雷電的基本知識
雷暴云的起電
雷暴云中正負不同極性電荷區(qū)的形成過程，稱為雷暴云的起電過程。雷暴云中存在著強烈的上升氣流和各種尺度及不同相態(tài)的水成物粒子，通過擴散、離子捕獲、粒子間的碰撞分離等過程，使不同尺度的粒子攜帶上不同極性的電荷，在氣流和重力作用下不同極性電荷發(fā)生分離，形成正負不同極性的電荷區(qū)。當雷暴云中局地電場超過約400kV/m時，就可以產(chǎn)生閃電。
2、雷電的分類
?。?）云閃。
通常情況下，一半以上的閃電放電過程發(fā)生在雷暴云內(nèi)的主正、負電荷區(qū)之間，稱作云內(nèi)放電過程，云內(nèi)閃電與發(fā)生幾率相對較低的云間閃電和云－空氣放電一起被稱作云閃。
?。?）地閃。另一類閃電則是發(fā)生于云體與地面之間的對地放電，稱為地閃。一次完整的地閃過程定義為一次“閃電，其持續(xù)時間為幾百毫秒到1秒鐘不等。一次閃電包括一次或幾次大電流脈沖過程，稱為“閃擊”,其中最強的快變化部分叫“回擊”。閃擊之間的時間間隔一般為幾十毫秒。閃電放電可以輻射頻帶很寬的電磁波，從幾Hz到上百個GHz。
3、雷擊的幾種形式
a、直接雷擊
閃電直接擊在建筑物、其他物體、大地或防雷裝置上，產(chǎn)生電效應、熱效應和機械力者。
b、感應雷擊
閃電放電時，在附近導體上產(chǎn)生的靜電感應和電磁感應，它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花。
c、雷電波侵入
由于雷電對架空線路或金屬管道的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人身安全或損壞設備。
d、雷擊電磁脈沖
是一種作為干擾源的雷電流及雷電電磁場產(chǎn)生的電磁場效應。指閃電直接擊在建筑物防雷裝置和建筑物附近所引起的效應。絕大多數(shù)是通過連接導體的干擾，如雷電流或部分雷電流、被雷電擊中的裝置的電位升高以及電磁輻射的耦合傳導。
4、雷擊的一般選擇性
?。?）雷擊經(jīng)常發(fā)生在有金屬礦床的地區(qū)、江河湖海岸、地下水出口處,山坡與稻田接壤的地上和具有不同電阻率土壤的交界地段易遭雷擊。
?。?）在湖沼、底洼地區(qū)和地下水位高的地方也容易遭受雷擊。此外地面上的設施狀況，也是影響雷擊選擇性的重要因素。
?。?）高聳建筑物、構(gòu)筑物容易發(fā)生雷擊，金屬結(jié)構(gòu)的建筑物，內(nèi)部有大量金屬體的廠房，或者內(nèi)部經(jīng)常潮濕的房間，因?qū)щ娦院茫装l(fā)生雷擊。
?。?）在曠野，即使建筑物不高，但是由于它比較孤立、突出，因而也比較容易遭雷擊；如田間的休息涼亭、草棚、水車棚、工具棚等。
?。?）煙囪冒出的熱氣和煙囪排出的大量含有導電微粒和游離分子氣團，它比空氣易于導電，等于加高了煙囪，易引發(fā)雷擊。
5、海南雷電活動的基本情況
海南是全國最嚴重的雷擊高發(fā)區(qū)重災區(qū)，年平均雷暴日數(shù)以113天，最高達149天。儋州平均雷暴日數(shù)以118.3天,最高達139天。
海南年平均落雷密度為11.53次/Km2，高居全國之冠。落雷密度海南島東部、北部、西部、中部高，西南部、南部、東南部略低。
每年的一月到十二月都有雷擊發(fā)生。集中時段為4-10月。
每年因雷擊事故，造成50－60人的傷亡和近億元的經(jīng)濟損失。
