课件：雷电技术与防护常识.ppt

雷电技术与防护常识,气象服务中心 2010年11月26日,1 雷电是什么？ 雷电是雷暴天气条件 下发生于大气中的一种长 距离放电现象，通常在有 积雨云的情况下出现，多 发生于春夏秋季节。雷电 所形成的强大电流、炽热 的高温、强烈的电磁辐射以及伴随的冲击波，导致人员伤亡，建筑物、供配电系统、通讯设备、民用电器的损坏，引起森林火灾，或造成计算机信息系统中断，仓储、炼油厂、油田燃烧，甚至爆炸，危害人民生命财产和人身安全。,在雷电来临前，气象部门会向社会发布雷电预警信号，雷电预警信号分为三级，分别以黄色、橙色和红色表示，提请相关部门和民众落实并采取防灾措施。,2 雷电的主要特点有哪些？ 雷电发生时，常伴有阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷风。它具有大电流、高电压、强电磁辐射等特征。,3 雷击的形式有几种？ 雷击的形式直击雷、侧击雷、球形雷、感 应雷和雷电波有五种。 (1)直击雷 直击雷是云层与地面凸出物之间的放电形 成的。直击雷可在瞬间击伤击毙人畜。巨大的 雷电流流入地下，令在雷击点及其连接的金属 部分产生极高的对地电压，可能直接导致接触 电压或跨步电压的触电事故。,如，1970年7月27日中午1点，北京天安门 广场上一个直击雷打倒10名游客，其中2人因 电流通过身体抢救无效而身亡。直击雷产生的 数十万至数百万伏的冲击电压会毁坏发电机、 电力变压器等电气设备绝缘，烧断电线或劈裂 电杆造成大规模的停电，绝缘损坏可能引起短 路导致火灾或爆炸事故。,另外，直击雷巨大的雷电流通过被击物，在 极短的时间内转换成大量的热能，能造成易燃 物品的燃烧或造成金属熔化飞溅而引起火灾。 例如，1989年8月12日青岛市黄岛油库5号油 罐遭雷击爆炸，大火烧 了104小时，火焰高300 米，烧掉4万吨原抽， 烧毁10辆消防车，使19 人丧生，78人受伤，还 使630吨原油流入大海。,（2）侧击雷 对于高度很高的建（构）筑物，雷电可能击中建（构）筑物侧面的墙体、金属门窗或玻璃幕墙等，造成建（构）筑物的侧面墙体、金属门窗、或玻璃幕墙等的损坏或坠落。,(3)球形雷 球形雷出现的次数少而不规则，因此取得的资料十分有限，其发生的原理现在还没有形成统一的观点。球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内，极其危险。例如，1978年8月17日晚上，原苏联登山队在高加索山坡上宿营，5名队员钻在睡袋里熟睡，突然一个网球大的黄色的火球闯进帐蓬，在离地1米高处漂浮，唰地一声钻进睡袋，顿时传来咝咝烤肉的焦臭味，此球在5个睡袋中轮番跳进跳出，最后消失，致使1人被活活烧死，4个严重烧伤。,(4)雷电感应，也称感应雷 雷电感应分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是由于雷云接近地面，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷所致。在雷云与其他部位放电后，凸出物顶部的电荷失去束缚，以雷电波形式，沿突出物极快地传播。电磁感应是由于雷击后，巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场所致。这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压，造成对人体的二次放电，或损坏电气设备。,例如，1992年6月20日，一个落地雷砸在国 家气象中心大楼的顶上，虽然该大楼安装了避 雷针，但是巨大的感应雷却把楼内6条国内同步 线路和一条国际同步线路击断，使计算机系统 中断46小时，直接经济损失数十万元。,(5)雷电波侵入 雷电波侵入是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。其传播速度为3x108ms 。雷电波侵入可毁坏电气设备的绝缘，使高压窜入低压，造成严重的触电事故。属于雷电波侵入造成的雷电事故很多，在低压系统这类事故约占总雷害事故的70% 。,例如，雷雨天，室内电气设备突然爆炸起火或损坏，人在屋内使用电器或打电话时突然遭电击身亡都属于这类事故。又如，1991年6月10日凌晨1时许，黑龙江省牡丹江市上空电闪雷鸣，震耳欲聋的落地雷惊醒酣睡中的居民，全区电灯不开自亮又瞬间熄灭。,4 哪些对象易被雷电袭击？ 