模塊四雷電及雷電防范

上一頁下一頁返回過電壓產(chǎn)生過電壓原因：

1、外部原因

大氣過電壓來自雷擊過電壓、電磁感應(yīng)過電壓、靜電過電壓2、內(nèi)部原因來自操作過電壓、諧振過電壓、變壓器高壓側(cè)過渡電壓或感應(yīng)電壓過電壓——是指電氣設(shè)備絕緣有危險(xiǎn)的突然升高電壓，分為大氣過電壓和內(nèi)部過電壓兩大類。上一頁下一頁返回大氣過電壓

1989年，我國青島市黃島油庫于８月1２日遭雷擊失火，燃燒104小時(shí)才勉強(qiáng)撲滅。傷亡人員近百名，燒毀原油3.6萬噸，整個(gè)油庫毀壞殆盡，變成一片廢墟。

電氣過電壓主要由雷云對(duì)地面放電引起，可用專用的防雷裝置預(yù)防。上一頁下一頁返回隨著微電子技術(shù)高度發(fā)展及廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，使雷害對(duì)象也發(fā)生了轉(zhuǎn)移，從對(duì)建筑物本身的損害轉(zhuǎn)移到對(duì)室內(nèi)的電器、電子設(shè)備的損害。以至發(fā)生人身傷亡事故?！窭纂姷奈：ㄖ锉粺龤щ娐钒寮霸骷p壞配電柜被損壞不小心/誤操作22,67%

其它

26,76%過電壓

31,68%(雷擊及操作過電壓)盜竊7,01%

火災(zāi)4,88%

水災(zāi)6,22%

1997年對(duì)超過8722多件案例損壞原因的分析上一頁下一頁返回《2000年統(tǒng)計(jì)數(shù)字》據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2000年全國35個(gè)自治區(qū)、直轄市、計(jì)劃單列市、700多個(gè)市縣，共發(fā)生典型雷電災(zāi)害1902例。造成人員傷亡事件808起，直接經(jīng)濟(jì)損失上千萬元以上的事例百起，百萬元以上的事例為19起。如：（1）2000年9月20～21日，北京大范圍遭雷擊，擊壞延慶、順義、房山等多個(gè)單位的計(jì)算機(jī)、通信等設(shè)備。（2）2000年7月17日天津大港區(qū)浮板玻璃有限公司遭雷擊，自動(dòng)化生產(chǎn)線因雷擊發(fā)生故障，稱重傳感器被損壞，直接經(jīng)濟(jì)損失3萬元，停產(chǎn)三天，間接經(jīng)濟(jì)損失約80萬元。（3）2000年8月8日四川人和鎮(zhèn)重慶華新國際城市發(fā)展有限公司遭雷擊，擊壞兩個(gè)衛(wèi)星天線，直接經(jīng)濟(jì)損失102萬元，間接經(jīng)濟(jì)損失15萬元。（4）2000年7月11日韶關(guān)市西郊收費(fèi)站遭雷擊擊壞收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)，大泥有限公司遭雷擊，擊壞程控交換機(jī)、內(nèi)部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備，經(jīng)濟(jì)損失約1.2萬元。（5）2000年5月25日內(nèi)蒙古包頭鋁業(yè)集團(tuán)電解一、二分公司電解自控系統(tǒng)遭雷擊損失100萬元。中國各主要城市雷暴天數(shù)地名平均全年日期最早初日(日/月)最晚終日(日/月)海口104.31/130/12上海32.214/210/10重慶40.114/21/12拉薩75.49/33/11武漢26.711/120/12北京36.730/33/11呼和浩特29.520/324/10哈爾濱28.920/410/10上一頁下一頁返回雷電的預(yù)防不要在雷電交加時(shí)用噴頭洗澡。雷雨天氣時(shí)，最好把家用電器的電源切斷，并拔掉電源插頭。不要接打固定電話或手機(jī)上一頁下一頁返回當(dāng)心遭雷擊——雷電會(huì)迸發(fā)出強(qiáng)烈的光和聲。

