雷電的危害及防雷基本知識

1、雷電的危害及防雷基本知識1.3.1雷電效應雷電具有很大的破壞性，能夠摧毀房屋，劈裂樹木傷害人畜，損壞電氣設備和電力線路。雷擊放電所出現的各種物理現象和危害有：（1）電效應在雷電放電時，能產生高達數萬伏的沖擊電壓，足以燒毀電力系統(tǒng)的發(fā)電機、變壓器、斷路器等電氣設備或將輸電線路絕緣擊穿而發(fā)生短路，導致可燃、易燃易爆物品著火和爆炸。（2）熱效應當幾十至幾千安的強大雷電流通過導體時，在極短時間內轉換出大量的熱能。雷擊點的發(fā)熱能量為5002000J，這一能量可熔化50200mm3的鋼，故在雷電通道中產生的高溫，往往會釀成火災。（3）機械效應由于雷電的熱效應，還將使雷電通道中木材纖維縫隙和其它結構中間的縫

2、隙里的空氣劇烈膨脹，同時使水分及其它物質分解為氣體。因而在被雷擊物體內部出現強大的機械壓力，致使被擊物體遭受嚴重破壞或造成爆炸。（4）靜電感應當金屬物處于雷云和大地電場中時，金屬物上會生出大量的電荷。雷云放電后，云和大地間的電場雖然消失，但金屬物上所感應積聚的電荷卻來不及逸散，因而產生很高的對地電壓（即靜電感應電壓）。靜電感應電壓往往高達幾萬伏，可以擊穿數十厘米的空氣間隙，發(fā)生火花放電，因此，對于存放可燃性物品及易燃、易爆物品的倉庫是很危險的。（5）電磁感應雷電具有很高的電壓和很大的電流，同時又是在極短暫的時間內發(fā)生的。因此在它周圍的空間里，將產生強大的交變磁場，不僅會使處在這一電磁場的導體感

3、應出較大的電動勢，并且還會在構成閉合回路的金屬物中感應電流，這時如果回路中有的地方接觸電阻較大，就會局部發(fā)熱或發(fā)生火花放電，這對于存放易燃、易爆物品的建筑物是非常危險的。（6）雷電侵入波雷電在架空線路、金屬管道上會產生沖擊電壓，使雷電波沿線路或管道迅速傳播。若侵入建筑物內，可造成配電裝置和電氣線路絕緣層擊穿，產生短路，或使建筑物內易燃、易爆物品燃燒和爆炸。（7）防雷裝置上的高電壓對建筑物的反擊作用當防雷裝置受雷擊時，在接閃器、引下線和接地體上都具有很高的電壓。如果防雷裝置與建筑物內、外的電氣設備、電氣線路或其它金屬管道的相隔距離很近，它們之間就會產生放電，這種現象稱為反擊。反擊可能引起電氣設備

4、絕緣破壞，金屬管道燒穿，甚至造成易燃、易爆物品著火和爆炸。（8）雷電對人的危害雷擊電流迅速通過人體，可立即使呼吸中樞麻痹，心室纖顫或心跳驟停，以致使腦組織及一些主要臟器受到嚴重損害，出現休克或突然死亡，雷擊時產生的電火花，還可使人遭到不同程度的燒傷。1.3.2雷電的危害及防護雷雨多發(fā)季節(jié)，雷電造成的災害除經濟損失外，還可造成人身傷害以致威脅到人的生命安全。人是導電體，若被雷電直接擊中頭部，并且通過軀體傳到地面，可以使心臟和神經麻痹，心臟可能停止跳動，或者發(fā)生室顫，就是心跳極不規(guī)則，心臟不能有效地射血，被擊者無脈搏、無血壓；腦神經受損可直接抑制心跳和呼吸中樞，使人幾分鐘內死亡。此外，盡管沒有被雷

5、電直接擊中，也可能會造成傷害。這是由于人體距離雷擊點很近時，一部分雷電電流可通過”跨步電壓”進入人體。在雷擊災害中，我們對雷電傷害人身的事故特別關注。一般來講，當云地閃電現象，也就是云與大地之間產生雷電釋放的現象發(fā)生時，雷電電流從云中泄放到地面，才會對人的活動造成大的影響。近些年，雷電傷人事件不斷：2007年5月23日，重慶開縣一學校遭雷擊，造成7名學生死亡，40多人受傷。同日，該市梁平縣又有兩人在戶外田野行走時遭雷擊死亡。6月4日，廣東省羅定市一林場工棚發(fā)生雷擊事件，造成5人死亡3人受傷。6月11日，福建省氣象局宣布，2007年1至5月該省重大雷電災害造成9人死亡，13人受傷。湖南省發(fā)生了7

