雷电的种类及危害培训课件

雷电的种类及危害培训课件CONTENTS目录01雷电的基本认知02雷电的分类（按成因与发生环境）03雷电的分类（按危害方式）04雷电的危害表现CONTENTS目录05雷电灾害的成因分析06雷电预警与防御措施07雷击事故应急处置01雷电的基本认知雷电的定义与自然现象特征雷电的科学定义

雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。产生雷电的条件是雷雨云中有积累并形成极性。雷电的形成源头

雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷风。闪电的能量特征

闪电的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站的输出功率。雷鸣的产生机理

放电过程中，由于闪电通道中温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。雷电的形成原理积雨云电荷分离雷电产生于对流发展旺盛的积雨云中，云内水滴、冰晶、霰粒等粒子在气流作用下碰撞、摩擦，导致电荷分离，通常云上部积累正电荷，中下部积累负电荷，底部可能存在小范围正电荷区，形成强大电场。放电条件与过程当云内或云地之间电位差达到空气击穿强度（约25-30kV/mm）时，引发放电现象。放电过程包括先导放电（微弱、不明显通道）、主放电（强烈发光、大电流释放，持续0.1-0.5ms）和余光放电（电流减小，持续30-50ms），伴随闪电和雷鸣。雷鸣产生机制主放电时闪电通道温度骤升至15000-20000℃，空气急剧膨胀，随后迅速冷却收缩，产生冲击波并转化为声波，形成雷鸣。由于光速远快于声速，故先见闪电后闻雷声。雷电的能量特征与参数

雷电流幅值雷电流幅值指主放电时冲击电流的最大值，可达数十至数百千安，雷电流幅值越大，出现的概率越小。据统计，我国超过40kA雷电流的概率约占50%，超过200kA的概率约占2%。

雷电流陡度雷电流陡度是指雷电流由零增长至最大幅值的变化率，波头时间通常为1～4μs，我国防雷设计中波头时间一般取2.6μs，陡度与雷电流幅值密切相关，对电气设备绝缘威胁极大。

雷电冲击过电压直击雷冲击过电压可达数万至数十万伏，计算公式为us=irs+ldi/dt（其中i为雷电流，rs为冲击接地电阻，l为雷电流通路电感）；感应雷冲击过电压在雷击点50m外时，可按uis=25imh/d计算（im为雷电流幅值，h为导线平均高度，d为水平距离）。

雷电的功率与能量雷电平均电流约20000A，电压约1亿至10亿伏特，一个中等强度雷暴功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站输出功率。一次雷电释放能量约5555度，全世界每秒约发生100次雷电，一年释放总电能约17.5亿千度。02雷电的分类（按成因与发生环境）热雷电的形成条件与特点01热雷电的定义热雷电是夏天午后常见的雷电类型，通常伴有暴雨或冰雹，形成快、持续时间短，一般为1～2小时。02形成的必要条件空气非常潮湿，水蒸气接近饱和；晴朗夏日地面受持久暴晒，近地面潮湿空气温度迅速升高；无风或小风导致空气湿度和温度分布不均匀。03高发区域特征多出现于内陆地带，尤其是山谷、盆地等地形区域，这些地方易满足其形成的气象和地形条件。04活动范围特点雷区长度通常不超过200～300km，宽度不超过几十千米，影响范围相对局限。锋雷电（冷锋与暖锋雷电）的特征

冷锋雷电的形成机制强大冷气流南下，像楔子插入暖湿空气下方，迫使暖湿空气抬升，水蒸气饱和形成雷云，是雷电中最强烈的一种。

冷锋雷电的活动范围与移动速度沿锋面形成数百千米长、20-60km宽的带形雷区，锋面移动速度每小时50-60km，最高可达每小时100km，常伴随暴雨，危害很大。

暖锋雷电的形成机制暖气流移动到冷空气地区，逐渐爬到冷空气上面，引发的雷电活动，其发生一般比冷锋雷缓和。

暖锋雷电的活动特点通常不会产生强烈的雷雨，相比冷锋雷电，其强度较弱，危害程度相对较低。地形雷电的形成与分布规律

01地形雷电的形成条件地形雷电一般出现于地形空旷地区，其形成与暖湿气流受到山地的抬升作用密切相关，这种抬升易形成对流不稳定，有利于雷暴云的形成。

02地形雷电的主要特点地形雷电规模相对较小，但发生比较频繁。其形成与自然界的地形以及气象条件有关，在特定地形影响下，空气湿度和温度不均匀，从而促使雷云形成并放电。

