雷电的基本知识
雷暴云的起电
雷暴云中正负不同极性电荷区的形成过程，称为雷暴云的起电过程。雷暴云中存在着强烈的上升气流和各种尺度及不同相态的水成物粒子，通过扩散、离子捕获、粒子间的碰撞分离等过程，使不同尺度的粒子携带上不同极性的电荷，在气流和重力作用下不同极性电荷发生分离，形成正负不同极性的电荷区。当雷暴云中局地电场超过约400kV/m时，就可以产生闪电。
2、雷电的分类
（1）云闪。
通常情况下，一半以上的闪电放电过程发生在雷暴云内的主正、负电荷区之间，称作云内放电过程，云内闪电与发生几率相对较低的云间闪电和云－空气放电一起被称作云闪。
（2）地闪。另一类闪电则是发生于云体与地面之间的对地放电，称为地闪。一次完整的地闪过程定义为一次“闪电，其持续时间为几百毫秒到1秒钟不等。一次闪电包括一次或几次大电流脉冲过程，称为“闪击”,其中最强的快变化部分叫“回击”。闪击之间的时间间隔一般为几十毫秒。闪电放电可以辐射频带很宽的电磁波，从几Hz到上百个GHz。
3、雷击的几种形式
a、直接雷击
闪电直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。
b、感应雷击
闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。
c、雷电波侵入
由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。
d、雷击电磁脉冲
是一种作为干扰源的雷电流及雷电电磁场产生的电磁场效应。指闪电直接击在建筑物防雷装置和建筑物附近所引起的效应。绝大多数是通过连接导体的干扰，如雷电流或部分雷电流、被雷电击中的装置的电位升高以及电磁辐射的耦合传导。
4、雷击的一般选择性
（1）雷击经常发生在有金属矿床的地区、江河湖海岸、地下水出口处,山坡与稻田接壤的地上和具有不同电阻率土壤的交界地段易遭雷击。
（2）在湖沼、底洼地区和地下水位高的地方也容易遭受雷击。此外地面上的设施状况，也是影响雷击选择性的重要因素。
（3）高耸建筑物、构筑物容易发生雷击，金属结构的建筑物，内部有大量金属体的厂房，或者内部经常潮湿的房间，因导电性好，易发生雷击。
（4）在旷野，即使建筑物不高，但是由于它比较孤立、突出，因而也比较容易遭雷击；如田间的休息凉亭、草棚、水车棚、工具棚等。
（5）烟囱冒出的热气和烟囱排出的大量含有导电微粒和游离分子气团，它比空气易于导电，等于加高了烟囱，易引发雷击。
5、海南雷电活动的基本情况
海南是全国最严重的雷击高发区重灾区，年平均雷暴日数以113天，最高达149天。儋州平均雷暴日数以118.3天,最高达139天。
海南年平均落雷密度为11.53次/Km2，高居全国之冠。落雷密度海南岛东部、北部、西部、中部高，西南部、南部、东南部略低。
每年的一月到十二月都有雷击发生。集中时段为4-10月。
每年因雷击事故，造成50－60人的伤亡和近亿元的经济损失。
三、雷电的破坏作用
1、雷电的电效应破坏作用
雷击放电电流可高达几十KA到几百KA，电压可高达几十万伏到几百万伏，舜间释放功率可达109-1012W以上。雷击脉冲电流可产生高达1-103高斯（GS）强大磁场。因此，对人类一切电气设备具有及强的破坏力。
2、 雷电流热电效应的破坏作用
强大的雷电流通过被雷击的物体时会发热,由于雷电流很大,通过时间极短,如果雷电击在树木或建筑物构筑物上,被雷击的物体瞬间将产生大量的热来不及散发,以致物体内部的水分大量变成蒸汽,并迅速膨胀,产生巨大的爆炸力,造成破坏.雷电通道的温度高达6000℃--10000℃，甚至更高，极易造成火灾和爆炸。
3、 雷电流冲击波的破坏作用
雷电通道的温度高达几千到几万度,空气受热急剧膨胀,并以超声波的速度向四周扩散,产生强大的冲击波,使其附近的建筑物、人、畜受到破坏和伤害。
4、 雷电流电动力效应的破坏作用
雷电流通过导体时，其周围空间将产生强大的电磁场，在磁场里的载流导体受到电场的作用，而产生强大的电动力，这种电动力会造成各类导线或管道折断。
三、 雷电的危害方式
1、直击雷危害：雷电直接击在地面某一物体上，造成的危害。它能产生电效应、热效应、电动力效应，其能量大，具有巨大的破坏性。其发生约占整个雷击事故的10-15%。
2、 感应雷危害：雷击放电时，在附近物体上会产生静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花放电。
（1） 雷电的静电感应：
