摘 要：近些年來，隨著高層建筑物的不斷涌現(xiàn)及弱電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，雷電災(zāi)害愈演愈烈。尤其是在夏季，各地區(qū)雷電發(fā)生頻率更是居高不下，不僅會(huì)損失電子設(shè)備、中斷通訊，損毀建筑物，甚至還會(huì)嚴(yán)重威脅到人身安全，由此造成的影響及損失不可估量。因此，掌握雷電的形成機(jī)理及危害，并在此基礎(chǔ)上提出現(xiàn)代防雷技術(shù)措施，對(duì)于盡可能減少雷電造成的影響及損失，進(jìn)而保障人們的日常生產(chǎn)生活安全等具有重要意義。

關(guān)鍵詞：雷電;形成;危害;現(xiàn)代防雷技術(shù)

雷電作為自然界中的一種常見的放電現(xiàn)象，是聯(lián)合國公布的最為嚴(yán)重的十大自然災(zāi)害之一。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界平均每分鐘都會(huì)發(fā)生2000次雷暴過程，全球每年由雷擊造成的爆炸、火災(zāi)等事故發(fā)生率較高，雷擊造成的人員傷亡數(shù)量在1萬人以上。鄭州市位于華北平原南部及河南省的中部偏北地區(qū)，境內(nèi)包括平原、山地與丘陵等多種地貌類型。鄭州市地處北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，在氣候、地形的影響下導(dǎo)致該地區(qū)雷電災(zāi)害頻發(fā)，且由雷擊造成的危害及影響也相當(dāng)嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鄭州市年平均雷暴日為22.6d，且雷電主要集中在每年夏季的6～8月份，大約占到全年總雷暴日數(shù)的77.7%，以7月份雷電發(fā)生頻率最高，占到夏季雷電總?cè)諗?shù)的45.4%，占到全年總?cè)諗?shù)的35.2%。近些年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與信息技術(shù)的快速發(fā)展、城市高層、智能化建筑物的顯著增多，由雷電造成的影響及危害越來越不容忽視?；诖耍疚闹攸c(diǎn)探討了雷電的形成、危害及現(xiàn)代防雷技術(shù)，以切實(shí)保障人們的生產(chǎn)、生活安全。

一、雷電的形成

雷電指的是云內(nèi)、云與大地或云與云之間產(chǎn)生的一種常見的放電現(xiàn)象。夏季午后受到太陽輻射的影響，近地層的空氣溫度將會(huì)明顯升高，空氣密度會(huì)有所下降，與此同時(shí)將會(huì)產(chǎn)生一定的上升運(yùn)動(dòng)。水汽在上升過程中將會(huì)不斷冷卻進(jìn)而凝結(jié)成為小水滴或冰晶粒子，最終形成云團(tuán)。然而此時(shí)由于上層的空氣密度較大而逐漸下沉，在上下氣流的摩擦與碰撞作用下，水滴與冰晶將會(huì)分別帶有正、負(fù)兩種電荷。通常情況下，云的上層為正電荷，云的底層為負(fù)電荷，待正負(fù)電荷聚集到一定程度后將會(huì)產(chǎn)生一定的電位差，一旦電位差較大時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象，即形成雷電天氣過程。雷電電荷經(jīng)過放電往往會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的雷電流，并擊穿空氣，進(jìn)而形成一個(gè)放電通道，這一過程中出現(xiàn)的強(qiáng)烈閃光即為閃電。由于放電過程中的溫度較高，甚至能達(dá)到2000℃，空氣在熱力作用下會(huì)快速膨脹，在此過程中還會(huì)產(chǎn)生爆炸的沖擊波，由此產(chǎn)生的聲音即為雷聲。

二、雷電的分類及危害

（一）直擊雷及其危害

直擊雷即為地面隆起物與帶電云層之間產(chǎn)生的放電現(xiàn)象。直擊雷具有較強(qiáng)的殺傷力，能夠在瞬間使人畜斃命。另外，直擊雷發(fā)生時(shí)往往伴隨有放電現(xiàn)象，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電壓，直接對(duì)地面發(fā)電機(jī)與電力設(shè)施產(chǎn)生嚴(yán)重危害，甚至還會(huì)出現(xiàn)大面積的停電事故。除此之外，雷電擊中物體時(shí)還會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較高的熱量，并導(dǎo)致物體的溫度顯著上升，甚至還會(huì)導(dǎo)致金屬物體出現(xiàn)熔化。在雷電的沖擊作用下，云層攜帶的電荷極易進(jìn)入到建筑物，再加上溫度較高極易導(dǎo)致建筑物內(nèi)部的線路出現(xiàn)短路，嚴(yán)重影響建筑物內(nèi)部的日?；顒?dòng)，甚至引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故，對(duì)建筑物及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

