雷擊和防雷的概念與解釋
編輯：2021-11-26 09:21:05
基本解釋
打雷時(shí)電流通過(guò)人、畜、樹(shù)木、建筑物等而造成殺傷或破壞。
詳細解釋
1． 極言打擊力量之迅猛無(wú)比?！度龂尽な裰尽堘趥鳌贰拜m有籌畫(huà)戰克之功”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(wú)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)，由于強大電流的通過(guò)而殺傷或破壞人畜、樹(shù)木或建筑物等的現象。魯迅《熱風(fēng)·隨感錄五十三》：“學(xué)幾句語(yǔ)，畫(huà)幾筆花，也是高雅的事，難道也要同行嫉妬，必須聲明魚(yú)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(guò)程產(chǎn)生強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(méi)有很大影響，云層對大地的放電，則對建筑物、電子電氣設備和人、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)生迅猛的放電現象，叫做“直擊雷”。其二是帶電云層由于靜電感應作用，使地面某一范圍帶上異種電荷。當直擊雷發(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，以致出現局部高電壓，或者由于直擊雷放電過(guò)程中，強大的脈沖電流對周?chē)膶Ь€(xiàn)或金屬物產(chǎn)生電磁感應發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現象，叫做“二次雷”或稱(chēng)“感應雷”。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(guò)程產(chǎn)生強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(méi)有很大影響，云層對大地的放電，則對建筑物、電子電氣設備和人、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)生迅猛的放電現象，叫做“直擊雷”。其二是帶電云層由于靜電感應作用，使地面某一范圍帶上異種電荷。當直擊雷發(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，以致出現局部高電壓，或者由于直擊雷放電過(guò)程中，強大的脈沖電流對周?chē)膶Ь€(xiàn)或金屬物產(chǎn)生電磁感應發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現象，叫做“二次雷”或稱(chēng)“感應雷”。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(xiàn)，使地球表面的生物免遭紫外線(xiàn)過(guò)量照射的危害。閃電過(guò)程中產(chǎn)生的高溫又可殺死大氣中90%以上的和微生物，從而使空氣變得更加純凈而清新宜人。
據統計，每年地球上空會(huì )出現31億多次閃電，平均每秒鐘100次。每次放電，其電能高達10萬(wàn)千瓦時(shí)，連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10萬(wàn)安培，空氣分子被加熱到3萬(wàn)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，相當于20萬(wàn)個(gè)年產(chǎn)1萬(wàn)噸的化肥廠(chǎng)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200億千瓦（一般電飯鍋的功率低于1000瓦）。
中國建造的上水力發(fā)電站——三峽水電站，電站的裝機總容量為1820萬(wàn)千瓦，只有一次雷電功率的千分之一。
當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。全每秒就有100次以上的雷電現象，一年里雷電釋放的總電能余約為17.5億千度。若一度電的電費為0.30元，全一年的雷電價(jià)值為5.25萬(wàn)億元，這是一筆巨大的財富，但由于雷電時(shí)間極短，人類(lèi)還無(wú)法捕捉這種電能，目前上還沒(méi)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）單位應定期由有資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)防雷檢測機構檢測防雷設施，評估防雷設施是否符合國家規范要求。
