淺析雷電形成原理及雷電災(zāi)害防御措施

藍(lán)衛(wèi)洲 李常博 李金光

摘要：隨著科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電源、通信廣播、航空航天、衛(wèi)星導(dǎo)航、雷達(dá)、國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域，雷電災(zāi)害越來(lái)越嚴(yán)重。所以，防雷的問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注。防雷是一個(gè)系統(tǒng)工程，一套完美的雷電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)包括外部防雷，感應(yīng)雷電保護(hù)和接地系統(tǒng)。雷聲的閃電是最嚴(yán)重的傷害事故原因，人員傷亡，閃電是由雷電引起的火災(zāi)，嚴(yán)重雷擊。因此，努力防雷減災(zāi)。

關(guān)鍵詞：雷電現(xiàn)象；雷電災(zāi)害；防御措施

雷電分為直擊雷、感應(yīng)雷和球雷。但無(wú)論是那種類(lèi)型的雷電，無(wú)不表現(xiàn)出超大幅值的電流和陡度，據(jù)筆者了解，雷電的電流幅值可達(dá)數(shù)十千安到數(shù)百千安，沖擊性強(qiáng)，產(chǎn)生的電壓對(duì)擊中目標(biāo)的破壞性極大。雷電的產(chǎn)生，往往會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸，破壞人類(lèi)生活、生產(chǎn)設(shè)備，直接導(dǎo)致人畜傷亡，甚至造成大規(guī)模停電等嚴(yán)重后果。因此，防雷工程技術(shù)的應(yīng)用研究具有很大程度的必要性。

一、 雷擊災(zāi)害的新特點(diǎn)

高科技被廣泛使用后，雷電災(zāi)害的特點(diǎn)有很大的不同，出現(xiàn)的新特性。如：（1）受影響的區(qū)域增加，從建筑、電力、其他行業(yè)這兩個(gè)行業(yè)，尤其是高科技的應(yīng)用更廣泛。如電信、計(jì)算機(jī)、航空航天、智能系統(tǒng)，等。（2）空間范圍擴(kuò)大了，雷電災(zāi)害的入侵到三維空間到二維空間。暴力雷電過(guò)電壓波沿管道傳播增加脈沖電磁場(chǎng)的空間，三維空間的形式在任何角落，無(wú)處不在的危險(xiǎn)。（3）雷擊損傷程度大大增強(qiáng)，雷電災(zāi)害的增加直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。（4）雷電災(zāi)害的對(duì)象主要集中在使用昂貴的電子產(chǎn)品或微機(jī)設(shè)備，毫無(wú)疑問(wèn)，智能建筑的主要對(duì)象違反將被閃電擊中。

因此，我們必須清楚地認(rèn)識(shí)到防雷工程的重要性，緊迫性和復(fù)雜性大大增加，和國(guó)防的雷聲從單一保護(hù)到保護(hù)系統(tǒng)，我們必須根據(jù)新的特點(diǎn)和站在新的高度熟悉和研究現(xiàn)代防雷技術(shù)，提高雷電災(zāi)害預(yù)防的綜合能力。

二、 防雷技術(shù)手段

2.1 搭接，或稱(chēng)為“均衡連接”、“等電位連接” 就是把各種金屬物用粗的銅導(dǎo)線(xiàn)焊接起來(lái)，或把它們直接焊接起來(lái)，以保證等電位。等電位連接是防雷措施中極為關(guān)鍵的一項(xiàng)。建筑，屋頂上開(kāi)始，一步一步開(kāi)始，現(xiàn)代高層建筑的頂部有各種金屬，包括各種天線(xiàn)、照明燈具、廣告牌、飾品，等等，都要與避雷針等滿(mǎn)足閃器等位。以下樓層同時(shí)也使每層潛力，走在建設(shè)不會(huì)有危險(xiǎn)，無(wú)論多高的金屬可能上升，像一只鳥(niǎo)站在高壓輸電線(xiàn)路，沒(méi)有電擊。同時(shí)，改善等電位連接，也可以消除由于電壓升高突然“計(jì)數(shù)器”現(xiàn)象，在微波站天線(xiàn)塔后經(jīng)常遇到被閃電擊中一樣。

2.2 傳導(dǎo)，避雷針設(shè)備是接地的金屬設(shè)備、高端高于建筑物的頂部，以吸引閃電，閃電一個(gè)強(qiáng)大的電流傳導(dǎo)到地球，從而防止雷電流的建筑。雖然避雷針保護(hù)建筑，但導(dǎo)游的土地線(xiàn)有一個(gè)巨大的電流，會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，可能損壞設(shè)備。所以這些措施必須在協(xié)會(huì)與其他措施防雷工作，是完全的。

