Connaissance du secteur

Le module de protection contre la foudre pour alimentation CA convient à la protection de l’alimentation des salles de distribution, des armoires de distribution, des armoires à interrupteurs, des panneaux de distribution AC/DC, ainsi que des systèmes de communication, électronique, électrique, réseau, énergie, chemin de fer et autoroute, etc. Les bâtiments sont équipés de boîtes de distribution d’entrée extérieure et de boîtes de distribution par étage, qui sont utilisées pour les réseaux électriques industriels et domestiques basse tension (220/380 VCA). Le parafoudre de signal est utilisé pour la protection contre les surtensions intrusives par ligne ; le paratonnerre est utilisé pour la protection contre les coups de foudre directs ; dans le système électrique, il est principalement utilisé pour l’entrée ou la sortie de puissance triphasée des panneaux d’alimentation dans les salles d’automatisation et les salles de contrôle principal des substations.

Formation de la foudre

1. Classification des orages

(1) Orages frontaux

Les orages frontaux sont causés par la rencontre de deux masses d’air à la surface terrestre : du fait de sa densité plus élevée, la masse d’air froid s’infiltre sous la masse d’air chaud, créant un mouvement relatif à l’interface entre les deux masses et soulevant brusquement l’air chaud. Les flux d’air chaud forment alors des colonnes d’air ascendant fort et des tourbillons, qui génèrent des nuages cumulus. Dans ce cas, si la température de la masse d’air chaud est suffisamment élevée et que sa teneur en humidité est suffisante, un énorme nuage orageux peut se former.

(2) Orages thermiques

Les orages thermiques se produisent dans les zones montagneuses. Sous l’effet du soleil, la température de la colline et de sa surface augmente, et l’air chaud s’élève vers le ciel en raison de sa densité plus faible. La température des arbres, lacs et rivières environnants est plus basse ; l’air relativement froid autour de la colline se concentre dans les zones à température élevée et densité faible. En même temps, ces flux d’air s’élèvent vers le ciel à cause de la haute température de la surface de la colline, formant ainsi un orage thermique.

2. Mécanisme de formation des nuages cumulus

(1) Effet de charge par absorption d’eau

Il existe un champ électrique descendant dans l’atmosphère, qui fait déplacer respectivement les ions positifs et négatifs de l’air vers le bas et vers le haut. Les gouttelettes neutres sont également polarisées dans le champ électrique, avec des charges négatives à l’extrémité supérieure et des charges positives à l’extrémité inférieure. Lorsqu’une grosse goutte d’eau tombe, son extrémité inférieure absorbe les ions négatifs et repousse les ions positifs. Comme la grosse goutte d’eau tombe rapidement, la charge négative à son extrémité supérieure ne peut pas absorber les ions positifs au-dessus d’elle, de sorte que la goutte d’eau dans son ensemble est chargée négativement. Les petites gouttelettes sont entraînées vers le haut par le flux d’air ; la charge négative polarisée à l’extrémité supérieure de la gouttelette absorbe les ions positifs, donc les petites gouttelettes sont chargées positivement.

(2) Effet de congélation des gouttelettes d’eau

On a constaté que l’eau devient chargée positivement lorsqu’elle gèle, tandis que l’eau non gelée devient chargée négativement. Par conséquent, lorsque le courant ascendant dans la région de cristaux de glace des nuages emporte l’eau au-dessus des grains de glace, les charges sont séparées et se distribuent sous forme de charges dans différentes régions du nuage.

(3) Effet de rupture des gouttelettes d’eau

Les grandes gouttelettes résiduelles sont chargées positivement et les petites gouttelettes sont chargées négativement. Cela s’explique par le fait que la surface des gouttelettes contient de nombreux électrons.

3. Mécanisme de décharge des nuages orageux

En raison de la distribution inégale des charges dans les nuages et de la formation de nombreux centres de charge, l’intensité du champ électrique entre les nuages, à l’intérieur des nuages et entre les nuages et la terre est différente. La décharge vers la terre ne se produit que si le champ électrique entre le nuage et la terre est le plus intense et atteint une certaine valeur. De même, lorsque l’intensité du champ électrique entre les nuages atteint une valeur critique, une décharge inter-nuage se produit également. En réalité, la plupart des décharges se produisent entre les nuages ou à l’intérieur des nuages.

Mécanisme de décharge des nuages orageux vers la terre : le nuage contenant une grande quantité de charges exerce une induction électrostatique sur la terre, qui induit une grande quantité de charges hétéroclites, formant ainsi un champ électrique intense entre le nuage orageux et la terre. Lorsque l’intensité du champ électrique atteint 25-30 kV/cm à un certain endroit, le nuage orageux génère une décharge pilote vers la terre (dans quelques cas, le pilote de foudre émane de la terre vers le haut). Lorsque le pilote atteint la terre ou rencontre le pilote terrestre, un coup de foudre est produit par la neutralisation des charges et la formation d’une décharge intense. La décharge se produit généralement plusieurs fois : le premier courant est très intense, et les courants de foudre ultérieurs sont beaucoup plus faibles.

Principe de fonctionnement de la protection contre la foudre

La protection contre la foudre désigne la technologie de protection qui empêche les dommages au bâtiment lui-même ou à ses équipements internes causés par les coups de foudre directs ou les impulsions électromagnétiques de foudre, en formant un système intégré qui intercepte, guide et évacue finalement la décharge vers la terre.

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