雷电“喜爱”在尖端放电，所以在雷电交加时，人在旷野上行走，或扛着带铁的金属农具，或骑在摩托车上，或恰恰举起高尔夫球杆，或在电线杆、大树下躲雨，人或物体容易成为放电的对象而招来雷击。建筑物的顶端或棱角处，也很容易遭受雷击；此外，金属物体和管线都可能成为雷电的最好通路。因此，了解这些规律对预防雷击有很重要的意义。,（1）易遭受雷击的地点 水面和水陆交界地区以及特别潮湿的地带，如河床、盐场、苇塘、湖沼和地下水位高的地方； 土壤电阻率较小的地方，如有金属矿床的地区、河岸、地下水出口 处和金属管线集中的交叉 地点、铁路集中的枢纽、 铁路终端和高架输电线路 的拐角处；,土壤中电阻率不连续的地点，比如岩石和土壤的交界处、岩石断层处、较大的岩体裂缝、露出地面的岩层、河沿，以及埋藏的管道的地面出口处等等； 地势较高和旷野地区。,（2）易遭受雷击的建筑物和物体； 缺少避雷设备或避雷设备不合格的高大建筑 物、储罐、水塔、电视塔、高耸的广告牌等； 排出导电尘埃、废弃的厂房、管道等； 内部有大量金属设备的厂房；,孤立、突出在旷野的建筑物、树木； 电视机天线和屋顶上的各种金属突出物，如旗杆等； 建筑物屋面的突出部位和物体，如烟囱、管道、太阳能热水器，还有屋脊和檐角等。,5 如何判断雷电？ 你可以在收听、收看天气预报的同时，还可以通过感官来估计： 1、仰望天气：当空中 浓密乌云（积雨云）开 始堆积变大变黑、云顶 发展很快时，就有可能 发生雷暴，此时就要想 办法尽快到安全的地方 躲一躲。,2 、倾听杂音：如果您从小型收音机中听到刺耳的杂 音，即表示附近可能有雷雨云。 3、观察电视信号：在电视荧光屏上出现水平扫描线 明显变粗，且扭曲成波浪状，同时时隐时现一束束密 集的小亮点，且伴有“咯嚓，咯嚓”的杂音，则表示附 近已出现雷雨天气或正在形成，将很快影响本地区 。 4、估计距离：判断何时雷暴将到达，最简单的方法 是当看到闪电时，通过光速计算看见闪电与听到雷声 的间隔时间长短，来判断你所处位置与落雷的距离。 如果间隔长，代表雷电离你远，反之则离你近。,6 防雷设施的防雷原理 雷电“喜爱”在尖端放电，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷。这样，避雷针就聚集了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体。这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的。避雷针就可以把云层中的电荷导人大地，使其不对周围物体构成危险。,实际上，避雷针是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。通俗的解释就是：避雷针的作用像雨伞为人们遮雨一样，覆盖着它一定范围内的建筑设施，一旦有雷电进入到了这个伞状的范围，雷电就会被避雷针吸引过来，再通过接地体泄人大地，从而减少或避免伞状以下的建筑物遭受雷击的几率。,2019/4/20,23,可编辑,7 室外如何防雷？ 在野外，特别是在旅途中， 要注意收听、收看或上网查看 天气预报，判断是否会出现雷 电天气。雷电天气发生时，应 迅速躲入有防雷装置保护的建 筑物内。专家提醒，汽车内也 是躲避雷击的理想地方，一旦 汽车被雷击中，它们的金属本 身会将闪电电流导入地下。,在旷野无法躲入有防雷装置的建筑物内时， 应远离树木、电线杆、烟囱等高耸、孤立的物 体，不宜在铁栅栏、金属晒衣绳、架空金属体 以及铁路轨道附近停留。不宜进入无防雷装置 的野外孤立的棚屋、岗 亭等低矮建筑物。应远 离输配电线、架空电话 线缆等。,头顶电闪雷鸣时(俗称“炸雷”)，如果找不到合适的避 雷场所，应找一块地势低的地方，尽量降低重心和减 少人体与地面的接触面积，可蹲下，双脚并拢， 手放膝上，身体向前 屈，临时躲避，千万 不要躺在地上，如能 披上雨衣，防雷效果 就更好。注意大家不 要集中在一起，或者 牵着手靠在一起。,在空旷场地不要使用有金属尖端的雨伞，不要把铁 锹等农具扛在肩上。在蹲下避雷时最好将身上金属物 摘下，放在几米距离之外，在野外切勿打手机。 切勿游泳或从事其他 水上运动及作业；不 宜进行户外球类、攀 爬、骑驾等运动；不 宜开摩托车、骑自行 车赶路，打雷时切忌 狂奔。,8 室内怎么防雷？ 雷电来临时，躲到室内是比较安全的，但这也只是相对室外而言。在室内如果不注意采取措施，除了会遭受球形雷直接袭击外，更可能遭受间接雷击的侵害。