防雷擊──一個古老又嶄新的話題

1、防雷擊一個古老又嶄新的話題 雷電，是大自然最壯觀的自然現(xiàn)象之一，也是一把鋒利無比的雙刃劍，具有巨大的能量及破壞力，對人類既有功亦有過。它以微秒級的瞬間放出數(shù)十至數(shù)百千瓦小時的能量，可產(chǎn)生3萬攝氏度的高溫和10個以上大氣壓力。全世界平均每天要發(fā)生800萬次雷電，也就是說每秒約100次。在我國每年雷暴天氣超過40天的地區(qū)占國土的三分之一。華北、華東和海南等地都是多雷區(qū)。其中海南省那大鎮(zhèn)號稱中國的雷都，那里每年平均發(fā)生雷電的天數(shù)為136天。當(dāng)然這與印尼的茂物市相比還是小巫見大巫，那里每年的雷電日高達(dá)320天。在古代人們還不認(rèn)識雷電的本質(zhì)時，曾對這一自然現(xiàn)象有過許多迷信的傳說。雷是閃電放電引起的聲音。

2、放電時周圍空氣被加熱而膨脹，形成壓縮波，而被人們聽到。最早揭示雷電奧秘的科學(xué)家是富蘭克林。在美國，富蘭克林可以說是一位赫赫有名的人物。他從1746年開始研究電現(xiàn)象，1752年7月，雷蘭克林帶著風(fēng)箏和一只儲電萊頓瓶“收集了雷電”，并用它作了一系列實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)當(dāng)時曾轟動世界。以卓越的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，富蘭克林深入探討電的基本規(guī)律，創(chuàng)造了許多專用名詞，像正電、負(fù)電、導(dǎo)電體、電池、充電、放電成為今天電學(xué)的通用詞匯。通常雷擊以一種形式出現(xiàn)，即直接雷擊、感應(yīng)雷擊和雷電波。雷擊產(chǎn)生的高溫、高壓引起的爆炸、火災(zāi)和建筑物倒塌造成人員傷亡，強(qiáng)大的交變磁場使電子設(shè)備及家用電器損壞。以電子計算機(jī)為例，當(dāng)電磁脈沖超過007

3、gs時便失效，當(dāng)超過24gs時便造成永久性損壞。所以，微機(jī)、程控交換機(jī)、廣播電視臺、微波站、金融機(jī)構(gòu)的信息傳輸系統(tǒng)、醫(yī)院的電子醫(yī)療設(shè)備和電力系統(tǒng)是感應(yīng)雷的主要襲擊對象。雷擊所造成的危害是巨大的，帶來的經(jīng)濟(jì)損失在數(shù)十億美元，到了90年代已上升至數(shù)百億美元。1998年7月10日下午貴州省威寧縣云貴鄉(xiāng)突降暴雨，正在趕場的50余名農(nóng)民涌進(jìn)一臨街新建的磚房中避雨，此間房屋突遭雷擊，造成14人當(dāng)場死亡，42人受傷。這是有史以來見諸報端的因直接雷擊傷亡人數(shù)最多的雷擊事件。隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅速發(fā)展，高科技領(lǐng)域所采用的微電子設(shè)備越來越多，一旦發(fā)生故障，由此而來的間接損失要比設(shè)備本身的價值高幾十到幾百倍。當(dāng)今，一次

4、雷擊所造成的損失，亦與人類還處于趕牛車、點(diǎn)油燈的18世紀(jì)時期是截然不同的。那時的雷擊事故僅是個別事件，或一人至數(shù)人被雷擊而死亡，或一棟建筑遭雷擊被毀，僅此而已?，F(xiàn)在則不同，往往一次嚴(yán)重的雷擊事件會釀成全社會關(guān)注的重大事件。這兩年來肆虐整個東南亞的煙霧事件，就是因雷電引起印尼森林火災(zāi)所致。十年前震驚中外的山東黃島油庫大火則是由感應(yīng)雷擊引起。1994年5月，廣州南方日報社在一次雷擊中近百臺微機(jī)毀于一旦，則是由雷電波侵入所致。至于因遭雷擊而使電視機(jī)損壞，電話線路中斷，目前已經(jīng)司空見慣了。同時，雷擊給航空飛行也帶來巨大威脅，雷電擊中正在航行的飛機(jī)的事故時有發(fā)生。1988年9月9日，一架越南民航客機(jī)在泰

