Lightning rod

Lyn arresterEdit

Et lyn arrester er en enhet som brukes på elektriske elektriske systemer og telekommunikasjonssystemer for å beskytte isolasjonen og ledere av systemet fra de skadelige effektene av lyn. Det typiske lynet arrester har en høy-spenning-terminal og en jordklemme.

I telegrafi og telefoni, lyn og arrester er en enhet plassert der hvor ledningene inn en struktur, for å hindre skade elektroniske instrumenter innenfor, og å sikre sikkerhet for enkeltpersoner i nærheten av strukturer., Mindre versjoner av lyn avledere, også kalt overspenningsvern, er enheter som er koblet mellom hver elektrisk leder i en kraft eller et kommunikasjonssystem, og bakken. De bidrar til å hindre flyten av normal strøm eller signal strømmer til bakken, men gi en bane over hvor høy spenning lyn dagens renn, utenom det tilkoblede utstyret. Avledere brukes til å begrense veksten i spenning når en kommunikasjon eller ledningen er truffet av lyn eller er i nærheten av et lynnedslag.,

Beskyttelse av elektrisk distribusjon systemsEdit

I overhead-elektrisk overføring systemer, ett eller to lettere bakken ledninger kan festes til toppen av mastene, polakker, eller tårnene ikke spesielt brukt til å sende strøm gjennom strømnettet. Disse lederne, ofte referert til «statisk», «pilot» eller «skjold» ledninger er designet for å være poenget med lightning-oppsigelse i stedet for høyspent linjer selv. Disse lederne er ment å beskytte den primære elektriske ledere fra lynnedslag.,

Disse lederne er bundet til jorden, enten gjennom metallet strukturen av en stang eller tårnet, eller ved ekstra bakken elektroder som er installert, og med jevne mellomrom langs linjen. Som en generell regel, kraftledninger med spenning under 50 kV ikke har en «statisk» dirigent, men de fleste linjer bære mer enn 50 kV gjøre. Bakken leder kabel kan også støtte fiberoptiske kabler for data overføring.

Eldre linjer kan bruke bølge avledere som isolerer å gjennomføre linjer fra direkte bonding med jorden, og kan brukes som lav spenning kommunikasjonslinjer., Dersom spenningen overskrider en viss terskel, for eksempel i løpet av et lyn oppsigelse til dirigent, det «hopper» av isolatorer og går til jorden.

Beskyttelse av elektriske transformatorstasjoner er like variert som lyn stenger seg selv, og er ofte proprietære til electric company.

Lyn beskyttelse av mast radiatorsEdit

Radio mast radiatorer kan være isolert fra bakken ved et gnistgap på basen. Når lyn treffer mast, hopper det dette gapet., En liten inductivity i fôret linje mellom mast og tuning enhet (vanligvis en svingete) begrenser spenningen øker, slik at den sender fra farlig høy spenning.Senderen må være utstyrt med en enhet for å overvåke antenne elektriske egenskaper. Dette er svært viktig, som en kostnad kunne bli værende etter et lynnedslag, og skade gap eller isolatorer.

overvåkning-enheten slås av senderen når antennen viser feil atferd, f.eks. som følge av uønskede elektrisk ladning., Når senderen er slått av, vil disse kostnadene forsvinne. Overvåking enheten gjør flere forsøk på å slå tilbake på. Hvis det etter flere forsøk antennen fortsetter å vise uønsket atferd, muligens som følge av strukturell skade, er senderen fortsatt er slått av.

Lyn dirigenter og jording precautionsEdit

Ideell, den underjordiske delen av forsamlingen, som bor i et område med høy bakken ledningsevne. Hvis t-kabel er i stand til å motstå korrosjon vel, det kan være dekket av salt for å forbedre sin elektrisk tilkobling med bakken., Mens den elektriske motstanden i lyn dirigent mellom air terminal og Jorden er av stor betydning, det induktiv reaktans av dirigent kan være mer viktig. For denne grunn, ned dirigent rute holdes korte, og noen kurver har en stor radius. Hvis disse tiltakene ikke er tatt, lyn gjeldende kan bue over en resistiv eller reaktiv obstruksjon at det møter i lederen., I det minste, arc gjeldende vil skade lyn dirigent og kan lett finne en annen ledende banen, slik som å bygge installasjoner eller avløp, og forårsake brann eller andre katastrofer. Jording systemer uten lav resistivitet til bakken kan fortsatt være effektiv i å beskytte en struktur fra lyn skade., Når bakken jord har dårlig ledningsevne, er svært grunt, eller ikke-eksisterende, et jordingssystem kan bli utvidet ved å legge til bakken stenger, counterpoise (bakken ring) dirigent, kabel-radials prosjektering bort fra bygningen, eller en betongbygning er forsterkende barer kan brukes til en første dirigent (Ufer bakken). Disse tilskuddene, mens du fremdeles ikke å redusere motstanden i systemet i noen tilfeller vil tillate av lyn i jorden uten å skade struktur.,

