家用电器的防护,除了避免人为损坏外,诸多不可抗力因素所带来的损坏也要采取相应的防护措施,特别是雷电的防护。雷电流在50~100微秒的时间内,从0变化到几万安,再由几万安变化到0,在其周围空间会产生瞬变的强电磁场。处于空间变化的强电磁场中的物体,由于电磁感应,在其内部就会产生很高的感应电动势。以前,由于它的成灾概率极小,没有引起人们的注意,但随着微电子技术的重大进展,超大规模集成电路诞生,它的能耗小、灵敏度极高等特点,使得其容易被损坏。
在建筑物内,大量布设着各种导体线路。当建筑物遭受雷击或其周围发生雷击时,雷电流将在建筑物内部空间产生瞬态磁场脉冲,这种磁场脉冲干扰上述回路后,将在回路中感应出瞬态过电压,危及这些回路相连的设备。虽然建筑物做好了防雷措施,但建筑物不可避免的会出现露洞。比如大面积的门窗可以让电磁波入侵来去自由,输电线路引雷入室等等。甚至有些电器还是露天使用的,因此应做好电器防雷。
电力系统因其裸露而置于高空,是最易遭受雷击的。20世纪初,在电力系统应用到输电线中上时创造了避雷线,即接闪器是一根或两根架设在输电线上方的接地钢线,也就是前面所称的“避雷线”。由于它简单有效,所以在房屋建筑上也推广了这种形式的接闪器,将它安装在房屋上容易发生雷击的地方,起到避雷的作用。现在许供电线路采用地下电缆,对防雷有了很大的帮助。但高压运输还是必须架空明线,因此,必须使用避雷线。
人们通常用过压保护器来保护电器。其防雷原理是:这种保护器有两个端口,电器电源火线与零线分别各接保护器的一个端口,每个保护器另一端再接地,通过间隙击穿达到对地放电的目的。在正常工作电压下,避雷器间隙不会被击穿,当过电压沿导线传过来危及被保护设备的过电压时,避雷器间隙很快被击穿,对地放电,使大量的电荷都泄入到大地,从而限制了被保护设备的输入电压,起到了保护设备的作用。过电压过去以后,间隙能迅速恢复,使电器正常工作。一些高档的电器自带保护器,但是还有许多的电器没有这一装置。因此,应在入户电线接上保护器。在雷暴天气时,如果没有特别的用电要求,最好将入户总闸关闭。
微电子技术的发展,用电器大量使用集成电路。雷电发生时的电磁效应是集成电路的克星。而现在使用集成电路最多的莫过于计算机了,为了防止电磁感应对其的破坏,计算机的主机外壳一般由金属制成。利用金属的静电屏蔽和对电磁波的趋肤效应,对防止感应雷有很好的效果。
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