雷电的危害及防雷基本知识

1、雷电的危害及防雷基本知识雷电具有很大的破坏性，能够摧毁房屋，劈裂树木伤害人畜，损坏电气设备 和电力线路。雷击放电所出现的各种物理现象和危害有：(1) 电效应在雷电放电时，能产生高达数万伏的冲击电压，足以烧毁电力系统的发电机、变压器、断路器等电气设备或将输电线路绝缘击穿而发生短路，导致可燃、易燃易爆物品着火和爆炸。For pers onal use only in study and research; not for commercial use(2) 热效应当几十至几千安的强大雷电流通过导体时，在极短时间内转换出大量的热3 能。雷击点的发热能量为5002000J，这一能量可熔化50200mm

2、的钢，故在 雷电通道中产生的高温，往往会酿成火灾。(3) 机械效应由于雷电的热效应，还将使雷电通道中木材纤维缝隙和其它结构中间的缝隙 里的空气剧烈膨胀，同时使水分及其它物质分解为气体。因而在被雷击物体内部 出现强大的机械压力，致使被击物体遭受严重破坏或造成爆炸。(4) 静电感应当金属物处于雷云和大地电场中时， 金属物上会生出大量的电荷。雷云放电 后，云和大地间的电场虽然消失，但金属物上所感应积聚的电荷却来不及逸散， 因而产生很高的对地电压(即静电感应电压)。静电感应电压往往高达几万伏， 可以击穿数十厘米的空气间隙，发生火花放电，因此，对于存放可燃性物品及易 燃、易爆物品的仓库是很危险的。(5)

3、 电磁感应雷电具有很高的电压和很大的电流，同时又是在极短暂的时间内发生的。因 此在它周围的空间里，将产生强大的交变磁场，不仅会使处在这一电磁场的导体 感应出较大的电动势，并且还会在构成闭合回路的金属物中感应电流，这时如果 回路中有的地方接触电阻较大， 就会局部发热或发生火花放电， 这对于存放易燃、 易爆物品的建筑物是非常危险的。（6）雷电侵入波雷电在架空线路、 金属管道上会产生冲击电压， 使雷电波沿线路或管道迅速 传播。若侵入建筑物内，可造成配电装置和电气线路绝缘层击穿，产生短路，或 使建筑物内易燃、易爆物品燃烧和爆炸。（7）防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用当防雷装置受雷击时， 在接闪器、

4、 引下线和接地体上都具有很高的电压。 如 果防雷装置与建筑物内、 外的电气设备、 电气线路或其它金属管道的相隔距离很 近，它们之间就会产生放电， 这种现象称为反击。 反击可能引起电气设备绝缘破 坏，金属管道烧穿，甚至造成易燃、易爆物品着火和爆炸。（8）雷电对人的危害雷击电流迅速通过人体， 可立即使呼吸中枢麻痹， 心室纤颤或心跳骤停， 以 致使脑组织及一些主要脏器受到严重损害， 出现休克或突然死亡， 雷击时产生的 电火花，还可使人遭到不同程度的烧伤。雷雨多发季节， 雷电造成的灾害除经济损失外， 还可造成人身伤害以致威胁 到人的生命安全。人是导电体， 若被雷电直接击中头部， 并且通过躯体传到地面，

5、 可以使心脏 和神经麻痹，心脏可能停止跳动，或者发生室颤，就是心跳极不规则，心脏不能 有效地射血，被击者无脉搏、无血压；脑神经受损可直接抑制心跳和呼吸中枢， 使人几分钟内死亡。此外，尽管没有被雷电直接击中，也可能会造成伤害。这是 由于人体距离雷击点很近时，一部分雷电电流可通过”跨步电压”进入人体。在雷击灾害中， 我们对雷电伤害人身的事故特别关注。 一般来讲， 当云地闪 电现象，也就是云与大地之间产生雷电释放的现象发生时， 雷电电流从云中泄放 到地面，才会对人的活动造成大的影响。近些年，雷电伤人事件不断： 2007年 5 月 23 日，重庆开县一学校遭雷击，造成 7 名学生死亡， 40 多人受伤

