雷雨的形成及雷电的特性-雷电的参数,在本节中所讲的雷电参数,主要是为了在今后几章中进行电气设备防雷计算中所要用到的,其他与防雷关系不大的参数就不包括在内。闪电现象通常使人联想到的是高电压而不是大电流。雷云在放电时的电压确是很高的,然而这个电压一方面很难测量;另一方面,即使知道了对我们也没有很大用处。事实上,不可能将电气设备的绝缘强度同这个电压相比,因为并不是这个电压的全部都加在电气设备的绝缘上。对我们很有用而又有可能测量的参数却是雷电的电流,及这个电流的变化速度。因为有了电流及电流的变化速度(即坡度),我们仍就可能估计出防雷设备的保护作用,以及对电气设备绝缘的过电压是否可能达到危险的程度。
为了测量闪电的电流,可以使用“磁钢棒”(磁钢记录器)的装置。磁钢棒是由具有强剩磁特性的材料制成的小棒,把它装在雷电流可能通过的地方,例如避雷器的接地引下线或避雷针等处。在雷雨后,将磁钢棒取下并测量其磁性,就可以得出使它磁化的雷电流大小及极性。磁钢棒的成本很低,因此可以大量装设是雷电观测的一种主要工具。有关磁钢棒及其他雷电观测装置详1—9节。
可以想象到,用上述方法测量出来的大量雷电流只是很多杂乱的原始资料,如果不经过整理,是不可能在设计中使用的。不同的研究者在不同地区,根据自己所收集到的资料,进行了整理分析,得出了自己的设计曲线,其中典型的如图1—13所示。在这张图中也画出了我国“过电压保护规程”中的曲线以资比较。图中横坐标上的百分数是表示雷电流幅值超过纵坐标上所示数值的概率。在图1—14中将上述“过电压保护规程”中的曲线单独画出,并将大电流的部分加以放大示于右上角。这样一个统计曲线对统计者来说是很有用的。例如某处电气设备绝缘及防雷措施只能保证在40KA以下不发生闪络,那么从图1—14的曲线找到对着40KA的一点,查到它的横坐标是22%,就是说每百次雷击中将有22次发生闪络。
在图1—13中曲线2、3及4都是根据平原地区对不太高的良好接地体(如避雷针或有接地引下线的电杆)的雷击而绘制的。可以看出,虽然三根曲线来源不同,却都很接近,与规程的曲线(曲线1)也很接近。同图的曲线5及6是根据雷击特高建筑物(数百米高)的资料绘制的,它们与其他曲线有显著的差别。
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