现代防雷科技的应用(避雷器厂家）

雷电对房屋的危害，使建筑业最早将防雷提上议事日程。早在三国和南北朝时期，我国就出现了有关防雷设施的记载，如孟奥的(北证记》云:“凌云台南角一百步，有白石室，名避雷室。在一些高大的殿宇中，也常有所谓的“雷公柱”之类的结构，面许多古建筑物屋脊上的吻兽、龙嘴伸出的蛇须，有的就用铁丝通到地下。如1100年重建的湖南岳慈氏塔。从塔顶就有6条铁链沿6个角垂直到地面，用以防止雷电破坏。北京通县古塔，原来也是自风磨铜宝顶引下铁链埋入地中来实现良好接地。这些都表明我国很早就有了较好的建筑物助雷措施和方法，但它们还不能称之为防雷科技，面只不过是实践经验罢了。因为当时并没有依靠实验研究和科学方法，形成一门严密而系统的科技理论来支持和宣传它们，所以到现在普遍都失传了。  实际上，防雷从富兰克林解决了对雷电的定性认识和发明避雷之后才算进入了真正的科学时代.人们很快就普遍采用避雷针来保护建筑物免遭直接雷击，而且在19世纪之前，建筑物内的人员和设备史由此而相应受到了防雷保护。  1876年贝尔 (AC G,Bell 1847-1922)发明电话后，社会需求很大，仅1880年美国就有4800部电话。架空长导线的出现，人们便明显地感受到雷电的干扰噪声，以及随之而来的雷电损坏线路和终端设备的事故。为了保护通信设备和人员，19世纪80年代又出现了第二种起雷装置一导雷器， 如1.4所示。它实际上就是一个火花，放电间隙或火花放电间隙再串联一个熔新器，今天还能见到的气体放电管串联熔丝的保安器在原理上完全相同。把它并接到电话入户线与大地之间，当雷电线在架空长导线上产生的高电压传到此处时，火花放电间隙被击穿短路，使雷电流泄放入地。  1887年，英国伦教筹资百万英镑建立供电公司，标志着电力供应由分散的一家一台发电机转变成中心电站集中供电的开始。集中供电大大降低了电力成本，于是长距离的输电线网和变电站也随之迅速扩展开来。与此同时，为了减少电力传输损耗，电力传输线上的电压也城来越高、这样输电线网与变电站的过电压防护和防雷也就成了电力部门必须解快的重要问题。由于对绝缘和高压输电研究的需要，电力部门建立起了高压实验室，这就为人工模拟雷电的研究创造了物质条件。防雷保护与过电压保护结合在一起，研究绝缘闪络与闪电过程也结合在一起，因此20世纪雷电科技也就从建筑领城转移电力输送领域，这样雷电科技的发展业从高空转向地面，西且还主要偏重于工程应用，现在对于雷电的研究仍在电力行业内进行，而原本是雷电科学发展史上的主角---研究大气电学物理工作者-只好把研究目光投向其他方向，为其他高科技服务了。  雷电在电力传输线上产生的过电压会对人员和设备造成危害。必须采取适当的措施予以保护。不过，19世纪输电线路的额定电压并不高，而且线路也不像现在这么长，线路上落雷较少，所以对于防雷的要求主仅仅局限在防止雷电感应过电压所引起的事故上。为了保护直流发电机，19世纪90年代，场姆森(E Tomson)研制出了磁吹间隙，如图1.5所示。它是由一个角形放电间隙和一个磁吹线圈组成的装置，这就是20世纪中叶使用的避吹灭弧避雷器的前身。为了限制电力系统在间隙放电时的工频续流，随后德国又研制出带串联线性电限的角形间隙，这可以说就是阀型避雷器的皱形。  