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世界防雷的新技术

发布时间:2023-12-25 11:05:27 浏览次数:124次

世界防雷的新技术(转)

    近来年,国外进行了另一种人工影响雷电的实验。其做法是:在雷雨云到达成熟阶段之前,用高射炮、火箭等运载工具把大量的金属针粉或裹着铝箔的尼龙纤维(每条纤维长10厘米)投掷到云中去。这些导电性能良好的粉剂投入云中后,可以大大地改善云的导电性能,从而起到分散云中电荷的作用。云中不能形成电荷中心,也就减少了产生雷电的可能性。
    此外,人工影响对流云的方法也被用来抑制雷电的发生。如果能在雷雨云形成之初就往云中播撒大量的人工冰核(碘化银),使的云中的过冷水滴提前冻结成冰晶,并从云中掉下来,从而减少雷电的发生。大量的对比实验表明,播撒了碘化银的云,“云-地”闪电的次数比不播撒的云减少了66%。利用激光改变雷电走向,是日本专家们最近的又一新成果。它使引雷技术向实用化迈进了一大步。这种技术是通过反射镜将激光射向雷雨云,在空气中形成电流容易通过的高温等离子体通道,将雷电引向避雷塔。
    美国科学家发明的“雷电消除器”则非常适用于多雷地区,现已获得专利。这种“雷电消除器”制作十分简单:几百根钢筋竖立在插进土壤中的空心大口径金属管上面的切口中。它看上去很像避雷针,只是分散在一定的面积上,但它的作用机理与避雷针完全不同。它防止的不是雷电本身,而是不可见的雷电驱波,即所谓使大气击穿的静电放电。
    俄罗斯专家则研制出一种能及时预报雷电的警报仪。这种仪器能自收集在半径25公里范围内大气层的电学数据,进而判断雷电发生的地点和强度。3-5公里的范围内及时发出警报。这对于正在高处施工的建筑工人和高压输电线的修理工人来说,不失为理想的“空中保护神”。

雷电防护新技术

发供电设备的防雷工作是一件十分重要的事情。当今所有重要的工业和商业建筑结构包括所有的电力设施均按常规进行防雷。

本质上避雷针的工作原理是接通雷击并将其引导至需要保护的设备的周边地下。

从20世纪70年代起,一项基于电荷转移原理的新的方法在商业上出现,并得到成功的应用。电荷转移法(CTS)不同点在于其目的是减小对特定场所雷击的可能性。这一不同的方法自20世纪70年代起逐渐得到人们的注意,其部分原因是由于靠避雷针引导雷击,电子计算机以及相关的电子装置仍会被损坏。

替代避雷针的是电荷转移法(CTS)或天线阵驱散法(DAS)。电荷转移理论在数百年前就已知道,但商业应用确实只有几十年的历史。

电荷转移原理是指强电场中的尖端会通过电离附近的空气分子而将电子耗散掉,条件是尖端对周围的电压升至1万V以上。应用此原理的天线阵驱散装置由数千个尖端所组成,被设计和安装在构筑物上。暴风雨时DAS会在其上方产生离子,继而降低电子流形成的可能性。本质上,DAS的作用尤如一台电场限制器。

雷电防护的方法可以分为收集雷击法和阻止雷击法。避雷针与电荷转移法之间的区别:

避雷针被看作收集器,因为它是一个雷击在其邻近地区的端接点。

CTS部分是一台阻止器,因为它阻止下方的引导器和上方的电子流二个极性端的形成。然而电涌抑制装置必须安装,以免遭受远距离雷击。

电荷转移避雷技术还需进行系统的、科学的衡量,衡量其对雷电的响应度以及确定保护区域的范围。这些工作都还没有进行。另外还有物理学技术方面的问题,由于其与地面连接,对阶梯式引导器进行研究时,尖端的电压并未上升。

不管情况如何,一部分用户对电荷转移技术十分满意。美国最严重的雷电问题发生在东南部,这一地区的许多电力系统用户采用这种天线阵驱散法取得了很大的成功。

到目前为止,还没有有效的方法来衡量和证明这种新的防雷方法。而对于电力系统的工程师们来说,******努力减少雷击引起的故障率,电荷转移技术应该是有帮助的。

摘自《电力安全技术》

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