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楼主: 入门者

[问题探讨] 雷电流的分流系数

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 楼主| 发表于 2012-3-26 08:53:24 | 显示全部楼层
引自8楼:雷击一旦发生,放电通道就唯一确定了,

   尖端接闪器的过流的最小断面,设为一个面积元1的话,可做成 1平方毫米。一根引下线的立柱主钢筋直径一般为20毫米,其断面面积为78平方毫米,等于78个面积元1。雷电流向下流动时会不会扩散到其他面积元,即其他77个面积元有雷电流吗?是不是雷电流从上到下只有一个面积元有雷电流?那电流密度一直会很大,导流电阻也会很大。
   
   雷电子进入导体后还能遵循“尖端放电现象”学说吗?能“赢家通吃”吗?
 楼主| 发表于 2012-3-26 09:00:38 | 显示全部楼层
引自8楼: 在地下,无论多少个接地极,无论什么形状的,雷电放通道基本就一个尖端。该点就是对一次接闪点最捷径的那一点。

   疑点:
   1. 如果地下泄放雷电流钢板是边上有几十个毛刺,毛刺越小,电荷越集中,越会尖端放电。当雷电流入地时,这时只会有最小的毛刺向大地泄放雷电流吗?现实中,专用引下线的接地极用人工接地体时,常用三根2.5m长的角铁,相隔5m作垂直接地极。雷电流入地时,只有一根能向大地泄放雷电流,另外二根是多余的摆设?
   2. 如果只有最小的毛刺泄放雷电流的话,这时设毛刺尖端的面积为面积元2,这可比避雷针的面积元1要小很多。大地的零电位在地球中心,雷电流的电子必向零电位点流动,这时还是沿面积元2流动吗?地下的电流场将会怎样呢?不是很多文献上说的是半球体,将是电子束是这样吗?
   3. 如果只有最小的毛刺泄放雷电流的话,这时雷电冲击接地电阻能达到几十Ω吗?如果用 1根大头钉插入大地测其工频接地电阻,其值也能达到几十Ω吗?雷电冲击接地电阻与工频接地电阻怎样换算?雷电冲击接地电阻又如何测量呢?
 楼主| 发表于 2012-3-26 09:03:37 | 显示全部楼层
引自12楼:  超高频,是有信号函数的,能精确进行理论分析与实践验证的。

   超高频是被视频信号调制的,视频信号频宽可达十几Mz,与雷电波同一数量级,因其图像的多变性,波形也与雷电波一样是杂乱无章的,它能精确进行理论分析与实践验证的,雷电波不行?
   
   光也是电磁波,也在能量驱动下,向各方传播,它有折射和反射特性。雷电子在“漂移”过程中难道没有折射和反射特性,挤在很小面积元内向大地中心“漂移”。

   集肤效应物理现象,在这里会存在吗?
 楼主| 发表于 2012-3-26 09:13:26 | 显示全部楼层
引自9楼: 当研究物体的放电现象时,是无须研究次要通道的。虽然存在,但是完全可以忽略他们的存在。

   疑点:
   1. 接触电压和跨步电压都是雷电流直接引起的,如果雷电不会分流,人体直接接触裸露的引出下线,虽有接触电压,但无分流的雷电流,人是安全的。会这样吗?如果人有危险,电流从何而来呢?
   2. 人在大树下和高墙旁,雷击至死的原因是什么?
发表于 2012-3-26 10:40:27 | 显示全部楼层
15楼,
避雷带一定要配合避雷短针使用的。避雷带支架,相当于避雷短针的功能。

即使避雷带非常光滑,表面没有任何突起。避雷带只要有转角,转角处就是场强就比其他处强。首先放电的可能性就大。
如果,一定要告诉你那一处先放电,需要知道,避雷带放电最小场强与避雷针最小场强,知道雷云的场强。雷云场强足够强时,避雷带放电最小场强与避雷针最小场强那个最小,那个先放电。
发表于 2012-3-26 10:54:18 | 显示全部楼层
16楼,
你用瓢从海里滔一瓢水出来,你说这瓢水所形成的空缺,应当是从那个路径的水补充过来的?
雷击所取电荷与此类似。
引下线的长度在雷电通道中,扮演的角色。给你分析一下。
雷击使空气电离出自由电子,在雷云电场作用下,向雷云定向移动。由于电离出自由电子数量少,几个库仑的数量。我们看一下,铜每立方厘米有8.45×10 次22个自由电子,1C约相当于6.25×10^18个电子。看几个库仑的电荷是多么容易由导体提供。
即随便那一根引下线都完全可以提供一次放电所需的自由电子。