当有雷雨云出现时，雷雨云下的地面及建筑物等，受雷雨云的电场作用而带上与雷雨云下端等量的异性电荷。当雷云放电时，雷雨云上的电荷与地面上的异性电荷迅速中和，雷云电场消失，而地面局部地区一些物体,如架空线路、金属管道、建筑物、构筑物等由于与大地间的电阻较大，静电感应产生的异性电荷来不及泄放，对地面就可产生很高的静电感应高压并可能产生放电。
（2） 雷电电磁感应：由于雷电流为脉冲电流，在其冲击下,周围空间产生瞬变的强大电磁场,使附近导体上感应出很高电压,雷电的电磁感应对弱电设备危害极大（当B>0.03GS时可造成微电子设备误动作，B>0.75GS时可造成假性损坏，B>2.4GS时可造成永久性损坏）。
3、雷电波侵入危害：由于雷电对架空线路或金属管道发生的作用，使雷电波沿着这些管线侵入到室内，危及人身安全或损坏设备。
4、雷电高电压反击的危害：在遭受直击雷击的物体(金属体、树木、建筑物等)，或防雷装置(接闪器、引下线、接地体、电涌保护器)等，在接闪雷电瞬间与大地间存在很高的电位差（电压），这电压对与大地相连接的金属物体发生闪击的现象为反击(微电子设备遭雷击损坏,60%是来至地电位反击),必须防止SPG地对DOG地电位的反击。
5、球形雷：雷击放电火球或静电高压火球。
6、雷击引发电气火灾和设备损坏主要原因有：
①、雷击各高压供电线路的而引入信息系统电源的雷电流和过电压。
②、雷电感应使供电和信息系统线路产生的感应过电压损坏系统。
③、雷击建筑物或临近地区雷击放电，沿各种金属管线引入的过电压或过电流；同时雷击放电所产生的雷电电磁脉冲导致建筑物内信息系统由于空间电磁感应产生瞬态过电压或强磁场辐射而损坏。
④、各类电气和信息设备接地系统技术处理不当，引起各设备接地系统出现电位差而产生高压反击。
⑤、导致电气设备和线路的绝缘损坏，造成短路故障或漏电跳闸。
雷击对信息系统造成破坏，轻则系统死机或误动作，重则系统硬件永久性损坏或造成人身伤亡。
雷击与人身安全
（一）雷电袭击人体的几种形式
1、直接雷击
2、接触雷击
3、旁侧闪络
4、跨步电压
（二）人身安全防护的基本措施
(一) 在近雷暴天气条件下，当你处于具有良好的直击雷防护设施的建筑物内时应注意以下四点：
1、 不能停留在建筑物的楼顶（面）上。
2、 要注意关闭门窗。
3、 不宜使用花洒冲凉。
4、不宜靠近建筑物裸露的金属物，如水管、暖气煤气管等以及勿使用电器设备。
（二）近雷暴天气时，在室（野）外，要注意六点：
1、不宜进入无防雷设施的棚屋、草棚、木屋、岗亭等避雨。
2、不宜在大树底下躲雨、携带金属物品工具。
3、不宜在旷野高打雨伞、木（竹）杆物体。
4、不宜在水面或水陆交界处作业、活动。
5、不宜开摩托车、骑自行车。
6、不宜进行户外球类运动（足球、篮球、高尔夫球等）。
（三）近雷暴天气时，还不宜在下列场所停留
1、山顶、坡脊；
2、开矿田野、各种停车场、运动场；
3、游泳池、湖泊、江河、海滨；
4、铁栏杆、金属晒衣线、架空线、铁路轨道；
5、雷击时，如你孤立处于暴露区，并感到头发竖起时，应立即双膝向前弯曲下蹲，双手抱膝。
（四）雷击时，应寻找下列地方掩蔽
1、有防雷措施保护的健（构）筑物 。
2、大型金属框架的建筑物。
3、大型无防雷保护措施的建筑物。
4、有金属顶的各种车辆及有金属壳体的船舶。
（三）施工现场防雷安全注意事项
1、施工现场应有躲避雷电的安全场所;各电气设备金属外壳应做好接地，电力线路应设有SPD保护；
2、在户外安装金属管道或敷设电力、信号线缆时，一端应先做好接地，临近雷暴天气时应停止作业；
2、临近雷暴天气时，停止使用各类电气设备，如电焊机，切割机，并远离这些设备和线缆，不要携带金属材料工具；
1、遇雷雨天气时，师生应在市内活动，关好门窗，切勿在露天水域游泳或从事其他水上活动，严禁在操场等空旷地带逗留。
2、不要在空旷场地打伞，不要把带金属的用具或物品等扛在肩上，不要或尽量避免使用手机和电话等通信设施，不要停留在铁栅栏，金属晒衣绳，架空金属体等附近，不要站在屋顶、高墙上、电杆或天线附近。
3、不宜开摩托车，骑自行车，禁止沿铁轨行走。
4、要迅速到就近的建筑物内躲避。在野外无处躲避时，要找低洼处伏倒躲避，千万不要在大树下躲避，也不要在离电源线、通信线缆较近的地方和进入无防雷设施的临时棚屋、岗亭等处躲避。
5、不得触摸室内外的接地线及进出室内外的电源线和通信线缆等各种金属导体。
6、在强雷暴天气里应切断专用设备教室的电源和进户通信线缆，师生应远离室外的卫星接收天线。
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