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早期流光发射避雷针(ESE针)

人气:631发表时间:2018-06-09

     这是法国一些公司生产的一种避雷针,在该针央端部分装有能产生副形放电的电脉冲装置,如图4.12所示,它利用雷暴时存在于周围电中的大气能量,按预定振幅和频率,转换成高压脉冲,并把它通过尖端发射到空中,使避雷针提前形成一个与雷云电荷相反的问上先导。相对于一般避雷针,它产生先导的时间提早了t这称之为启动优先时间, 向上先导按照该时间向雷云传播的距离,便形成这种避雷针的虚高h,这样便可以使其保护范围得到扩大了。

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   有关ESE的实验证明是在一定的板一棒装置上加一定波形的电场,测定该装置与相应一般避雷针发生放电的时间差t来完成的。不过迄今为止,还没有任何一家厂商提供出合乎需要的ESE避雷针野外试验结果,因此该针是否真正有效,只有看上述试验采用的条件是否合乎实际情况了。


  ①ESE试验中规定的背景场为E.n= 10x10的三次方-25 x 10的三次方V/m,而陆地背最场是不会大于10x10的三次方V/m的,试验背景场过大,给ESE创造了一个较易工作的条件,但实际的场条件又是否仍能使ESE工作呢?


  ②ESE试验中测试模型尺寸不大,一旦放电就会导致平均场自然增加的正反馈过程。此外,还可能不形成明显的自持流光过程而造成非常短智的击穿。这两者均与自然过程相距甚远。


  ③ESE试验中选用的流光速度为1m/us,这相当于下行流光在近地时的平均速度:而实验证明起始上行流光的速度仅仅为1-3cm/us。如果真的如此,那么启动优先距离将比设想的要小两个数量级,这样时间提前所产生的虚高也就微不足道了。


  ④实际上,当下行先导接近时是其引导流光触发迎面先导而不是背最场。由于引导流光构成脉冲场,如果说ESE避雷针有提前量的话,在这种宽度仅为1us级的引导流光作用下,与一般避雷针放电时间差当然也不会大于lus,因此即使承认流光速度v=1m/us,启动优先距高也只在lm左右。这样FSE避雷针相对于一般避雷针也就没有什么显著的效益可言了。


  由此可见,这种拥有法国标准(NFCI7-102)的ESE避雷针,仍经不起与实际物理过程的比较,所以国际大电网会议“雷电”工作组在1995年5月24日的声明就指出:“目前为止,尚无足够的理论分析和大量现场数据说明这类装置和传统装置(金属端头)相比,在拦截效应方面有重大改进。此外,早期流光发射技术在技术上似平是不正确的。...因此与常规避雷针相比,早期流光不能解释为ESE避雷针的长度更长。”