,因此，遇到雷雨天气时，在室内一定要关闭好门窗。尽量远离金属门窗、金属幕墙或有电源插座的地方，不要站在阳台上，也不要赤脚站在泥地或水泥地上，最好脚下垫有不导电的物品或坐在木椅子上。更不要靠近、触摸任何金属管线，包括水管、暖气管、煤气管等等。,房屋如无防雷装置，在室内最好不要使用任何家用电器，包括电视机、计算机、收音机、电话、洗衣机、微波炉等各种家电，最好拔掉所有的电源线、网线和电话线。 需要特别注意的一点是，在雷雨天气不要使用太阳能热水器洗澡。,9 机关单位防雷要注意什么？ 机关单位是人员比较集中，业务设备、通讯 设备多，如果遭受雷击可能会带来很大的经济 损失和人员伤害。机关单位防雷要注意以下几 点： 1、机关单位的房屋、设备一定要安装防雷装置，防雷装置的设计、安装必须请当地有资质单位实施。 2、对所有防雷装置一定要定期检测，检测不合格的防雷装置及时维修或更换。,3、对易燃、易爆场所必须安装防雷、防静电安全装置，并每半年进行一次防雷、防静电装置的安全检测。 4、对一些机房重地必须安装防雷、防静电安全装置，并定期进行防雷、防静电装置的安全检测。 5、对单位的工作人员要进行防雷知识培训；,10 农村牧区的防雷注意事项 我区农村、牧区是雷电灾害、人员伤亡的重灾区。农牧民朋友到野外劳作前，要注意收听、收看当地的天气预报，如果预报有雷暴天气，要尽量避免到野外、田间劳作，并把牲畜尽快赶回圈棚。,当雷雨天气发生时，切勿在野外接打电话，不要逗留在空旷的地方，也不要集中在一起。应远离树木、电线杆等高耸、孤立的物体，不宜在铁栅栏、金属晒衣绳、架空金属体以及铁路轨道附近停留。不宜进入野外孤立的棚屋、岗亭等低矮建筑物。应远离输配电线、架空电话线缆等。不要使用带有金属尖端的雨伞，不要把铁锹、锄头等工具扛在肩上，要扔在地上。雷雨天气也不宜骑摩托车、骑自行车赶路，更不能狂奔，应当及时进入房屋内。,若附近没有合适的躲避场所，应找一块地势较低的地方，尽量降低重心和减少人体与地面的接触面积，可蹲下，双脚并拢，手放膝上，身向前屈，但不能躺在地上。在蹲下避雷时最好将身上 金属物摘下，放在几 米距离之外，尤其要 将戴的金属框眼镜拿 下来。如能披上雨衣， 防雷效果就更好。,农牧区绝大部分房屋没有采取防雷措施，当发生雷雨天气时，室内人员一定要关好门窗，并尽量远离金属门窗。也不要使用任何家用电器（包括电话），最好拔掉所有的电源插头以及计算机的网线插头和电视机的天线插头。特别要注意发生雷雨天气时不要使用太阳能热水器。,11 雷击对人体的伤害及急救 雷电对人体的伤害大致分为两种：电击与电伤。电击是电流通过人体内部，破坏人的心脏、神经系统、肺部的正常工作造成的伤害。而电伤大多都是电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的局部伤害，最常见的为电灼伤。当人遭受雷击时，轻则伤害局部皮肤和部分器官，重则致人死亡。,雷电流强度较大，但电流流经心、脑的时间极短，常常造成心脏突然停跳、呼吸突然停止的现象，就是人们常说的假死现象。如果电流中断后，机体能够很快得到血液和氧气供给，心跳、呼吸就有可能恢复，因此遭受雷击后，即使心跳、呼吸均已停止，只要及时、正确的抢救，成活的机会还是相当高的。,1、如果遭遇雷击者衣服着火，首先想办法扑灭火焰； 2、对呼吸、心跳停止者，先做心肺复苏，再处理烧伤创面； 3、用冷水清洁伤处， 简单包扎后及时转送 当地医院。途中要输 液，并采取抗休克措 施。,对于雷击假死，就地及时组织抢救十分重要，若等医生来或送医院再进行抢救，往往为时已晚。抢救最为有效的方法是人工呼吸和胸外心脏按摩。常用的人工呼吸法有多种，但最及时、最有效的方法是口对口人工呼吸法配合胸外心脏按压法。,12 避雷针的防雷原理 避雷针系统属于结构最简单的防雷装置，它也是由接闪器，引下线和接地体组成的。其针状接闪器是直接承受雷电的部分，须高出被保护物体，当雷云的下行先导向地面上被保护物体发展时，处在高处的避雷针（接闪器）率先将先导引回自身，使雷击发生在接闪器上。从雷云对地放电的发展过程来看，由于处在高于被保护物体的空间位置上的接闪器通过引下线和接地体保持与地良好的电气连接，当雷云出现在地面上空时，又由于静电感应作用，大地及避雷针上讲出现与雷云电荷极性相反的电荷。,在雷云的下行先导发展初期，先导向下的发展是随机取向的，并不受地面物体上避雷针接闪器存在的影响。随着阶梯式先导向下发展到邻近地面时，接闪器顶端周