
SLE的自动并联试验
武汉大学高电压实验室,
1500kV冲击电压下的自动并联
2000kV冲击电压下自动并联,电流为500A
SLE的火箭引雷试验(1998、1999、2000年)
雷击金属避雷针(9802 ) 雷击金属避雷针(9804 ) 雷击SLE (9901 ) 雷击SLE (9910 )
1.雷击金属避雷针和SLE的照片对比,火箭引雷到SLE
上时,雷电流比引到避雷针上时小了两到三个数量级。
2. 照片(9901、9910)可知,半导体棒在闪络后仍
有很好的限流能力,可将雷电流限制到数十到数百安。
用罗哥夫斯基线圈记录
的雷电流波形(9910)
SLE的专利和荣誉证书
SLE在各行业的应用
——超过40,000个塔年
AR 限流避雷针
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