淺談防雷知識以及電視監(jiān)控系統(tǒng)防雷接地方法

淺談防雷知識以及電視監(jiān)控系統(tǒng)防雷接地方法雷電的產生、雷電的破壞、電涌的、電涌簡單損壞的電氣設備、電涌對計算機和其它敏感電氣設備的危害、雷擊愛護的基本原則、雷電防護措施、電視監(jiān)控系統(tǒng)防雷接地方法、選用避雷器的留意事項

雷電現(xiàn)象

雷電是伴有閃電和雷鳴的一種宏偉壯麗而又有點令人生畏的放電現(xiàn)象。雷電一般產生于對流進展旺盛的積雨云中，因此常伴有劇烈的陣風和暴雨，有時還伴有冰雹和龍卷風。積雨云頂部一般較高，可達20公里，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破裂以及空氣對流等過程，使云中產生電荷。云中電荷的分布較簡單，但總體而言，云的上部以正電荷為主，下部以負電荷為主。因此，云的上、下部之間形成一個電位差。當電位差達到肯定程度后，就會產生放電，這就是我們常見的閃電現(xiàn)象。閃電的的平均電流是3萬安培，電流可達30萬安培。閃電的電壓很高，約為1億至10億伏特。一個中等強度雷暴的功率可達一千萬瓦，相當于一座小型核電站的輸出功率。放電過程中，由于閃電通道中溫度驟增，使空氣體積急劇膨脹，從而產生沖擊波，導致劇烈的雷鳴。帶有電荷的雷云與地面的突起物接近時，它們之間就發(fā)生激烈的放電。在雷電放電地點會消失劇烈的閃光和爆炸的轟鳴聲。這就是人們見到和聽到的閃電雷鳴。連發(fā)式雷電

1.雷電的產生

人們通常把發(fā)生閃電的云稱為雷雨云，其實有幾種云都與閃電有關，如層積云、雨層云、積云、積雨云，重要的則是積雨云，一般書中講的雷雨云就是指積雨云。

云的形成過程是空氣中的水汽經(jīng)由各種緣由達到飽和或過飽和狀態(tài)而發(fā)生凝聚的過程。使空氣中水汽達到飽和是形成云的一個必要條件，其主要方式有：

（1）水汽含量不變，空氣降溫冷卻；

（2）溫度不變，增加水汽含量；

（3）既增加水汽含量，又降低溫度。

但對云的形成來說，降溫過程是主要的過程。而降溫冷卻過程中又以上升運動而引起的降溫冷卻作用為普遍。積雨云就是一種在劇烈垂直對流過程中形成的云。由于地面汲取太陽的輻射熱量遠大于空氣層，所以白天地面溫度上升較多，夏日這種升溫更為明顯，所以近地面的大氣的溫度由于熱傳導和熱輻射也跟著上升，氣體溫度上升必定膨脹，密度減小，壓強也隨著降低，依據(jù)力學原理它就要上升，上方的空氣層密度相對說來就較大，就要下沉。熱氣流在上升過程中膨脹降壓，同時與高空低溫空氣進行熱交換，于是上升氣團中的水汽凝聚而消失霧滴，就形成了云。在強對流過程中，云中的霧滴進一步降溫，變成過冷水滴、冰晶或雪花，并隨高度漸漸增多。在凍結高度（-10攝氏度），由于過冷水大量凍結而釋放潛熱，使云頂突然向上進展，達到對流層頂四周后向水平方向鋪展，形成云砧，是積雨云的顯著特征。

積雨云形成過程中，在大氣電場以及溫差起電效應、破裂起電效應的同時作用下，正負電荷分別在云的不同部位積聚。當電荷積聚到肯定程度，就會在云與云之間或云與地之間發(fā)生放電，也就是人們平常所說的"閃電"。

雷電以其巨大的破壞力給人類、社會帶來了慘重的災難，尤其是近幾年來，雷電災難頻繁發(fā)生，對國民經(jīng)濟。造成的危害日趨嚴峻。我們應當加強防雷意識，與氣象部門樂觀合作，做好預防工作，將雷害損失降到限度。

