crazy 发表于 2010-7-13 15:39:43

闪电的各种效应与成灾

一、闪电对人体的生理效应

    雷灾的最主要一种就是对人的伤害,可以使人的心脏停止供血,可以使人 呼吸停止、对神经系统的影响,闪电的热效应造成皮肤灼伤等。

二、闪电的电动力效应

    由于雷电流的峰值很大,作用时间短,产生的电动力具有冲力的特性。

三、闪电的光辐射效应

    闪电的强大电流,使得闪电通道内的气体分子和原子被激发到高能级,从而产生光辐射。

四、闪电的冲击波效应

    闪电回击通道的初始平均温度和气压均很高,它的巨大的瞬时功率很高,所以产生爆炸式的冲击波。在强闪电时,在闪电回击通道附近几cm至几m范围,初始时P-P可达到10hpa数量级。

五、闪电的热效应和机械效应

    闪电击中地面物,闪电电流产生焦耳-楞次热效应,虽然电流峰值很高,但作用时间很短,只能产生局部瞬时高温,可以使较小体积的金属熔化。有些闪电的半峰值时间较大,则容易造成树林或木结构物的高温燃烧起火。另一种情况是闪电流过击中物的途径中,物体的焦耳楞次热导致 体内的水份剧烈蒸发,产生气体,气体膨胀的机械作用可使树木劈裂,房屋破坏,器物的爆裂、爆炸等。 闪电的热效应和机械效应造成的灾祸仍非常严重,不容轻视,许多新技术设备受损,特别是微电子技术的产品,如大规模和超大规模集成电路接口和模块的损坏,归根到底,仍是闪电电流的热效应所致。

六、闪电电流产生的高电压

    20世纪之后由于电力和电信事业的迅猛发展,架空导线的大范围布设,闪电电流产生的高压的成灾概率极大地增长,它直接导致电气设备的损坏、人身事故。而且这种高压产生的电火花造成可燃性气体的爆炸起火,其灾祸面迅速扩大,有些还是避雷针的设置不妥造成的。因此闪电的这一物理效应已成为现代防雷工作特别重视的对象了,不容许对它有丝毫的疏忽大意,下面介绍几种具体情况。 接触电压和跨步电压.闪电沿大树或金属架空物或避雷针引下线入地时,都会使流经的途径产生电位降,这是由欧姆定律所决定的.因此这些物体的各部位相对于大地均有瞬时的高电压,其值决定于闪电电流和这些部位与大地之间的电阻。当人的手或身体任何部位与它们接触时,身体的接触点与站在地面上的双脚之间就有高电压,这个电压就称为接触电压。
  1.在闪电已流入地下时,闪电在地表之下流动时,大地的电阻同样要产生电位降,闪电入地点的电位最高(如果雷电流是正的),远处雷电流几乎为0的这些地方,电位最低,即工程上所谓的零电位。人的两腿分开站着,两脚之间就 有电城市,这种电压也可以产生雷击,甚至可以致命。
  2.所谓的"跨步电压"是指地面相距0.8m两点间的电压。
  3.闪电电流产生的极高电位对建筑物或仪器设备的"反击"现象,闪电电流在引下线、接地体或建筑物的金属管道等导体上产生非常高的电压,而没有闪电电流过的建筑物、室内的管道、线路、设备或人体仍保持与大地等电位,即使是一些电力系统的供电路,也只是几百伏的数量级的电压,这与闪电通过的导线或防雷地线上呈现的几千、几万甚至几十万伏的高电压相比,都是微不足道,因此两者之间就有可能发生闪络放电,如果两者的间距不够大的话。由于各种电器都要接安全地线,电子 仪器、计算机均要接信号地线,这些地线与防雷地线常靠近埋设,因此闪电电流在防雷地线上的高电压就可能对其它地线"反击"而导通,于是这些设备的地线反而成为电压很高的高压端,它与电源之间的电势相对关系反转,两者间的高电压足以击穿各种电子元器件。这种"反击"不仅损坏电器和电子设备,也会使各种室内金属管线带上高电压而造成人身事故。此外它产生的闪络、电火花或电弧还会导致火灾!

现代防雷的原则和技术措施

  防雷保护对象:
  建筑物(构筑物)、设备、和人,三者统筹兼顾。 现代防雷的原则是:必须尊重科学,从实际出发,因地制宜,既重视防雷规范的原则,又要有一定的灵活性。这种灵活性主要是考虑经济上的最优选择而又是符合科学的。
  现代防雷的技术原则:
  1.强调全方位防护,综合治理,层层设防,把防雷看作是一个系统工程。这是由于雷电的危害作用无孔不入,在整个空间范围侵袭微电子设备,最难设防。
  2.防雷技术必须强调科学性、经济实用和耐久可靠这三个原则。
  现代防雷技术措施:
  现代防雷技术措施简单地归结为A B C D E G S 七个字,即Avoiding、 Bonding、Conducting、Dividing、Eliminating、Grounding and Shielding。中文意思是"躲"、"等电位连结"、"传导"、"分流"、"消雷"、"接地"和"屏蔽"。
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