闪络效应

闪络效应，当人体被闪电击中后，99%的电流不是通过人体导入地下，而是会以电弧的形式从人体表面穿过，导入地下，降低对人体的伤害，这就是有些人被闪电打击后还能存活的缘故，这种现象就叫闪络效应，也叫闪络现象。

基本介绍

闪络效应

闪络效应

闪络效应，在高电压作用下，气体或液体介质沿绝缘表面发生的破坏性放电。其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化，损坏表面绝缘。沿绝缘体表面的放电叫闪络，而沿绝缘体内部的放电则称为是击穿。

现象分析

1、绝缘子表面和瓷裙内落有污秽，受潮以后耐压强度降低，绝缘子表面形成放电回路，使泄漏电流增大，当达到一定值时，造成表面击穿放电。

2、绝缘子表面落有污秽虽然很小，但由于电力系统中发生某种过电压，在过电压的作用下使绝缘子表面闪络放电。

处理方法是：绝缘子发生闪络放电后，绝缘子表面绝缘性能下降很大，应立即更换，并对未闪络放电绝缘子进行清洁处理。

机械效应

闪络效应

闪络效应

闪电击中地面物，闪电电流产生焦耳-楞次热效应，虽然电流峰值很高，但作用时间很短，只能产生局部瞬时高温，可以使较小体积的金属熔化。有些闪电的半峰值时间较大，则容易造成树林或木结构物的高温燃烧起火。另一种情况是闪电流过击中物的途径中，物体的焦耳楞次热导致体内的水份剧烈蒸发，产生气体，气体膨胀的机械作用可使树木劈裂，房屋破坏，器物的爆裂、爆炸等。闪电的热效应和机械效应造成的灾祸仍非常严重，不容轻视，许多新技术设备受损，特别是微电子技术的产品，如大规模和超大规模集成电路接口和模块的损坏，归根到底，仍是闪电电流的热效应所致。

电压产生

危害的产生

20世纪之后由于电力和电信事业的迅猛发展，架空导线的大范围布设，闪电电流产生的高压的成灾概率极大地增长，它直接导致电气设备的损坏、人身事故。而且这种高压产生的电火花造成可燃性气体的爆炸起火，其灾祸面迅速扩大，有些还是避雷针的设置不妥造成的。因此闪电的这一物理效应已成为现代防雷工作特别重视的对象了，不容许对它有丝毫的疏忽大意，下面介绍几种具体情况。接触电压和跨步电压。闪电沿大树或金属架空物或避雷针引下线入地时，都会使流经的途径产生电位降，这是由欧姆定律所决定的。因此这些物体的各部位相对于大地均有瞬时的高电压，其值决定于闪电电流和这些部位与大地之间的电阻。当人的手或身体任何部位与它们接触时，身体的接触点与站在地面上的双脚之间就有高电压，这个电压就称为接触电压。

具体情况

1、在闪电已流入地下时，闪电在地表之下流动时，大地的电阻同样要产生电位降，闪电入地点的电位最高（如果雷电流是正的），远处雷电流几乎为0的这些地方，电位最低，即工程上所谓的零电位。人的两腿分开站着，两脚之间就有电势差，这种电压也可以产生雷击，甚至可以致命。

2、所谓的“跨步电压”是指地面相距0.8m两点间的电压。

闪络效应

3、闪电电流产生的极高电位对建筑物或仪器设备的"反击"现象，闪电电流在引下线、接地体或建筑物的金属管道等导体上产生非常高的电压，而没有闪电电流过的建筑 物、室内的管道、线路、设备或人体仍保持与大地等电位，即使是一些电力系统的供电路，也只是几百伏的数量级的电压，这与闪电通过的导线或防雷地线上呈现的几千、几万甚至几十万伏的高电压相比，都是微不足道，因此两者之间就有可能发生闪络放电，如果两者的间距不够大的话。由于各种电器都要接安全地线，电子仪器、计算机均要接信号地线，这些地线与防雷地线常靠近埋设，因此闪电电流在防雷地线上的高电压就可能对其它地线“反击”而导通，于是这些设备的地线反而成为电压很高的高压端，它与电源之间的电势相对关系反转，两者间的高电压足以击穿各种电子元器件。这种"反击"不仅损坏电器和电子设备，也会使各种室内金属管线带上高电压而造成人身事故。此外它产生的闪络、电火花或电弧还会导致火灾！

绝缘子运用

绝缘子在各种电力设备和许多现代真空器件中被大量采用，同时也在大型尖端设备中得到应用。例如：X射线管、高功率微波管、高功率速调管、中子束二级管、脉冲功率开关、粒子加速器等。在真空中应用绝缘子，存在一个特殊的现象：当在一真空间隙中加入一绝缘子支撑后，该绝缘体系在一个较低的电压下就会被击穿，即绝缘子表面闪络击穿。