三、雷電的破壞作用
1、雷電的電效應破壞作用
雷擊放電電流可高達幾十KA到幾百KA，電壓可高達幾十萬伏到幾百萬伏，舜間釋放功率可達109-1012W以上。雷擊脈沖電流可產(chǎn)生高達1-103高斯（GS）強大磁場。因此，對人類一切電氣設備具有及強的破壞力。
2、 雷電流熱電效應的破壞作用
強大的雷電流通過被雷擊的物體時會發(fā)熱,由于雷電流很大,通過時間極短,如果雷電擊在樹木或建筑物構(gòu)筑物上,被雷擊的物體瞬間將產(chǎn)生大量的熱來不及散發(fā),以致物體內(nèi)部的水分大量變成蒸汽,并迅速膨脹,產(chǎn)生巨大的爆炸力,造成破壞.雷電通道的溫度高達6000℃--10000℃，甚至更高，極易造成火災和爆炸。
3、 雷電流沖擊波的破壞作用
雷電通道的溫度高達幾千到幾萬度,空氣受熱急劇膨脹,并以超聲波的速度向四周擴散,產(chǎn)生強大的沖擊波,使其附近的建筑物、人、畜受到破壞和傷害。
4、 雷電流電動力效應的破壞作用
雷電流通過導體時，其周圍空間將產(chǎn)生強大的電磁場，在磁場里的載流導體受到電場的作用，而產(chǎn)生強大的電動力，這種電動力會造成各類導線或管道折斷。
三、 雷電的危害方式
1、直擊雷危害：雷電直接擊在地面某一物體上，造成的危害。它能產(chǎn)生電效應、熱效應、電動力效應，其能量大，具有巨大的破壞性。其發(fā)生約占整個雷擊事故的10-15%。
2、 感應雷危害：雷擊放電時，在附近物體上會產(chǎn)生靜電感應和電磁感應，它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花放電。
?。?） 雷電的靜電感應：
當有雷雨云出現(xiàn)時，雷雨云下的地面及建筑物等，受雷雨云的電場作用而帶上與雷雨云下端等量的異性電荷。當雷云放電時，雷雨云上的電荷與地面上的異性電荷迅速中和，雷云電場消失，而地面局部地區(qū)一些物體,如架空線路、金屬管道、建筑物、構(gòu)筑物等由于與大地間的電阻較大，靜電感應產(chǎn)生的異性電荷來不及泄放，對地面就可產(chǎn)生很高的靜電感應高壓并可能產(chǎn)生放電。
?。?） 雷電電磁感應：由于雷電流為脈沖電流，在其沖擊下,周圍空間產(chǎn)生瞬變的強大電磁場,使附近導體上感應出很高電壓,雷電的電磁感應對弱電設備危害極大（當B>0.03GS時可造成微電子設備誤動作，B>0.75GS時可造成假性損壞，B>2.4GS時可造成永久性損壞）。
3、雷電波侵入危害：由于雷電對架空線路或金屬管道發(fā)生的作用，使雷電波沿著這些管線侵入到室內(nèi)，危及人身安全或損壞設備。
4、雷電高電壓反擊的危害：在遭受直擊雷擊的物體(金屬體、樹木、建筑物等)，或防雷裝置(接閃器、引下線、接地體、電涌保護器)等，在接閃雷電瞬間與大地間存在很高的電位差（電壓），這電壓對與大地相連接的金屬物體發(fā)生閃擊的現(xiàn)象為反擊(微電子設備遭雷擊損壞,60%是來至地電位反擊),必須防止SPG地對DOG地電位的反擊。
5、球形雷：雷擊放電火球或靜電高壓火球。
6、雷擊引發(fā)電氣火災和設備損壞主要原因有：
①、雷擊各高壓供電線路的而引入信息系統(tǒng)電源的雷電流和過電壓。
?、?、雷電感應使供電和信息系統(tǒng)線路產(chǎn)生的感應過電壓損壞系統(tǒng)。
