雷電的危害及防雷基本知識(shí)

1、雷電的危害及防雷基本知識(shí)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(shí)，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。For pers onal use only in study and research; not for commercial use(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(shí)，在極短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換出大量的熱3 能。雷擊點(diǎn)的發(fā)熱能量為5002000J，這一能量可熔化50200mm

2、的鋼，故在 雷電通道中產(chǎn)生的高溫，往往會(huì)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)中間的縫隙 里的空氣劇烈膨脹，同時(shí)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(chǎng)中時(shí)， 金屬物上會(huì)生出大量的電荷。雷云放電 后，云和大地間的電場(chǎng)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(duì)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(duì)于存放可燃性物品及易 燃、易爆物品的倉(cāng)庫(kù)是很危險(xiǎn)的。(5)

3、 電磁感應(yīng)雷電具有很高的電壓和很大的電流，同時(shí)又是在極短暫的時(shí)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(chǎng)，不僅會(huì)使處在這一電磁場(chǎng)的導(dǎo)體 感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)，并且還會(huì)在構(gòu)成閉合回路的金屬物中感應(yīng)電流，這時(shí)如果 回路中有的地方接觸電阻較大， 就會(huì)局部發(fā)熱或發(fā)生火花放電， 這對(duì)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(huì)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(duì)建筑物的反擊作用當(dāng)防雷裝置受雷擊時(shí)， 在接閃器、

4、 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(huì)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(duì)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(shí)產(chǎn)生的 電火花，還可使人遭到不同程度的燒傷。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，

5、 可以使心臟 和神經(jīng)麻痹，心臟可能停止跳動(dòng)，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，盡管沒有被雷電直接擊中，也可能會(huì)造成傷害。這是 由于人體距離雷擊點(diǎn)很近時(shí)，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(duì)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(shí)， 雷電電流從云中泄放 到地面，才會(huì)對(duì)人的活動(dòng)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

6、。同日，該 市梁平縣又有兩人在戶外田野行走時(shí)遭雷擊死亡。 6月 4日，廣東省羅定市一林 場(chǎng)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 727 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(guó)家氣象局的統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)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(duì)

7、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(shí)，閃電直接襲擊到人體，因?yàn)槿耸且粋€(gè) 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。2007年5月2 3日16時(shí)10分左右，5月23日下午4時(shí)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(shí)這所小學(xué)四年級(jí)和六年級(jí)各有一個(gè)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(gè)班共95 名學(xué)生和上課老師幾乎全部倒在

8、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(jí)和六年級(jí)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1974年由村民投工投勞建成的，1997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(gè)山包上， 位置突出， 周圍 又有水田

9、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(chǎng)驚天動(dòng)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(shí)， 強(qiáng)大的雷電電流， 會(huì)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(shí)， 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(gè)物體時(shí)，強(qiáng)大的雷電電流，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(huì)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。

10、（4）跨步電壓：當(dāng)雷電從云中泄放到大地時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電位場(chǎng)。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(shí)，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(gè)奶牛場(chǎng)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 處太行山區(qū)，較為貧困，年人均收入只有 600 元。奶牛場(chǎng)是一個(gè)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

11、度受傷。然而，人卻無一傷亡。 這是因?yàn)槔纂娐涞睾螅孛娌煌?點(diǎn)的電壓不一樣，會(huì)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(shí)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(chǎng)勞作時(shí)都會(huì)穿上膠鞋， 雷電來時(shí)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?沿村的地理位置，以及奶牛場(chǎng)的鋼架結(jié)構(gòu)。 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(chǎng)的鋼架結(jié)構(gòu) 吸引雷電釋放，產(chǎn)

12、生強(qiáng)電流場(chǎng)。 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(dòng)避雷塔 8 套，在 奶牛場(chǎng)建小避雷針 6 套。安裝完畢后，奶牛場(chǎng)在雷暴天氣中也將安然無事。針對(duì)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(duì)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(shí)，人體最好離開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(shí)不用電器，最好拔掉電源插頭；不要打電話；不要靠

