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4.1关于吸收和储存大气电场能量《设计原理》第3.3.3节“易敌雷研究的理论基础及原理描述”中这样写道:“当风暴降临时,装置通过底部电极吸收大气电场中能量并储存于其内部的电子线路,当电荷充电到一定程度时,通过其上部电极放电,在其尖端周围形成强的云层电荷相反的离子层。
……易敌雷的这种强的电离放电产生向上的发射的提前先导……。”需要指出,大气静电场的能量密度是很低的。例如,在雷击即将发生前的电场强度40kV/m时,空间大气电场的能量密度仅为4′10-9焦尔/cm3。我们知道,一个金属物体放入静电场中时,将使原有的电场畸变。
并且,由于金属的导电性和表面的等位性,在金属体内的电场强度恒等于零。要想借助“易敌雷”的底部电极,在被动的没有外力做功的条件下,吸收大气静电场的能量并将其储存起来,积累到所需要的数量,并不断地利用这个能量产生火花放电,从原理上说,是不成立的,不可能的。
《设计原理》还说:“当其电子装置中的充电电场梯度,即dv(电场变化量)/dt(时间间隔)达到某一定比率时,电离放电并形成向上先导,……‘引雷’是有条件的,在dv/dt达到某个确定比例才发生,此时的电场强度达到kV/m。
如果我们能设计出一种机械,或一种电子线路,在外力不做功的条件下,吸收静电场能量并将其浓缩和储存起来,用于实际,那无异于制造了一台永动机。致于要借助这个储存的能量,产生向上先导,更是无稽之谈。”在这里,《设计原理》将dv/dt说成是电场梯度,这是概念上的或本质上的错误。
dv/dt不是电场梯度,而是电压随时间的变化率,它不是能量,不能“充电”入某个电子装置。《设计原理》说的引雷时的条件是“电场强度达到400—500kV/m”。试问,是哪里的电场达到这个值。需要指出,空间电场强度远未达到这个数值之前,雷电放电就形成了。
地面上的其他建筑物可能会生成好几个上行先导。与下行先导会合的第一个上先先导决定了闪电电击的地点。二、产品的工作原理:THUN提前预放电避雷针的工作原理就是产生一个比普通避雷针更快的上行先导。雷雨云在大气中所形成的强大的电场是避雷针的电力来源,而避雷针的离子发生顺便是利用这些能量,所以并不需要外接电源。
当雷云电荷集聚时,雷云与大地之间会产生极大的场强,在雷电形成之前可达到KV/M的级别,THUN提前预放电避雷针外部有六根感应电极,避雷针接地后,它们的电压和主针尖端形成强烈的电压差,迅速电离附近空气,形成电晕现象,并产生大量带电粒子。
同时THUN产品内部带有离子发生器,会形成高压脉冲,在附近大气中产生大量带电离子,这两套系统产生的离子在雷电场的作用下迅速向上移动,雷云和避雷针之间的绝缘距离缩短,所以相较于其他位于避雷针保护区内的物体,避雷针会提前放出向上的前导电荷。
这个前导电荷于是与向下的前导电荷结合,而避雷针成为闪电的佳触发点。THUN避雷针原理图三、产品特点:1、在同等条件下,比普通避雷针的保护范围更大。2、由于THUN产品带有双离子发生系统,3、所以比普通的ESE型避雷针性能更好。
4、落雷点更准确5、免维护,无需外接电源。6、当雷电形成时才会自我激活,完全主动式提前放电。7、符合UL、NFPA780、LPI-175等国际标准。四、保护范围:提前预放电式避雷针的主要特性是相较于其他位于避雷针保护区域内的物体,避雷针会提前放出向上的前导电荷的能力。
THUN系列产品保护半径与它的高度(h)、启动抢先时间(△t)及所选保护级别有关:当h>5m时,保护半径的计算公式为:Rp=√h(2D-h)+△L(2D+△L)当h<5m时,见保护半径表:注:Rp为水平面上的保护半径h为针尖相对于被保护物顶部的水平高度差D为滚球半径(闪击距离)第一类防雷建筑物D=2。
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