雷擊和防雷的概念與解釋
編輯:2021-11-26 09:21:05
基本解釋
打雷時電流通過人、畜、樹木、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比?!度龂尽な裰尽堘趥鳌贰拜m有籌畫戰克之功”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.雷電發生時,由于強大電流的通過而殺傷或破壞人畜、樹木或建筑物等的現象。魯迅《熱風·隨感錄五十三》:“學幾句語,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之間發生迅猛的放電現象,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程中,強大的脈沖電流對周圍的導線或金屬物產生電磁感應發生高電壓以致發生閃擊的現象,叫做“二次雷”或稱“感應雷”。其三是“球形雷”。
產生環境
炎熱的天氣,加上午后的雷雨,增加了觸電事故發生的幾率。夏日極易發生觸電事故,一則由于天氣潮熱多雨,同時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之間發生迅猛的放電現象,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程中,強大的脈沖電流對周圍的導線或金屬物產生電磁感應發生高電壓以致發生閃擊的現象,叫做“二次雷”或稱“感應雷”。其三是“球形雷”。
雷電的好處
雷電交加時,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10萬千瓦時,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,電流高達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20萬個年產1萬噸的化肥廠的產量總和!
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),一次雷電的時候大約為千分之一秒,平均一次雷電發出的功率達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電站——三峽水電站,電站的裝機總容量為1820萬千瓦,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,全一年的雷電價值為5.25萬億元,這是一筆巨大的財富,但由于雷電時間極短,人類還無法捕捉這種電能,目前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)單位應定期由有資質的專業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,應根據地質、土壤、氣象、環境、被保護物的特點、雷電活動規律等因素綜合考慮,采用安全可靠、技術先進、經濟合理的設計和施工。
(4)應采用技術和質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品和器件。
(5)新增加建設和新增加安裝設備應用時對防雷系統進行重新設計和建設。
(6)雷災發生時應及時向市防雷所上報情況,以便及時處理,避免再次雷擊。
2、個人防雷電十大秘訣
(1)應該留在室內,并關好門窗;在室外工作的人應躲入建筑物內。
(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、金屬門窗、建筑物外墻,遠離電線等帶電設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動,不宜進行室外球類運動,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施的建筑物內時,應遠離樹木和桅桿。
(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,鼓膜或內臟被震裂,心室顫動,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,命門等穴。
4.送醫院急救。
三、預防
1.雷雨天不在室外走動或大樹下避雨,拿掉身上的金屬,蹲下防雷擊。關閉電視、收音機,拔掉天線。
2.打雷時遠離電燈、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,下游泳快上岸。
4.關好門窗、家電、電視機及關電門。
5.在室外者感到頭發豎立,皮膚刺痛,肌肉發抖,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:廣州大學城位于番禺區小谷圍島,四面環水,是雷電頻繁活動區域。
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、高層建筑周圍的多層建筑比其他地區的多層建筑受雷擊的概率要大:東北大學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: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,發現呼吸、心跳停止時,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,嚴密觀察,暫時不要站立或走動,防止繼發休克或心衰。
(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施行胸外心臟按壓,以建立呼吸和循環,恢復全身器官的氧供應。
(5)處理電擊傷時,應注意有無其他損傷。
(6)現場搶救中,不要隨意移動傷員,若確需移動時,搶救中斷時間不應超過30秒。
危害
自然界每年都有幾百萬次閃電。雷電災害是“聯合國國際減災十年”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?,F代電子技術的高速發展,帶來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、計算機網絡等先進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領域,以大型CMOS集成元件組成的這些電子設備普遍存在著對暫態過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點,暫態過電壓不僅會造成電子設備產生誤操作,也會造成更大的直接經濟損失和廣泛的社會影響。
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發生猛烈的放電現象,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,將導致放電通道內的物體、建筑物、設施、人畜遭受嚴重的破壞或損害——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散,侵入并危及室內電子設備和自動化控制等各個系統。因此,往往在聽到雷聲之前,我們的電子設備、控制系統等可能已經損壞。
(3)感應過電壓
雷擊在設備設施或線路的附近發生,或閃電不直接對地放電,只在云層與云層之間發生放電現象。閃電釋放電荷,并在電源和數據傳輸線路及金屬管道金屬支架上感應生成過電壓。 雷擊放電于具有避雷設施的建筑物時,雷電波沿著建筑物頂部接閃器(避雷帶、避雷線、避雷網或避雷針)、引下線泄放到大地的過程中,會在引下線周圍形成強大的瞬變磁場,輕則造成電子設備受到干擾,數據丟失,產生誤動作或暫時癱瘓;嚴重時可引起元器件擊穿及電路板燒毀,使整個系統陷于癱瘓。
(4)系統內部操作過電壓
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的變化而使系統參數發生改變,引起的電力系統內部電磁能量轉化,從而產生內部過電壓,即操作過電壓。
操作過電壓的幅值雖小,但發生的概率卻遠遠大于雷電感應過電壓。實驗證明,無論是感應過電壓還是內部操作過電壓,均為暫態過電壓(或稱瞬時過電壓),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、元件和絕緣過早老化壽命縮短、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,接地網的地電位會在數微秒之內被抬高數萬或數十萬伏。高度破壞性的雷電流將從各種裝置的接地部分,流向供電系統或各種網絡信號系統,或者擊穿大地絕緣而流向另一設施的供電系統或各種網絡信號系統,從而反擊破壞或損害電子設備。同時,在未實行等電位連接的導線回路中,可能誘發高電位而產生火花放電的危險。