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洋避雷針比普通避雷針更好嗎?

來源:德恩拓 發布時間:2019-7-11 15:24:07
 

洋避雷針比普通避雷針更好嗎?

 近二十年來,在我國的防雷產品市場上,充斥著大量的洋避雷針。從上世紀早期的放射源避雷針,到八十年代的法國依麗達(Helita)公司的Pulsar大氣高脈沖電壓避雷針(Atmospheric high pulse voltage lightning conductor),到九十年代的富蘭克林避雷針(Franklin conductor)、圣埃爾摩避雷針(Saint Elmo lightning conductor),到現在的各種型號的提前放電避雷針,如拓海通用(TOHI)的易敵雷(Indelec)(E.S.E)主動式提前放電避雷針,杜爾—梅森的衛星(Satelit)提前放電避雷針,最近又有一家西班牙Ingesco公司的PDC系列主動式早期放電避雷針,等等。我國一下子成為法國,還有西班牙,也可能還有別的什么國家的洋避雷針的大展臺和大市場。這些五花八門的洋避雷針,雖然結構和外形各式各樣,但奇怪的是其廠家都熱衷于聲稱自已的洋避雷針具有“提前放電”,或“主動式放電”,或“早期放電”的優越性能,它們都滿足法國的國家防雷標準NF C 17-102,也都具有完全相同的保護半徑計算公式。 可是,究竟這些洋避雷針是些什么貨色呢?它真的如其宣傳所說,比普通避雷針有很大的優點嗎?在我們仔細研究了它們提供的宣傳資料之后,就可發現,原來它們的作用,與一根普通金屬避雷針并沒有什么兩樣!

2、 普通避雷針的防雷性能和缺點   避雷針是Franklin1753年發明的。它就是一根簡單的安裝在高層建筑物上的金屬針,稱為接閃器,再加上引下線和接地極,就成為一套完整的防護直擊雷的裝置。200多年來避雷針有效地保護了各種建筑物和工業設施,減少了雷害事故的發生和傷害事故,為人類作出了巨大的貢獻。避雷針的防雷原理就在于它能接閃雷電流,并順利地將其引導進入大地,而保護它下面的或它周圍的建筑物不受雷擊。避雷針泄放雷電流時,在其周圍將產生強烈的電磁幅射干擾。在以前,或者說對于普通的建筑物,機器,或人類,這種電磁幅射不會帶來顯著的危害。因此人們以前對它的這個缺點也不在意??墒堑搅爽F代社會的今天,計算機和其它精密儀器設備在各行各業的大量應用,情況就不同了。在這些精密儀器設備中,存在大量的微電子器件,特別是計算機芯片。在這些芯片中,集成著大量的微小的電子元件,它們很小,它們之間的絕緣也十分微弱。它們工作在幾伏的低電壓下。避雷針引導雷電流產生的強烈電磁幅射將在這些電子器件的回路中感應生成過電壓,這種過電壓將有極大的可能性擊穿集成電路芯片中元件之間的絕緣,摧毀這些芯片,造成對這些精密儀器設備的不可彌補的損壞。因此,到了現代社會的今天,避雷針的這個缺點就突現出來并越來越為人們所重視。

3、 洋避雷針與普通避雷針的比較   洋避雷針與普通避雷針一樣,要接閃,要引雷。那在引雷之后,在雷電流來臨時,它還是不可避免地會產生強烈的電磁幅射干擾。照樣要危及計算機等各種精密弱電設備的安全。在這一點上,它們具有與普通避雷針一樣的缺點,而不會比普通避雷針有任何優點。

4、 洋避雷針的“提前放電”是怎么一回事  洋避雷針的制造人聲稱,它們的洋避雷針的優點主要有兩個,一是它可以“主動放電”,或“提前放電”,或“早期放電”。即是說,他們的洋避雷針比普通避雷針具有更好的引雷性能。二是將它的提前放電時間換算成提前放電距離后,相當于增加了避雷針的高度,從而可以增大保護半徑。   那就讓我們以“易敵雷”防雷器為例從原理、試驗室試驗和大氣觀測三方面來分析其廠家提供的《易敵雷(INDELEC) 產品設計原理》(以下簡稱《設計原理》)中的問題,看看它是怎樣欺騙用戶的。 41關于吸收和儲存大氣電場能量 《設計原理》第3.3.3節“易敵雷研究的理論基礎及原理描述”中這樣寫道: “當風暴降臨時,裝置通過底部電極吸收大氣電場中能量并儲存于其內部的電子線路,當電荷充電到一定程度時,通過其上部電極放電,在其尖端周圍形成強的云層電荷相反的離子層。……易敵雷的這種強的電離放電產生向上的發射的提前先導……。” 需要指出,大氣靜電場的能量密度是很低的。例如,在雷擊即將發生前的電場強度40kV/m時,空間大氣電場的能量密度僅為410-9焦爾/cm3。我們知道,一個金屬物體放入靜電場中時,將使原有的電場畸變。并且,由于金屬的導電性和表面的等位性,在金屬體內的電場強度恒等于零。要想借助“易敵雷”的底部電極,在被動的沒有外力做功的條件下,吸收大氣靜電場的能量并將其儲存起來,積累到所需要的數量,并不斷地利用這個能量產生火花放電,從原理上說,是不成立的,不可能的。如果我們能設計出一種機械,或一種電子線路,在外力不做功的條件下,吸收靜電場能量并將其濃縮和儲存起來,用于實際,那無異于制造了一臺永動機。致于要借助這個儲存的能量,產生向上先導,更是無稽之談。 《設計原理》還說: “當其電子裝置中的充電電場梯度,即dv(電場變化量)/dt(時間間隔)達到某一定比率時,電離放電并形成向上先導,……‘引雷’是有條件的,在dv/dt達到某個確定比例才發生,此時的電場強度達到400-500kV/m。” 在這里,《設計原理》將dv/dt說成是電場梯度,這是概念上的或本質上的錯誤。dv/dt不是電場梯度,而是電壓隨時間的變化率,它不是能量,不能“充電”入某個電子裝置。 《設計原理》說的引雷時的條件是“電場強度達到400500kV/m”。試問,是哪里的電場達到這個值?需要指出,空間電場強度遠未達到這個數值之前,雷電放電就形成了。“易敵雷”要等到這個電場強度到達時再動作,能行嗎?《設計原理》缺乏起碼的大氣放電知識。 42關于掄先時間的試驗 《設計原理》定義的“啟動掄先時間DT”為: DT=TSR-TESE TSRTESE 分別為普通避雷針和“易敵雷”防雷器的“上行先導電荷連續傳播的平均時間”。在這里,《設計原理》所要說的是“易敵雷”防雷器比普通避雷針的“上行先導電荷連續傳播的平均時間”短,這個短的時間差就是所謂的“掄先時間”。 這里《設計原理》所用的術語多么別扭,不僅一般的用戶看不懂,就是專業人員也感到納悶和新奇。直到閱讀了它的全部試驗資料才知,其實,所謂“上行先導電荷連續傳播時間”, 用專業術語說,就是沖擊放電的擊穿時間(time to breakdown)。

本文來自:  http://www.damehaciendo.com

 

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