当前位置: 首页 > 原理解释

等电位防雷原理-等电位防雷原理(10 字)

地上雷拍下来的时候,你脑子里想的不是“躲开”,而是“这玩意儿如何把电引到我的脚丫子”。作为搞过不少防雷测评的,听到这句话的感觉就像看着一群野狼在自家菜地里乱咬,既恐惧又好奇。
实际上防雷这事儿,说白了就是个关于能量挪的游戏,把天上那团刺眼的电,稳稳地导到地底下,别让它在你身上炸个屁。 先说人为啥不能赤脚走在高压线边,也别总想着脱鞋踩地。
这就像是给超高能的子弹装上了膛,子弹飞你的时候你不认定疼,那是出于它进了你的身体;人要是直接站在 10 千伏的电线杆底下,电流就得像个没关阀的洪水管,顺着你的皮肉全灌进去。
这时候你的皮肤表面实际上就有了两个点,一边是大地,一边是高压线,只要这两边的电势差够大,电流就会乖乖地顺着地导着你回家。最好办的办法就是爬,只要多爬两米,站在高处的树枝上要么大型设备的顶部,那两头电势差就拉没了,电流就无处可逃,自然就躲那会儿了。
这就好比两个吵架的人,你站在门口喊他错,他还在屋里听不见,但你跳到他家屋顶上喊,声音立马传出来了。 再聊聊那个云朵里打雷到底是如何回事,别被雨吓得当作天塌了。雷云实际上是个庞大的电容器,上端积电了,下端没电,中间隔着一层空气。空气能连上电吗?能,但得先充满电。云层之间、云和地之间,空气里的电子就像在玩捉迷藏,待会儿跑这儿待会儿跑那儿,但总得有一块地方停下来。
那些停下来的电子,就是电流。当云层高度够高,电荷积累到一定程度,电压就窜上去了,这时候空气的绝缘性能就失效了。
这就好比你手里拿着一根没断的、但挺细的钢丝,轻轻一拉,只要拉断的地方够长,富余的电荷就会顺着钢丝流下去。雷就是这样,云层里那团电势极高的“高压锅”突然把里面的水蒸气挤出来,要么让电荷顺着云层间的空隙“切”下来,这就形成了闪电。
那长长的光弧,实际上就是电荷在云层内部要么跨云层之间疯狂碰撞、放电的过程,把云里的过剩能量瞬间释放掉。 为啥如此一扎下来,人会认定疼?出于电流不需求经过皮肤,它走的是“捷径”。当闪电击中地面要么大地上的物体时,相当于在大地和闪电击中点之间插了一根导线。
要是你站在这根导线上,你的电阻就变得挺小。
这时候,根据欧姆定律,电流的大小主要取决于电压差和电阻的比值。
要是两点之间的电势差是 50 千伏,电阻是 0.1 欧姆,电流就是 500 安培。
这就好比你站在一个高压电插座旁边,两脚分别接电源和地,流过的电流比站在一般/平平插座上大得多。人体会构成一个通路,正电顺着身体流向地,负电则反向渗回云里。
故此,你的感觉就是身体里充满了电流,就像手被电糊了一样麻、痛。
实际上电流不是那种烧红的火苗,它只是带着庞大的能量在穿梭,一旦频率高、能量大,人就认定像被电到了一样。 在变电站要么高压输电线上,那是真考验“稳如泰山”的本事。
这时候防雷工程师可不是光靠站着看,而是得靠一套复杂的系统把雷能量收掉。他们会在铁塔顶端要么绝缘子上安装避雷针,这玩意儿就是闪电的“捕鸟笼”。避雷针身上绑着的大容量电容,就像一个超级大的仓库。当闪电劈下来时,电子瞬间涌入这个电容,把云里的电荷给导走了,本体简直不长电;过了瞬间,电容里储存的电荷又慢慢放回去,把云里的电补回来。
这就像给云层装了一个蓄水池,下雨的时候把水抽走,晴天的时候把水倒进云里,一辈子不用愁水不够用。 再说说接地,这也是防雷里最让人头疼也最该看重的环节。雷电压别看高,但电流比较小,只要把地接得充足好,电流挺快就会散掉,人可能根本没感觉。但要是地接不好呢?比如两个避雷针的引下线接到了同一个接地体上,要么接地电阻忒大了。
这时候,雷电流就不得不走另一条路——那就是人的身体。
要是人身上已经感应出了电压,这时候再加一个雷击导入了新的雷电流,两条路是并联的。
这就好比你在两条路里选,要是其中一条路通了,电流就会优先走那条路。别看这时候人可能不疼,但电流经过人体时形成的电磁力会让身体扭曲变形,就连心里头发慌,这就是所谓的“电击”。
故此在防雷设计的时候,务必确保所有防雷装置(针、线、接地体)都连到一个点上,绝对不能出现“一花独放”的情况,否则雷电流就会像多米诺骨牌一样,顺着电阻小的路径,通过人的身体流下去。 举个具体的例子,某省某市的一根 110 千伏线路,顶部打了一组架式避雷针,下半身换成了金属网罩。刚建完的时候,他们认定不错,认定比架式的好。
后来有个大雷,打在附近的 35 千伏母线上。
起初看没啥反应,过了两秒,监测数据突然跳了一下,说明有电流流过。再后来发现,有人站在附近的树荫下摸了一下墙,感觉是电流流经身体。
这时候才意识到难题所在:那组架式避雷针别看顶上有网罩,但引下线没接对,要么接地电阻没算好。电流从架式避雷针下来,走的是金属网罩的辐射阻抗,然后通过那根没接对的地线,顺着人的身体导走了。
要是当时把引下线全体接到一个统一的接地网,把那根毛病的地线拆了重做,人就不会遭殃了。
这事儿也让大家明白,防雷不是把设备建得越高级越好,而是把各个环节都堵死,让雷走不到人身上。 最终还得提提防雷系统的整体性。你当作设备越强,防雷越好?大错特错。设备耐压值高,只是说明它能承受更大的电压,但能不能把电压“泄”掉,还得看接地电阻和泄放路径。
有时候设备绝缘做得极好,但接地的路径忒长、忒间接,雷电流还是得找另外一条路走,比如通过建筑物结构、就连通过人的身体。
故此,在搞防雷系统的时候,得从源头、到路径、到终点,全链条地检查。别光盯着局部,得看整体,不然再强大的设备,面对雷雨天气,也可能成为雷电流流动的障碍物,反而悬。
毕竟,防雷不是为了噱头,而是为了保命,为了让那些高大的、复杂的设备,在雷暴之夜依然能稳稳地运转,不让你这条腿先被电断。
相关标签:

猜你喜欢

热门阅读

  • 赖柴尔定理-赖柴尔定理
  • 迪拜哪个国家的城市?-迪拜在哪国城市
  • 李毅吧番号及出处-李毅吧番号及出处
  • 贴春联的由来简介50字-春联由来简述
  • 思乡的名言和出处-思乡名言及出处

其他分站