雷电危害的探究

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1、雷电危害的探究【摘要】雷电是严重威胁人类生命财产安全的一大自然灾害，要想科学地防御雷电灾害，减少或防止它对人类生命财产安全造成的威胁，必须认真研究雷电发生规律、雷电危害种类、雷电危害机理、雷击形式、雷暴天气成因及消散等问题。【关键词】雷电危害；问题；探究1・南阳雷电的发生规律南阳市位于河南省西南部，因地处伏牛山以南、汉水以北而得名。南接湖北，西连陕西，三面环山，中部平坦，素称“南阳盆地”，是一个相对独立的地理单元。总面积2.66万平方公里，山区、丘陵、平原各约占l/3o大部分地区平均雷暴日数在29天以上，最多可达到50天以上，为多雷暴活动区，每年都有因雷击而造成损失

2、和伤亡的事故发生。南阳雷暴活动的季节性特点较强，一年四季均可以出现，但最集中出现在夏季（6-8月份），夏季雷暴口数占全年雷暴口数的60%以上；其次出现在春季和秋季,约占年雷暴日数的20%和10%；冬季出现雷暴的机率较小，且一般多出现在2月份。南阳雷暴开始和结束的时间各县、各年之间的差异也很大。南阳雷暴最早出现的月份在1月份，而有的年份直到6月份才开始闻雷声。就多年平均而言，雷暴平均开始时间“山区早于平原，山区一般始于3月份，平原一般多始于4月份，雷暴结束时间平均在9月份和10月份。据气象资料统计我市最早雷暴初日出现在1月26日，最晚雷暴结束在12月210o由此可见，

3、我市雷暴在一年四季均可发生，只是在夏季特别集中，冬季较少而已。2•雷电危害种类雷电所造成的雷击具有极人的破坏性，全球平均每年因雷击灾害造成的损失在10亿美元以上，已成为国民经济发展的严重障碍。雷电灾害主要包括：⑴雷击造成人员伤亡，据不完全统计估算我国每年因雷击伤亡超过一万人，英中死亡3000人以上；⑵雷击是森林火灾的重要原因之一，不同地区的森林火灾冇30-70%是雷击造成的，雷击还同时破坏森林生态平衡；⑶即是有了接闪杆，雷击建筑物、军事设施、油库等恶性事故仍然频繁发生；⑷半个多世纪以来，雷击事故一直是电力部门最重要的灾祸z—,供电线路和设备都是雷电的袭击对象；⑸随着

4、通讯现代化技术的发展，雷电破坏计算机网络和通讯设施成为一种新的、快速增长的、破坏严重的灾害，尤其对邮电、电信、金融、宣传、广播、电视、教育和其他信息传播行业危害性更人；⑹雷电还威胁着航天、航空、火箭发射等事业。3•雷电危害机理3.1雷电的热效应和机械效应根据焦耳定律，闪电击中地面物之后，很大的雷电流要在很短时间内通过被击物，在雷电通道上产生局部瞬时高温，这就是强大的闪电电流通过被击的物体时产生的热效应。高达6000-10000°C的瞬时高温足以引起通道上的易燃物、树木和木结构因高温起火，即是小体积的金属物、薄金属板、粗大的钢管等也会被融化；另一方面因为高温产生的热量

5、來不及散发,导致被雷击物体内的水分剧烈蒸发变为蒸汽，蒸汽迅速膨胀产生的机械效应可以使树木劈裂。20世纪80年代以前的雷击灾害主要是闪电效应引起的，20世纪80年代以后，通讯、计算机、自动控制等技术飞速发展，雷电感应、高电位反击越来越突出，尤其是新型设备和产品（如大规模集成电路接口和模块）易遭雷击损害，归根到底，仍然是闪电的热效应和机械效惹的祸。3.2雷电的电动力效应从物理学知道，两根载流导体相互之间存在电磁力的作用，这就是电动力。由于雷电流的峰值很大，作用时间很短，它产生的电动力具有冲力特性，所以雷电的电动力效应有两种破坏性：一种情况是在建筑物的钢筋之间或引下线与接

6、地体的连接端采用金属绑扎，如因接触面锈蚀等原因产生电火花，对易燃易爆物品场所是十分危险的，所以这种情况下应当焊接施工；另一种情况是拐弯的导体或金属构件，如避雷引下线、避雷带、楼顶的各种金属构件等，在拐弯处将受到电动力作用，角度越小受到的电动力越人，在锐加情况下，有可能被电动力折断，所以，尽可能避免用直角或锐角，不得已情况下，用弧形转弯，即“软连接”，并用机械固定法固定。3.3雷电的冲击波效应闪电通道上的空气受热急剧膨胀，并以超声速度向四周扩散，使外围空气被强烈压缩形成“激波”，“激波”达到前后，空气的密度、温度、气压都发生突增突减，就像炸弹爆炸一样，使附近的建筑物、

7、构筑物遭破坏,人、畜遭受伤亡。它的强度与闪电电流大小密切相关。与“激波”相似，雷雨云放电后迅速收缩，云中形成稀疏区和压缩区，它向外传播形成次声波，次声波对人畜也有伤害作用。3.4雷电反击和雷电引入高电位雷电放电发生瞬间，雷电流会在接受直击雷的金属体？如接闪器、引下线、接地体或建筑物金属管道等导体?上产生很高的电位，而此时没有闪电电流通过的建筑物、管道、线路、人体、设备等与大地等电位连接，即是电力线路上的电压和雷电流产生的高电压相比也是微不足道的，当两者相距较近时，就可能发生放电，也叫闪络放电，这种现象就称为雷电反击。当雷击树木时，树木上的高电压与它附近的建筑物、