三、防雷對(duì)策

3.1不同防雷等級(jí)雷電災(zāi)害的具體防御措施

一類(lèi)：采取措施防止直接雷擊，雷擊（電源）、防雷電波侵入措施（主要是弱電設(shè)備接地保護(hù)裝置）。二類(lèi)：直接雷擊預(yù)防措施，側(cè)面的雷聲和閃電。三類(lèi)：措施采取措施防止直接雷擊，雷擊（特別注意電源避雷器）的布局。

目前，大多數(shù)的避雷針結(jié)構(gòu)，防雷設(shè)施使用富蘭克林。其特點(diǎn)是使用高位置的下方雷云電場(chǎng)畸變，閃電本身，而不是受雷擊保護(hù)。傳統(tǒng)的避雷針已經(jīng)使用了200多年，為防止雷擊閃電一個(gè)好的影響。實(shí)踐證明，這種方法仍然是一個(gè)經(jīng)濟(jì)有效的手段。但是閃電放電是被動(dòng)的，它的保護(hù)范圍很小。和閃電現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)特性的人到目前為止還沒(méi)有完全理解和控制措施。因此，雷電防護(hù)科學(xué)來(lái)自世界各地的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種電子避雷器。氣象服務(wù)人員應(yīng)根據(jù)不同的場(chǎng)合、環(huán)境、地質(zhì)條件選擇不同的防雷設(shè)備。

3.2加強(qiáng)宣傳，提高雷電災(zāi)害防御的意識(shí)

加強(qiáng)防雷減災(zāi)宣傳工作，提高了解雷電災(zāi)害防御的重要性和必要性，增強(qiáng)全社會(huì)參與一次雷電的國(guó)防意識(shí)。我們必須堅(jiān)持預(yù)防和控制的政策“預(yù)防為主，結(jié)合”；根據(jù)導(dǎo)演的原則，誰(shuí)負(fù)責(zé)，從建筑，重建和擴(kuò)張，嚴(yán)格控制，從一般閃電危害源控制在最小范圍內(nèi)。

3.3雷電監(jiān)測(cè)與預(yù)警

雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警是使用高科技設(shè)備來(lái)確定雷電發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)，并預(yù)測(cè)預(yù)警防雷工程的現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)。進(jìn)入高科技的今天，國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展迅速，閃電的科學(xué)理解災(zāi)害監(jiān)測(cè)和預(yù)警和防御要求越來(lái)越廣泛。各級(jí)氣象主管機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有的閃電定位系統(tǒng)，多普勒雷達(dá)和其他設(shè)備，根據(jù)雷電災(zāi)害監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)，進(jìn)一步完善雷電災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)和發(fā)布系統(tǒng)，雷電預(yù)警信息及時(shí)向社區(qū)，使公眾在閃電預(yù)防，從而達(dá)到預(yù)防的目的，確保人民生命和財(cái)產(chǎn)安全。

結(jié)語(yǔ)

造成由于不同形式的雷電災(zāi)害防御措施也不同，雷電流的防雷工作主要有兩種，一種是建筑物防雷，防御直接雷擊，通過(guò)回答閃器天線(xiàn)饋線(xiàn)、接地裝置三部分組成，建筑的頂部安裝避雷針，避雷帶或閃器閃電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，等等，并通過(guò)引入線(xiàn)連接到接地裝置，達(dá)到保護(hù)的目的建筑從直接閃電，的金屬管道、金屬門(mén)窗在建筑，吊頂龍骨鉛連接，有效地保護(hù)建筑內(nèi)部的安全；信息系統(tǒng)防雷的防御雷電電磁脈沖，電氣線(xiàn)路、信號(hào)線(xiàn)路，和天饋線(xiàn)避雷器上的磨損，并通過(guò)引入線(xiàn)連接到接地裝置，所以，一旦有雷電流入侵，可以通過(guò)避雷器迅速排入地球，保護(hù)電子設(shè)備免受損害。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李繡東.全國(guó)雷電災(zāi)害統(tǒng)計(jì)分析[J].沙漠與綠洲氣象，2011，5（B8）：1-3.

[2] 梅衛(wèi)群，江燕如.建筑防雷工程與設(shè)計(jì)[M].2版.北京：氣象出版社，2006.

[3] 陳渭民.雷電學(xué)原理[M].2版.北京：氣象出版社，2006.

[4]尹輝海.雷擊電磁脈沖防護(hù)技術(shù)在智能大樓中的應(yīng)用[J].中國(guó)科技博覽，2011，（23）.