摘要:本文介绍了雷电灾害的背景及现状,逐步深入了解了雷电过程及危害形式,系统性的对防雷减灾管理和防雷减灾技术的应用和 key words: attack the thunder directly; reaction thunder; spherical thunder; electric magnetic pulse of thunder and lightning

1前 言

雷电灾害,是目前我国十大自然灾害之一。据相关部门统计,全世界平均每分钟发生雷暴2 000次,全球每年因雷击造成的人员伤亡超过1万人,所导致的水灾、爆炸等时有发生,而我国有21个省区市雷暴日在50天以上,最多的可达134天。雷暴给人们生活带来了极大的安全隐患,尤其是近年来,中国社会经济、信息技术特别是计算机网络技术的飞速发展,城市高层建筑日益增多,由此雷电危害造成的损失也将越来越大。雷电是众多大气现象中的一种,但雷电产生的强大电磁脉冲(lemp)具有极大的破坏性。它具有发生范围广、频率高、强度大等特点。
防雷减灾成为国家保护人民生命财产的重要内容,受到各级政府的高度重视。《中国人民共和国气象法》的实施,促进了我国防雷减灾行业的管理,繁荣了防雷市场,提高了防雷工作的科技含量,为国民经济建设和社会的稳定起到了有力的保障作用。

2防雷减灾技术基础

雷电是因强对流气候而形成的雷雨云层间和云层与大地间强烈瞬间放电现象。lOcalhOST当雷电发生时,产生强大的雷击电流、炙热的高温、猛烈的冲击波、瞬变的电池场和强烈的电磁辐射等综合物理效应,对建筑物、电子电气装备和人、畜造成危害,是一种严重的气象自然灾害。
2.1直击雷
直击雷是带点的云层与大地上某一点之间发生迅猛放电现象。雷电流也是电流,它具有电流所具有的一切效应,不同的是它在短时间以脉冲的形式通过强大的电流;尤其是直击雷,它的峰值有几十ka,以至几百ka。它的峰值时间(从雷电流上升至1/2峰值算起,直至下降到1/2峰值至的时间间隔),通常负闪击只有几微秒到十几微秒,正闪击较长些,正是这种特殊情况,使雷电流具有它特殊的破坏作用。
2.2感应雷
感应雷是带电的云层由于静电感应和电磁感应作用,使地面某一范围带上相反的电荷,当直击雷发生后,云层所带电荷迅速消失,而地面某些范围由于散流电阻大,散流速度相对较慢,以致出现局部高电位,或者由于直击雷放电过程中,产生强大的电磁脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电位以致发生闪击的现象。
2.3球形雷
球雷是一种橙色或红色的类似火焰的发光球体,偶尔也有黄色、蓝色或绿色的。大多数火球的直径在10 cm～100 cm左右。球雷多在强雷暴时空中普通闪电最频繁的时候出现。它在空中漂游时间可由几秒到几分钟,常由建筑物的孔洞、烟囱或开着的门窗进入室内,有时也通过不接地的门窗铁丝网进入室内。
2.4雷电电磁脉冲
雷电电磁脉冲,简称lemp,是天空打雷时产生的作为干扰源的强大闪电流及其电磁场。它的感应范围很大,对建筑物、人身和各种电气设备及管线都会有不同程度的危害。

3现代防雷技术

3.1直击雷防护
说起防雷,人们只会想到避雷针、避雷网、引下线及地网,有了这些并不意味着你的设备就安全了,这只不过是解决雷击时不使强大的雷电直接击中处于地表面较高位置的设施和设备。而直击雷不只是由在你装有避雷针、避雷网之上发生,凡处在地表表面的凸出物,比如高低压输电线、电话线、电视接收天线、电杆、旗杆、树、竹等均属直接引雷入地的良导体,直击雷在引下线上产生的强电流在其周围感应出强磁电场。
对直击雷的防护措施,首先应根据需保护的建筑物或装置等重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按照有关规范做出正确的评估;其次,根据规范对各类防雷建筑物或装置的不同要求,选择合理的接闪器(针、网、带)类型和高度、引下线的截面积、间距及数量、接地装置的结构和达到设计要求的接地电阻,均压环的设置及距离、等电位连接、防高电位反击的距离等措施,这样就形成较为全面的直击雷防护措施。
3.2感应雷防护
感应雷击是由于雷电引起的静电感应和雷电电磁脉冲通过电源供电线路,室内外信号数据传输线、天馈线进入机房的各种管道、电缆进入电子信息系统,击毁各类用电设备和微电子芯片,使设备遭到永久性损失。防御雷电引起的静电感应和电磁脉冲干扰的理想防雷设计方案是笼式避雷网,它利用的是法拉第笼原理。建筑物的金属结构物遍及各处,不用很多钢材就可很容易连接起来形成法拉第笼,从而建筑物内的电子设备得到很好的屏蔽。屏蔽做得好,不仅能防御空间电磁波的辐射,而且还可使建筑物内部的分流和均压达到最佳效果。
3.3球型雷防护
防护球雷措施最好的是笼式避雷网,如果达不到笼式避雷网条件,就在建筑物的门窗上安装金属纱网并接地;堵好建筑物墙面上不必要的孔洞;烟囱与出气管上口均要加装铁丝网并接地;储存或损伤易燃易爆物体的仓库和厂房的烟囱和放气管应加装阻火器并接地,对高大树木下的重要建筑物尤其要采取防护球雷的措施。
3.4等电位连接
等电位连接是将雷电侵入的“路”断掉,使其不对内部设施造成损坏。等电位连接是将各类电气、电子信息设备和分开的导电装置用等电位连接导体连接,以减少装置所在建筑物金属构件与装置之间或装置与装置之间因雷电产生的电位差。利用钢筋混凝土结构的建筑物所有金属构件的多重连接,建立一个三维的连接网络是实现等电位连接的最佳选择。任何器件之间的电位差均衡到它们可以接受的程度,则永远不会被电击穿损坏。

4防雷措施

雷电活动是雷云放电的

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