tiandiyingxiong 发表于 2009-2-2 15:17:00

不可不知的雷电知识

一.雷电基本知识
雷电是一种自然现象。“雷霆之怒,声色俱厉。”最早,人类对惊天动地的霹雳和划破长空的闪电感到无比恐惧。欧美人认为“雷电是上帝之火”,我国古代信奉“雷公”、“电母“。东汉时期,王充在《论衡》中最先试图从科学角度阐述雷电现象,他断言雷是太阳热量激荡空气而形成的。1752年7月,美国科学家、避雷针的发明者富兰克林,冒险将风筝放飞到雷电交加的空中,将电火引到地面,从而证实雷电是大自然中的放电现象。现在我们知道,雷暴是由发展旺盛的积雨云引起闪电、雷鸣现象的局域风暴。水蒸气激烈上升形成的积雨云中,凝结有巨大数量的小水滴和冰晶,它们之间的高速碰撞使云体带上电荷。带不同正负电荷的云体相遇,便产生火花放电现象,这就是我们看到的闪电;带电粒子流在云中高速运动,使空中气温猛升,气体膨胀,放电后又急速冷却收缩,一胀一缩激荡空气发出巨大声响,这就是我们听到的雷声。雷声和闪电在高空同时出现,由于光速比声速快,所以一般都是先见到闪电后听到雷声。雷暴的水平范围为几千米到几十千米,伸向高空的高度可达8—15千米;可持续几分钟到几十分钟,通常
伴有阵雨、大风,有时也伴有冰雹成龙卷风。
闪电的颜色以白色最为常见,也有红色和绿色的;形状以树枝状居多,也有珍珠状和火箭状的。有一种球状闪电,小如核桃,大如排球,从空中落下后发出红色、黄色、黑色或银灰色光芒,在低空飘荡,类似鬼魂,还能钻入门窗;有时转悠一阵又腾飞别处,有时会炸裂房屋引起火灾。全球从南纬60°到北纬80°都有雷暴活动,热带最多;温带地区一年四季都会出现,并在春夏最多;另外,从雷暴的分布来看,陆地多于海泮,陆地雷暴多出现在午后,海洋中多发生在暖海流水域上空,并在夜间居多。我国沿海雷暴以海南岛最多,平均每年出现100多天。雷暴的能量很大,千分之几到十分之几秒的雷电放出的电能,可达到数十亿到上千亿瓦特,温度为1万~2万摄氏度。当然雷暴也能造福于人类;它能给地球带来大量雨水;受雷击的空气每年能产生数亿吨氮肥,随雨水渗入土地。当然不可忘记,雷暴的极强的杀伤力。
闪电是雷雨云体内各部分之间或云体与地面之间,因带电性质不同形成很强的电场。由于闪电通道狭窄而通过的电流太多,这就使闪电通道中的空气柱被烧得白热发光,并使周围空气受热而突然膨胀,其中云滴也会因高热而突然汽化膨胀,从而发出巨大的声响—雷鸣。在云体内部与云体之间产生的雷为高空雷;在云地闪电中产生的雷为“落地雷”。落地雷所形成的巨大电流、炽热的高温和电磁辐射以及伴随的冲击波等,都具有很大的破坏力,足以使人体伤亡,建筑物破坏。
☆雷害案例    1986年4月25日7时20分,湖南省溆浦具的观音阁、双井、低庄乡等地,乌云压顶,风雨交加,电闪雷鸣……随着一道强烈的闪光,一声震耳的霹雷—落地炸雷,殃及了三个乡六个村庄,顿时一片混乱,雷声、雨声、风声、哭声、喊声混杂在一起。据地、县联合调查组调查,当场雷击死亡7人,伤10人,其中重伤3人,有一名死者的头发、衣物全被烧化,身躯也被烧焦变形,惨不忍睹。雷击伤亡事故发生后,经调查发现:这一带居民屋内电线安装凌乱,走线位置很低,死亡的7人中就有5人是在照明电灯和开关下被雷击中的;雷击前室内相当潮湿,给雷击事故的形成创造了条件。所以电线的安装必须符合要求,而雷电时,远离易导电的金属物体,保持室内干燥是预防雷击的重要措施之一。

