雷电流是独立负载电流,即雷电流可理解为理想电流源。当独立负载电流通过导体时,根据电流的幅值和通过导体的电阻,在导体两端会出现一定的电压降。对于zui简单的情况,可用欧姆定律来描述此关
U=I·R
如果电流出现在均匀导电体表面的某一点上,即产生了众所周知的电势梯度。这种效应在雷击时也出现在均匀的土壤中。(图2.2.1)导致电流通过生物,造成极其危险的后果(图2.2.2)。土壤的导电性能越好,电势梯度下降得越平缓,跨步电压的风险也将同样地降低。
图2.2.1 雷击时在均匀土壤中电势分布图
图2.2.2 跨步电压致动物死亡
若雷击发生在具有雷电保护装置的建筑物上,雷电流将流入建筑物的接地装置,在建筑物接地装置的接地电阻Rg上产生相应的电压降(图2.2.3)。在建筑物内,只要所有可触及的导电部分的电势同时被升高,就不会对建筑物内的人员构成任何危险。因此,使建筑物内的所有可触及的导电部分和所有引入建筑物内的其它的导电部分形成等电位,是必不可少的。如果忽略了这一点,雷击时危险闪络电压的风险就无法避免。
图2.2.3 由于雷电流峰值,使建筑物接地装置相对远端的大地电势升高
图2.2.4 由于接地装置的电势升高,而使电气设备受到危害
由于雷电流的作用而使接地装置的电势升高,会给电子设备带来危险(图2.2.4)。在所示的例子中,低压供电电网中的工作地在处于雷电流造成的电势梯度之外的区域,这样当雷击这幢建筑物时,Rg工作地的电势与这个建筑物内使用设备的电势不同。在当前的这个例子中,它们的电势差达到1000kV。这样就使电气设备及其和它相连接的仪器存在绝缘击穿的危险。
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