（2）單位應設立防范雷電災害責任人，負責防雷安全工作，建立各項防雷減災管理規章，落實(shí)防雷設施的定期檢測，雷雨后的檢查和日常的維護。
（3）建設單位在防雷設施的設計和建設時(shí)，應根據地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境、被保護物的特點(diǎn)、雷電活動(dòng)規律等因素綜合考慮，采用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理的設計和施工。
（4）應采用技術(shù)和質(zhì)量均符合國家標準的防雷設備、器件、器材，避免使用非標準防雷產(chǎn)品和器件。
(5）新增加建設和新增加安裝設備應用時(shí)對防雷系統進(jìn)行重新設計和建設。
（6）雷災發(fā)生時(shí)應及時(shí)向市防雷所上報情況，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）應該留在室內，并關(guān)好門(mén)窗；在室外工作的人應躲入建筑物內。
（2）不宜使用無(wú)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(xiàn)、水管、鐵絲網(wǎng)、金屬門(mén)窗、建筑物外墻，遠離電線(xiàn)等帶電設備或其它類(lèi)似金屬裝置。
（4）減少使用電話(huà)和手提電話(huà)。
（5）切勿游泳或從事其它水上運動(dòng)，不宜進(jìn)行室外球類(lèi)運動(dòng)，離開(kāi)水面以及其它空曠場(chǎng)地，尋找地方躲避。
（6）切勿站立于山頂、樓頂上或其它接近導電性高的物體。
（7）切勿處理開(kāi)口容器盛載的易燃物品。
（8）在曠野無(wú)法躲入有防雷設施的建筑物內時(shí)，應遠離樹(shù)木和桅桿。
（9）在空曠場(chǎng)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(kāi)摩托車(chē)、騎自行車(chē)。
急救
一、主癥
皮膚被燒焦，鼓膜或內臟被震裂，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，堅持到病人蘇醒為止。
3.手導引或針刺人中，十宣，涌泉，命門(mén)等穴。
4.送醫院急救。
三、預防
1.雷雨天不在室外走動(dòng)或大樹(shù)下避雨，拿掉身上的金屬，蹲下防雷擊。關(guān)閉電視、收音機，拔掉天線(xiàn)。
2.打雷時(shí)遠離電燈、電源，不靠近柱和墻壁，防引起感應電。
3.在高樓須快入室，在高山快下來(lái)，下游泳快上岸。
4.關(guān)好門(mén)窗、家電、電視機及關(guān)電門(mén)。
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，應立即臥倒或原地，可避免雷擊。
8 規律預防
局部土壤電阻率小的地方容易受到雷擊：因為雷電流總是選取易導電的途徑。
1、湖、塘、河邊的建筑容易受到雷擊:廣州大學(xué)城位于番禺區小谷圍島，四面環(huán)水，是雷電頻繁活動(dòng)區域。
2、空曠地區中的孤立建筑物易受雷擊：2004年11月9日鐵西新區中朝小學(xué)旱廁遭雷擊，一名女生身亡，該旱廁在當地位置******。
3、高層建筑周?chē)亩鄬咏ㄖ绕渌貐^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：因為高層建筑容易產(chǎn)生更強烈的上行先導，將雷電引向本身。
5、尖屋頂及高聳建筑物、構筑物易遭受雷擊：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件、設備易受雷擊：2004年6月10日，沈陽(yáng)市太原北街的一座大樓頂端的廣告牌及電氣線(xiàn)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：建筑物本身構造及其附屬構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電性能，是易遭雷擊的部位
預防：
1、立即切斷電源，或用不導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、當傷員脫離電源后，應立即檢查傷員全身情況，特別是呼吸和心跳，發(fā)現呼吸、心跳停止時(shí)，應立即就地搶救。