6、27起雷電事故，已造成19人死亡。據湖南省氣象局不完全統(tǒng)計，全省今年上半年發(fā)生雷電事故727起，引發(fā)火災、爆炸事故8起，造成19人死亡、29人受傷。國家氣象局的統(tǒng)計表明，我國每年將近1000人遭雷擊死亡，雷擊造成的直接經濟損失近10億元。雷電災害已成為危害程度僅次于暴雨洪澇、氣象地質災害的第三大氣象災害。雷電對人的傷害方式，歸納起來有四種形式，即：直接雷擊、接觸電壓、旁側閃擊和跨步電壓。 （1）直接雷擊：在雷電現象發(fā)生時，閃電直接襲擊到人體，因為人是一個很好的導體，高達幾萬到十幾萬安培的雷電電流，由人的頭頂部一直通過人體到兩腳，流入到大地。人因此而遭到雷擊，受到雷電的擊傷，嚴重的甚至死亡。 2

7、007年月日時分左右，5月23日下午4時34分，重慶開縣義和鎮(zhèn)政府興業(yè)村小學正在電閃雷鳴中正常上課，但是突然之間強大的雷電襲擊了這所小學，據目擊者稱，當時這所小學四年級和六年級各有一個班正在上課，一聲驚天巨響之后，教室里騰起一團黑煙，煙霧中兩個班共95名學生和上課老師幾乎全部倒在了地上，衣服、鞋子和課本碎屑撒了一地。截至目前，此次雷擊事件共造成興業(yè)村小學四年級和六年級學生7人死亡、19人重傷、20人輕傷。興業(yè)村小學校舍是年由村民投工投勞建成的，年又進行了一番維修，由于教室是磚石結構，條件好于土木結構和土石結構的教室，因此不屬于一類和二類危房，不在農村中小學危房改造項目之列，縣里面比這所小學條件

8、差的還有不少。目前開縣農村小學中的老房子都沒有防雷裝置，只有新建的樓房才有。重慶市氣象局初步勘查后發(fā)現，發(fā)生事故的小學教室并沒有采取避雷措施， 興業(yè)村本來就地處雷電多發(fā)區(qū)，而興業(yè)村小學位于一個山包上，位置突出，周圍又有水田和水塘，再加上教室前面種有大樹，種種因素都增加了雷擊事故發(fā)生的機率。想起那場驚天動地的雷擊，很多人仍然心有余悸。（2）接觸電壓：當雷電電流通過高大的物體，如高的建筑物、樹木、金屬構筑物等泄放下來時，強大的雷電電流，會在高大導體上產生高達幾萬到幾十萬伏的電壓。人不小心觸摸到這些物體時，受到這種觸摸電壓的襲擊，發(fā)生觸電事故。 （3）旁側閃擊：當雷電擊中一個物體時，強大的雷電電流，

9、通過物體泄放到大地。一般情況下，電流是最容易通過電阻小的通道穿流的。人體的電阻很小，如果人就在這雷擊中的物體附近，雷電電流就會在人頭頂高度附近，將空氣擊穿，再經過人體泄放下來。使人遭受襲擊。 （4）跨步電壓：當雷電從云中泄放到大地時，就會產生一個電位場。電位的分布是越靠近地面雷擊點的地方電位越高；遠離雷擊點的電位就低。如果在雷擊時，人的兩腳站的地點電位不同，這種電位差在人的兩腳間就產生電壓，也就有電流通過人的下肢。兩腿之間的距離越大，跨步電壓也就越大。 河北省阜平縣海沿村的一個奶牛場落成后的4年中竟遭受了8次雷擊，奶牛頻頻死傷。然而，令人驚奇的是，飼養(yǎng)奶牛的農民每次都安然無恙。 海沿村地處太行