13、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(duì)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(shí)是比較危險(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

14、上運(yùn)動(dòng)， 不宜進(jìn)行戶外球類、攀爬、騎駕等運(yùn)動(dòng)，離開水面以及其他空曠場(chǎng)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(shí)， 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(huì)突然有頭發(fā)豎起或皮膚顫動(dòng)的感覺， 這時(shí)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， 在戶外特別注意， 一個(gè)就是你應(yīng)當(dāng)躲避高大的建筑物 或者

15、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(shí)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(shí)雷電是一種大氣自然現(xiàn)象 ,若避雷不當(dāng) ,雷電能對(duì)人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成危 害。在尋常百姓家 ,電視、電話、音響

16、、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(shí) ,通道上就會(huì)產(chǎn)生很高的電磁脈沖 ,電 磁脈沖就會(huì)對(duì)電器設(shè)備造成危害。事實(shí)證明 ,許多家用電器對(duì)電磁脈沖都較為敏 感,當(dāng)電磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá) 0. 03 GS 時(shí)就會(huì)使電器設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作 ,當(dāng)電磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到 2. 4 GS 時(shí)電器設(shè)備就會(huì)被燒壞。目前，常被人們忽略的是感應(yīng)雷入侵的第四個(gè)途徑， 即家

17、用電器的安裝未與 建筑物的外墻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(shí)，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(gè)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(chǎng)和磁場(chǎng)， 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(hào)線均應(yīng)屏蔽接地引入，這樣部分雷 電流又會(huì)泄入地下。為確保安全，一般家庭需要安裝三個(gè)避雷器： 單相電源避雷器、 電視機(jī)饋線 避雷

18、器和電話機(jī)避雷器。 避雷器的作用是對(duì)從線路上入侵的雷電電磁脈沖進(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(duì)人身安全起保護(hù)作用。 當(dāng)安裝避雷器時(shí)，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(shí)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(shí)所有的家用電器都要拔下插頭，最好斷開電源。對(duì)于電視機(jī)和電腦來說， 還要同時(shí)把有線電視信號(hào)線及網(wǎng)絡(luò)連接線、電話線拔

19、下來。因?yàn)檫@兩種電器最怕 雷擊。冰箱空調(diào)也不可大意。對(duì)于金屬外殼的家用電器，還要接上地線，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(huì)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(duì)于一個(gè)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(hào)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

20、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。相線零線圖 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) 有線電視機(jī)防雷：通過加裝高壓開關(guān)自動(dòng)切斷雷電從白色電纜和電源進(jìn) 入電視機(jī)的途徑來達(dá)到防雷擊的目的， 與避雷器放電防雷有本質(zhì)的區(qū)別， 它不用 接地線，可避免因接地不良造成引雷而入的問題。 它伴隨電視機(jī)而工作， 一旦關(guān) 掉電視機(jī)能立即自動(dòng)切斷白色電纜和電源的進(jìn)線。 該保護(hù)器設(shè)有延時(shí)保護(hù)， 啟動(dòng) 后半分鐘內(nèi)電視機(jī)不工作， 能自動(dòng)切斷外接天線和電源進(jìn)線， 足以防止雷電從外 接天線和電源進(jìn)入電視機(jī)。2) 無線電視機(jī)防雷：可以在天線處裝保護(hù)間隙來防護(hù)直擊雷，當(dāng)雷電發(fā)生 時(shí)，雷電過電壓首先擊穿放電間隙， 雷電流經(jīng)間隙而入地， 從而達(dá)到保護(hù)電視機(jī) 的目的，但應(yīng)注意，該保護(hù)間隙應(yīng)保證可靠接地。不管是那類電視機(jī)，雷雨時(shí) , 應(yīng)該關(guān)閉門窗 , 嚴(yán)防球形雷竄入室內(nèi)，停止收 看電視 , 并且把天線