这是我整理的四种防雷器的工作原理,希望对你有用,费了老大的劲,
一 传统避雷针
工作原理：在雷雨天气,高楼上空出现带电云层时,避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷,由于避雷针针头是尖的,所以静电感应时,导体尖端总是聚集了最多的电荷.这样,避雷针就聚集了大部分电荷.避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器,由于它较尖,即这个电容器的两极板正对面积很小,电容也就很小,也就是说它所能容纳的电荷很少.而它又聚集了大部分电荷,所以,当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿,成为导体.这样,带电云层与避雷针形成通路,而避雷针又是接地的,避雷针就可以把云层上的电荷导入大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全.
二提前放电避雷针
工作原理：主要由激发器从自然界的电场中吸收并贮存能量,避雷针接地使其与大地有良好的电气连接,处于等电位状态.每当雷闪发生前,电场强度会迅猛增大,激发器与避雷针针尖之间的电位差大致相当于雷云与大地之间的电位,它们之间的电压降迅速增加会造成尖端打火,并使尖端周围的空气离子化,形成尖端放电现象,从而产生一个早期的上升先导去引导,改变雷云的向下先导的走向,将落雷点精确的引到自身上来并迅速、安全地将雷电安全地泄放到大地,提前放电避雷针避免了传统避雷针的“绕击”和“侧击”现象.
三消雷器
工作原理：在雷云电场作用下,当尖端场强达到一定值时,周围空气发生游离后,在电场力的作用下离去,而接替它的其它空气分子相继又被游离.如此下去,从金属尖端向周围有离子电流流去.随着电位的升高,离子电流按指数规律增加.当雷电出现在消雷器及被保护设备上空时,消雷器及附近大地均感应出与雷云电荷极性相反的电荷.安有许多针状电极的离子化装置,使大地的大量电荷在雷云电场作用下,由针状电极发射出去,向雷云方向运动,使雷云被中和,雷电场减弱,从而防止了被保护物遭受雷击.
四CPD天幕直击雷保护装置
⒈设计理念：在局部区域内预防雷电而不是吸引雷电作为指导思想,它可与雷电的“梯级先导”相互作用,把被保护区域表面的感应电荷及时地散布到空气中,由于CPD装置的影响,在其附近的空间电荷具有均匀化的趋势,使得被保护物上方的电场强度和电荷密度达不到击穿空气的数值,改变雷电的主放电渠道,有效防止在保护区域内产生闪击,使保护区内不落直击雷.CPD的工作过程由雷云电场启动,利用雷电自身的能量抵御雷击发生.
2.CPD主要的技术设计和工作原理
A阶段---自由电荷聚集阶段 ：对地大气电场平均强度小1.8kV/cm时,CPD处于高阻态,也有两股电荷向CPD的金属大气电极上聚集,第一股是由于静电电场的作用,可通过CPD的外部向最高处的金属大气电极聚集.第二股是变阻抑制器高阻态下的漏电流的电荷,向顶部金属大气电极上聚集,有效保证了正常情况下金属大气电极上的大气电场强度高于被保护物.
B阶段---装载电荷阶段：金属大气电极与雷云或雷云板之间,由空气作为绝缘介质,形成了一个电容器.金属大气电极是其中一个极板.电场强度在1.8kV/cm～3kV/cm时,变阻抑制器成为导体,大量电荷通过接地线向金属大气电极装载,也是一个向极板充电的过程.当电场强度在1.8kV/cm～3kV/cm时,变阻抑制器阻值小于10Ω.在这段时间里,流过变阻抑制器的电流量≯5
kA,装载到金属大气电极的电荷量从2.5-15mc.这样才能保证大气电场对金属大气电极的强度高于保护区内,防止了对保护区内的雷击.
C阶段---阻断状态：随着大气电场不断增强,达到3kV/cm~4.5kV/cm以上时,变阻抑制器逐渐变为高阻态.此时,电极上堆积的大量电荷对其下方的保护区起到“盾”的作用.
D阶段---放电状态：当雷电下行先导接近CPD时,下行先导的前端与CPD金属大气电极两者之间的电场强度快速增高,达到10kV/cm强度以上时,堆积在金属大气电极上的电荷产生电晕,形成上迎先导.同时大于2.5-15mc电荷离开电极,沿着上迎先导导电通道与下行先导前端的异性电荷进行中和,这时变阻抑制器处于高阻状态,阻断了导电通道,抑制回闪的发生,在完成一次干预过程后,局部电场强度减弱,上行导电通道消失.
E阶段----结束阶段：A到D阶段的过程是反复发生的.CPD在每一次防护干预后,又回到原有状态,准备好下一次干预.干预过程直到雷云下行先导消失或改变放电渠道,CPD工作过程才完全结束.