03地形雷电的分布规律从地域看，雷暴的频繁程度是山区大于平原、平原大于沙漠、陆地大于湖海。据有关部门观测，山区落雷密度通常高于平原地区。

04山区地形对落雷的影响山区落雷具有选择性，如土山或土壤电阻率较小的山坡，雷击点多发生在山顶，山腰次之；山中平地的落雷几率大于峡谷，因为峡谷较窄，不易曝晒和对流，缺乏形成雷电的条件。03雷电的分类（按危害方式）直击雷的放电过程与危害直击雷的放电阶段直击雷放电过程分为先导放电、主放电和余光三个阶段。先导放电是雷云向大地进展的不太光亮的放电；当先导放电接近大地时，发生从大地向雷云进展的极光亮的主放电；主放电后有微弱余光。直击雷的电流特性直击雷雷电流幅值可达数十至数百千安，平均约为20-30千安培，最大可达数百千安培；波头时间通常只有1-4μs，陡度大，具有冲击性强的特点。直击雷对人体的危害直击雷可在瞬间击伤击毙人畜。当人体被直接击中时，高达几万到十几万安培的雷电电流通过人体，会造成严重的电击伤害，甚至死亡。直击雷对物体的破坏直击雷产生的巨大电流和高温，可毁坏建筑物结构，导致房屋倒塌；使架空导线熔化，引发火灾；还会在雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压，可能导致接触电压或跨步电压触电事故。感应雷（静电感应与电磁感应）的危害机制静电感应雷的形成与危害当带电积云接近地面凸出物时，会在其顶部感应出大量异性电荷。当积云放电后，这些电荷失去束缚，以高压冲击波形式高速传播，可形成数万至数十万伏的感应过电压，引发电火花，导致电击、火灾或爆炸。电磁感应雷的产生与破坏雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场，使邻近导体感应出高电动势。这种电磁感应可损坏电子设备、通信系统，或使金属构件感应电流产生大量热量，引发火灾等危险。感应雷对电子设备的威胁感应雷产生的过电压和电磁脉冲，能通过电源线、信号线等侵入电气系统，造成设备绝缘击穿、电路损坏，尤其对计算机、通信设备等微电子设备危害显著，可能导致数据丢失或系统瘫痪。球形雷的特性与潜在风险

球形雷的物理特征球形雷通常呈现为直径10至40厘米的发光球体，颜色有橙红、紫色、蓝白等，甚至带有幽绿色光环，运动速度约为每秒1至2米。

球形雷的行为特点球形雷行为“诡异”，能悬停半空，沿电线或水管滑行，甚至穿透窗户、门缝等通道侵入室内，2014年山西省运城市曾发生球状闪电穿窗爆炸损坏计算机事件。

球形雷的潜在危害球形雷遇到人体或物体容易发生爆炸，可能造成人员伤亡、设备损坏，北宋《梦溪笔谈》中就有其穿透房屋、熔化银饰却不引燃木质漆器的记载。雷电侵入波的传播途径与影响雷电侵入波的定义雷电侵入波是指雷击在架空线路或空中金属管道上产生的冲击电压，沿线路或管道的两个方向迅速传播的雷电波，其传播速度可达3×108m/s。主要传播途径传播途径主要包括架空电力线路、通信线路、有线电视线、网络线以及金属管道（如水管、煤气管等），这些金属导体成为雷电波侵入室内的通道。对电气设备的影响雷电侵入波可毁坏电气设备的绝缘，使高压窜入低压系统，造成严重的触电事故，还可能导致设备内部电路受损，引发火灾或爆炸。对通信系统的危害侵入波会对通信设备和计算机信息系统等敏感设施造成干扰和破坏，导致通信中断、数据丢失，影响社会正常运转和生产活动。04雷电的危害表现对人体安全的危害（直接与间接雷击）

