《雷電防護(hù)知識》PPT課件

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1、雷電及防護(hù)云南希普防雷工程有限公司2006年4月雷電雷電是一種大氣中的放電現(xiàn)象。雷擊是指：一部分帶電云層與另一部分帶異種電荷的云層，或者是帶電云層對大地之間的迅猛放電過程。這種迅猛放電過程產(chǎn)生強(qiáng)烈的閃光和巨響。雷電的產(chǎn)生在大氣層中，云層間或云和地之間的電位差增大達(dá)到一定程度時，即發(fā)生猛烈放電現(xiàn)象（閃電）。雷電的產(chǎn)生首先與大氣層中的云有關(guān)，如層積云、雨層云、積云、積雨云等，最重要的則是積雨云，氣象專業(yè)書中講的積雨云就是指雷雨云。雷電的產(chǎn)生在積雨云的生成與發(fā)展的同時，云體會帶有大量電荷，一般云體上部帶正電荷，中部和下部帶負(fù)電荷，底部又有一部分帶正電荷。有的區(qū)

2、域電位梯度大到每厘米幾千伏特，甚至上萬伏特時，才會有閃電發(fā)生。每次放電時的電流強(qiáng)度平均有2萬安培左右，放電時間很短，總的持續(xù)時間一般為0.2秒；個別的可達(dá)1.5秒。閃電有枝狀、球狀、片狀、條狀等多種形狀，但經(jīng)常見到的是枝狀閃電，其平均長度是2-3公里，也有可達(dá)20-30公里的。在閃電的同時，放電的路徑上空氣的溫度瞬息間可以增高幾萬度，空氣因急劇增熱而膨脹就會引起空氣的劇烈振動、沖擊、爆炸，產(chǎn)生強(qiáng)烈的雷鳴（打雷），亦稱雷暴。由于光速比聲速快，故先見閃電，后聞雷聲。雷暴在氣象學(xué)里，分鋒面雷暴、氣團(tuán)雷暴、對流性雷暴、平流性雷暴。2、雷（雨）云中電荷分布結(jié)構(gòu)受地

3、理位置影響（1）電荷分布狀況不相同；（2）集中區(qū)高度不相同；（3）溫度分布不相同；（4）云體尺寸大小不相同。1、感應(yīng)起電學(xué)說：雷（雨）云的起電機(jī)制1、感應(yīng)起電學(xué)說：水滴（也可能是冰晶、雹粒）在垂直大氣電場中感應(yīng)電荷，下端為正、上端為負(fù)，與大氣中上升的負(fù)離子的電荷中和，使水滴帶負(fù)電，形成雷（雨）云起電后的電荷分布。2、溫差起電學(xué)說：冰塊中同時存在氫離子（H+）和氫氧根離子（OH?），由于冰塊兩端溫度不同，會產(chǎn)生發(fā)生離子擴(kuò)散現(xiàn)象。氫離子質(zhì)量輕，擴(kuò)散快，冷端呈現(xiàn)帶正電。在對流氣流和重力的作用下，形成雷（雨）云起電后的電荷分布。雷（雨）云的起電機(jī)制破碎起電學(xué)說由

4、于大氣電場的感應(yīng)極化，大水滴下降時，受到氣流作用發(fā)生破碎形成許多小水滴和幾個較大水滴。小水滴帶負(fù)電，較大水滴帶正電。由于云中的電荷增多，大氣電場又增大，如此循環(huán)，形成雷（雨）云起電后的電荷分布。凍結(jié)起電學(xué)說云中冷水滴與雹粒接觸時，過冷水滴有了凝結(jié)核，發(fā)生相變，迅速變成冰。釋放的潛熱又使冰的外殼破裂成冰屑，冰屑帶正電隨氣流上升，較大的水滴帶負(fù)電留在原地或約下降，形成雷（雨）云起電后的電荷分布。雷（雨）云中部溫度在0~-100C，是過冷水滴最多的區(qū)域，所以中部負(fù)電荷較多。閃電及分類1、閃電：指雷（雨）云中不同部分之間聚集的電荷形成的電場（可達(dá)幾百萬伏/米），

5、把云內(nèi)或云外的大氣層擊穿，產(chǎn)生的強(qiáng)火花放電。按閃電方式分類（1）云內(nèi)閃電：帶電云層內(nèi)部擊穿放電。（2）云際閃電：一部分帶電的云層與另一部分帶異種電荷的云層之間的擊穿放電。（3）云地閃電：帶電的云層對大地之間的擊穿放電。按閃電形狀分類（1）線狀閃電：常發(fā)生在云地之間。（2）帶狀閃電：線狀閃電的特殊情形。（3）片狀閃電：發(fā)生在云際之間的線狀閃電的特殊情形。（4）聯(lián)珠閃電：強(qiáng)線狀閃電中偶爾出現(xiàn)的一種特殊現(xiàn)象。（5）球狀閃電：具有強(qiáng)烈的電磁效應(yīng)和穿透金屬能力，形如火球，也稱球閃或滾地雷。線狀閃電云內(nèi)閃電聯(lián)珠狀閃電球狀閃電雷電入侵途徑▲直擊雷▲雷電感應(yīng)▲雷電反擊▲

6、雷電波侵入▲雷擊電磁脈沖直擊雷及危害雷電直接擊在建筑物上，雷電放電的極高能量產(chǎn)生的電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力將對建筑物及其實施造成極大的損害。雷電感應(yīng)雷電放電時，在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花。雷電波侵入由于雷電對架空線路或金屬管道的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人身安全或損壞設(shè)備。雷擊電磁脈沖直接雷擊和附近雷擊所產(chǎn)生的強(qiáng)大的空間電磁脈沖。如果建筑物和金屬管線無防護(hù)，空間電磁脈沖將在連接的金屬管線上感應(yīng)產(chǎn)生雷電流，進(jìn)入建筑內(nèi)部，使建筑內(nèi)的某些部位電位升高，達(dá)到有害的數(shù)值，干擾甚至損壞電氣設(shè)備特別是信息設(shè)備。雷災(zāi)

7、新特點●受災(zāi)面大大擴(kuò)大從電力、建筑這兩個傳統(tǒng)領(lǐng)域擴(kuò)展到幾乎所有行業(yè)，特別是與高新技術(shù)關(guān)系最密切的領(lǐng)域，如航天航空、國防、郵電通信、計算機(jī)、電子工業(yè)、石油化工、金融證券等●空間范圍擴(kuò)大，從二維空間入侵變?yōu)槿S空間入侵除閃電直擊和過電壓波沿線傳輸外，空間閃電的脈沖電磁場可從三維空間入侵到任何角落，無孔不入地造成災(zāi)害，因而防雷工程已從防直擊雷、感應(yīng)雷進(jìn)入防雷電電磁脈沖（LEMP）●災(zāi)害的經(jīng)濟(jì)損失和危害程度大大增加雷電襲擊對象本身的直接經(jīng)濟(jì)損失有時并不太大，而由此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)損失和影響就難以估計?！癞a(chǎn)生上述特點的根本原因雷災(zāi)的主要對象已集中在微電子器件設(shè)備上。

8、雷電的本身并沒有變，而是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得人類社會的生產(chǎn)生活狀況變了。微電子技