Tecnologia de proteção contra raios na era elétrica
No início do século XX, devido ao desenvolvimento da indústria das telecomunicações e da indústria de energia elétrica, os danos causados pelos raios tornaram-se cada vez mais significativos. A tecnologia de proteção contra raios não protege apenas edifícios, mas também protege linhas de telecomunicações e transmissão de energia e vários relés, transistores, etc. Uma variedade de equipamentos elétricos, tecnologia de proteção contra raios para a era elétrica. O principal objetivo da proteção contra raios na era elétrica é o seguinte:
(1) Evitar que os raios atinjam diretamente os edifícios e causem efeitos elétricos, térmicos e mecânicos;
(2) Impedir que raios invadam edifícios na forma de ondas de raios através de fios metálicos ou tubos metálicos, colocando em risco a segurança pessoal interna e destruindo equipamentos.
Os métodos de proteção contra raios neste momento incluem principalmente o método de proteção contra raios em gaiola de Faraday e o método de proteção contra raios com pára-raios (por exemplo: instalação de um protetor de surto), etc. Os princípios são os seguintes.
1. Método de proteção contra raios em gaiola de Faraday
O método de proteção contra raios com gaiola de Faraday usa barras de aço ou tiras de cobre para cercar o edifício.
O ponto de partida do método de proteção contra raios com gaiola de Faraday é que o edifício seja cercado por condutores verticais e horizontais para formar uma gaiola de proteção de Faraday. Mas o edifício tem passagens e vãos externos, que não podem ser contínuos, e a gaiola de Faraday não pode impedir que os cantos do edifício sejam atingidos por raios. Nos últimos anos, o método de proteção contra raios mais utilizado é o uso misto do método de proteção contra raios com pára-raios e do método de proteção contra raios com gaiola de Faraday.
2. Método de proteção contra raios do pára-raios (por exemplo: instalação de protetor de surto)
Os pára-raios são usados para proteger equipamentos contra danos causados por ondas de raios. O princípio da proteção contra raios é o seguinte: através da quebra da lacuna para atingir o objetivo de descarga no solo. O pára-raios deve ser conectado em paralelo com o equipamento protegido, conforme figura abaixo.
Lightning arrester (protetor de surto) connection diagram
A tensão de ruptura de gap do pára-raios é inferior à tensão de ruptura do isolamento do equipamento protegido. Na tensão normal de trabalho, a folga do pára-raios não será quebrada, formando um circuito aberto com o terra. Quando a onda do raio percorre o fio e ocorre uma sobretensão que põe em perigo o equipamento protegido, o pára-raios será quebrado rapidamente e descarregado no solo, fazendo com que uma grande quantidade de carga vaze para o solo, limitando assim a sobretensão do protegido equipamentos e desempenhando o papel de proteger os equipamentos; após a sobretensão passar, a lacuna pode extinguir rapidamente o arco, para que o equipamento protegido possa funcionar normalmente. O pára-raios também pode usar componentes de guia de onda para separar a onda de sinal útil do sinal de onda de raio, e o sinal útil entra no dispositivo receptor, enquanto permite que a onda de raio seja descarregada no solo, fazendo com que uma grande quantidade de carga vaze para o terra para proteger o equipamento.
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