接下来,就是接地体对土壤放电的理论问题了。
发表于 2012-3-26 11:04:30 | 显示全部楼层
17楼
1. 如果地下泄放雷电流钢板是边上有几十个毛刺,毛刺越小,电荷越集中,越会尖端放电。
毛刺小,集中的电荷数量有限,场强并不太强。
尖端放电现象,是由于电子在导体表面分布的面密度是相同的,尖端处集中的电荷数量比其他处多。投影面积相同,电荷数量多,那么就认为该点处电场强度就强。

任何物体,都不是平滑的,但是放电仍是集中在一点上,这可以从光滑球体带电,击穿现象来证实。这一点面元的大小,不重要,重要的是这一点的面积与物体表面积的比。比足够小,就称为一点。
发表于 2012-3-26 11:07:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 雨顺风调 于 2012-3-26 11:43 编辑

大地的零电位在地球中心,雷电流的电子必向零电位点流动,这时还是沿面积元2流动吗?

地球带50万库仑负电荷的球体。自然界是电中性的,另50万库仑正电荷在电离层中,所以地球总体上是一个电中性的物体。
发表于 2012-3-26 11:12:39 | 显示全部楼层
真实的案例证明,在多接地体系统中,并不是每个接地体都发生雷电击穿土壤的现象。
雷电击穿土壤的事实,是检修接地体时,发现其末端有琉璃状结晶物体,琉璃状物体使接地电阻变大。为解释这种现象,提出了冲击接地电阻的概念。
发表于 2012-3-26 11:17:24 | 显示全部楼层
19楼,雷电跨步电压,人可耐受是90KV。不确,你可以去查出这个数据来验证一下。
雷电对人的伤害,我没有亲历过现场,我想如果光头的人,应当不容易遭受雷害。当你在室外时,我认为你天下一这定要把你的头发用衣服包裹起来,我认为这样能有效躲避雷电伤害。
 楼主| 发表于 2012-3-26 13:29:52 | 显示全部楼层
回复20楼:

   避雷带支架在避雷带下面,变成了尖端,雷电流绕过去的?很难理解。
   哪一个先放电?是入门者提出的问题,也是请你回答的问题,提供的数据估计已够了,根据你自己的理论,你应该能得出结论的。时间不够,慢慢算吧!
 楼主| 发表于 2012-3-26 13:31:21 | 显示全部楼层
回复21楼:

   没有正面回答问题,再重复一下疑点核心问题。
   是不是雷电流从上到下,只有一个面积元有雷电流?旁边的面积元没有雷电子漂移,即其它面积元电流密度为零?
 楼主| 发表于 2012-3-26 13:32:39 | 显示全部楼层
回复22楼:

   对点的理解,有很大的差别。从宇宙来说地球是一个点,从地球来说一栋建筑物也是一个点,一栋建筑物即使有很多尖端接地体,也可看作一个点。但是我们讨论的是电子漂移,一个电子多大,它能同时从几个毛刺上漂移到大地吗?
 楼主| 发表于 2012-3-26 13:36:55 | 显示全部楼层
回复23楼:

   雷电流流到地表面电子中和,就中止了,地表面下没有雷电流了,更没有所谓的电流场了,是吗?
 楼主| 发表于 2012-3-26 13:39:53 | 显示全部楼层
回复25楼:

   关心的是接触电压,不是跨步电压。

   来计算一下专设引线上,2m高的接触电压。
   雷电流只能是一条通道,二类雷电流为150kA,通过时间按2楼提供的,一次放电时间是数微秒,取3μs。2m引下线的电感取3μH。
   接触电压 U=L*di/dt=3*(10-6)*150*(10+3)/3*(10-6)=150kV

     在雷雨天,你敢手握专设引下线?
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