?、邸⒗讚艚ㄖ锘蚺R近地區(qū)雷擊放電，沿各種金屬管線引入的過電壓或過電流；同時雷擊放電所產(chǎn)生的雷電電磁脈沖導致建筑物內(nèi)信息系統(tǒng)由于空間電磁感應產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓或強磁場輻射而損壞。
?、堋⒏黝愲姎夂托畔⒃O備接地系統(tǒng)技術處理不當，引起各設備接地系統(tǒng)出現(xiàn)電位差而產(chǎn)生高壓反擊。
?、荨е码姎庠O備和線路的絕緣損壞，造成短路故障或漏電跳閘。
雷擊對信息系統(tǒng)造成破壞，輕則系統(tǒng)死機或誤動作，重則系統(tǒng)硬件永久性損壞或造成人身傷亡。
雷擊與人身安全
?。ㄒ唬├纂娨u擊人體的幾種形式
1、直接雷擊
2、接觸雷擊
3、旁側(cè)閃絡
4、跨步電壓
?。ǘ┤松戆踩雷o的基本措施
(一) 在近雷暴天氣條件下，當你處于具有良好的直擊雷防護設施的建筑物內(nèi)時應注意以下四點：
1、 不能停留在建筑物的樓頂（面）上。
2、 要注意關閉門窗。
3、 不宜使用花灑沖涼。
4、不宜靠近建筑物裸露的金屬物，如水管、暖氣煤氣管等以及勿使用電器設備。
?。ǘ┙妆┨鞖鈺r，在室（野）外，要注意六點：
1、不宜進入無防雷設施的棚屋、草棚、木屋、崗亭等避雨。
2、不宜在大樹底下躲雨、攜帶金屬物品工具。
3、不宜在曠野高打雨傘、木（竹）桿物體。
4、不宜在水面或水陸交界處作業(yè)、活動。
5、不宜開摩托車、騎自行車。
6、不宜進行戶外球類運動（足球、籃球、高爾夫球等）。
（三）近雷暴天氣時，還不宜在下列場所停留
1、山頂、坡脊；
2、開礦田野、各種停車場、運動場；
3、游泳池、湖泊、江河、海濱；
4、鐵欄桿、金屬曬衣線、架空線、鐵路軌道；
5、雷擊時，如你孤立處于暴露區(qū)，并感到頭發(fā)豎起時，應立即雙膝向前彎曲下蹲，雙手抱膝。
（四）雷擊時，應尋找下列地方掩蔽
1、有防雷措施保護的?。?gòu)）筑物 。
2、大型金屬框架的建筑物。
3、大型無防雷保護措施的建筑物。
4、有金屬頂?shù)母鞣N車輛及有金屬殼體的船舶。
?。ㄈ┦┕がF(xiàn)場防雷安全注意事項
1、施工現(xiàn)場應有躲避雷電的安全場所;各電氣設備金屬外殼應做好接地，電力線路應設有SPD保護；
2、在戶外安裝金屬管道或敷設電力、信號線纜時，一端應先做好接地，臨近雷暴天氣時應停止作業(yè)；
2、臨近雷暴天氣時，停止使用各類電氣設備，如電焊機，切割機，并遠離這些設備和線纜，不要攜帶金屬材料工具；
1、遇雷雨天氣時，師生應在市內(nèi)活動，關好門窗，切勿在露天水域游泳或從事其他水上活動，嚴禁在操場等空曠地帶逗留。
2、不要在空曠場地打傘，不要把帶金屬的用具或物品等扛在肩上，不要或盡量避免使用手機和電話等通信設施，不要停留在鐵柵欄，金屬曬衣繩，架空金屬體等附近，不要站在屋頂、高墻上、電桿或天線附近。
3、不宜開摩托車，騎自行車，禁止沿鐵軌行走。
4、要迅速到就近的建筑物內(nèi)躲避。在野外無處躲避時，要找低洼處伏倒躲避，千萬不要在大樹下躲避，也不要在離電源線、通信線纜較近的地方和進入無防雷設施的臨時棚屋、崗亭等處躲避。
5、不得觸摸室內(nèi)外的接地線及進出室內(nèi)外的電源線和通信線纜等各種金屬導體。
6、在強雷暴天氣里應切斷專用設備教室的電源和進戶通信線纜，師生應遠離室外的衛(wèi)星接收天線。
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