Ekstra forholdsregler som må tas for å forhindre side-blink mellom ledende gjenstander på eller i struktur og lightning protection system. Den bølge av lyn strøm gjennom en beskyttelse mot lynnedslag dirigent vil skape en spenning forskjell mellom det og noen ledende objekter som er i nærheten av det. Denne spenningen forskjellen kan være stor nok til å forårsake en farlig side-flash (gnist) mellom de to som kan føre til betydelig skade, spesielt på strukturer bolig brennbare eller eksplosive materialer., Den mest effektive måten å hindre dette mulig skade er å sikre elektrisk kontinuitet mellom lightning protection system og gjenstander som er utsatt for en side-flash. Effektiv binding vil tillate spenningspotensial av de to objektene til å stige og falle samtidig, og dermed eliminere eventuelle risiko på en side-flash.

Lightning protection system designEdit

Betydelig materialet er brukt til å gjøre opp lightning protection systems, slik at det er forsvarlig å vurdere nøye hvor en air terminal vil gi størst beskyttelse., Historisk forståelse av lyn, fra uttalelser laget av Ben Franklin, forutsatt at hver lynavleder beskyttet av en membran på 45 grader. Dette har vist seg å være utilfredsstillende for å beskytte høyere strukturer, som det er mulig for lightning-til-strike siden av en bygning.

En modeling systemet er basert på en bedre forståelse av oppsigelse målretting av lyn, kalte Bølgende Sfære Metoden ble utviklet av Dr Tibor Horváth. Det har blitt standarden som tradisjonelle Franklin Stang systemer er installert. For å forstå dette krever kunnskap om hvordan lyn ‘trekk’., Som trinn leder av et lynnedslag hopp mot bakken, det skritt mot jordet objekter nærmeste sin vei. Maksimal avstand på at hvert trinn kan reise kalles kritisk distanse og er proporsjonal med elektrisk strøm. Objekter er sannsynlig å bli truffet om de er nærmere-leder enn dette kritisk distanse. Det er vanlig praksis å omtrentlig sfæren er radius på 46 m nær bakken.

Et objekt utenfor den kritiske avstanden er lite sannsynlig å bli truffet av leder hvis det er en solid fundert objekt innenfor kritisk distanse., Steder som er ansett som trygt fra lyn kan bestemmes ved å forestille seg en leders potensial stier som en sfære som reiser fra sky til bakken. For beskyttelse mot lynnedslag, er det tilstrekkelig å vurdere alle mulige områder som de berører potensielle streik poeng. For å finne ut streik poeng, bør du vurdere en sfære rullende over terreng. På hvert punkt, en potensiell leder posisjon er simulert. Lyn er mest sannsynlig å finne der sfære berører bakken. Poeng at sfære kan ikke rulle over og touch er tryggest fra lyn., Lyn beskyttere bør plasseres der de vil hindre kulen fra å berøre en struktur. Et svakt punkt i de fleste lyn avledning systemer er i transporterer tatt utslipp fra lynavleder til bakken, skjønt. Lyn stengene er vanligvis installert rundt omkretsen av flate tak, eller langs toppene av skrå tak i intervaller på 6,1 m eller 7.6 m, avhengig av høyden på stang., Når en flate tak har dimensjoner som er større enn 15 m 15 m, ekstra luft terminaler vil bli installert i midten av taket i intervaller på 15 m eller mindre i et rektangulært rutenett mønster.

Avrundet versus pekte endsEdit

Den optimale form for tipset av en lynavleder har vært omstridt siden det 18. århundre., I løpet av politisk konfrontasjon mellom Storbritannia og dens Amerikanske koloniene, Britiske forskere har hevdet at en lynavleder bør ha en ball på høykant, mens Amerikanske forskere har hevdet at det bør være et punkt. Som i 2003, striden hadde ikke vært helt løst.Det er vanskelig å løse uenighet fordi riktig kontrollerte eksperimenter er nesten umulig, men det arbeid som utføres av Charles B. Moore, et al. i 2000 og har kaste litt lys på problemet, finne at moderat avrundet eller butte-tipped lyn stenger fungere som marginalt bedre strike reseptorer., Som et resultat, runde-tipped stengene er installert på de fleste nye systemer i Usa, selv om de fleste eksisterende systemer fortsatt har pekt stenger. Ifølge studien,

alculations av den relative styrken av de elektriske feltene over på samme måte utsatt skarp og stump stenger viser at mens feltene er mye sterkere på tuppen av en kraftig stang før eventuelle utslipp, redusere de mer raskt med avstand., Som et resultat, på et par centimeter over tuppen av en diameter på 20 mm sløv stang, styrken av feltet er større enn over en ellers lik, skarpere stang i samme høyde. Siden feltet styrke på tuppen av et skjerpet stang har en tendens til å være begrenset av den enkle dannelse av ioner i den omkringliggende luften, feltstyrker over sløv stenger kan være mye sterkere enn de på avstander større enn 1 cm over skarpere seg.,
resultatene av denne studien tyder på at moderat sløv metall stenger (med tips høyde til tips krumningsradius forholdstall på ca 680:1) er bedre lynnedslag reseptorer enn skarpere stenger eller veldig sløv seg.