☆雷电小趣闻:雷暴能变幻出各种神秘莫测的怪异景象。排列整齐的一队羊群,雷电可能有规律地间隔击毙其中的一部分;遭到雷击的人或动物,可能在皮肤表面或毛皮之内留下某种图案或“象形文字”。据悉,美国有个小男孩爬到树上掏鸟蛋,适逢雷击,落地毙命的小男孩胸部清晰地烙着那棵树的图像,枝头上还有一只小鸟,小鸟的旁边正是那个鸟窝,人们对这些现象至今还无法做出科学的解释。

二.雷害入侵的途径
对建筑物而言,如果避雷针系统能正常工作,发挥其效用,通常建筑物本身可以受到保护。有些没有避雷针的建筑物被击中,其本身要受到毁坏,伤及财物。
对建筑物内的以计算机为代表的精密仪器设备,情况就复杂了,以机房为代表说明雷电侵入的途径。
(一)直击雷害
   1,直接由电力线侵入:户外雷击直接打在建筑物的电力输送线上,强大的雷害。
   2,直接由信号线路侵入:户外雷击直接打在架空信号线,通过信号线传至精密电子设备造成损害。
   3,流窜雷电流侵害:雷电流通过避雷针引下线、接地极泄入地下,由于地电阻的存在,也由于避雷针引下线电感的作用,雷电流不能瞬时泄地中和,移国际电工委员会IEC-1312中定义,避雷针引下线最多只能将50%的电流引入地下,另外会有部分(50%)通过建筑物内电线屏蔽槽、供水供暖管、下水管、金属门窗、等与地面有连接的金属物体流泄,其中的一部分也会在建筑物内流窜至电源布线或UPS电源的输入端和输出端及其负载、局域网线等处,击穿设备。
   4,错相位雷害:雷击发生时,往往是一组分为大小、先后不同的放电过程,当不同能量的、先后不同的放电打在不同的两条相线上时,线线之间就会产生一个高电压,其侵入设备,形成灾害。也常称雷电的二次破坏。
例如:
1998年山东某储存高能物理原料及储油库因雷击发生严重火灾,直接经济损失达数十亿无。这是露天空旷物资储藏场地遭直接雷击的例子。
(二),感应雷害:雷电流在通过避雷针引下线泄放大地时,在引下线周围自上而下产生一个快速变化的磁场,如果建筑物内的电源线、信号线、或其它导体相对切割磁力线,在其中就会很大的感应电流并沿线路传输至设备处,击毁设备。

例如:
1992年6月22日,国家气象中心落雷,避雷针是合格的,接了闪电而安全无恙,建筑物受到避雷针的保护也没有受到损害,停止工作46小时,次日中央电视台新闻联播之后的气象预报未能报出,其影响之大远远超过雷击造成的设备损坏。这次损害就是因感应雷害造成的。
(三),反击雷害:雷电击中建筑物避雷针,通过引下线、接地极将雷电流泄入地下,由于地电阻的存在,雷电流的电荷不能全部快速与大地异性电荷中和,必然引起大地局部电位升高。这个高电位通过各种接地线和导体,比如各种电器设备的保护接地、下水管路、采暖和自来水管等导体,反窜到建筑物内,形成灾害。

ljry8044 发表于 2009-2-3 10:38:00

原帖由 tiandiyingxiong 于 2009-2-2 15:17:00 发表
1992年6月22日,国家气象中心落雷,避雷针是合格的,接了闪电而安全无恙,建筑物受到避雷针的保护也没有受到损害,停止工作46小时,次日中央电视台新闻联播之后的气象预报未能报出,其影响之大远远超过雷击造成的设备损坏。这次损害就是因感应雷害造成的。

防雷设计是整体的,避雷针就是引雷用的,接了闪电而安全无恙是基础必要的。
感应雷害还是防雷设计不合格导致的,不尊重技术导致的后果。

zhoujian 发表于 2009-3-4 14:22:00

顶一下,辛苦了!

?點點シ 发表于 2009-3-10 10:35:00

顶!!!

gonghongchao 发表于 2009-3-10 10:38:00

太辛苦了,顶
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