3.2对雷电的防护
对雷电的防护是随着人们对雷电认识的不断深化和完善的,其中最伟大的发明莫过于避雷针,直到航天飞机和网络广泛应用的今天,避雷针还是一些地面设施的主要防雷设备,例如,电力系统中变电站的直击雷防护主要用避雷针,而且效果明显,我国尚无雷直击变电站而导致设备损坏造成事故的记录就证明了这一点。与之有相同防护机理的还有避雷线带等。
雷电防护的另一类就是选用避雷器,其工作原理是将雷电的能量(电流)引到自身减少被保护设备上流过的电流,这是目前雷电防护的主要设备,在电工学领域属于分流的范畴。连接雷的防护方法还有隔离雷电的波形变缓等方法。
为了保护位于雷电通道附近电磁场中的设备,主要的措施是减少感应电压、电流和减少设备所在区的电磁场,有时也可以采用避雷器、隔离和等电位联结等办法。
当然,上述防护方法来源于人类对雷击中物体、雷电在物体中的传播过程,其幅值、波形的变化,雷击后通道周围的电磁场分布规律的研究与掌握。
这种规律的掌握不再是定性分析,有的已经可以计算出定量的数值,比如,可以计算出一个建筑物每年的遭雷数,一个输电线一年遭几次雷,由此引起多少次跳闸,经过技术经济比较对某些设备保留一定的雷电引起故障的概率(这不是指因为防护失误而带的故障)。
4
雷电防护的新任务
近15年来,人类的社会生活发生了很大变化,主要特征是计算机和网络进入人们的日常生活,电脑芯片取代了很大一部分人的脑力劳动。一些传统工业如铁路、电力也在进行计算机和网络改造。从一定角度看,人类社会活动、国民经济生产越来越受到计算机和网络的安全运行程度的影响。
雷电通道的电磁场能对计算机和网络的安全运行造成破坏。尽管以前也有类似的弱电设备防雷问题,但当时对可靠性的要求不高,计算机和网络对社会公众和国民经济生产的影响也不大。应该说,有关机理和防护措施的研究是不够好的。
对弱电设备的雷电防护是雷电防护的一个新任务。在对弱电设备的雷电防护中,特别要加强对绝缘配合的研究,掌握侵入电压和电流的大小及通过防护设备后还有多大电压和电流侵入被保护的设备,被保护的设备耐受能力有多大,有多大的安全力度,只有这样做才能“有的放矢”。
5
做好雷电防护工作
国家对雷电防护工作是非常重视的。新中国成立的50多年来,在各级政府的组织下,广大工程技术人员和科学家做出大量努力,基本解决了各行各业的防雷问题。1999年,中华人民共和国气象法的实施使我国的防雷工作进入了法制化的新阶段,成立了全国雷电防护标准化技术委员会,各省也相继成立了防雷中心,以加强雷电防护技术标准的建设,对防雷工程设计、施工的规范管理和对防雷产品的检测工作,扩大了雷电防护工作者了队伍,提高了雷电防护的水平和效果。另外,还加强了与国际防雷界的联系和交流,我国的防雷产品企业迅速发展并逐步与国际接轨。社会各界和广大群众对雷电防护的重要性的认识得到了加强。
但是,正如本文所述,雷害不断发生,虽然没有发生像2003年8月美国、加拿大大停电那样的事故,但也足以说明其对国民经济的危害了。因此雷电防护应该列入国民经济发展计划,加强国家和各行各业对雷电防护的投入。广大雷电防护工作者应该团结一致、埋头苦干,以国家和民族的利益为重,做好雷电防护工作。