论雷电电位差引发的常见灾害效应.doc

论雷电电位差引发的常见灾害效应高永臻1 张 敏2 孝本利3 李永华4（1.蓬莱市气象局，山东 蓬莱 265600；2.灌南县气象局，江苏 灌南 222500；3.长岛县气象局，山东 长岛 265800；4.莱阳市气象局，山东 莱阳 265200）摘要：本文对雷电点位差、反击、旁侧闪络的防护做了介绍，并给出结论。关键词：雷电；电位差；防护1 前言雷电通过防雷装置或大地时会引起雷电反击、地点位升高、雷电旁侧闪络等效应，其中会对人畜造成伤害的有接触电压和跨步电压等效应，由这种电位差引起的火花放电还易引起火灾和爆炸等灾害。2 电位差效应的形成与危害2.1 跨步电压地面相距0.8米两点间的电压称作“跨步电压”。当雷电击中大地，雷电流泄入大地并在土壤中散流开，由于土壤电阻率有一定分布，雷电流在地面上各点间就出现电位降，靠近雷击点，电流密度越大，电位降也就越大。如果人站在或行走在落雷点附近，在两脚间的电位降可使雷电流通过两脚和躯干的下部，人就会被击伤；因为人的两脚着地，电流通过人体下部，不经过心脏要害部位，而牲口则不然，电流经过心脏，而且牛、羊等牲口的前后腿之间的距离大，所以跨步电压使牲畜毙命的概率要大得多。如图1。（图1）2.2 接触电压“接触电压”是1.8米高度处与地面之间的电压。雷电电位差可以引起接触电压。当人体的两个部位同时接触到不同点位的两处时，人体就会有电流通过，对人体造成接触雷击。2.3 旁侧闪络“闪络”是在高电压作用下，气体或液体介质沿绝缘表面发生破坏性放电，放电事的电压称作“闪络电压”；雷电“旁侧闪络”是指雷电流产生的高点位击穿空气对人体或设备放电，从而造成伤害与损害。2.4 雷击大地点位上升雷电击中大地，或雷电沿接地装置流入大地，引起的地点位迅速升高，可导致设备和人员的安全隐患。当雷电击中建筑物附近大地时，通过电路或管道等设施将高点位引入建筑物，会导致设备损坏，或人员伤亡。2.5 雷电反击雷电反击是直击雷防护装置在引导强大的雷电流流入大地时，会在引下线、接地体以及与之相连的导体上产生高电压，从而与各种设备之间产生高的电位差，会造成电子击穿，对电子设备损坏相当大。3 雷电电位差效应防护3.1 等电位连接等电位连接是当今处理电位差危害的主要方法。等电位连接是指将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体连接起来，以减小雷电流在他们之间产生的电位差，主要包括等电位连接带、等电位连接导体和等电位连接网。另外，在处理跨步电压危害时，双脚并拢的姿势也可以视为一种特殊的等电位连接。3.2 安全距离对于雷电反击、雷电地点位升高和旁侧闪络，安全距离是至关重要的，保持足够的安全距离可以有效防范接触电压造成的人身伤害。对于第一类防雷建筑物，独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物体之间的距离尽量不要小于5米；第二和第三类防雷建筑物的安全距离尽量不要小于3米。3.3 雷电电位差效应与人身伤害雷电造成人身伤害最主要的就是雷电电位差效应，而且比直击雷的发生率要大得多。直击雷是雷电直接击中受害人，最大可能是雷电流从头部经躯干后由脚进入大地；接触雷击比较多见的是人体或手接触到建筑物的防雷引下线、导电线路、金属管道等，当有雷电流通过时，会产生较大的电位差，使人受到伤害；碰侧闪络是雷电流产生的高电位击穿空气对人体或设备放电而造成的伤害与损害；跨步雷击是当雷电流流入大地的时候，其雷击点与周围形成电位差，当人走过附近区域时，两脚间的电位差大到一定强度，便足以使人受伤至死亡。4 小结通过对雷电电位差效应及其防护方法的总结和分析，可以得到结论：雷电电位差效应主要包括跨步电压、接触电压、旁侧闪络、地电位上升、和雷电反击；雷电电位差效应的防护方法主要可以分为等电位连接、保持安全距离和根据实际情况躲避等。【参考文献