10、山區(qū)，較為貧困，年人均收入只有600元。奶牛場是一個扶貧項目，2002年建成至今多次發(fā)生數十頭奶牛被雷電擊倒的事件，先后有6頭奶牛被擊死，15頭奶牛不同程度受傷。然而，人卻無一傷亡。 這是因為雷電落地后，地面不同點的電壓不一樣，會產生跨步電壓，牛前后四腳著地，跨步電壓大，而人在勞作時雙腳基本并攏，跨步電壓最小，避免了受傷。 至于海沿村屢遭雷擊的原因，鄰近村里有人說是“鬧鬼”，也有人說是地下有稀有礦脈引來了雷電。而海沿村村民認為這是一種自然現象，他們采取措施防雷，在奶牛場勞作時都會穿上膠鞋，雷電來時松開牛架，關掉機器設備等。 當地氣象人員解釋，雷電頻發(fā)是因為海沿村的地理位置，以及奶牛場的鋼架結構

11、。海沿村村西是蒼海湖，村東是流泉河，南北都是山梁，很容易造成上空正負電荷匯集，產生雷暴，而奶牛場的鋼架結構吸引雷電釋放，產生強電流場。 為此海沿村將安裝防雷設置，張新利說，海沿村已被列為防雷重點村，擬在該村東北方向和南側山頂建設主動避雷塔8套，在奶牛場建小避雷針6套。安裝完畢后，奶牛場在雷暴天氣中也將安然無事。 針對上述四種雷電襲擊人的方式，在各種不同的情況下，我們就應采取相應的措施進行預防。對雷電的預防主要分為室內預防和室外預防兩種。1. 室內預防雷擊（1）電視機的室外天線在雷雨天要與電視機脫離，而與接地線連接。（2）雷雨天氣應關好門窗，防止球形雷竄入室內造成危害。（3）雷暴時，人體最好離開

12、可能傳來雷電侵入波的線路和設備1.5m以上。也就是說，盡量暫時不用電器，最好拔掉電源插頭；不要打電話；不要靠近室內的金屬設備如暖氣片。自來水管、下水管，不要接觸煤氣管道、自來水管道以及各種帶電裝置，以防止側擊雷與球雷侵入；要盡量離開電源線、電話線。廣播線，以防止這些線路和設備對人體的二次放電。另外，不要穿潮濕的衣服，不要靠近潮濕的墻壁。2. 室外如何避免雷擊（1）為了防止反擊事故和跨步電壓傷人，要遠離建筑物的避雷針及其接地引下線。（2）要遠離各種天線、電線桿、高塔、煙囪、旗桿，如有條件應進入有寬大金屬構架、有防雷設施的建筑物或金屬殼的汽車和船只，但是帆布蓬車和拖拉機、摩托車等在雷電發(fā)生時是比較

13、危險的，應盡快離開。（3應盡量離開山丘、海濱、河邊、池旁；切勿游泳或從事其他水上運動，不宜進行戶外球類、攀爬、騎駕等運動，離開水面以及其他空曠場地；應盡快離開鐵絲網、金屬曬衣繩。孤獨的樹木和沒有防雷裝置的孤立的小建筑等。（4）雷雨天氣盡量不要在曠野里行走。不要用金屬桿的雨傘，不要把帶有金屬桿的工具如鐵鍬、鋤頭扛在肩上；不要使用手機打電話；如果有急事需要趕路時，要穿塑料等不侵水的雨衣；要走的慢些，步子小點；不要騎在牲畜上或自行車上行走；人在遭受雷擊前，會突然有頭發(fā)豎起或皮膚顫動的感覺，這時應立刻躺倒在地，或選擇低洼處蹲下，雙腳并攏，雙臂抱膝，頭部下俯，盡量縮小暴露面即可。在室內讓他兩腳并攏，在戶

14、外特別注意，一個就是你應當躲避高大的建筑物或者物體，像樹木、鐵塔，或者是電線桿類似這些地方都要躲避開來。再有一點就是要躲水體，像有一些在水田里勞作，或者在池塘里打魚，都要趕快要躲避水體。除此之外要注意，咱們一般出去的時候比方打傘，或者是農民朋友扛著鋤頭、鐵锨，這些都要避免，都要放在地下。如果有防雷措施的一些建筑物，你到那里去躲避是可以的。如果沒有，像剛才講的小的水泵房，看瓜的小棚子，那些都是架起來很高的，也不要到那兒去躲避。萬一沒有地方躲避怎么辦？你就要兩腿并攏，就地蹲下。1.3.3 家用電器防雷的基本知識雷電是一種大氣自然現象,若避雷不當,雷電能對人民的生命和財產造成危害。在尋常百姓家,電視