6、。同日，该 市梁平县又有两人在户外田野行走时遭雷击死亡。 6月 4日，广东省罗定市一林 场工棚发生雷击事件，造成 5人死亡 3人受伤。6月 11日，福建省气象局宣布， 2007年 1至 5月该省重大雷电灾害造成 9人死亡，13人受伤。湖南省发生了 727 起雷电事故，已造成 19 人死亡。据湖南省气象局不完全统计，全省今年上半年 发生雷电事故 727 起，引发火灾、爆炸事故 8 起，造成 19 人死亡、 29 人受伤。 国家气象局的统计表明，我国每年将近 1000 人遭雷击死亡，雷击造成的直接经 济损失近 10 亿元。雷电灾害已成为危害程度仅次于暴雨洪涝、气象地质灾害的 第三大气象灾害。雷电对

7、人的伤害方式，归纳起来有四种形式，即：直接雷击、接触电压、旁 侧闪击和跨步电压。（1）直接雷击：在雷电现象发生时，闪电直接袭击到人体，因为人是一个 很好的导体， 高达几万到十几万安培的雷电电流， 由人的头顶部一直通过人体到 两脚，流入到大地。人因此而遭到雷击，受到雷电的击伤，严重的甚至死亡。2007年5月2 3日16时10分左右，5月23日下午4时34分，重庆开县 义和镇政府兴业村小学正在电闪雷鸣中正常上课， 但是突然之间强大的雷电袭击 了这所小学，据目击者称，当时这所小学四年级和六年级各有一个班正在上课， 一声惊天巨响之后，教室里腾起一团黑烟，烟雾中两个班共95 名学生和上课老师几乎全部倒在

8、了地上，衣服、鞋子和课本碎屑撒了一地。截至目前，此次雷击 事件共造成兴业村小学四年级和六年级学生 7 人死亡、 19 人重伤、 20 人轻伤。 兴业村小学校舍是1974年由村民投工投劳建成的，1997年又进行了一番维修，由于教室是砖石结构， 条件好于土木结构和土石结构的教室， 因此不属于 一类和二类危房， 不在农村中小学危房改造项目之列， 县里面比这所小学条件差 的还有不少。 目前开县农村小学中的老房子都没有防雷装置， 只有新建的楼房才 有。重庆市气象局初步勘查后发现，发生事故的小学教室并没有采取避雷措施， 兴业村本来就地处雷电多发区， 而兴业村小学位于一个山包上， 位置突出， 周围 又有水田

9、和水塘， 再加上教室前面种有大树， 种种因素都增加了雷击事故发生的 机率。想起那场惊天动地的雷击，很多人仍然心有余悸。（2）接触电压：当雷电电流通过高大的物体，如高的建筑物、树木、金属构筑物等泄放下来时， 强大的雷电电流， 会在高大导体上产生高达几万到几十万 伏的电压。 人不小心触摸到这些物体时， 受到这种触摸电压的袭击， 发生触电事 故。（3）旁侧闪击：当雷电击中一个物体时，强大的雷电电流，通过物体泄放 到大地。一般情况下， 电流是最容易通过电阻小的通道穿流的。 人体的电阻很小， 如果人就在这雷击中的物体附近， 雷电电流就会在人头顶高度附近， 将空气击穿， 再经过人体泄放下来。使人遭受袭击。

10、（4）跨步电压：当雷电从云中泄放到大地时，就会产生一个电位场。电位 的分布是越靠近地面雷击点的地方电位越高； 远离雷击点的电位就低。 如果在雷 击时，人的两脚站的地点电位不同， 这种电位差在人的两脚间就产生电压， 也就 有电流通过人的下肢。两腿之间的距离越大，跨步电压也就越大。河北省阜平县海沿村的一个奶牛场落成后的 4 年中竟遭受了 8次雷击，奶牛 频频死伤。然而，令人惊奇的是，饲养奶牛的农民每次都安然无恙。 海沿村地 处太行山区，较为贫困，年人均收入只有 600 元。奶牛场是一个扶贫项目， 2002 年建成至今多次发生数十头奶牛被雷电击倒的事件， 先后有 6头奶牛被击死， 15 头奶牛不同程

11、度受伤。然而，人却无一伤亡。 这是因为雷电落地后，地面不同 点的电压不一样，会产生跨步电压，牛前后四脚着地，跨步电压大，而人在劳作 时双脚基本并拢，跨步电压最小，避免了受伤。 至于海沿村屡遭雷击的原因， 邻近村里有人说是 “闹鬼 ”，也有人说是地下有稀有矿脉引来了雷电。 而海沿村村 民认为这是一种自然现象，他们采取措施防雷，在奶牛场劳作时都会穿上胶鞋， 雷电来时松开牛架，关掉机器设备等。 当地气象人员解释，雷电频发是因为海 沿村的地理位置，以及奶牛场的钢架结构。 海沿村村西是苍海湖， 村东是流泉河， 南北都是山梁， 很容易造成上空正负电荷汇集， 产生雷暴， 而奶牛场的钢架结构 吸引雷电释放，产

