了解雷電知識 做好防雷工作

烏群力

內蒙古雷電預警防護中心

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雷電災害是十種最嚴重的自然災害之一。它威脅著人類的生命和生產生活安全。本文通過國內外大量的統計數據，闡述雷電的形成及雷電的危害，告誡人們防雷的重要性。

雷電災害防雷重要性

雷電是一種壯觀而又令人恐怖的自然天電現象。這不僅在于它能發出劃破長空的閃光和震耳欲聾的雷鳴，更重要的是它會對人類的生活和生產活動造成巨大的影響。雷電威脅著人類的生命安全，使建筑（物）、電子、通信、航空、航天等諸多部門遭受嚴重破壞。隨著高新技術的迅猛發展，由雷電引起的災害事故呈上升趨勢。

雷電災害是十種最嚴重的自然災害之一。據中國氣象局不完全統計自2000年以后，我國雷電災害發生的次數明顯增多，人員傷亡和經濟損失明顯增加，造成重大社會影響的雷電災害屢見不鮮。全球每天約發生800萬次雷電，每年因雷擊造成的人員傷亡、經濟損失不計其數。導致火災、爆炸、信息系統癱瘓等事故頻繁發生。從衛星、通訊、導航、計算機網絡系統、信息通信指揮系統和有室外天線設備的系統更是雷電的重災區。從某種意義上說，科技越發達，雷電對社會對人類的危害就越大。為此我們必須掌握一定的雷電知識，懂得一些雷電對人類社會危害道理，采取一些防雷措施。在這里我們簡單了解一下雷電知識。

一、雷電的形成

雷電是一種大氣中放電現象，產生于積雨中、積雨云 （因為空氣中有大量的不穩定能量和充足的水汽，空氣對流導致熱空氣和高空冷空氣猛烈相撞，熱空氣吹入冷空氣就形成了積雨云），在形成過程中，一些云團帶正電荷，一些云團帶負電荷。它們對大地的靜電感應，使地面或建筑物表面產生異性電荷，當電荷積聚到一定程度時，不同電荷云團之間，云與大地之間的電場強度可以擊穿空氣 （一般為25～30KV/厘米），開始游離放電，我們稱之為“先導放電”。云對地的先導放電是云向地面跳躍式逐漸發展的，當到達地面時（地面上的建筑物，架空輸電線等），便會產生由地面向云團的逆導主放電。在主放電階段里，由于異性電荷的劇烈中和，會出現很大的雷電流（一般從幾十千安至幾百千安），并隨之發生強烈的閃電和巨響，這就形成雷電。

大氣中的飽和水蒸氣遇冷結成水滴，該水滴在強烈的上升氣流沖擊下，被分裂成帶有不同電荷的水滴，一般說來，小水滴帶負電，大水滴帶正電，而且小水滴容易被氣流帶走，于是形成了兩種帶不同電荷的水氣團，這就是雷云。當不同電荷的雷云把空氣間隙擊穿放電時即為雷。如果大氣中的雷電接近地面時，則在地面上會感應出與雷云相反的異性電荷，若雷云再繼續接近以至把空氣間隙擊穿時，便形成雷云對地面放電。

