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(yīng)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(shè)備和電力線路。雷擊放電所出現(xiàn)的各種物理現(xiàn)象和危害有：（1）電效應(yīng)在雷電放電時，能產(chǎn)生高達(dá)數(shù)萬伏的沖擊電壓，足以燒毀電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器等電氣設(shè)備或?qū)⑤旊娋€路絕緣擊穿而發(fā)生短路，導(dǎo)致可燃、易燃易爆物品著火和爆炸。（2）熱效應(yīng)當(dāng)幾十至幾千安的強(qiáng)大雷電流通過導(dǎo)體時，在極短時間內(nèi)轉(zhuǎn)換出大量的熱能。雷擊點(diǎn)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(chǎn)生的高溫，往往會釀成火災(zāi)。（3）機(jī)械效應(yīng)由于雷電的熱效應(yīng)，還將使雷電通道中木材纖維縫隙和其它結(jié)構(gòu)中間的縫

2、隙里的空氣劇烈膨脹，同時使水分及其它物質(zhì)分解為氣體。因而在被雷擊物體內(nèi)部出現(xiàn)強(qiáng)大的機(jī)械壓力，致使被擊物體遭受嚴(yán)重破壞或造成爆炸。（4）靜電感應(yīng)當(dāng)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(yīng)積聚的電荷卻來不及逸散，因而產(chǎn)生很高的對地電壓（即靜電感應(yīng)電壓）。靜電感應(yīng)電壓往往高達(dá)幾萬伏，可以擊穿數(shù)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(xiǎn)的。（5）電磁感應(yīng)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(nèi)發(fā)生的。因此在它周圍的空間里，將產(chǎn)生強(qiáng)大的交變磁場，不僅會使處在這一電磁場的導(dǎo)體感

3、應(yīng)出較大的電動勢，并且還會在構(gòu)成閉合回路的金屬物中感應(yīng)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(xiǎn)的。（6）雷電侵入波雷電在架空線路、金屬管道上會產(chǎn)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(nèi)，可造成配電裝置和電氣線路絕緣層擊穿，產(chǎn)生短路，或使建筑物內(nèi)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(dāng)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(nèi)、外的電氣設(shè)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(chǎn)生放電，這種現(xiàn)象稱為反擊。反擊可能引起電氣設(shè)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(yán)重?fù)p害，出現(xiàn)休克或突然死亡，雷擊時產(chǎn)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(hù)雷雨多發(fā)季節(jié)，雷電造成的災(zāi)害除經(jīng)濟(jì)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(dǎo)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(jīng)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(jīng)受損可直接抑制心跳和呼吸中樞，使人幾分鐘內(nèi)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(diǎn)很近時，一部分雷電電流可通過”跨步電壓”進(jìn)入人體。在雷擊災(zāi)害中，我們對雷電傷害人身的事故特別關(guān)注。一般來講，當(dāng)云地閃電現(xiàn)象，也就是云與大地之間產(chǎn)生雷電釋放的現(xiàn)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(xué)校遭雷擊，造成7名學(xué)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(zāi)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(jù)湖南省氣象局不完全統(tǒng)計(jì)，全省今年上半年發(fā)生雷電事故727起，引發(fā)火災(zāi)、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(jì)表明，我國每年將近1000人遭雷擊死亡，雷擊造成的直接經(jīng)濟(jì)損失近10億元。雷電災(zāi)害已成為危害程度僅次于暴雨洪澇、氣象地質(zhì)災(zāi)害的第三大氣象災(zāi)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(cè)閃擊和跨步電壓。 （1）直接雷擊：在雷電現(xiàn)象發(fā)生時，閃電直接襲擊到人體，因?yàn)槿耸且粋€很好的導(dǎo)體，高達(dá)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(yán)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(xué)正在電閃雷鳴中正常上課，但是突然之間強(qiáng)大的雷電襲擊了這所小學(xué)，據(jù)目擊者稱，當(dāng)時這所小學(xué)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(tuán)黑煙，煙霧中兩個班共95名學(xué)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(xué)四年級和六年級學(xué)生7人死亡、19人重傷、20人輕傷。興業(yè)村小學(xué)校舍是年由村民投工投勞建成的，年又進(jìn)行了一番維修，由于教室是磚石結(jié)構(gòu)，條件好于土木結(jié)構(gòu)和土石結(jié)構(gòu)的教室，因此不屬于一類和二類危房，不在農(nóng)村中小學(xué)危房改造項(xiàng)目之列，縣里面比這所小學(xué)條件