直接雷击：瞬间致命的能量冲击雷电直接击中人体时，高达数万至数十万安培的电流瞬间通过身体，产生数万度高温，可导致心跳骤停、严重烧伤甚至死亡。全球每年因雷击伤亡超过10000人。

接触电压：触摸导电体引发的二次伤害雷击高大物体（如树木、电杆）后，其金属部分会产生高电压。人体接触这些物体时，电流通过人体入地，造成接触电压触电，可能导致肌肉痉挛、呼吸停止。

旁侧闪击：空间击穿的间接危害雷击点附近空气被击穿，电流通过空气间隙击中附近人员，形成旁侧闪击。这种情况下，即使未直接接触雷击物体，也可能因空气导电而遭受电击伤害。

跨步电压：地面电位差的隐形威胁雷电流入地后，地面形成以雷击点为中心的电位分布。人两脚之间的距离越大，电位差越高，电流通过下肢造成跨步电压触电，严重时可导致心室颤动。对建筑物与基础设施的破坏

直击雷对建筑物结构的破坏直击雷产生的巨大雷电流（可达数十至数百千安）通过建筑物时，瞬间高温（可达20000℃）可熔化金属构件，导致建筑结构开裂、倒塌，甚至引发火灾。

感应雷对电气系统的损害感应雷（包括静电感应和电磁感应）可在建筑物内导线、金属管道上产生数万至数十万伏的过电压，损坏供电系统、通信设备及电子设备，造成短路或设备烧毁。

雷电侵入波对内部设施的威胁雷电侵入波沿架空线路或金属管道传播，侵入建筑物内部，破坏电气设备绝缘，导致高压窜入低压系统，引发设备故障、火灾或触电事故。

机械效应与二次灾害雷电通道中空气剧烈膨胀产生的冲击波，可使建筑物门窗破碎、墙体开裂；同时，雷击引发的火灾可能蔓延至周边设施，造成更大范围的财产损失。对电气设备与电子系统的影响

直击雷对电力设施的破坏直击雷产生的强大电流可达数十至数百千安，会直接烧毁变压器、断路器等电力设备绝缘，导致线路熔断或电杆劈裂，引发大规模停电事故。

感应雷对电子设备的干扰电磁感应雷在导体上产生的高电动势可达几万至几十万伏，会干扰通信系统、计算机信息系统等敏感电子设备，造成数据丢失或设备故障。

雷电侵入波的线路传播危害雷电侵入波沿架空线路或金属管道传播，冲击电压可达数百万伏，会损坏建筑物内电气系统，导致高压窜入低压，引发设备烧毁或触电风险。

静电感应导致的二次放电雷云静电感应使金属设施积累大量电荷，放电时产生的高压冲击波可能引发电火花，导致易燃物燃烧或爆炸，威胁油库、加油站等场所安全。引发火灾与爆炸的风险

直击雷的热效应引燃直击雷产生的高温可达20000℃，能瞬间熔化金属、引燃易燃物，如雷击树木引发森林火灾，或击中油罐等设施导致爆炸。

感应雷的电火花引爆感应雷在金属导体上感应出高电压，产生的电火花可点燃周围的可燃气体或粉尘，如加油站、化工场所因感应雷火花引发爆炸事故。

雷电波侵入损坏电气设备雷电侵入波沿线路或管道传播，损坏电气设备绝缘，短路产生的电弧可能引燃设备内部可燃物，造成电气火灾，影响供配电系统安全。05雷电灾害的成因分析气候因素对雷电活动的影响

温度与湿度的驱动作用高温促使地面潮湿空气快速上升，与高空冷空气剧烈对流，为雷云电荷分离提供能量；高湿度环境（如饱和水蒸气）是热雷电形成的必要条件，水汽凝结过程伴随电荷积累。

