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雷擊和防雷的概念與解釋


編輯:2021-11-26 09:30:13

基本解釋
       打雷時(shí)電流通過人、畜、樹木、建筑物等而造成殺傷或破壞。
詳細(xì)解釋
1. 極言打擊力量之迅猛無比?!度龂尽な裰尽堘趥鳌贰拜m有籌畫戰(zhàn)克之功”裴松之注引晉陳壽《益部耆舊傳》:“若終不從,大兵致誅,雷擊電下,雖追悔之,亦無益也?!?br data-filtered="filtered" style="font-family: 微軟雅黑; font-size: 14px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(51, 51, 51);"/>2.雷電發(fā)生時(shí),由于強(qiáng)大電流的通過而殺傷或破壞人畜、樹木或建筑物等的現(xiàn)象。魯迅《熱風(fēng)·隨感錄五十三》:“學(xué)幾句世界語,畫幾筆花,也是高雅的事,難道也要同行嫉妬,必須聲明魚目混珠,雷擊火焚么?”

雷電形成的原因
       雷電一部分帶電的云層與另一部分帶異種電荷的云層,或者是帶電的云層對大地之間迅猛的放電。這種迅猛的放電過程產(chǎn)生強(qiáng)烈的閃電并伴隨巨大的聲音。這就是我們所看到的閃電和雷鳴。
云層之間的放電主要對飛行器有危害,對地面上的建筑物和人、畜沒有很大影響,云層對大地的放電,則對建筑物、電子電氣設(shè)備和人、畜危害甚大。
       通常雷擊有三種主要形式:其一是帶電的云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象,叫做“直擊雷”。其二是帶電云層由于靜電感應(yīng)作用,使地面某一范圍帶上異種電荷。當(dāng)直擊雷發(fā)生以后,云層帶電迅速消失,而地面某些范圍由于散流電阻大,以致出現(xiàn)局部高電壓,或者由于直擊雷放電過程中,強(qiáng)大的脈沖電流對周圍的導(dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象,叫做“二次雷”或稱“感應(yīng)雷”。其三是“球形雷”。
產(chǎn)生環(huán)境 
      炎熱的天氣,加上午后的雷雨,增加了觸電事故發(fā)生的幾率。夏日極易發(fā)生觸電事故,一則由于天氣潮熱多雨,同時(shí)人體分泌出大量的汗液,這種情況下使用電器容易導(dǎo)電;另外,由于雷雨增多,在室外也要注意防雷,避免一旦發(fā)生觸電事故。
       一部分帶電的云層與另一部分帶異種電荷的云層,或者是帶電的云層對大地之間迅猛的放電。這種迅猛的放電過程產(chǎn)生強(qiáng)烈的閃電并伴隨巨大的聲音。這就是我們所看到的閃電和雷鳴。
       當(dāng)然,云層之間的放電主要對飛行器有危害,對地面上的建筑物和人、畜沒有很大影響,云層對大地的放電,則對建筑物、電子電氣設(shè)備和人、畜危害甚大。
      通常雷擊有三種主要形式:其一是帶電的云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象,叫做“直擊雷”。其二是帶電云層由于靜電感應(yīng)作用,使地面某一范圍帶上異種電荷。當(dāng)直擊雷發(fā)生以后,云層帶電迅速消失,而地面某些范圍由于散流電阻大,以致出現(xiàn)局部高電壓,或者由于直擊雷放電過程中,強(qiáng)大的脈沖電流對周圍的導(dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象,叫做“二次雷”或稱“感應(yīng)雷”。其三是“球形雷”。
雷電的好處 
       雷電交加時(shí),空氣中的部分氧氣被激變成臭氧。稀薄的臭氧不但不臭,而且還能吸收大部分宇宙射線,使地球表面的生物免遭紫外線過量照射的危害。閃電過程中產(chǎn)生的高溫又可殺死大氣中90%以上的細(xì)菌和微生物,從而使空氣變得更加純凈而清新宜人。
     據(jù)統(tǒng)計(jì),每年地球上空會(huì)出現(xiàn)31億多次閃電,平均每秒鐘100次。每次放電,其電能高達(dá)10萬千瓦時(shí),連世界上的電力裝置都不能和它相比。另外,大氣中還含有78%不能被作物直接吸收的游離氮。閃電時(shí),電流高達(dá)10萬安培,空氣分子被加熱到3萬度以上,致使大氣中不活潑的氮與氧化合,變成二氧化氮。大雨又將二氧化氮溶解成為稀硝酸,并隨雨水降至地面與其他物質(zhì)化合,變成作物可以直接吸收的氮肥。據(jù)測算,全球每年由雷雨而“合成”的氮肥就有20億噸。這20億噸從天而降的氮肥,相當(dāng)于20萬個(gè)年產(chǎn)1萬噸的化肥廠的產(chǎn)量總和!