提高闪络方法

闪络效应

由于真空中绝缘子沿面闪络现象严重制约了电真空器件的性能，影响尖端设备的正常运行而造成巨大的经济损失，因此许多专家学者对真空中绝缘子沿面闪络现象的特性、影响因素及形成机理进行研究，并寻求防止绝缘子沿面闪络、提高沿面闪络电压的方法。特别是从70年代开始，美、英、日、法等国家投入了大量研究经费对这一现象进行研究，企图弄清真空中绝缘子沿面闪络现象的形成原因及其机理，用以改善和提高电真空器件的性能，防止影响尖端设备的正常运行。通过研究，得到了大量实验结果，找出了许多影响真空中沿面闪络现象的因素，提出了多种关于真空中绝缘子沿面闪络机理的假说及一些改善和提高沿面闪络电压的方法。对于同一绝缘材料施加不同类型的电压，材料所表现出的电性能也不相同。对于真空中绝缘子所构成的绝缘体系，其沿面闪络特性也和被施加的电压有关。试验中分别应用了脉冲、雷电冲击、交流和直流等形式电压，其中脉冲电压有矩形、梯形、双极性脉冲等，脉冲持续时间从ns级到ms级，交流电压的频率范围从工频到射频。研究结果表明，在大多数情况下，真空中施加了脉冲电压的绝缘子的沿面闪络电压值是随脉冲电压持续时间(脉冲宽度)的增加而下降的，这一规律在脉冲电源的脉冲宽度为ns～ms区间时最为明显。此外还发现，很多情况下施加工频(50/60Hz)电压时的绝缘子沿面闪络电压最低。　A.S.Pillai和R.Hackam等研究了不同真空度(气体压力范围在10－6～105Pa之间)下绝缘子的沿面闪络现象。用不锈钢电极，聚四氟乙烯绝缘子，分别施加了交流、直流和脉冲电压，在1×10－6～6×10－1Pa的压力范围内，气体压力的变化几乎不影响沿面闪络电压发生，即在上述气压范围内绝缘子的沿面闪络电压与气体压力(或真空度)无关；随着真空度的下降(或气体压力提高)，沿面闪络电压也下降。

作用时间

闪络效应

众多的研究表明，预放电过程能够提高体系的沿面闪络电压，但这只是对于一个预 闪络效应

放电后马上施加电压的体系而言，也就是说该效应的作用是有一定时间限制的。人们发现，当某绝缘体系经预放电处理，体系沿面闪络电压稳定后，如果放置一段时间后再施加电压，则该体系的沿面闪络电压有所降低，但比第一次沿面闪络电压高，再次进行预放电处理时也更容易达到稳定值。此外，若将已经预放电处理后的绝缘子暴露在大气下或把真空度降低，然后再提高真空度，则同样发生上述现象。另外，并不是所有的预放电处理都能提高体系的沿面闪络电压。如果预放电处理时的放电较强烈，可能产生不可恢复性损坏(如在绝缘子表面形成放电通道、电极因剧烈放电而局部熔化变形等)，此时不但达不到预放电处理的效果，反而降低了体系的沿面闪络电压。有研究人员发现，预放电处理并不需要真正让体系放电。如果给真空中的绝缘子持续施加一个低于沿面闪络电压值的电压，虽然此时并不发生沿面闪络，但同样可以提高该绝缘体系的沿面闪络电压值。实验发现，在正式施加电压前若先加一较小的电压，则对沿面闪络电压有很大的影响。一般情况下，如果在施加冲击电压前先施加一同极性的直流电压，则可以提高闪络电压；相反若施加一相反极性的直流电压，则可以降低闪络电压。这个效应持续时间很短，一般在50μs以内，作用时间的长短与材料的绝缘电阻有关。

预防措施

现代防雷原则

建筑物（构筑物）、设备、和人，三者统筹兼顾。现代防雷的原则是：必须尊重科学，从实际出发，因地制宜.

防雷优势

闪络效应

闪络效应既重视防雷规范的原则，又要有一定的灵活性。这种灵活性主要是考虑经济上的最优选择而又是符合科学的。

现代防雷的技术原则：

1、强调全方位防护，综合治理，层层设防，把防雷看作是一个系统工程。这是由于雷电的危害作用无孔不入，在整个空间范围侵袭微电子设备，最难设防。

2、防雷技术必须强调科学性、经济实用和耐久可靠这三个原则。

技术措施

现代防雷技术措施简单地归结为ABCDEGS七个字，即Avoiding、Bonding、Conducting、Dividing、Eliminating、GroundingandShielding。中文意思是“躲”、“等电位连结”、“传导”、“分流”、“消雷”、“接地”和“屏蔽”。