I tillegg, høyden av lyn protector forhold til den strukturen som skal være beskyttet, og Jorden selv vil ha en effekt.,

Kostnad overføre theoryEdit

charge-transfer-teorien sier at et lynnedslag til en beskyttet struktur kan forebygges ved å redusere det elektriske potensialet mellom beskyttet struktur og thundercloud. Dette er gjort ved å overføre elektrisk ladning (for eksempel fra den nærliggende Jorden til himmelen eller vice versa). Overføring av elektrisk ladning fra Jorden til himmelen er gjort ved å installere konstruert for produkter sammensatt av mange poeng over strukturen., Det bemerkes at spisse gjenstander vil faktisk overføre ansvaret til den omgivende atmosfæren, og at en betydelig elektriske strømmen kan måles gjennom elektroder som ionisering oppstår på det punktet når et elektrisk felt er til stede, slik som skjer når thunderclouds er overhead.

I Usa, National Fire Protection Association (NFPA) for tiden ikke støtte en enhet som kan forhindre eller redusere lynnedslag., NFPA Standards Council, som følge av en anmodning om et prosjekt for å adresse Trenger Array Systemer og Lade Overføre Systemer, nektet oppfordring til å begynne å danne standarder på slik teknologi (selv om Rådet ikke hindre på fremtidige standarder utvikling etter pålitelige kilder som viser det gyldigheten av de grunnleggende teknologi og vitenskap ble sendt inn).

Tidlig streamer utslipp (SV) theoryEdit

teorien om tidlig streamer-utslipp foreslår at hvis en lynavleder har en mekanisme for å produsere ionisering i nærheten sine tips, så dets lyn fange området er sterkt økt. Ved første, små mengder radioaktive isotoper (radium-226 eller americium-241) ble brukt som kilder av ionisering mellom 1930 og 1980, senere erstattet med ulike typer elektrisk og elektronisk utstyr., I henhold til en tidlig patent, siden de fleste lyn beskyttere » ground potensialer er forhøyet, banen avstand fra kilden til forhøyet bakken punktet vil bli kortere, og skaper en sterkere feltet (målt i volt per enhet avstand), og at strukturen vil være mer utsatt for ionisering og sammenbrudd.

AFNOR, den franske nasjonal standardisering kroppen, utstedt en standard, NF C 17-102, dekker denne teknologien. NFPA også undersøkt emnet, og det var et forslag om å utstede en tilsvarende standard i USA., Først, en NFPA uavhengig tredjepart panelet uttalte at «lightning protection-teknologi ser ut til å være teknisk god», og at det var en «tilstrekkelig teoretisk grunnlag for air terminal konsept og design fra et fysisk synspunkt».) Det samme panelet konkluderte også med at «den anbefalte lightning protection system har aldri blitt vitenskapelig eller teknisk godkjent og Franklin stang air terminaler har ikke vært utprøvd i felt-tester under tordenvær forhold.,»

svar American Geophysical Union konkluderte med at «han Bryan Panelet anmeldt egentlig ingen av studier og litteratur på effektivitet og vitenskapelige grunnlag av tradisjonelle lightning protection systems, og ble feil i sin konklusjon at det ikke forelå grunnlag for det som er Standard.»AGU gjorde ikke noe forsøk på å vurdere effektiviteten av eventuelle foreslåtte endringer til tradisjonelle systemer i sin rapport., NFPA trakk sitt forslag til utkast utgaven av standard 781 på grunn av mangel på bevis for økt effektivitet av Tidlig Streamer Utslipp-basert beskyttelse systemer over konvensjonelle luft-terminaler.

Medlemmer av den Vitenskapelige Komité for den Internasjonale Konferansen om lynvern (ICLP) har utstedt en erklæring om sin motstand mot Tidlig Streamer Utslipp teknologi. ICLP opprettholder en web-side med informasjon relatert til ESE og relaterte teknologier., Likevel, antall bygninger og strukturer utstyrt med ESE lynvern-systemer er økende, så vel som antall produsenter av ESE air terminaler fra Europa, Amerika, Midt-Østen, Russland, Kina, Sør-Korea, ASEAN-landene, og Australia.