了解雷电知识 做好防雷工作

乌群力

内蒙古雷电预警防护中心

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雷电灾害是十种最严重的自然灾害之一。它威胁着人类的生命和生产生活安全。本文通过国内外大量的统计数据，阐述雷电的形成及雷电的危害，告诫人们防雷的重要性。

雷电灾害防雷重要性

雷电是一种壮观而又令人恐怖的自然天电现象。这不仅在于它能发出划破长空的闪光和震耳欲聋的雷鸣，更重要的是它会对人类的生活和生产活动造成巨大的影响。雷电威胁着人类的生命安全，使建筑（物）、电子、通信、航空、航天等诸多部门遭受严重破坏。随着高新技术的迅猛发展，由雷电引起的灾害事故呈上升趋势。

雷电灾害是十种最严重的自然灾害之一。据中国气象局不完全统计自2000年以后，我国雷电灾害发生的次数明显增多，人员伤亡和经济损失明显增加，造成重大社会影响的雷电灾害屡见不鲜。全球每天约发生800万次雷电，每年因雷击造成的人员伤亡、经济损失不计其数。导致火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故频繁发生。从卫星、通讯、导航、计算机网络系统、信息通信指挥系统和有室外天线设备的系统更是雷电的重灾区。从某种意义上说，科技越发达，雷电对社会对人类的危害就越大。为此我们必须掌握一定的雷电知识，懂得一些雷电对人类社会危害道理，采取一些防雷措施。在这里我们简单了解一下雷电知识。

一、雷电的形成

雷电是一种大气中放电现象，产生于积雨中、积雨云 （因为空气中有大量的不稳定能量和充足的水汽，空气对流导致热空气和高空冷空气猛烈相撞，热空气吹入冷空气就形成了积雨云），在形成过程中，一些云团带正电荷，一些云团带负电荷。它们对大地的静电感应，使地面或建筑物表面产生异性电荷，当电荷积聚到一定程度时，不同电荷云团之间，云与大地之间的电场强度可以击穿空气 （一般为25～30KV/厘米），开始游离放电，我们称之为“先导放电”。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面时（地面上的建筑物，架空输电线等），便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈中和，会出现很大的雷电流（一般从几十千安至几百千安），并随之发生强烈的闪电和巨响，这就形成雷电。

大气中的饱和水蒸气遇冷结成水滴，该水滴在强烈的上升气流冲击下，被分裂成带有不同电荷的水滴，一般说来，小水滴带负电，大水滴带正电，而且小水滴容易被气流带走，于是形成了两种带不同电荷的水气团，这就是雷云。当不同电荷的雷云把空气间隙击穿放电时即为雷。如果大气中的雷电接近地面时，则在地面上会感应出与雷云相反的异性电荷，若雷云再继续接近以至把空气间隙击穿时，便形成雷云对地面放电。

二、雷电危害

1.雷电危害四种形式

雷电具有很强的破坏性，主要有直击雷、雷电感应（感应雷）、雷电波侵入和地形雷（地电压反击）四种形式。直击雷是云层与地面凸出物之间的放电形成的，可在瞬间击伤击毙人畜。极易造成易燃物品的燃烧或造成金属熔化飞溅而引起火灾。雷电感应（感应雷）分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是由于雷云接近地面，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷。在雷云与其他部位放电后，凸出物顶部以雷电波形式，沿其物极快地传播。电磁感应是由于雷击后，巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场所致。这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压，造成对人体的二次放电，从而损坏电气设备。雷电波侵入是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。其传播速度为每秒三十万公里。雷电波侵入可毁坏电气设备的绝缘，使高压窜入低压，造成严重的触电事故。属于雷电波侵入造成的雷电事故很多，在低压系统这类事故约占总雷电事故的70%。球形雷（地电压反击）能从门、窗、烟囱等通道侵入室内，极其危险。在这四种雷电危害中，以雷电感应（感应雷）和地形雷（电压反击）对弱电设备破坏能力最强。当天空的雷雨产生雷击时，其将携带高负荷雷电脉冲、电压及电流，以电磁波形式无规则释放，从而导致雷区域1～5公里范围内（视雷电波强度而定）所有带金属的导线（如高空架设天线、有线电视电缆、通信电缆、供电系统电缆等），在瞬间内感应到相应强度的脉冲电压及电流，这些电流沿着电器设备上的各种电源电线或信号电缆进入电器设备内部，在雷击电压超过电器设备额定抗电压的瞬间击坏内部器件；主要原因是由于连接在电器上所有电线电缆所带的电压高低不等，高电压就会往低压冲去，形成电流，从而将电器设备局部击坏，造成整个设备系统瘫痪，严重时甚至把整机击毁，甚至触及到人身安全。

2.雷电的电磁效应

雷云对地放电时，位于雷击点附近的导线上，将产生感应过电压，其幅值一般可达几十万伏，会使电气设备绝缘发生闪络击穿，甚至引起火灾和爆炸，造成人身伤亡。雷电在放电过程中，呈现出电磁效应、热效应以及机械效应。它对建筑物、电气设备及人身都有很大危害。雷电流通过导体时，会产生很大的热量。在雷电流的作用下，会使导体熔化，在现实中我们看到避雷线烧熔断股，这都与雷电流的热效应有关，也就是雷电的热效应。强大的雷电流将建筑物、塔、杆等击毁、劈裂，就是雷电的机械效应。

三、防雷的重要性

据不完全统计，美国每年因雷击造成的损失约50亿～60亿美元。每年因雷击造成的火灾3万多起，50%野火灾与雷电有关；30%的电力事故与雷电有关；大部分石油产品储存和储藏罐事故是由雷引起的；由于雷电和操作过电压造成物理装置的损失约占80%。据德国一家保险公司统计，对全年8722件损坏案例原因的分析，雷电及操作过电压占31.66%。

我国也是雷电活动频繁区，全国雷电受灾率高，造成灾害十分严重。据中国气象局统计，全国有21个省、区、市年雷电日在50天以上，最多的可达134天。每年因雷击造成人员伤亡达3000～4000人，财产损失50亿～100亿元人民币。近年来，随着社会经济发展和现代化水平的提高，特别是信息技术的快速发展，城市高层建筑日益增多，雷电灾害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。雷电已给人们生活，生产带来了极大的安全隐患。

电子通信系统遭雷电，受损比重急剧增加。电气和电子技术是现代物质文明的基础，其迅猛发展加速了社会繁荣的进程，应运而生的各类电磁干扰也越来越严重。电气和电子设备的广泛应用造成严重的环境电磁干扰，特别是雷电电磁脉冲干扰对高频率、高速度、网络化、智能化等这些设备和系统造成的失效与损坏事故发生率逐年增高。一个雷电的电磁可影响几公里范围的电子设备，信息时代的到来，防护雷电电磁脉冲成为当务之急。