威力 
       雷電電流平均約為20000A(甚至更大),雷電電壓大約是10的10次方伏(人體安全電壓為36伏),一次雷電的時(shí)候大約為千分之一秒,平均一次雷電發(fā)出的功率達(dá)200億千瓦(一般電飯鍋的功率低于1000瓦)。
      中國建造的世界上水力發(fā)電站——三峽水電站,電站的裝機(jī)總?cè)萘繛?820萬千瓦,只有一次雷電功率的千分之一。
      當(dāng)然雷電的電功率雖然很大,但由于放電時(shí)間短,所以閃電電流的電功并不算大,一次約為5555度。全世界每秒就有100次以上的雷電現(xiàn)象,一年里雷電釋放的總電能余約為17.5億千度。若一度電的電費(fèi)為0.30元,全世界一年的雷電價(jià)值為5.25萬億元,這是一筆巨大的財(cái)富,但由于雷電時(shí)間極短,人類還無法捕捉這種電能,目前世界上還沒有研究出利用雷電電能的方法。
防范 
1、單位防雷電六大辦法
(1)單位應(yīng)定期由有資質(zhì)的專業(yè)防雷檢測機(jī)構(gòu)檢測防雷設(shè)施,評估防雷設(shè)施是否符合國家規(guī)范要求。
(2)單位應(yīng)設(shè)立防范雷電災(zāi)害責(zé)任人,負(fù)責(zé)防雷安全工作,建立各項(xiàng)防雷減災(zāi)管理規(guī)章,落實(shí)防雷設(shè)施的定期檢測,雷雨后的檢查和日常的維護(hù)。
(3)建設(shè)單位在防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí),應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境、被保護(hù)物的特點(diǎn)、雷電活動(dòng)規(guī)律等因素綜合考慮,采用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)和施工。
(4)應(yīng)采用技術(shù)和質(zhì)量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的防雷設(shè)備、器件、器材,避免使用非標(biāo)準(zhǔn)防雷產(chǎn)品和器件。
(5)新增加建設(shè)和新增加安裝設(shè)備應(yīng)用時(shí)對防雷系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和建設(shè)。
(6)雷災(zāi)發(fā)生時(shí)應(yīng)及時(shí)向市防雷所上報(bào)情況,以便及時(shí)處理,避免再次雷擊。
2、個(gè)人防雷電十大秘訣
(1)應(yīng)該留在室內(nèi),并關(guān)好門窗;在室外工作的人應(yīng)躲入建筑物內(nèi)。
(2)不宜使用無防雷措施或防雷措施不足的電視、音響等電器,不宜使用水龍頭。
(3)切勿接觸天線、水管、鐵絲網(wǎng)、金屬門窗、建筑物外墻,遠(yuǎn)離電線等帶電設(shè)備或其它類似金屬裝置。
(4)減少使用電話和手提電話。
(5)切勿游泳或從事其它水上運(yùn)動(dòng),不宜進(jìn)行室外球類運(yùn)動(dòng),離開水面以及其它空曠場地,尋找地方躲避。
(6)切勿站立于山頂、樓頂上或其它接近導(dǎo)電性高的物體。
(7)切勿處理開口容器盛載的易燃物品。
(8)在曠野無法躲入有防雷設(shè)施的建筑物內(nèi)時(shí),應(yīng)遠(yuǎn)離樹木和桅桿。
(9)在空曠場地不宜打傘,不宜把羽毛球、高爾夫球棍等扛在肩上。
(10)不宜開摩托車、騎自行車。
急救 
一、主癥
皮膚被燒焦,鼓膜或內(nèi)臟被震裂,心室顫動(dòng),心跳停止,呼吸肌麻痹。
二、急救
1.傷者就地平臥,松解衣扣,乳罩、腰帶等。
2.立即口對口呼吸和胸外心臟擠壓,堅(jiān)持到病人蘇醒為止。
3.手導(dǎo)引或針刺人中,十宣,涌泉,命門等穴。
4.送醫(yī)院急救。
三、預(yù)防
1.雷雨天不在室外走動(dòng)或大樹下避雨,拿掉身上的金屬,蹲下防雷擊。關(guān)閉電視、收音機(jī),拔掉天線。
2.打雷時(shí)遠(yuǎn)離電燈、電源,不靠近柱和墻壁,防引起感應(yīng)電。
3.在高樓須快入室,在高山快下來,下游泳快上岸。
