精品范文--人类对雷电及瞬态过电压的认识和发展

1、人类对雷电及瞬态过电压的认识和发展雷电是一门古老而神秘的科学，自有人类历史以来，各个时期都记录着人们 与雷电斗争的历史，并作出过巨大的牺牲，然而却是卓有成效的。自富兰克林以 后由于工业的发展，尤其是在俄国工程师勃罗沃利斯基（1862-1919）制造出三相 感应电机和变压器，并完成电能的远程传输以及美国发明家贝尔 （BELL 1847-1922）发明了电话以后，人类很快进入了电气化时代。雷电灾害问题由过去的雷电直击 地面上的人和物为主发展成为以通过金属导线传输的雷电波为主。经过多年的研 究，人们建立了雷电雷电感应和高压反击的理论，弄清了高压雷电波在金属导线 上的传输规律。1890年发明了间隙串联

2、熔断器的避雷器；1922年美国西屋公司制 成了碳化硅避雷器；1972年日本制成了配电用无间隙氧化锌避雷器；1984年美国EFI公司首次推出模块化瞬态过电压浪涌抑制器（TVSS；在随后的几年里又相 继推出正弦波跟踪技术（1985年）、多级混合并联技术（1986年）、热熔断技术（1988年）等。在防雷技术方面，先进的国家都制定了自己的国家防雷规范，防雷纳入了国家技术管理和监督的范畴。使防雷科学技术得到了很大的发展，并已 成为比较完整和有效的技术。至此，防雷产品的生产制造已形成比较完整的工业 领域。但是，七十年代以来，由于半导体集成技术的发展和完善，使之能够渗透到 几乎所有的科技领域。由于半导体集成

3、电路不能承受过电压和电流冲击，凡是使 用这些元器件的设备，如电子计算机、有线和无线通信系统等设备的雷害事故显 著增加。尤其是八十年代以来，各类高层建筑如雨后春笋，邮电通信，办公自动 化等随着大规模集成电路一起飞速发展。九十年代末的今天，电力已成为我们现 代生活的推动力，微电子技术早已充斥到人们生活的各个角落。我们生活在微电子产品消费“爆炸”的时代。从大规模工业化生产到家庭生活；无论是工业、农 业、商业、医疗、邮电通信、航空航天、金融证券、国防军工，还是电视机、洗 衣机、微波炉都是由电力驱动的。不幸的是，电力已不是“纯净”的；电力所携 带的干扰时刻威胁着我们的电器设备，如：电脑及网络死机、通讯传

4、输中断或数 据错误重试，等等。电器故障来源于雷电直击、雷电感应、设备启停和电力线路 切换所产生的瞬态过电压。但80%的电路瞬态过电压是由于普通的设备如电梯、空调或大功率设备运动而产生的。至此，我们的现代生活所赖以生存的、不可间断运行的微电子设备对我们提出了更高的要求。不但要加装UPS以保证供电持续稳定，而且要保证不因任何干扰而造成其间断运行。试想，从邮电通讯、广播电 视、金融证券、国防军工到商业、信息、医疗，我们能承受哪一个系统的运行停 顿所造成的损失呢？甚至一个普通的传真机的错误都会使您损失一单大生意。雷电及雷电电磁脉冲的危害实例1992年6月20日20：05中国气象局气象中心大楼落雷，避雷

5、装置和建筑物完好，但大型计算机和小型机网络中断，6条北京同步线路被击断，计算机系统 工作中断6小时，不仅经济损失数十万元，还造成中央电视台气象预报成为空白。其影响很大。1993年7月5日和8月13日北京气象台两次被雷击，情况严重。1994年5月广州区域气象中心业务系统被雷击。1994年7月5日和17日两天，四川省气象局业务系统连遭雷击。计算机网络、气象雷达、卫星接收系统等电子设备损毁。1992年4月27日南昌江西医科大学160门程控电话因感应雷被击毁120门,而同一时刻，江西财经干部学院的200门程控电话全部毁于感应雷。1992年5月1日，长沙湖南广播电视大学200门程控电话、6台大型计算机、

6、多部彩色电视机毁于感应雷，损失100多万元。1997年，深圳市龙岗新生邮电局由于雷击造成通讯中断2天。1987年3月26日下午4时22分，美国国家航天局（NASA的大力神/半人马座从卡纳维拉尔角基地升空，由于当时火箭距地面仅4700M地面指挥部不得不用无线电指令引爆。这一火箭是NASAI存的二枚之一，被认为是最可靠的运载火 箭。火箭及火箭所载人造卫星被毁的损失高达2亿美元。事后从收集的火箭残骸考察，发现火箭的前锥部玻璃钎维板上有明显的烧焦痕迹，并发现其中有一个针 眼大的穿孔，证实是雷电火花击穿所致。在这一事件后两个月，6月9日，KSCX肯 尼迪航天中心）发射场上三枚小型火箭正待发射，突然雷电来

7、临，一声雷响之后， 这三枚火箭突然自行点火，升空而去。什么是雷电现象?每到春末夏初，人们都能看到闪电，听到雷鸣。那么，什么是雷电？它又是 怎样产生的?雷电是发生在大气层中的声、光、电并发的一种物理现象，通常是指带电的 云层对大地之间的放电现象。这个放电的过程会产生强烈的闪电和巨大的声响, 即人们常说的“电闪雷鸣”。凡空气中导电微粒较多、地面高耸、地面和地下的 电阻率较小的地带都易落雷而遭雷击。根据科学家的研究，雷击的形式主要有三种。第一种是直击雷。它是指雷电直接击到建筑物或其它物体上，产生巨大的电、热效应，冲击波效应和机械作用, 从而对物体及人蓄造成伤害。第二种是雷电感应，也叫感应雷。它是指雷电放电 时在附近的金属导体上产生静电感应和电磁感应， 从而使金属部件之间产生火花, 引发易燃易爆物品发生火灾和爆炸事故。第三种是雷电波侵入。它是指雷电对架 空线路或金属管道产生作用，所以生成的过电压波沿着这些管道侵入室内，造成 设备损坏，危及人身安全。在雷电交加的雷雨天气里，偶尔还会出现紫色、殷红色、灰红色、蓝色的“火 球”在空中漂移。它就是人们常说的“球形雷”。它能在几秒到几分钟内通过烟 囱、开启的窗户、门或缝隙进入室内， 碰到人蓄会造成严重的烧伤和死亡事故, 也会对建