驱雷器是一种主动干预雷电放电过程的防雷设备,与传统避雷针被动引雷入地不同,它能从源头减少雷击可能性。以下是其详细介绍:
工作原理
• 离子化与电晕放电:利用金属针状电极的尖端放电原理,在雷云电场作用下,驱雷器的尖端电极使周围空气电离。当雷云电场达到一定强度时,电极周围空气被击穿,产生电晕放电,形成电晕离子。
• 电荷中和:电离产生的正电荷被雷云中的负电荷吸引并中和,削弱雷云的电荷积累和电场强度,使云地极板等效为漏电电容,有效抑制雷云充电至放电击穿水平,减少雷电发生的概率。
• 屏蔽与先导抑制:大量电晕离子覆盖在被保护物体上方,形成一层屏蔽,抑制上行先导的始发,也削弱下行先导的发展速度,阻碍雷电通道建立,从而实现 “非引雷入地” 式防雷。
结构组成
• 离子化装置:包含多个尖端电极,是产生电晕离子的核心部件,在雷云电场中释放电晕离子。
• 连接线:用于连接离子化装置和接地装置,通常采用特殊合金导线,确保高效的电荷传导效率,能耐受高雷电流冲击。
• 接地装置:将释放的电荷导入大地,维持电荷平衡和消散,保证驱雷器正常工作,通常对接地电阻要求相对较低。
特点优势
• 主动防护:通过主动释放电晕离子来抑制雷电形成和传导,从源头减少雷击可能性。
• 保护范围广:电晕离子能在一定空间范围内扩散,可提供更广泛的保护区域,保护半径可达传统避雷针的 2-3 倍。
• 安装灵活:不依赖大规模防雷地网,可根据需要灵活安装在各种建筑物、设施及电力线路等上,适应性强。
• 减少电磁脉冲辐射:通过抑制雷电形成,减少雷电流泄放带来的强电磁脉冲辐射、感应过电压和电位反击等问题,降低对电气设备和电子系统的干扰和损坏风险。
• 无需外部电源:依靠自然电场和大气条件工作,无需额外的电力供应,降低了维护成本和潜在的故障风险。
• 环境友好:不产生有害物质,对环境无污染。
应用领域
• 电力系统:适用于变电站、输电线路等,可减少雷电对输电塔、变压器等电力设备的直击和感应过电压,提高电力系统运行的可靠性和稳定性。
• 通讯领域:常用于通讯基站、广播电视发射塔站等,保护通讯设备免受雷击,避免因雷击造成设备损坏、通信中断等问题。
• 工业与建筑领域:可安装在工厂、仓库等工业设施以及高层建筑上,降低雷电对建筑物及其内部设备、人员的危害。
• 其他领域:在气象台站、机场设备、军事设施、油库、化工厂等对防雷要求较高的场所也有广泛应用,保障关键设施的安全运行。