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电磁辐射热效应范文1
[关键词]家用电器 室外设备 雷电危害 防雷措施
[中图分类号] TU856 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-4-269-2
近年来，随着经济迅速发展，生活水平不断提高，人们对住房的需求不断扩大。住房鳞次栉比地建造起来，各种家用电器广泛应用于我们的日常生活中。我们在享受这些先进的家用电器的带来便捷、舒适生活的同时，建筑物内灵敏的家用电器因雷击造成的事故也不断发生。因此本文就热水器系统、卫星电视接收系统、空调系统等自身的特点进行分析，结合有关现代防雷技术理论，提出相应的防雷安装措施，为以后家用电器的防雷安装提供参考。
1雷电的危害方式
1.1直击雷的危害
直击雷是指雷电直击在建筑物和构筑物上，它的高电压和大电流产生的电磁效应、热效应和机械效应会造成许多危害。在文中会提到直击雷对热水器、空调室外机，卫星电视接收器的损害。直击雷几率小但危害大、范围广。
1.2静电感应的危害
静电感应是指雷雨云闪电时强大的脉冲电流使云中电荷与地面中和，从而引起静电场的强烈变化，导致附近导体上感应出与先导通道符号相反的电荷，雷雨云主放电时，先到通道中的电荷迅速中和，在导体上感应电荷得到释放，如不就近泄入地中，就会产生很高的电位，造成火灾损坏设备。
1.3电磁感应的危害
电磁感应是指雷电流在50―100us的时间内，从零安培变化到几十安培，再由几十安培变化到零安培，在其周围中产生瞬变的强电磁场，在空间变化电磁场中的被保护物，不论是导体还是非导体均做切割磁力线运动，使其产生很高的电磁感应电动势造成危害；同时闪电能辐射处从频率为几赫的极低频率到几千兆赫的特高频率，其中以5―10KHz的电磁辐射强度最大。建筑物距离雷电较近时，主要受电磁辐射的影响，轻则干扰信号线、天线等无线电通讯，重则损坏电器设备。
1.4雷电波侵入危害
雷电波侵入是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。雷电波侵入可毁坏电气设备的绝缘，使高压窜入低压，造成严重的触电事故。属于雷电波侵入造成的雷电事故很多，在低压系统这类事故约占总雷害事故的70% 。例如，雷雨天，室内电气设备突然爆炸起火或损坏，人在屋内使用电器或打电话时突然遭电击身亡都属于这类事故。
1.5球形雷危害
球形雷（即球状闪电）是一种橙色或者红色的类似火焰的发光球体，偶尔也有黄色、蓝色或绿色的。大多数火球直径在10―100cm左右。球形雷出现的次数少而不规则，因此取得的资料十分有限，其发生的原理现在还没有形成统一的观点。球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内，极其危险。
2家用电气系统组成分析
2.1太阳能热水器系统
太阳能热水器系统是利用太阳能集热器，收集太阳辐射能把水加热的一种装置，是目前太阳热能应用发展中最具经济价值、技术最成熟且已商业化的一项应用产品。
太阳能热水器系统包含有集热器、保温水箱、连接水管等三大部分组成。集热器，顾名思义，是集热元件，安装在空旷向阳的屋顶，利用的是太阳的辐射热量把水加热。
保温水箱是储存热水的容器，把集热器在白天产出的热水储存起来供人们在晚上使用。
连接水管是将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温水箱输送到集热器的通道，使整套系统形成一个闭合的环路。设计合理、连接正确的循环管道对太阳能系统是否能达到最佳工作状态至关重要。
由于太阳能热水器的集热器和保温水箱安装在空旷的屋顶上，易遭受雷击造成损坏。
2.2卫星电视接收系统