4.關(guān)好門窗、家電、電視機(jī)及關(guān)電門。
5.在室外者感到頭發(fā)豎立,皮膚刺痛,肌肉發(fā)抖,即有將被閃電擊中的危險(xiǎn),應(yīng)立即臥倒或原地,可避免雷擊。
8 規(guī)律預(yù)防 
局部土壤電阻率小的地方容易受到雷擊:因?yàn)槔纂娏骺偸沁x取最易導(dǎo)電的途徑。
1、湖、塘、河邊的建筑容易受到雷擊:廣州大學(xué)城位于番禺區(qū)小谷圍島,四面環(huán)水,是雷電頻繁活動(dòng)區(qū)域。
2、空曠地區(qū)中的孤立建筑物易受雷擊:2004年11月9日鐵西新區(qū)中朝小學(xué)旱廁遭雷擊,一名女生身亡,該旱廁在當(dāng)?shù)匚恢?*****。
3、高層建筑周圍的多層建筑比其他地區(qū)的多層建筑受雷擊的概率要大:東北大學(xué)的五層科技大廈遠(yuǎn)低于附近的23層銀基科技園,該大廈與2005年7月11日被雷電擊中,由于設(shè)置了避雷帶,削掉樓角的一小部分。
4、高層建筑比多層建筑易受雷擊:因?yàn)楦邔咏ㄖ菀桩a(chǎn)生更強(qiáng)烈的上行先導(dǎo),將雷電引向本身。
5、尖屋頂及高聳建筑物、構(gòu)筑物易遭受雷擊:2003年5月12日,遼寧彩電塔頂部遭雷擊造成電纜起火。
6、高出周邊建筑物的金屬構(gòu)件、設(shè)備易受雷擊:2004年6月10日,沈陽市太原北街的一座大樓頂端的廣告牌及電氣線路遭雷擊起火,9到17樓的部分房間被燒。
7、金屬屋頂或金屬庫容易受到二次雷擊效應(yīng):建筑物本身構(gòu)造及其附屬構(gòu)件能積蓄電荷的多少,對雷擊影響很大,金屬屋頂具有良好導(dǎo)電性能,是易遭雷擊的部位
預(yù)防:
1、立即切斷電源,或用不導(dǎo)電物體如干燥的木棍、竹棒或干布等物使傷員盡快脫離電源。
2、當(dāng)傷員脫離電源后,應(yīng)立即檢查傷員全身情況,特別是呼吸和心跳,發(fā)現(xiàn)呼吸、心跳停止時(shí),應(yīng)立即就地?fù)尵取?br data-filtered="filtered" style="font-family: 微軟雅黑; font-size: 14px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(51, 51, 51);"/>(1)輕癥:即神志清醒、呼吸心跳均自主者,傷員就地平臥,嚴(yán)密觀察,暫時(shí)不要站立或走動(dòng),防止繼發(fā)休克或心衰。
(2)呼吸停止、心搏存在者,就地平臥解松衣扣,通暢氣道,立即口對口人工呼吸。

(3)心搏停止、呼吸存在者,應(yīng)立即作胸外心臟按壓。
(4)呼吸心跳均停止者,則應(yīng)在人工呼吸的同時(shí)施行胸外心臟按壓,以建立呼吸和循環(huán),恢復(fù)全身器官的氧供應(yīng)。
(5)處理電擊傷時(shí),應(yīng)注意有無其他損傷。
(6)現(xiàn)場搶救中,不要隨意移動(dòng)傷員,若確需移動(dòng)時(shí),搶救中斷時(shí)間不應(yīng)超過30秒。
危害 
       自然界每年都有幾百萬次閃電。雷電災(zāi)害是“聯(lián)合國國際減災(zāi)十年”公布的最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一。統(tǒng)計(jì)資料表明,雷電造成的損失已經(jīng)上升到自然災(zāi)害的第三位。全球每年因雷擊造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失不計(jì)其數(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中國每年因雷擊以及雷擊負(fù)效應(yīng)造成的人員傷亡達(dá)3000~4000人,財(cái)產(chǎn)損失在50億元到100億元人民幣。 雷電災(zāi)害所涉及的范圍幾乎遍布各行各業(yè)?,F(xiàn)代電子技術(shù)的高速發(fā)展,帶來的負(fù)效應(yīng)之一就是其抗雷擊浪涌能力的降低。以大規(guī)模集成電路為核心組件的測量、監(jiān)控、保護(hù)、通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)電子設(shè)備廣泛運(yùn)用于電力、航空、國防、通信、廣電、金融、交通、石化、醫(yī)療以及其它現(xiàn)代生活的各個(gè)領(lǐng)域,以大型CMOS集成元件組成的這些電子設(shè)備普遍存在著對暫態(tài)過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點(diǎn),暫態(tài)過電壓不僅會(huì)造成電子設(shè)備產(chǎn)生誤操作,也會(huì)造成更大的直接經(jīng)濟(jì)損失和廣泛的社會(huì)影響。
