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人工引雷在检验新型避雷针方面的应用

发布人:admin   发布时间:2019-06-11   作者:   资料来源:

      在一般建筑物防雷中避雷针是最常用的方法,但受其高度的限制,避雷针的保护范围通常很有限。为了加强避雷针的防雷效果,最近有人提出提前放电型(Berger,1992)避雷针理论,也有人提出半导体消雷器(解广润等,1997)等理论。提前放电型避雷针通过自动控制安装于避雷针上的电容器的放电时机,提前于一般避雷针产生上行迎面先导来吸引雷电,从而增大避雷针的保护范围。实验室里的放电结果确实证明提前放电型避雷针可以早于一般避雷针几十微秒触发上行先导,因而这些人声称几米高的提前放电型避雷针的保护范围可达100 m左右。实验室内的电场环境与雷电的电场环境差异很大,在实际雷电中即使上行流光可以被提前触发,但它不一定能持续传输,加之避雷针的保护范围不仅取决于时间,同时与上行迎面先导的速度也有关,即使上行先导可以提前触发,如果它的速度较慢,保护范围仍可能很小。详细分析请参阅第九章。
      半导体消雷器的说法经过了一些变迁,现在主要强调它可以抑制雷电电流(解广润等,1997)。在避雷针顶端只要集中有诱导电荷,就会有强电场,从而也就会有电离放电,若具有高电阻的避雷针不给它提供释放电荷的通道,它就会在半导体的表面甚至在空中产生放电。事实上,在美国的大量人工引雷试验结果表明:在不同的地方,即使土壤电导率相关几个数量级,但测到的闪电电流统计平均值没有什么差别(Rakov等,1998b),通过接地电阻来限流看来不太现实。详细分析亦可参阅第九章。
      综上所述,可见对以上两种新型避雷针还存在很大的争议,一种解决的办法就是通过实验来检验。
      Eybert-Berard等人(1998)利用人工引雷对提前放电型避雷针进行了初步的检验。他们发现在一次人工引雷中,虽然导线不是连接在提前型避雷针上,但当直窜先导接近地面时,提前放电型避雷针发现迎面先导,致使闪电被引到此避雷针上。因此他们得出结论,提前放电型避雷针确实能有效地产生上行迎面先导。但要看到,受实验资料的限制,他们不仅没有能给出避雷针的保护范围,也没能与一般避雷针进行比较。这方面的检验实验还有待于进一步进行。第九章中将提及相反的实验结果。
      Teramoto等人(1996)利用人工引雷对用水电阻制成的长达几米的高电阻避雷针进行了初步的检验。他们自己认为结果并不能说明高电阻避雷针确实能够限流。近几年来,日本也针对半导体消雷器进行了一些实验,可目前还没有得到结果。我国在1998及1999年夏季也在这方面进行了一些实验,目前也没有得到确切的结果。