（二）雷電感應(yīng)及其危害

電磁感應(yīng)與靜電感應(yīng)是最為常見的兩種雷電感應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)帶有大量電荷的云層與地表某凸起物距離比較近時(shí)，受到電荷相互作用的影響，地面凸起物的頂部往往會(huì)積聚大量與云層相異的電荷。帶電云層放電時(shí)，地面凸起物頂部的電荷往往會(huì)掙脫異性電荷的束縛而沿著凸起物快速傳播。而且在此過程中，雷電會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)，并在地面凸出物周圍的金屬導(dǎo)體的表面產(chǎn)生較高的電壓，此時(shí)一旦人畜或電氣設(shè)備與金屬物體相互接觸時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生二次放電，不僅會(huì)嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至還會(huì)危及人畜的生命安全。

（三）球形雷及其危害

球形雷即雷電以球狀或橢球狀進(jìn)行傳播的一種現(xiàn)象，球形雷發(fā)生時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生較亮的白光或紅光。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，球形雷的傳播速度大約為2m/s。球形雷往往“無孔不入”，能夠通過窗戶、煙囪、門等多種途徑進(jìn)入到室內(nèi)，進(jìn)而嚴(yán)重?fù)p壞建筑物，甚至危及生命。

（四）侵入波及其危害

侵入波指的是雷電擊中建筑物、輸電線路等金屬材料，在此過程中往往會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電壓、電流，并沿著金屬材質(zhì)管道或輸電線路等途徑快速傳播，進(jìn)而嚴(yán)重?fù)p壞輸電線路及用電器。雷電侵入波是發(fā)生頻率較高且危害比較嚴(yán)重的雷擊形式之一。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷電侵入波引起的雷擊事故占到低壓天氣系統(tǒng)雷擊事故總數(shù)的70%以上，嚴(yán)重甚至還會(huì)出現(xiàn)人員傷亡。

三、現(xiàn)代防雷技術(shù)

（一）躲避

若無法做好雷電災(zāi)害的防護(hù)工作，在雷雨災(zāi)害來臨之前應(yīng)當(dāng)及時(shí)將家用電器、精密電子設(shè)備等設(shè)備關(guān)閉，并及時(shí)拔掉電源插頭，進(jìn)而斷開電器設(shè)備與外界網(wǎng)絡(luò)線之間的相互連接。另外，還應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一套比較完善的雷電探測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，以確保有效躲避雷電災(zāi)害，進(jìn)而最大限度地減少雷電災(zāi)害造成的影響及損失。

（二）引流入地

引流入地是指在建筑物內(nèi)外相連的網(wǎng)線、電線等傳輸設(shè)備、接地線等上安裝有效地避雷泄流裝置。在無雷電時(shí)此種裝置不會(huì)影響到傳導(dǎo)線路。一旦出現(xiàn)有直擊雷或感應(yīng)雷電時(shí)，由雷電產(chǎn)生的電波往往會(huì)沿著上述導(dǎo)體進(jìn)入到室內(nèi)。為防止室內(nèi)物體遭受損壞，避雷裝置將會(huì)充分發(fā)揮作用，導(dǎo)致電阻明顯下降，并使整個(gè)線路位于短路狀態(tài)，既能夠?qū)﹂W電進(jìn)行有效分流，還能將雷電流引入大地，進(jìn)而保障室內(nèi)設(shè)備的安全性。

（三）均衡連接

均衡連接也被稱為搭接或等電位連接，既能夠有效避免產(chǎn)生雷電高電位反擊現(xiàn)象，還能保障導(dǎo)體閃絡(luò)過程中的安全性。閃電電源屬于一個(gè)電流波，往往由防雷裝置為雷電流提供多種低阻抗通道。因此，應(yīng)當(dāng)使用粗導(dǎo)線將閃電流流通部位與各金屬物之間相互焊接，以確保等電位。一旦有閃電通過時(shí)，各個(gè)位置處的電位能夠同時(shí)增加。就高樓而言，通?？梢允褂靡戮€、避雷針等防雷裝置作為閃電通道，每間隔一段距離在大樓上設(shè)置一個(gè)均壓環(huán)，并將該均壓環(huán)與引下線之間進(jìn)行等電位連接，直至其與地極相互連接為止。通常情況下建筑結(jié)構(gòu)的接地電阻位于20～30Ω之間。

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作者簡(jiǎn)介：李雷茹（1970-）男，漢族，河南洛陽人，大專學(xué)歷，助理工程師，從事防雷工作。