雷擊造成的危害主要有四種:
(1)直擊雷
       帶電的云層對大地上的某一點(diǎn)發(fā)生猛烈的放電現(xiàn)象,稱為直擊雷。它的破壞力十分巨大,若不能迅速將其瀉放入大地,將導(dǎo)致放電通道內(nèi)的物體、建筑物、設(shè)施、人畜遭受嚴(yán)重的破壞或損害——火災(zāi)、建筑物損壞、電子電氣系統(tǒng)摧毀,甚至危及人畜的生命安全。
(2)雷電波侵入
       雷電不直接放電在建筑和設(shè)備本身,而是對布放在建筑物外部的線纜放電。線纜上的雷電波或過電壓幾乎以光速沿著電纜線路擴(kuò)散,侵入并危及室內(nèi)電子設(shè)備和自動(dòng)化控制等各個(gè)系統(tǒng)。因此,往往在聽到雷聲之前,我們的電子設(shè)備、控制系統(tǒng)等可能已經(jīng)損壞。
(3)感應(yīng)過電壓
       雷擊在設(shè)備設(shè)施或線路的附近發(fā)生,或閃電不直接對地放電,只在云層與云層之間發(fā)生放電現(xiàn)象。閃電釋放電荷,并在電源和數(shù)據(jù)傳輸線路及金屬管道金屬支架上感應(yīng)生成過電壓。 雷擊放電于具有避雷設(shè)施的建筑物時(shí),雷電波沿著建筑物頂部接閃器(避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)或避雷針)、引下線泄放到大地的過程中,會(huì)在引下線周圍形成強(qiáng)大的瞬變磁場,輕則造成電子設(shè)備受到干擾,數(shù)據(jù)丟失,產(chǎn)生誤動(dòng)作或暫時(shí)癱瘓;嚴(yán)重時(shí)可引起元器件擊穿及電路板燒毀,使整個(gè)系統(tǒng)陷于癱瘓。
(4)系統(tǒng)內(nèi)部操作過電壓
       因斷路器的操作、電力重負(fù)荷以及感性負(fù)荷的投入和切除、系統(tǒng)短路故障等系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的變化而使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生改變,引起的電力系統(tǒng)內(nèi)部電磁能量轉(zhuǎn)化,從而產(chǎn)生內(nèi)部過電壓,即操作過電壓。
       操作過電壓的幅值雖小,但發(fā)生的概率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于雷電感應(yīng)過電壓。實(shí)驗(yàn)證明,無論是感應(yīng)過電壓還是內(nèi)部操作過電壓,均為暫態(tài)過電壓(或稱瞬時(shí)過電壓),最終以電氣浪涌的方式危及電子設(shè)備,包括破壞印刷電路印制線、元件和絕緣過早老化壽命縮短、破壞數(shù)據(jù)庫或使軟件誤操作,使一些控制元件失控。
(5)地電位反擊
       如果雷電直接擊中具有避雷裝置的建筑物或設(shè)施,接地網(wǎng)的地電位會(huì)在數(shù)微秒之內(nèi)被抬高數(shù)萬或數(shù)十萬伏。高度破壞性的雷電流將從各種裝置的接地部分,流向供電系統(tǒng)或各種網(wǎng)絡(luò)信號(hào)系統(tǒng),或者擊穿大地絕緣而流向另一設(shè)施的供電系統(tǒng)或各種網(wǎng)絡(luò)信號(hào)系統(tǒng),從而反擊破壞或損害電子設(shè)備。同時(shí),在未實(shí)行等電位連接的導(dǎo)線回路中,可能誘發(fā)高電位而產(chǎn)生火花放電的危險(xiǎn)。



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