12、生强电流场。 为此海沿村将安装防雷设置，张新利说，海沿 村已被列为防雷重点村， 拟在该村东北方向和南侧山顶建设主动避雷塔 8 套，在 奶牛场建小避雷针 6 套。安装完毕后，奶牛场在雷暴天气中也将安然无事。针对上述四种雷电袭击人的方式，在各种不同的情况下，我们就应采取相 应的措施进行预防。对雷电的预防主要分为室内预防和室外预防两种1. 室内预防雷击（1）电视机的室外天线在雷雨天要与电视机脱离，而与接地线连接。（2）雷雨天气应关好门窗，防止球形雷窜入室内造成危害。（3）雷暴时，人体最好离开可能传来雷电侵入波的线路和设备1.5m 以上。也就是说，尽量暂时不用电器，最好拔掉电源插头；不要打电话；不要靠

13、近室内 的金属设备如暖气片。自来水管、下水管，不要接触煤气管道、自来水管道以及 各种带电装置，以防止侧击雷与球雷侵入； 要尽量离开电源线、 电话线。广播线， 以防止这些线路和设备对人体的二次放电。 另外， 不要穿潮湿的衣服， 不要靠近 潮湿的墙壁。2. 室外如何避免雷击（ 1）为了防止反击事故和跨步电压伤人， 要远离建筑物的避雷针及其接地引 下线。（2）要远离各种天线、电线杆、高塔、烟囱、旗杆，如有条件应进入有宽大 金属构架、有防雷设施的建筑物或金属壳的汽车和船只， 但是帆布蓬车和拖拉机、 摩托车等在雷电发生时是比较危险的，应尽快离开。（3应尽量离开山丘、海滨、河边、池旁；切勿游泳或从事其他水

14、上运动， 不宜进行户外球类、攀爬、骑驾等运动，离开水面以及其他空旷场地；应尽快离 开铁丝网、金属晒衣绳。孤独的树木和没有防雷装置的孤立的小建筑等。（4）雷雨天气尽量不要在旷野里行走。不要用金属杆的雨伞，不要把带有金属 杆的工具如铁锹、锄头扛在肩上；不要使用手机打电话； 如果有急事需要赶路时， 要穿塑料等不侵水的雨衣； 要走的慢些， 步子小点； 不要骑在牲畜上或自行车上 行走；人在遭受雷击前， 会突然有头发竖起或皮肤颤动的感觉， 这时应立刻躺倒 在地，或选择低洼处蹲下，双脚并拢，双臂抱膝，头部下俯，尽量缩小暴露面即 可。在室内让他两脚并拢， 在户外特别注意， 一个就是你应当躲避高大的建筑物 或者

15、物体，像树木、铁塔，或者是电线杆类似这些地方都要躲避开来。再有一点 就是要躲水体， 像有一些在水田里劳作， 或者在池塘里打鱼， 都要赶快要躲避水 体。除此之外要注意， 咱们一般出去的时候比方打伞， 或者是农民朋友扛着锄头、 铁锨，这些都要避免，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。如果没有，像刚才讲的小的水泵房，看瓜的小棚子，那些都是 架起来很高的， 也不要到那儿去躲避。 万一没有地方躲避怎么办？你就要两腿并 拢，就地蹲下。1.3.3 家用电器防雷的基本知识雷电是一种大气自然现象 ,若避雷不当 ,雷电能对人民的生命和财产造成危 害。在寻常百姓家 ,电视、电话、音响

16、、电脑、空调等已相当普遍。为免遭雷击 , 在雷雨天气条件下安全使用家用电器尤为重要。 影响家用电器安全的雷电有两种 基本形式 :一种是直击雷 ,第二种是感应雷。其中感应雷又是威胁家用电器安全的 主要雷电形式。 感应雷侵入家庭的主要通道为电源线、 电话线、 有线电视和无线 电视的馈线。当雷电感应作用于这些通道时 ,通道上就会产生很高的电磁脉冲 ,电 磁脉冲就会对电器设备造成危害。事实证明 ,许多家用电器对电磁脉冲都较为敏 感,当电磁场强度达 0. 03 GS 时就会使电器设备产生误动作 ,当电磁场强度达到 2. 4 GS 时电器设备就会被烧坏。目前，常被人们忽略的是感应雷入侵的第四个途径， 即家