卫星电视是由设置在赤道上空的地球同步卫星，先接收地面电视台通过卫星地面站发射的电视信号，然后再把它转发到地球上指定的区域，由地面上的设备接收供电视机收看。采用这种方式实现的电视就叫卫星电视。
卫星电视接收系统包括室外机（俗称锅盖）、室内机（接收机、电视）、传输线等三部分组成。锅盖通过抛物面天线、馈源、高频头等用于接收、放大、传输卫星转发的信号给接收机。卫星电视接收机是指将卫星降频器LNB输出信号转换为音频视频信号或者射频信号的电子设备，通过电视成像。卫星电视传输线和一般的有线电视线的线是一样的，学名叫75欧姆-同轴电缆。
2.3空调系统
空调即空气调节，是指用人工手段，对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。
空调系统由空调主机、空调内机、铜管、电线等部分组成。空调制冷（热）的四大部件：压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器中前三件都在室外机，室外机中的压缩机是空调的心脏。室外机室内机中间通过管路和电线连接，实现对空气的冷热交换。
3雷击造成的损害预测
由上述各电器系统的组成特点，我们可以看出，它们都有室外机部分、室内机部分，和连接部件组成。在该家用电器所在的建筑物遭受雷击时，这些家用电器的室外部分很容易就直接受到雷击，或者因雷击电磁感应上强的雷电流。强雷电流通过室内/外机中间的连接部分传到到室内机上。从而使得家用电器设备上产生强的雷电流。如果此时有人在使用太阳能设备，则会发生触电伤亡。如果雷电流过大且不及时疏散，会形成暂态电位，在建筑物中形成电位梯度，当建筑物内有人在活动时，就会造成跨步电压，当跨步电压超过允许值时，也会造成人员伤亡。当雷电击中在卫星电视和空调室外机上时，雷电流经电视机和空调线路造成电器火灾对人产生二次伤害等。
4防雷措施分析
现代防雷技术的原则：全方位防护，综合治理，层层把关，把防雷看成一个系统工程，这是由于雷电灾害的无孔不入，到目前为止人们仍没有完全的避免雷击的方法。“防雷”并非是预防雷电的发生，而是给雷电流设计出一条流入大地的通道，而不是让它流过被保护建筑和设备。
防雷的基本原理就是提供一条使雷电（包括电磁脉冲辐射）对大地泄放的合理低阻抗路径，而不是让其随机性选择放电通道，其含义就是要控制雷电能量的泄放与转换。防雷措施可以简要的概况为：
（1）躲：就是避开雷电的侵袭。在建设规划选址时，需要考虑防雷，尽可能的躲开雷电易发区，比如说山顶、湖边，这样可以减少费用。这样会使建筑或建筑群安全。另一种是在雷电来临之前，切断电源，使雷电不能进入用电设备等，像卫星电视、空调就不会发生损坏。
（2）引导：利用避雷针等装置，在建筑物高处设置，保护电器设备的外机，将雷电流通过引下线传导至接地装置泄入大地，从而防止雷电电流经过建筑物，从而做到防护雷电流直接击打在电器外机上。
（3）分流：对一切可能入雷的通道，如空调电源线、卫星电视天馈线和信号线等安装上避雷器并接至地线，把沿导线传入的过电压波经避雷器分流入大地。类似于吧雷电流的所有通道堵截了，而且不止一级堵截，还可以多级堵截。
（4）接地：接地是防雷的基本措施，所有防雷措施都离不开接地系统，雷电流入地都要通过接地系统，接地装置的接地电阻越小，其防护的效果越好，可以在热水器金属框架接地空调外机接地。
（5）屏蔽：用金属网、箔、壳等导体把需要保护的电子设备包围起来，雷电电磁脉冲等电磁干扰都讲被屏蔽，它是最有效的防雷措施，但是投资太大，需要考虑实际情况和依据经、济原则来选择。
（6）塔接：也是等电位联接。是在电气装置或某一空间内将各种金属导电部分以合适的方式互相连接，使其电位相等或相近，从而消除或减少其间的电位差。为了消除雷电引起的破坏性电位差，需要吧防雷地线、电源地线、信号地线及埋在地下的金属管道（自来水管、煤气管道、暖气管道等）都连接在一起，同时吧楼顶上的各种金属物，包括各种天线、灯架、广告牌、装饰物等也都与防雷接闪器和地线连接，使它们处于同一电位。