不要停留在樹林的邊緣；不要靠近孤立的大樹；不要待在電線桿、旗桿、干草堆、帳篷等沒有防雷裝置的物體附近。上一頁下一頁返回《實(shí)例一》2009年8月23日，惠州田先生和他三個(gè)朋友一起在村水庫游玩。下午4時(shí)許，突然電閃雷鳴，下起大雨。他們急忙往水庫中的孤島跑去，一道光亮的閃電就劃了過來，“感覺就在身邊”，接著響雷就把他們擊倒了…。其中一人當(dāng)場(chǎng)死亡，3人被送往醫(yī)院急救。上一頁下一頁返回《實(shí)例二》2009年8月28日，武漢新洲區(qū)鳳凰鎮(zhèn)雷寨村錠子山發(fā)生雷擊事件，當(dāng)?shù)匾徊墒瘓?chǎng)5名工人在山腰躲雨時(shí)遭雷擊，其中一人不幸遇難，另4人不同程度遭雷電擊傷。接受急救的遇難者上一頁下一頁返回●裝設(shè)防雷裝置避雷裝置均由接閃器、引下線和接地裝置三部分構(gòu)成，其中接閃器的主要形式有避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)和籠網(wǎng)等。在腐蝕性土壤中，人工接地體表面應(yīng)采取鍍錫或銅的措施?！畋芾揍樳m用于保護(hù)集中的物體，如建筑物、構(gòu)筑物及露天的電力設(shè)施。避雷針應(yīng)獨(dú)立裝置，如建筑物、構(gòu)筑物及露天的電力設(shè)施，接地接地電阻一般不得大于

10

Ω。

☆避雷帶是用小截面圓鋼或扁鋼做成的，裝設(shè)在建筑物易遭雷擊部位，如屋脊、山墻、通風(fēng)管道及平屋頂?shù)倪呇氐鹊胤降谋芾籽b置。

☆每幢建筑物至少要有兩根接地引線。為人身安全，要求接地裝置距建筑物出入口和人行道之間的距離不小于

5m。

1752年某一天，興致勃勃的富蘭克林和他的兒子，來到美國城郊放風(fēng)箏。可是，他們風(fēng)箏放風(fēng)箏變不是為了好玩，而是在進(jìn)行吸取“天電”的實(shí)驗(yàn)。富蘭克林的風(fēng)箏是用絲綢做成的，頂部安裝了一根尖細(xì)的鐵絲。風(fēng)箏用麻繩系住，麻繩末端掛著一把鑰匙。風(fēng)箏順著陣陣微風(fēng)，翩翩起舞，慢慢地升上了天空?！?/p>

1772年，作為委員的富蘭克林在火藥倉庫避免雷擊對(duì)策委員會(huì)的會(huì)上，根據(jù)風(fēng)箏上的尖細(xì)鐵絲能夠吸取天電的現(xiàn)象，提出了制造避雷針的設(shè)想。經(jīng)過一番激烈的爭(zhēng)論，終于制造出世界上第一枚避雷針。●富蘭克林的風(fēng)箏●雷電有多大的能量雷電電流的強(qiáng)度平均大約是2×104A，雷電電壓大約是109V，每一次雷電的時(shí)間大約是1/1000S。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，應(yīng)用公式P=IU，就可以算出一次雷電發(fā)出的電功率是：P=IU=2×104×109=2×1013=2×1010(kW）這是一個(gè)相當(dāng)巨大的數(shù)字，它比前蘇聯(lián)葉尼塞河水電站的功率（是600萬千瓦）還要大3300多倍。雷電的功率雖然很大，但是由于它放電的時(shí)間很短，只要1/1000S，所以閃電電流所做的電功大約是：W=Pt=2×1010×10-3=2×107(kW·S)=5555（度）盡管每一次閃電電流做功消耗的電能只有5555（度），但是全世界平均每秒要發(fā)生100次以上的雷電現(xiàn)象，因此，一年里由于雷電所消耗的總電能大約是：5555×365×60×60×100=1.75×1013（度）假如每度電的電費(fèi)用人民幣0.50元計(jì)算，那么全世界一年的雷電的價(jià)值是：1.75×1013×0.50=8.75×1012（元），也就是8萬7千5百億元。

模塊五靜電及靜電防范

上一頁下一頁返回●靜電現(xiàn)代電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，要求其產(chǎn)品日益向輕、薄、短、小、高密度等方向發(fā)展的同時(shí)，集成電路的集成度也不斷地提高。集成電路的內(nèi)絕緣層愈來愈薄、連接導(dǎo)線寬度與間距愈來愈小，相應(yīng)的器件耐擊穿電壓也愈來愈小，由靜電問題引起的危害已成為不可忽視的問題。