（1）輕癥：即神志清醒、呼吸心跳均自主者，傷員就地平臥，嚴密觀(guān)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，應立即作胸外心臟按壓。
（4）呼吸心跳均停止者，則應在人工呼吸的同時(shí)施行胸外心臟按壓，以建立呼吸和循環(huán)，恢復全身器官的氧供應。
（5）處理電擊傷時(shí)，應注意有無(wú)其他損傷。
（6）現場(chǎng)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)間不應超過(guò)30秒。
危害
自然界每年都有幾百萬(wàn)次閃電。雷電災害是“聯(lián)合國國際減災十年”公布的嚴重的十種自然災害之一。統計資料表明，雷電造成的損失已經(jīng)上升到自然災害的第三位。全球每年因雷擊造成人員傷亡、財產(chǎn)損失不計其數。據不完全統計，中國每年因雷擊以及雷擊負效應造成的人員傷亡達3000～4000人，財產(chǎn)損失在50億元到100億元人民幣。 雷電災害所涉及的范圍幾乎遍布各行各業(yè)?，F代電子技術(shù)的高速發(fā)展，帶來(lái)的負效應之一就是其抗雷擊浪涌能力的降低。以大規模集成電路為核心組件的測量、監控、保護、通信、計算機網(wǎng)絡(luò )等先進(jìn)電子設備廣泛運用于電力、航空、國防、通信、廣電、金融、交通、石化、醫療以及其它現代生活的各個(gè)領(lǐng)域，以大型CMOS集成元件組成的這些電子設備普遍存在著(zhù)對暫態(tài)過(guò)電壓、過(guò)電流耐受能力較弱的缺點(diǎn)，暫態(tài)過(guò)電壓不僅會(huì )造成電子設備產(chǎn)生誤操作，也會(huì )造成更大的直接經(jīng)濟損失和廣泛的社會(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)生猛烈的放電現象，稱(chēng)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，將導致放電通道內的物體、建筑物、設施、人畜遭受?chē)乐氐钠茐幕驌p害——火災、建筑物損壞、電子電氣系統摧毀，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備本身，而是對布放在建筑物外部的線(xiàn)纜放電。線(xiàn)纜上的雷電波或過(guò)電壓幾乎以光速沿著(zhù)電纜線(xiàn)路擴散，侵入并危及室內電子設備和自動(dòng)化控制等各個(gè)系統。因此，往往在聽(tīng)到雷聲之前，我們的電子設備、控制系統等可能已經(jīng)損壞。
（3）感應過(guò)電壓
雷擊在設備設施或線(xiàn)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)生放電現象。閃電釋放電荷，并在電源和數據傳輸線(xiàn)路及金屬管道金屬支架上感應生成過(guò)電壓。 雷擊放電于具有避雷設施的建筑物時(shí)，雷電波沿著(zhù)建筑物頂部接閃器（避雷帶、避雷線(xiàn)、避雷網(wǎng)或避雷針）、引下線(xiàn)泄放到大地的過(guò)程中，會(huì )在引下線(xiàn)周?chē)纬蓮姶蟮乃沧兇艌?chǎng)，輕則造成電子設備受到干擾，數據丟失，產(chǎn)生誤動(dòng)作或暫時(shí)癱瘓；嚴重時(shí)可引起元器件擊穿及電路板燒毀，使整個(gè)系統陷于癱瘓。
（4）系統內部操作過(guò)電壓
因斷路器的操作、電力重負荷以及感性負荷的投入和切除、系統短路故障等系統內部狀態(tài)的變化而使系統參數發(fā)生改變，引起的電力系統內部電磁能量轉化，從而產(chǎn)生內部過(guò)電壓，即操作過(guò)電壓。
操作過(guò)電壓的幅值雖小，但發(fā)生的概率卻遠遠大于雷電感應過(guò)電壓。實(shí)驗證明，無(wú)論是感應過(guò)電壓還是內部操作過(guò)電壓，均為暫態(tài)過(guò)電壓（或稱(chēng)瞬時(shí)過(guò)電壓），終以電氣浪涌的方式危及電子設備，包括破壞印刷電路印制線(xiàn)、元件和絕緣過(guò)早老化壽命縮短、破壞數據庫或使軟件誤操作，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施，接地網(wǎng)的地電位會(huì )在數微秒之內被抬高數萬(wàn)或數十萬(wàn)伏。高度破壞性的雷電流將從各種裝置的接地部分，流向供電系統或各種網(wǎng)絡(luò )信號系統，或者擊穿大地絕緣而流向另一設施的供電系統或各種網(wǎng)絡(luò )信號系統，從而反擊破壞或損害電子設備。同時(shí)，在未實(shí)行等電位連接的導線(xiàn)回路中，可能誘發(fā)高電位而產(chǎn)生火花放電的危險。