气流运动与锋面活动冷暖空气交汇形成的锋面（冷锋、暖锋）会强迫空气抬升，引发强烈对流，其中冷锋雷因冷气流楔入暖湿空气下方，常伴随暴雨，是破坏力最强的雷电类型之一。

地理环境的强化效应山地地形通过抬升暖湿气流，增加对流不稳定性，易形成地形雷电；山谷、盆地等地形因风力较小，导致空气温湿度分布不均，为局部雷暴云生成提供条件。

季节与时间分布规律雷电活动具有显著季节性，我国雷暴高峰集中在夏季（7-8月），每日14-22时为高发时段，此时地表温度最高，对流运动最为旺盛，符合热雷电形成的气象条件。地形与地理条件的作用

地形对雷云形成的影响暖湿气流受到山地的抬升作用，容易形成对流不稳定，有利于雷暴云的形成，海拔高的地区比海拔低的地区更容易遭受雷电的侵袭。

地质条件与落雷选择性大片土壤电阻率较大时，局部电阻率小的地方容易落雷；土壤电阻率突变的地方，如岩石与土壤、山坡与稻田的交界面最易受雷击；地下埋有导电矿藏（金属矿、盐矿）的地区及地下水位高、矿泉、山河沟、地下水出口处容易落雷。

不同地形的落雷几率差异山中平地的落雷几率大于峡谷；土山或土壤电阻率较小的山坡，雷击点多发生在山顶，山腰次之；岩石山或土壤电阻率较大的山坡，雷击点多发生在山脚，山腰次之。

地域与风向对雷电分布的影响雷暴走廊与风向一致，风口或顺风的河谷容易落雷；山的东坡、南坡多于山的北坡、西北坡，因海洋潮湿空气从东南进入大陆后，经曝晒闷热遇山抬升而出现雷雨。承灾体易损性分析

01人口与财产集中程度从灾害学角度，承灾体易损性指可能受到雷电灾害威胁的人员、物体和财产的伤害或损失程度。一个地区人口和财产越集中，易损性越高，雷电灾害风险就越大，可能遭受的潜在损失也越大。

02电子设备与基础设施敏感性随着微电子器件和信息技术应用的普及，电子设备对雷电电磁脉冲（LEMP）等感应危害极为敏感。通信系统、计算机信息系统、电力设施等一旦遭受雷击，可能导致系统中断、设备损坏，造成严重经济损失。

03安全意识与防御措施民众对雷电灾害的成因、防范救助方法不了解，在雷电发生时不能及时采取正确方法躲避，会增加自身易损性。缺乏完善防雷装置的建筑物和设施，其抵御雷电危害的能力较弱，易成为雷电灾害的承灾体。安全意识薄弱的危害防灾知识匮乏导致错误避险民众对雷电灾害的成因、防范救助方法不了解，在雷电发生时不能及时采取正确方法躲避，反而引雷上身。例如，在户外空旷处进入孤立的棚屋、岗亭等危险区域避雨。忽视预警信息引发安全风险对气象部门发布的雷电预警信号重视不足，未能根据黄色、橙色、红色等不同预警级别及时调整活动安排，仍进行户外作业或活动，增加了遭受雷击的可能性。日常行为习惯暗藏雷击隐患在雷雨天气仍使用固定电话和移动电话、靠近潮湿墙壁和金属支杆、在水面和水边停留等行为，均因安全意识薄弱而将自己置于雷电危害的高风险中。应急处置能力不足加剧后果当发生雷击事故时，由于缺乏正确的急救知识，不能对伤者进行及时有效的现场抢救，如口对口人工呼吸和心外按摩等，可能导致原本可挽救的生命因延误救治而丧失。06雷电预警与防御措施雷电预警信号的分级与解读