●靜電基本概念☆靜電：物體表面靜止的電荷。☆電荷(靜電荷)：當(dāng)對(duì)物體施加一定能量時(shí)，使本來正負(fù)電荷量相等而處于中性狀態(tài)的物體變成其中任何一方過剩的狀態(tài)，這過剩的電量就稱為電荷(靜電荷)?！铎o電的實(shí)質(zhì)是存在剩余電荷?！铍姾墒撬械挠嘘P(guān)靜電現(xiàn)象本質(zhì)方面的物理量?！铎o電現(xiàn)象是一種常見的帶電現(xiàn)象，是在宏觀范圍內(nèi)暫時(shí)失去平衡的相對(duì)靜止的正電荷和負(fù)電荷?！耢o電是怎樣產(chǎn)生的當(dāng)兩個(gè)不同的物體相互接觸時(shí)就會(huì)使得一個(gè)物體失去一些電荷如電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體使其帶正電，而另一個(gè)體得到一些剩余電子的物體而帶負(fù)電。若在分離的過程中電荷難以中和，電荷就會(huì)積累使物體帶上靜電，任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電。--(電荷分離產(chǎn)生靜電)。

在工業(yè)生產(chǎn)中，靜電常伴隨各種作業(yè)過程中（如管路輸送、容器中傾出或流入容器中、攪動(dòng)、混合、噴出、乾燥、粉碎、篩選、滾輪傳送、剝離、人員走動(dòng)）。物質(zhì)間相互摩擦、傳導(dǎo)或感應(yīng)而產(chǎn)生。上一頁下一頁返回●靜電危害（1）傷害人體。如服裝靜電的產(chǎn)生與危害——人在從事各種勞動(dòng)活動(dòng)時(shí)，人體與衣服、衣服與衣服、以及衣服與周圍物體間的摩擦可造成電荷的大量產(chǎn)生與積聚，因此當(dāng)衣服為絕緣物質(zhì)時(shí)，靜電電荷將無法泄露而存在于人體上，隨時(shí)可能造成放電危害。（2）妨礙生產(chǎn)、影響產(chǎn)品質(zhì)量。如靜電累積與放電造成生產(chǎn)品質(zhì)的不良--電子工業(yè)。（3）易使燃易爆品起火和爆炸。

●防止靜電危害的主要措施：（4）利用靜電消除器等。（1）減少摩擦起電（2）設(shè)置靜電接地裝置（3）降低電阻率（如添加導(dǎo)電填料、采用防靜電劑、增加空氣濕度)上一頁下一頁返回上一頁下一頁返回●靜電技術(shù)的利用目前較為成熟的技術(shù)包括靜電除塵、靜電分選、靜電植絨、靜電噴涂、靜電復(fù)印等。上一頁下一頁返回奧特卡尼與他的復(fù)印機(jī)在當(dāng)今“信息爆炸”的時(shí)代，復(fù)印機(jī)成了人們不可或缺的專用工具。然而，人們也許不知道，復(fù)印機(jī)的發(fā)明卻凝聚著發(fā)明人20多年的光陰和心血。

1938年10月22日，德國物理學(xué)家奧特卡尼把一行數(shù)字和字母“10、22、38、ASTORIA”印在玻璃片上，又在一塊鋅板上涂了一層硫磺，然后在板上使勁地摩擦，使之產(chǎn)生靜電。他又把玻璃板和這塊鋅板合在一起用強(qiáng)烈的光線掃描了一遍。幾秒鐘之后，他移開玻璃片，這時(shí)，鋅板上的硫磺末近乎完美地組成了玻璃片上的那行數(shù)字和字母“10、22、38、ASTORIA”。靜電復(fù)制技術(shù)終于有所突破，又經(jīng)過幾十年的研究終于生產(chǎn)出了第一臺(tái)辦公專用自動(dòng)復(fù)印機(jī)，且像雪球一樣越滾越大。今天，復(fù)印機(jī)已成為全球一項(xiàng)龐大的產(chǎn)業(yè)。

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