雷電對弱電設備的危害及其主要侵入途徑探究

張錦東

摘 要:雷電對于人們的正常生活是一個隱患,要想能夠預防雷電的破壞,就應該對雷電產生破壞的原理以及雷電進行破壞的途徑進行了解,本文就雷電的破壞原理以及產生的危害,雷電主要的侵入途徑做出了相應的研究論述。

關鍵詞:弱電設備雷電危害

中圖分類號:TM64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0241-01

雷電是一種自然現象,自古以來就因為其巨大的破壞力而為人們所恐懼,可是算得上是不鳴則已,一鳴驚人的破壞力極其強大的自然現象,因為雷電的聲勢浩大以及能量的巨大,對于見識過的雷電破壞能力的人們來說簡直是難以忘懷的場景,在雷電擊中的物體方圓兩千米左右基本都屬于災區,不同的只是受災的程度深淺。

1雷電的破壞原理及其產生的危害

雷電是一種能夠產生巨大危害的自然現象,究其本質,還是因為雷電中所蘊含的巨大能量。

1.1 雷電的熱能破壞原理

自然界中最常見的雷電破壞的場景應該就是某座山上的參天大樹被雷電所劈之后的凄慘景象,之所以會產生如此現象,還是由于雷電中所含的巨大能量,當雷電瞬間進入樹木的時候,由于時間的極其短暫,而樹木又屬于熱的不良導體,不能很好的將獲得的熱能傳導出去,大量熱量集中在樹木內,就會造成樹木的燃燒現象,使得樹木在被雷劈之后劇烈燃燒,最后只剩下一堆枯木的凄慘景象。而如果雷電是劈在善于導熱的導體之上,比如金屬類物體,由于熱量的巨大以及時間的極短,金屬也會由于巨大的熱量而融化,損壞。

1.2 雷電的沖擊波破壞原理

大家應該在電視上都看過地雷爆炸的情景,在地雷爆炸的時候,處于地雷周圍的人們就會像開花一樣像周圍撲到,這就是由于巨大的能量在一瞬間爆發,空氣受到劇烈的震蕩,使得能量在空氣中形成如超聲波一樣的空氣能量向周圍擴散,使得周圍的人群受到傷害,形成內傷。這種原理與雷電在空氣中爆發之后影響周圍建筑、人群、生物的原理是一樣的,而因為一開始的空氣劇烈的擴散,瞬間之后還會有空氣的劇烈收縮,使得雷電落下的周圍地區形成空氣的稀疏以及被壓縮區域,對于附近的生物形成第二次的傷害。

1.3 雷電的靜電感應破壞原理

在晚間脫毛線衣的時候,如果周圍的環境足夠的黑,就能看見毛衣上會有火花的閃現,這是由于摩擦產生了靜電。而雷電發生的區域也是會有靜電感應這種現象的發生,因為雷電在沒有發出之前,雨云在上空集結,空氣中就會帶有一定量的電,由于靜電感應的作用,附近的金屬物很容易就會帶上相反的電荷,局部地區甚至會形成高壓電,在這種時候,如果附近的電氣系統的接地裝置沒有發揮良好的作用,就有可能產生由于接地不良的金屬之間產生的火花引起火災的現象,所以在雷電天氣要相當的注意易燃易爆物品的存放地區的安全。

1.4 雷電的反擊破壞現象

雷電的反擊簡單點來說就是由于當雷電一瞬間擊入金屬體時,這個金屬體沒有辦法容納下如此巨大的能量,就會將吸收到的能量盡可能的向周圍放射,產生的結果就是雷電擊打一個金屬體,而這個金屬體就像一個分流器一樣,將巨大的雷電分成無數細小的雷達擊入周圍的物品當中,形成更加巨大的破壞。

隨著現代時代的發展,運用到的高精度的儀器越來越多,使得雷電造成的破壞越來越巨大。因為現在的計算機的普遍,但是計算機內部設備結構的高度集中與精密化,使得現在的高科技設備的過電能力以及承受電壓的能力越來越弱,也就間接的使得雷電能夠造成的破壞越加的巨大。當雷電破壞計算機這些高精度設備之后,比較好的結果是設備內的數據丟失,嚴重點就不但是設備內數據的丟失,也許設備直接就是完全的毀壞,不能再次的投入工作中,這樣高科技的損壞,造成的后果是難以預料的。

2雷電主要侵入途徑

雷電要對地面的設備、生物造成傷害,所通過的途徑不外乎是通過直接雷擊物體、雷電擊打物體之后通過物體傳導破壞下一個物體以及物體感應到雷電后所受到的傷害等等。

2.1 直擊雷

直擊雷,相信大家看到名字也應該有所感覺,顧名思義,直擊雷也就是直接擊打到相應物體的雷電,這樣的雷電侵入途徑應該算是破壞力最強大的一種途徑,就像是一個人擊打另外一個人,最痛苦的莫過于那個人的拳頭直接打到了另外一個人的胸口,直接命中要害,傷害也能達到最大。因為這種雷電侵入途徑產生的破壞巨大,人們也想出了相應的對策,現在的雷電擊中了建筑物,并不會產生過大的傷害,因為雷電的能量在擊中的一瞬間就有一半左右被事先埋好的地線等裝置將能量引導向了大地,其他的一般也會被建筑物中的供電系統以及通信網絡線纜進行分流,剩下的一些能量通過建筑物里面的金屬管道之類的物體進行傳導,使得最后直擊雷所造成的破壞基本可以忽略不計。

2.2 感應雷

之前在雷電的破壞方面已經進行了說明,當雷電落下之后,附近的電力系統可能會發生靜電感應的現象,這種靜電感應所造成的破壞范圍是最大的,破壞的后果是難以預料的,如果發生靜電感應的是在精密設備高度集中的地區,那這個地區的精密設備可能就會遭到毀滅性的災難或者也可能只是一段時間的電力不穩之類的小現象,結果如何最主要的還是看設備的特性以及與雷電落下地區的遠近程度等等因素,在這里產生破壞的雷電就是感應雷。

2.3 傳導雷

在直擊雷的解決方法中我們可以知道,重要的解決途徑就是將雷電的能量進行分流傳導,使之不會產生過大的破壞,這樣也會造成另外的結果,就是因為將雷電進行傳導之后,有可能會產生雷電的能量過于巨大,使得附近的幫助傳導能量的建筑物之間形成一種電壓差,附近的地面就有可能會產生跨步電壓,這種現象的形成會對路上的行人產生巨大的危害。之前所說的雷電反擊的破壞現象其實也可以算是傳導雷的一種,也是由于雷電擊打之后能量進行二次發散之后造成的破壞。

3結語

雷電自古以來就造成了許多巨大的破壞,人們對于雷電的破壞力是知之甚深,要對造成巨大破壞的雷電進行預防,就應該了解雷電產生破壞的原理以及雷電進行破壞的主要侵入途徑,只有在知道這些知識的基礎上,才能設計出能夠真正有效的預防雷電破壞的方案并且付諸實踐。

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