15、、電話、音響、電腦、空調等已相當普遍。為免遭雷擊,在雷雨天氣條件下安全使用家用電器尤為重要。影響家用電器安全的雷電有兩種基本形式:一種是直擊雷,第二種是感應雷。其中感應雷又是威脅家用電器安全的主要雷電形式。感應雷侵入家庭的主要通道為電源線、電話線、有線電視和無線電視的饋線。當雷電感應作用于這些通道時,通道上就會產生很高的電磁脈沖,電磁脈沖就會對電器設備造成危害。事實證明,許多家用電器對電磁脈沖都較為敏感,當電磁場強度達0. 03 GS 時就會使電器設備產生誤動作,當電磁場強度達到2. 4 GS 時電器設備就會被燒壞。目前，常被人們忽略的是感應雷入侵的第四個途徑，即家用電器的安裝未與建筑物的外墻

16、及柱子保持一定距離。因為當住戶所在的建筑物發(fā)生直擊雷或側擊雷時，強大的雷電流將沿著建筑物的外墻及柱子流入地下。在這個過程中，由于建筑物的外墻或柱子有強大的雷電流流過，便在周圍的空間產生電場和磁場，如果家用電器與外墻或柱子靠得太近，則可能受到損壞。為了防止家用電器遭受雷擊，首先，建筑物應按防雷設計規(guī)范裝設直擊雷防護設施，如避雷針、引下線和接地體，它們能把雷電流的大部分引入地下泄放；其次，引入住宅的電源線、電話線、電視信號線均應屏蔽接地引入，這樣部分雷電流又會泄入地下。為確保安全，一般家庭需要安裝三個避雷器：單相電源避雷器、電視機饋線避雷器和電話機避雷器。避雷器的作用是對從線路上入侵的雷電電磁脈沖

17、進行分流限壓，從而實現家用電器的安全。家用電器的安裝位置應盡量離外墻或柱子遠一點。還要注意經常定期檢查家用電器所共同使用的接地線，大多數家用電器的外殼幾乎都與這條接地線相連，其主要目的是對人身安全起保護作用。當安裝避雷器時，所有避雷器的接地都是與這條接地線相連的，如果這條接地線松脫或斷開，家用電器的外殼就可能帶電，避雷器也無法正常工作。在打雷的時候，如果看到閃電，立即就聽到雷聲，這說明雷電離你的住所很近，這時所有的家用電器都要拔下插頭，最好斷開電源。對于電視機和電腦來說，還要同時把有線電視信號線及網絡連接線、電話線拔下來。因為這兩種電器最怕雷擊。冰箱空調也不可大意。對于金屬外殼的家用電器，還要

18、接上地線，防患于未然。另外，由于電腦等超大規(guī)模集成電路靈敏度異常高，即使在有電腦設施的建筑物上安裝了避雷裝置，雷擊所產生的電磁感應和靜電感應，仍會形成高電壓沖擊波，使電子設備被擊壞。所以雷雨天氣，最好不要使用電腦。影響家用電器安全的主要原因是由于感應雷的侵入而引起。對于一個家庭來說，感應雷侵入主要有四條途徑：供電線、電話線、有線電視或無線電視的饋線、住房的外墻或柱子。市民拔下電源線后，如果沒有一起拔下有線電視信號接線，那么雷電電磁脈沖很可能通過該線直接進入家用電器，從而遭到損壞。如何才能確保家用電器免遭雷擊呢?(1) 電源處防雷：我們可以通過在電源處加裝微型避雷器或者放電間隙來達到防入侵雷電波的目的。如圖1-3 所示,相線與零線之間裝一只FYS - 0. 22kV氧化鋅無間隙避雷器,這不僅可以有效防雷,還能防止由于三相四線進戶零線斷線引起中性點位移而產生的過電壓危及人身和家用電器安全。目前,低壓氧化鋅避雷器體積甚小,有的還將其埋入家用電器的插頭里,使每一件家用電器都通過低壓氧化鋅避雷器有可靠接地。圖1-14 家用電器系統(tǒng)防雷接線圖(2) 電視機及其他家用電器防雷1