黄色预警信号6小时内可能发生雷电活动，可能造成雷电灾害事故。需密切关注天气，避免露天集会。

橙色预警信号2小时内雷电活动可能性很大，或已受影响且可能持续，出现雷电灾害事故的可能性比较大。应停止户外生产活动并远离孤立物体。

红色预警信号2小时内雷电活动可能性极高或已强烈发生且可能持续，出现雷电灾害事故的可能性极大。非必要不外出，在室内也要注意远离金属门窗等。

地方特色预警（以北京为例）北京市增设蓝色预警，标准为3小时内可能发生雷电活动，伴有短时大风或小冰雹，提醒公众暂停登山、游泳等户外活动并做好避险准备。室内防雷的关键要点

关闭门窗，远离金属物体雷电天气应注意关闭门窗，防止球形雷侵入。室内人员需远离门窗、水管、煤气管等金属物体，避免因接触电压导致触电。切断电器电源，拔掉插头关闭家用电器并拔掉电源插头，防止雷电通过电源线入侵损坏设备。同时，不要使用太阳能热水器洗澡，避免热水管道导电风险。避免接触金属线缆与通讯设备拔掉电话线、有线电视线、网络线等进出室内的金属线缆，不要使用固定电话和移动电话，防止感应雷通过线路传导。保持室内干燥，不接触湿地室内地面要保持干燥，避免电器的金属管线接触湿地，以防发生导电伤人事故。不要出去收晾晒在铁丝上的衣物，晾衣铁丝也不要拉进室内。室外防雷的正确方法

迅速躲避至安全场所雷电发生时，应尽快躲到有遮蔽的安全建筑物内，远离建筑外露的水管、煤气管等金属物体及电力设施。不宜进入孤立的棚屋、岗亭等。

远离高耸孤立物体不要站在大树、高塔、广告牌下躲雨，若万不得已，须与树干等保持3米距离，下蹲并双腿靠拢。远离潮湿的墙壁、金属支杆。

避免接触金属物品雷雨天气不要骑自行车、摩托车或开拖拉机，不要把锄头等带金属的东西扛在肩上，女士最好取下头上佩带的金属发夹等物件。

保持安全姿势与距离不要几个人拥挤成堆，人与人不要相互接触，以防电流互相传导。在空旷场地不宜打伞，不宜进行户外球类运动，不宜在水面和水边停留。防雷装置的种类与作用01接闪器：直击雷的第一道防线接闪器包括避雷针、避雷线、避雷网和避雷带，通过高出被保护物的突出地位，将雷电引向自身，再经引下线和接地装置将雷电流泄入大地，保护被保护物免受直击雷侵害。02避雷器：电力系统的安全屏障避雷器并联在被保护设备或设施上，当出现雷击过电压时，装置与地由绝缘变成导通并击穿放电，将雷电流或过电压引入大地，保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏。03引下线：雷电流的传导通道引下线是用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体，需满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求，确保雷电流安全传导。04接地装置：雷电流的最终归宿接地装置将雷电流安全泄入大地，降低雷击点的对地电压，避免接触电压和跨步电压造成的触电事故，是防雷系统不可或缺的组成部分。05电源防雷器：电子设备的电力卫士正确安装电源防雷器，可将设备因雷击导致电源损坏的机会减少到接近零，保障系统不间断连续运行，减少建筑物因雷击引发电源火警的机会。06视频防雷器：监控系统的信号保镖视频防雷器安装于视频传输线的两端（前后端），能有效保护摄像机、球机、矩阵、数字录像机、监视器等监控设备不受雷电的破坏。07雷击事故应急处置雷击伤害的急救原则

确保现场安全，避免二次雷击在接触伤者前，需确认周围环境安全，远离高耸物体、金属设施及积水区域，避免自身遭受雷击。

判断意识与呼吸，立即呼救检查伤者是否有意识、呼吸及心跳。如无意识或呼吸心跳停止，立即拨打急救电话（如120）并启动心肺复苏。

实施心肺复苏（CPR）关键措施对无呼吸或呼吸微弱者，立即进行胸外按压（频率100-120次/分钟）和人工呼吸（按压与呼吸比30:2），直至