大学物理电磁学演示实验实验报告.doc

WORD格式整理 专业知识分享 避雷针 常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。以避雷针作为接闪器的防雷电原理是：避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电，形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。实际上，避雷针是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。通俗的解释就是：避雷针的作用像雨伞为人们遮雨一样，覆盖着它一定范围内的建筑设施，一旦有雷电进入到了这个伞状的范围，雷电就会被避雷针吸引过来，再通过本体泄人大地，从而使伞状以下的建筑不被雷击。避雷针之外还有避雷线，它是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电，它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针。后来发展了避雷带，就是在屋顶四周的女儿墙或屋脊、屋檐上安装金属带做接闪器来防雷电，即如你所说的那种。避雷带的防护原理与避雷线一样，由于它的接闪面积大，接闪设备附近空间电场强度相对比较强，更容易吸引雷电先导，使附近尤其比它低的物体受雷击的几率大大减少。再后来又发展了避雷网，分明网和暗网。明网是在避雷带的中间加敷金属线制成的网，然后通过截面积足够大的金属物与大地连接的防雷电，用以保护建筑物的中间部位。暗网则是利用建筑物钢筋混凝土结构中的钢筋网进行雷电防护，只要每层楼的楼板内的钢筋与梁、柱、墙内的钢筋有可靠的电气连接，并与层台和地桩有良好的电气连接，形成可靠的暗网，则这种方法要比其他防护设施更为有效。 法国易敌雷拥有超过40年丰富防雷器生产和防雷工程经验和一支强大的由法国最著名大学和研究机构组成的工程师队伍，使INDELEC（易敌雷） 防雷器成为雷电保护装置的专家。不论在法国以至世界各地，PREVECTRON防雷器经过数十年势不可挡的成功，INDELEC（易敌雷）目前正全力推出其必威体育精装版研究成果：PREVECTRON（第二代）避雷针。（以下称PREVECTRON 2） INDELEC避雷针是如何工作的 当雷暴来临时，所产生的能量是相当巨大的（每米达到几千伏），PREVECTRON 2早期预放电防雷器的空气终端从自然界的电场中吸收能量，下端能量收集电极把电能量贮存在 防雷器触发装置内。每当闪电发生前，场强度会迅速增强，当防雷器贮存的能量达到某一水平，空气终端便会把信息输送往防雷器电触发装置，在空气终端的尖端便会产生火花，并使尖端周围的空气离子化，形成尖端放电现象。 INDELEC早期预放电避雷针原理 在空气终端的尖端的离子化可被表征为： 控制离子的释放：PREVECTRON 2早期预放电防雷器的触发装置容许离子在极短的时间内放电， 防雷器触发系统极度的准确性意味着离子可在极准确的时间被释放，换句话说，在主闪电发生前的刹那间。 CORONA效应的触发：大量初始电子的存在，连同迅速增强的电场令自然的CORONA效应触发时间减少。 预期上引放电通道：PREVETRON 2早期预放电避雷针被设计成从其尖端产生一预期上引放电通道，并早于那些邻近高点产生，这就表示着PREVECTRON 2早期预放电避雷针成为了在其保护范围内最有影响力的一点。在实验室测量时，这个触发时间的提前时间被定义为△T，代表了与单一棒比较起来，PREVECTRON 2早期预放电避雷针空气终端的有效性测量更理想。 尖端电晕放电现象 电晕放电是发生在极不均匀的电场中,空气被局部电离的一种放电形式。当前有关电晕放电测试和信号处理主要集中在电力行业,研究对象是电力系统中的高压输电线和高压电气设备的局部放电。国外学者对高压输电线上的电晕放电情况进行了大量的研究,包括电晕放电能量分析、电晕放电引起EMI 的模拟计算和预测、复合导体输电线的电晕放电情况,还建立了输电线电晕放电辐射场的计算模型在航空航天领域, 空中目标在高速飞行过程中, 其外表面会不断遭到气体分子、尘埃、冰晶等空间粒子的撞击, 这些粒子在于空中目标相互接触分离时, 带上某种极性的电荷, 同时在目标上留下等量异号的电荷。电荷积累到一定程度后, 会在其尖端形成电晕放电。电晕放电过程中会产生强烈的电磁辐射, 高压输电线、大型变压器等电力设备都会因此造成经济损失, 而且这种电磁干扰对航空、航天飞行器的安全构成很大威胁。因此, 研究电晕放电辐射场测试方法与技术对高压电