5、國郎曼機(jī)場著陸前被雷電擊毀，造成73人死亡；1992年12月21日，一架荷蘭客機(jī)在葡萄牙的法魯機(jī)場降落時遭到雷擊，致使52人死亡，250多人受傷；最近的一次雷擊飛機(jī)事故發(fā)生于1997年2月6日，一架滿載乘客的波音757客機(jī)在多米尼加北部的加勒比海域遭雷擊失事后墜入海底，176名乘客和13名機(jī)組人員全部罹難。據(jù)報道，在日本上空飛行平均每年發(fā)生150次雷擊事件；60年代，美國航空總局曾在兩年中收到1000起飛機(jī)遭到雷擊的報告。但無論是日本或美國都未發(fā)生機(jī)毀人亡的事件，這是由于對飛機(jī)機(jī)身和設(shè)備采取了一系列防雷保護(hù)措施的結(jié)果。實(shí)踐證明防雷保護(hù)措施是減少和避免雷擊危害的有效手段。一提到防止雷擊這一話題，

6、人們自然而然地會想到避雷針。避雷針的發(fā)明，無疑在有效地減少直擊雷對建筑物和人身傷害上曾發(fā)揮過重大作用。但在宣傳、科普上存在認(rèn)識誤區(qū)。人們常常以為避雷針是“萬能”的靈丹妙藥而安然無恙。但實(shí)際上并非如此，它對后兩種形式的雷擊無效，并且當(dāng)安置避雷針不規(guī)范時或長久不維修時可能會成為“引雷入室”的禍根。當(dāng)今，靠傳統(tǒng)式避雷針來防止雷擊災(zāi)害已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。雷擊對電子設(shè)備的嚴(yán)重危害性與其電流特性密切相關(guān)。雷擊的沖擊電流的峰值一般在1030千安培之間，最大時可超過200千安培，電流的變化率極高，約為每微秒1020千安培，通常情況下會在01毫秒之內(nèi)電流下降到峰值的1/2。那么，在現(xiàn)在技術(shù)條件下如何防止雷擊災(zāi)害呢？對

7、建筑物而言，首先是在建筑設(shè)計時把好第一關(guān)。按建筑物的功能綜合考慮防雷設(shè)施，特別是后來附加的屋頂廣告牌、霓虹燈及共用天線等帶來的隱患；其次是嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格按國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收建筑物的防雷設(shè)施，并定期對這些設(shè)施進(jìn)行安全性能檢驗(yàn)。防雷保護(hù)設(shè)施主要是采取接閃、分流、均壓、屏蔽、接地、布線等措施，同時在線路上安裝各種避雷器進(jìn)行過電壓保護(hù)。公用天線、架空電話線用戶、居民樓的總電源、電子計算機(jī)用戶等加裝專用避雷器。人身主要會受到跨步電壓、接觸電壓和感應(yīng)雷擊等的傷害。當(dāng)雷電沿大樹、金屬架空物或避雷針引線入地時，這些物體的各部位相對于大地均有瞬間高電壓，當(dāng)人體的任何部位與它們接觸時，都必將發(fā)生雷擊事故，其能量足以使人致命。在雷雨期間，室內(nèi)人員不要觸摸金屬管道、導(dǎo)線，也不要打電話，將電視機(jī)的室外線或閉路電視信號傳輸線斷開。在野外行走的要避開大樹、電線桿、高架鐵塔、煙囪和高層建筑物。在開闊而平坦的平原要將隨身攜帶的一切長形物體如雨傘、釣魚竿、高爾夫球棍等放到地上，雙腳并攏蹲下。當(dāng)進(jìn)入亭、棚類建筑物避雨時，要離開柱子或金屬墻面1至2米的距離，也采用雙腳并攏蹲下的姿態(tài)