8、差的還有不少。目前開縣農(nóng)村小學(xué)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(xiàn)，發(fā)生事故的小學(xué)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(xué)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(jī)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(dāng)雷電電流通過高大的物體，如高的建筑物、樹木、金屬構(gòu)筑物等泄放下來時，強(qiáng)大的雷電電流，會在高大導(dǎo)體上產(chǎn)生高達(dá)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(cè)閃擊：當(dāng)雷電擊中一個物體時，強(qiáng)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(jīng)過人體泄放下來。使人遭受襲擊。 （4）跨步電壓：當(dāng)雷電從云中泄放到大地時，就會產(chǎn)生一個電位場。電位的分布是越靠近地面雷擊點(diǎn)的地方電位越高；遠(yuǎn)離雷擊點(diǎn)的電位就低。如果在雷擊時，人的兩腳站的地點(diǎn)電位不同，這種電位差在人的兩腳間就產(chǎn)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(nóng)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(xiàng)目，2002年建成至今多次發(fā)生數(shù)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?yàn)槔纂娐涞睾螅孛娌煌c(diǎn)的電壓不一樣，會產(chǎn)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(rèn)為這是一種自然現(xiàn)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(guān)掉機(jī)器設(shè)備等。 當(dāng)?shù)貧庀笕藛T解釋，雷電頻發(fā)是因?yàn)楹Ｑ卮宓牡乩砦恢茫约澳膛龅匿摷芙Y(jié)構(gòu)

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(fù)電荷匯集，產(chǎn)生雷暴，而奶牛場的鋼架結(jié)構(gòu)吸引雷電釋放，產(chǎn)生強(qiáng)電流場。 為此海沿村將安裝防雷設(shè)置，張新利說，海沿村已被列為防雷重點(diǎn)村，擬在該村東北方向和南側(cè)山頂建設(shè)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(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。對雷電的預(yù)防主要分為室內(nèi)預(yù)防和室外預(yù)防兩種。1. 室內(nèi)預(yù)防雷擊（1）電視機(jī)的室外天線在雷雨天要與電視機(jī)脫離，而與接地線連接。（2）雷雨天氣應(yīng)關(guān)好門窗，防止球形雷竄入室內(nèi)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(shè)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(nèi)的金屬設(shè)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(cè)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(shè)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(yuǎn)離建筑物的避雷針及其接地引下線。（2）要遠(yuǎn)離各種天線、電線桿、高塔、煙囪、旗桿，如有條件應(yīng)進(jìn)入有寬大金屬構(gòu)架、有防雷設(shè)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(jī)、摩托車等在雷電發(fā)生時是比較

13、危險(xiǎn)的，應(yīng)盡快離開。（3應(yīng)盡量離開山丘、海濱、河邊、池旁；切勿游泳或從事其他水上運(yùn)動，不宜進(jìn)行戶外球類、攀爬、騎駕等運(yùn)動，離開水面以及其他空曠場地；應(yīng)盡快離開鐵絲網(wǎng)、金屬曬衣繩。孤獨(dú)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(jī)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(diǎn)；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(yīng)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(nèi)讓他兩腳并攏，在戶

14、外特別注意，一個就是你應(yīng)當(dāng)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(diǎn)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(nóng)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(xiàn)象,若避雷不當(dāng),雷電能對人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成危害。在尋常百姓家,電視

15、、電話、音響、電腦、空調(diào)等已相當(dāng)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(yīng)雷。其中感應(yīng)雷又是威脅家用電器安全的主要雷電形式。感應(yīng)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(dāng)雷電感應(yīng)作用于這些通道時,通道上就會產(chǎn)生很高的電磁脈沖,電磁脈沖就會對電器設(shè)備造成危害。事實(shí)證明,許多家用電器對電磁脈沖都較為敏感,當(dāng)電磁場強(qiáng)度達(dá)0. 03 GS 時就會使電器設(shè)備產(chǎn)生誤動作,當(dāng)電磁場強(qiáng)度達(dá)到2. 4 GS 時電器設(shè)備就會被燒壞。目前，常被人們忽略的是感應(yīng)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?yàn)楫?dāng)住戶所在的建筑物發(fā)生直擊雷或側(cè)擊雷時，強(qiáng)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(qiáng)大的雷電流流過，便在周圍的空間產(chǎn)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(yīng)按防雷設(shè)計(jì)規(guī)范裝設(shè)直擊雷防護(hù)設(shè)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(yīng)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(jī)饋線避雷器和電話機(jī)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(jìn)行分流限壓，從而實(shí)現(xiàn)家用電器的安全。家用電器的安裝位置應(yīng)盡量離外墻或柱子遠(yuǎn)一點(diǎn)。還要注意經(jīng)常定期檢查家用電器所共同使用的接地線，大多數(shù)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(hù)作用。當(dāng)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(jī)和電腦來說，還要同時把有線電視信號線及網(wǎng)絡(luò)連接線、電話線拔下來。因?yàn)檫@兩種電器最怕雷擊。冰箱空調(diào)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(shè)施的建筑物上安裝了避雷裝置，雷擊所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)，仍會形成高電壓沖擊波，使電子設(shè)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(yīng)雷的侵入而引起。對于一個家庭來說，感應(yīng)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(jìn)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(dá)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(jìn)戶零線斷線引起中性點(diǎn)位移而產(chǎn)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(jī)及其他家用電器防雷1