17、用电器的安装未与 建筑物的外墙及柱子保持一定距离。 因为当住户所在的建筑物发生直击雷或侧击 雷时，强大的雷电流将沿着建筑物的外墙及柱子流入地下。 在这个过程中， 由于 建筑物的外墙或柱子有强大的雷电流流过， 便在周围的空间产生电场和磁场， 如 果家用电器与外墙或柱子靠得太近，则可能受到损坏。为了防止家用电器遭受雷击， 首先，建筑物应按防雷设计规范装设直击雷防 护设施，如避雷针、引下线和接地体，它们能把雷电流的大部分引入地下泄放； 其次，引入住宅的电源线、电话线、电视信号线均应屏蔽接地引入，这样部分雷 电流又会泄入地下。为确保安全，一般家庭需要安装三个避雷器： 单相电源避雷器、 电视机馈线 避雷

18、器和电话机避雷器。 避雷器的作用是对从线路上入侵的雷电电磁脉冲进行分 流限压，从而实现家用电器的安全。家用电器的安装位置应尽量离外墙或柱子远一点。 还要注意经常定期检查家用电器所共同使用的接地线，大多数家用电器的外壳几乎都与这条接地线相连， 其主要目的是对人身安全起保护作用。 当安装避雷器时，所有避雷器的接地都是 与这条接地线相连的，如果这条接地线松脱或断开，家用电器的外壳就可能带电， 避雷器也无法正常工作。在打雷的时候，如果看到闪电，立即就听到雷声，这说明雷电离你的住所很 近，这时所有的家用电器都要拔下插头，最好断开电源。对于电视机和电脑来说， 还要同时把有线电视信号线及网络连接线、电话线拔

19、下来。因为这两种电器最怕 雷击。冰箱空调也不可大意。对于金属外壳的家用电器，还要接上地线，防患于 未然。另外，由于电脑等超大规模集成电路灵敏度异常高， 即使在有电脑设施的建 筑物上安装了避雷装置，雷击所产生的电磁感应和静电感应， 仍会形成高电压冲 击波，使电子设备被击坏。所以雷雨天气，最好不要使用电脑。影响家用电器安全的主要原因是由于感应雷的侵入而引起。对于一个家庭来说，感应雷侵入主要有四条途径：供电线、电话线、有线电视或无线电视的馈线、 住房的外墙或柱子。市民拔下电源线后，如果没有一起拔下有线电视信号接线， 那么雷电电磁脉冲很可能通过该线直接进入家用电器，从而遭到损坏。如何才能确保家用电器免

20、遭雷击呢？(1)电源处防雷：我们可以通过在电源处加装微型避雷器或者放电间隙来达 到防入侵雷电波的目的。如图1-3所示，相线与零线之间装一只FYS - 0. 22kV氧化 锌无间隙避雷器，这不仅可以有效防雷，还能防止由于三相四线进户零线断线引起 中性点位移而产生的过电压危及人身和家用电器安全。目前，低压氧化锌避雷器 体积甚小，有的还将其埋入家用电器的插头里，使每一件家用电器都通过低压氧化 锌避雷器有可靠接地。相线零线图 1-14 家用电器系统防雷接线图(2) 电视机及其他家用电器防雷1) 有线电视机防雷：通过加装高压开关自动切断雷电从白色电缆和电源进 入电视机的途径来达到防雷击的目的， 与避雷器放电防雷有本质的区别， 它不用 接地线，可避免因接地不良造成引雷而入的问题。 它伴随电视机而工作， 一旦关 掉电视机能立即自动切断白色电缆和电源的进线。 该保护器设有延时保护， 启动 后半分钟内电视机不工作， 能自动切断外接天线和电源进线， 足以防止雷电从外 接天线和电源进入电视机。2) 无线电视机防雷：可以在天线处装保护间隙来防护直击雷，当雷电发生 时，雷电过电压首先击穿放电间隙， 雷电流经间隙而入地， 从而达到保护电视机 的目的，但应注意，该保护间隙应保证可靠接地。不管是那类电视机，雷雨时 , 应该关闭门窗 , 严防球形雷窜入室内，停止收 看电视 , 并且把天线