2.雷電的破壞

雷電的破壞主要是由于云層間或云和大地之間以及云和空氣間的電位差達到肯定程度（25—30kV/cm）時，所發(fā)生的猛烈放電現(xiàn)象。

雷電的種類

雷電分直擊雷、電磁脈沖、球形雷、云閃四種。其中直擊雷和球形雷都會對人和建筑造成危害，而電磁脈沖主要影響電子設備，主要是受感應作用所致；云閃由于是在兩塊云之間或一塊云的兩邊發(fā)生，所以對人類危害。

直擊雷就是在云體上聚集許多電荷，大量電荷要找到一個通道來泄放，有的時候是一個建筑物，有的時候是一個鐵塔，有的時候是空曠地方的一個人，所以這些人或物體都變成電荷泄放的一個通道，就把人或者建筑物給擊傷了。直擊雷是威力的雷電，而球形雷的威力比直擊雷小。避雷針等裝置可將“直擊雷”產生的高電壓、強電流快速引入大地，消退雷擊的影響，從而起到愛護設施的作用。

感應雷是當直擊雷發(fā)生以后，云層帶電快速消逝，地面某些范圍由于散流電阻大，消失局部高電壓，或在直擊雷放電過程中，強大的脈沖電流對四周的導線或金屬物產生電磁感應發(fā)生高電壓、而發(fā)生閃擊現(xiàn)象的二次雷。雖然在避雷針的愛護范圍內，物體可免遭直接雷擊，但“感應雷”可在電力、通信、網(wǎng)絡、衛(wèi)星天線及有線電視等線纜上產生高壓感應和電流“浪涌”，并通過導線引入配電間、機房、辦公室和住宅等，使電源、通訊及電子設備不行避開地受到損害。因此，防止這些現(xiàn)代社會的雷害顯得非常緊迫和必要。

球形雷是球狀閃電的現(xiàn)象。

3.電涌的

電涌被稱為瞬態(tài)過電，是電路中消失的一種短暫的電流、電壓波動，在電路中通常持續(xù)約百萬分之一秒。220v電路系統(tǒng)中持續(xù)瞬間（百萬分之一秒）的5kV或10kv的電壓波動，即為電涌或瞬態(tài)過電。電涌也指電網(wǎng)輸出電壓有效值大于額定值110%，其持續(xù)時間為一個周波（20ms）至數(shù)個周波的電壓變化。電涌的有兩類：外部電涌和內部電涌。外部電涌主要于雷電，另一個是電網(wǎng)中開關操作等在電力線路上產生的過電壓。內部電涌：經(jīng)討論發(fā)覺，低壓電源線上88%的電涌產生于建筑物內部設備，如：空調、電梯、電焊機、空氣壓縮機和其它感應性負荷。

電涌可來自電氣裝置外部，也可來自電氣裝置內部，即來自電氣裝置內的電器設備。

來自外部的電涌這種電涌由雷電或公用電網(wǎng)開關的投切引起，這兩類有害的電源擾動都可擾亂計算機和微機信息處理系統(tǒng)的工作，引起停工或性設備損壞。

當云層上有電荷儲蓄，云層下表面產生極性相反的等量電荷時，將引起雷電放電。其后的狀況就像一個大電池組或一個大電容器的放電那樣，云層和地面間的電荷電位高達若干百萬伏。發(fā)生雷擊時以若干千安設計的電流通過雷擊放電，經(jīng)過全部設備和大地返回云層，從而完成電的通路。不幸的是這個雷電通路經(jīng)常取道重要或珍貴的設備。電涌防護的關鍵概念是給雷電感應電流供應一個通向大地的短捷有效的通路。這樣雷電涌流將從設備外分流。所示為設備處雷電流削減的狀況。大的雷擊電流值常被例舉應用，其實它發(fā)生的可能性很小。

來自內部的電涌來自內部的電涌是常常發(fā)生的，諸如來自空調機、空壓機