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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。
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发表于 2009-2-2 15:17:00
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