二、雷電危害

1.雷電危害四種形式

雷電具有很強的破壞性，主要有直擊雷、雷電感應（感應雷）、雷電波侵入和地形雷（地電壓反擊）四種形式。直擊雷是云層與地面凸出物之間的放電形成的，可在瞬間擊傷擊斃人畜。極易造成易燃物品的燃燒或造成金屬熔化飛濺而引起火災。雷電感應（感應雷）分為靜電感應和電磁感應兩種。靜電感應是由于雷云接近地面，在地面凸出物頂部感應出大量異性電荷。在雷云與其他部位放電后，凸出物頂部以雷電波形式，沿其物極快地傳播。電磁感應是由于雷擊后，巨大雷電流在周圍空間產生迅速變化的強大磁場所致。這種磁場能在附近的金屬導體上感應出很高的電壓，造成對人體的二次放電，從而損壞電氣設備。雷電波侵入是由于雷擊而在架空線路上或空中金屬管道上產生的沖擊電壓沿線或管道迅速傳播的雷電波。其傳播速度為每秒三十萬公里。雷電波侵入可毀壞電氣設備的絕緣，使高壓竄入低壓，造成嚴重的觸電事故。屬于雷電波侵入造成的雷電事故很多，在低壓系統這類事故約占總雷電事故的70%。球形雷（地電壓反擊）能從門、窗、煙囪等通道侵入室內，極其危險。在這四種雷電危害中，以雷電感應（感應雷）和地形雷（電壓反擊）對弱電設備破壞能力最強。當天空的雷雨產生雷擊時，其將攜帶高負荷雷電脈沖、電壓及電流，以電磁波形式無規則釋放，從而導致雷區域1～5公里范圍內（視雷電波強度而定）所有帶金屬的導線（如高空架設天線、有線電視電纜、通信電纜、供電系統電纜等），在瞬間內感應到相應強度的脈沖電壓及電流，這些電流沿著電器設備上的各種電源電線或信號電纜進入電器設備內部，在雷擊電壓超過電器設備額定抗電壓的瞬間擊壞內部器件；主要原因是由于連接在電器上所有電線電纜所帶的電壓高低不等，高電壓就會往低壓沖去，形成電流，從而將電器設備局部擊壞，造成整個設備系統癱瘓，嚴重時甚至把整機擊毀，甚至觸及到人身安全。

2.雷電的電磁效應

雷云對地放電時，位于雷擊點附近的導線上，將產生感應過電壓，其幅值一般可達幾十萬伏，會使電氣設備絕緣發生閃絡擊穿，甚至引起火災和爆炸，造成人身傷亡。雷電在放電過程中，呈現出電磁效應、熱效應以及機械效應。它對建筑物、電氣設備及人身都有很大危害。雷電流通過導體時，會產生很大的熱量。在雷電流的作用下，會使導體熔化，在現實中我們看到避雷線燒熔斷股，這都與雷電流的熱效應有關，也就是雷電的熱效應。強大的雷電流將建筑物、塔、桿等擊毀、劈裂，就是雷電的機械效應。

三、防雷的重要性

據不完全統計，美國每年因雷擊造成的損失約50億～60億美元。每年因雷擊造成的火災3萬多起，50%野火災與雷電有關；30%的電力事故與雷電有關；大部分石油產品儲存和儲藏罐事故是由雷引起的；由于雷電和操作過電壓造成物理裝置的損失約占80%。據德國一家保險公司統計，對全年8722件損壞案例原因的分析，雷電及操作過電壓占31.66%。

我國也是雷電活動頻繁區，全國雷電受災率高，造成災害十分嚴重。據中國氣象局統計，全國有21個省、區、市年雷電日在50天以上，最多的可達134天。每年因雷擊造成人員傷亡達3000～4000人，財產損失50億～100億元人民幣。近年來，隨著社會經濟發展和現代化水平的提高，特別是信息技術的快速發展，城市高層建筑日益增多，雷電災害程度和造成的經濟損失及社會影響也越來越大。雷電已給人們生活，生產帶來了極大的安全隱患。

電子通信系統遭雷電，受損比重急劇增加。電氣和電子技術是現代物質文明的基礎，其迅猛發展加速了社會繁榮的進程，應運而生的各類電磁干擾也越來越嚴重。電氣和電子設備的廣泛應用造成嚴重的環境電磁干擾，特別是雷電電磁脈沖干擾對高頻率、高速度、網絡化、智能化等這些設備和系統造成的失效與損壞事故發生率逐年增高。一個雷電的電磁可影響幾公里范圍的電子設備，信息時代的到來，防護雷電電磁脈沖成為當務之急。