为了降低电力先上的感应过电压，1914年德国佩特森（W.W.Lewis）虽然认识到威胁线路绝缘的不仅是雷电感应，还有直击雷，但他们依旧认为架设避雷线的首要目的还是在防雷电感应，随着电力系统额定电压的不断提高，输电线路的不断增长，直到20世纪30世纪末，才由美国阿热顿（Atherton）,英国幸普生（G.C Simpson）瑞典洛林德（H.Norinder）以及德国，瑞士一些学者指出雷电感应其实是对高压线路并无危险，于是人们才逐渐明白，对于100kv以上的输电线路，避雷线乃是防直击雷的基本保护装置。  由于避雷线应用有效，1934 年美国瓦斯和电力公司(AGE) 开始采用避雷针和避雷线来保护变电站。与此同时，在建筑物的避雷装置中也出现了避雷带。这种发展带有一定的必然性，因为当时的楼房建筑已普遍使用些金属构件，利用建筑物的部件做避雷装置可以降低造价。紧接着便是20世纪50年代后迅速流行起来的笼式避雷网，它休现了电磁场理论创立者麦克斯韦(J.C Maxwell, 1831-1879) 在英国防雷协会1876年会上所倡导的 “法拉第笼”的概念。因为现代高楼的钢结构或钢筋混凝土结构已经十分接近“法拉第笼”的条件，只要在施工中采用焊接方法就很容易实现笼式避雷网，这样可以说它是目前建筑物防雷最完美的形式。  不过，即便建筑物采用了笼式避雷网，但也不能不考虑电力上的雷电波侵人，于是又出现了各种避雷器来将雷电流分流人地，以防止侵入建筑物内部造成危害。1907年，美国出现铝电解避雷器，它利用在不同电压下能通过阀截电流的特性阻断工频续流，曾用于100kV的高压电网中。1908 年，瑞士莫斯克( Moscick)提出利用高压电容器作为防雷元件的方案，该方案通常将高压电容器与电抗线配合起来使用，如图1. 6所示，这样便构成了防雷吸波器。这一思路至今仍为国内外保护旋转电机所利用，只要安装适当，可以获得良好的防雷效果。1927年，美国还出现一种非游离气休遮断续流的管型避雷器，它主要用来保护发电厂、变电站的进线段和线路上的绝缘弱点。20世纪50年代初，磁吹阀型避雷器问世，由于性能优秀，得到了电力系统较广泛的应用。不过很快，1968 年日木松下公司又研制出新一代的金属氧化物避雷器，性能更加优秀，它主要利用了氧化锌压敏陶瓷的非线性特性，没有放电间隙，目前已经成为电力避雷器的主流产品。  进人20世纪70年代后，随着通信、计算机、信息与控制等技术的迅速发展，大量电子设备被普遍使用，于是雷电危害又变得广泛而严重起来。在这些电子设备中，由于采用了大量的CPU、ROM、RAM以及大规模集成电路等电子元器件，其耐雷电过电压能力降低了10的6次方~10的8次方倍。不仅电源线上的雷电过电压会造成设备损坏，就是雷电在通信、信号及其控制线上产生的浪涌电流也会对设备造成严重的干扰或破坏，因此防雷科技又面临着向弱电系统的一次大转变。  从近二十多年来新发现的雷害起因来看，主要是雷电电磁脉冲(LEMP)在这些高新技术产品上发生了作用，它与过去的防直击雷雷电波侵入的措施关系并不太大，因此要消除当今的雷电灾害，必须要做好对雷电电磁脉冲的防护工作。按照目前情况，要达到此目的，首先还成大力发展与人类科技进步相适应的雷电科技，更深入地探讨雷电本质及其特性。同时还需了解被保护电子设备的基本原理、性能特性及其使用的电磁环境要求。其次，应在防雷的总原则下努力创新防雷方法，研制新的防雷器材，并掌握现有防管器材的性能及其应用范围，识别和操弃欠成熟和/或不科学的防雷产品和方法，不为经济利益而陷人误区。最后，现代防雷都是系统工程，切忌以偏概全、主观臆断，或脱离实际，纸上谈兵。总之，只有虚心学习、不断探索、勇于实践，方能实现这次防雷大转变。