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雷雨的形成及雷電的特性-雷電的參數(shù)(連載1)【易造防雷】

雷雨的形成及雷電的特性-雷電的參數(shù),在本節(jié)中所講的雷電參數(shù),主要是為了在今后幾章中進(jìn)行電氣設(shè)備防雷計(jì)算中所要用到的,其他與防雷關(guān)系不大的參數(shù)就不包括在內(nèi)。閃電現(xiàn)象通常使人聯(lián)想到的是高電壓而不是大電流。雷云在放電時的電壓確是很高的,然而這個電壓一方面很難測量;另一方面,即使知道了對我們也沒有很大用處。事實(shí)上,不可能將電氣設(shè)備的絕緣強(qiáng)度同這個電壓相比,因?yàn)椴⒉皇沁@個電壓的全部都加在電氣設(shè)備的絕緣上。對我們很有用而又有可能測量的參數(shù)卻是雷電的電流,及這個電流的變化速度。因?yàn)橛辛穗娏骷半娏鞯淖兓俣龋雌露龋?,我們?nèi)跃涂赡芄烙?jì)出防雷設(shè)備的保護(hù)作用,以及對電氣設(shè)備絕緣的過電壓是否可能達(dá)到危險的程度。

為了測量閃電的電流,可以使用磁鋼棒(磁鋼記錄器)的裝置。磁鋼棒是由具有強(qiáng)剩磁特性的材料制成的小棒,把它裝在雷電流可能通過的地方,例如避雷器的接地引下線或避雷針等處。在雷雨后,將磁鋼棒取下并測量其磁性,就可以得出使它磁化的雷電流大小及極性。磁鋼棒的成本很低,因此可以大量裝設(shè)是雷電觀測的一種主要工具。有關(guān)磁鋼棒及其他雷電觀測裝置詳1—9節(jié)。

可以想象到,用上述方法測量出來的大量雷電流只是很多雜亂的原始資料,如果不經(jīng)過整理,是不可能在設(shè)計(jì)中使用的。不同的研究者在不同地區(qū),根據(jù)自己所收集到的資料,進(jìn)行了整理分析,得出了自己的設(shè)計(jì)曲線,其中典型的如圖1—13所示。在這張圖中也畫出了我國過電壓保護(hù)規(guī)程中的曲線以資比較。圖中橫坐標(biāo)上的百分?jǐn)?shù)是表示雷電流幅值超過縱坐標(biāo)上所示數(shù)值的概率。在圖1—14中將上述“過電壓保護(hù)規(guī)程中的曲線單獨(dú)畫出,并將大電流的部分加以放大示于右上角。這樣一個統(tǒng)計(jì)曲線對統(tǒng)計(jì)者來說是很有用的。例如某處電氣設(shè)備絕緣及防雷措施只能保證在40KA以下不發(fā)生閃絡(luò),那么從圖1—14的曲找到對著40KA的一點(diǎn),查到它的橫坐標(biāo)是22%,就是說每百次雷擊中將有22次發(fā)生閃絡(luò)。


雷雨的形成及雷電的特性-雷電的參數(shù) 


在圖1—13中曲線2、3及4都是根據(jù)平原地區(qū)對不太高的良好接地體(如避雷針或有接地引下線的電桿)的雷擊而繪制的。可以看出,雖然三根曲線來源不同,卻都很接近,與規(guī)程的曲線(曲線1)也很接近。同圖的曲線5及6是根據(jù)雷擊特高建筑物(數(shù)百米高)的資料繪制的,它們與其他曲線有顯著的差別。


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2021-03-22

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