浅析雷电的危害及其防治措施

　　摘要随着社会的发展，人们对微电子设备的广泛应用，雷电对其构成的危害严重，一旦雷电灾害，轻则造成机器损坏，重则造成网络瘫痪、重要数据丢失，甚至造成人身伤亡。由于全球气温变暖，雷电的强度也在逐年增强，雷电灾害也逐年上升，雷电的巨大破坏力，给人类社会带来惨重的灾难，它极大地影响着地球上的生物和人类。因此，只有认真做好雷电防御工作，才能把雷电灾害降到最低点，更好地保护人民的生命财产安全，促进社会经济的持续发展。本文主要是对雷电的危害进行分析给出一系列防治措施。
　　关键字:雷电危害,防治措施
　　
　　1前言
　　随着高层建筑的不断涌现和电子信息系统的广泛应用，雷电灾害也日益成为人们日常生活中的重要危害之一。雷电是自然界中一种常见的放电现象。关于雷电的产生有多种解释理论，通常我们认为由于大气中热空气上升，与高空冷空气产生摩擦，从而形成了带有正负电荷的小水滴。当正负电荷累积达到一定的电荷值时，会在带有不同极性的云团之间以及云团对地之间形成强大的电场，从而产生云团对云团和云团对地的放电过程，这就是通常所说的闪电和响雷。具体来说，冰晶的摩擦、雨滴的破碎、水滴的冻结、云体的碰撞等均可使云粒子起电。一般云的顶部带正电，底部带负电，两种极性不同的电荷会使云的内部或云与地之间形成强电场，瞬间剧烈放电爆发出强大的电火花，也就是我们看到的闪电。在闪电通道中，电流极强，温度可骤升至2万摄氏度，气压突增，空气剧烈膨胀，人们便会听到爆炸似的声波振荡，这就是雷声。
　　2、雷电危害的种类
　　雷击的危害主要有三方面：第一是直击雷。是指雷云对大地某点发生的强烈放电。它可以直接击中设备，雷电击中架空线，如电力线，电话线等。雷电流便沿着导线进入设备，从而造成损坏。第二是雷电感应。它可以分为静电感应及电磁感应。当带电雷云(一般带负电)出现在导线上空时，由于静电感应作用，导线上束缚了大量的相反电荷。一旦雷云对某目标放电，雷云上的负电荷便瞬间消失，此时导线上的大量正电荷依然存在，并以雷电波的形式沿着导线经设备入地，引起设备损坏。当雷电流沿着导体流入大地时，由于频率高，强度大，在导体的附近便产生很强的交变电磁场，如果设备在这个场中，便会感应出很高的电压，以致损坏。对于灵敏的电子设备，尤需注意。第三是地电位提高。当10kA的雷电流通过下导体入地时，我们假设接地电阻为10Ω，根据欧姆定律，我们可知在入地点A处电压为100kV.因A点与B、C、D点相连，所以这几点电压都为100kV.而E点接地，其电压值为0，设备的D点与E点间有100kV的电压差，足以将设备损坏。据有关统计表明：直击雷的损坏仅占15%，感应雷与地电位提高的损坏占85%.目前，直击雷造成的灾害已明显减少，而随着城市经济的发展，雷电感应和雷电波侵入造成的危害却大大增加。一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的雷电感应和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及联网微机等弱电设备。
　　3雷电的危害
　　雷电给人类带来的灾害是巨大的。雷电顷刻之间会造成人身伤亡，会引起火灾，会破坏供电系统，会击毁建（构）筑物，会由雷电感应出强大的电磁脉冲，造成各种电子设备的损坏。雷电灾害每年给全球造成的经济损失难以估量。雷电对人体的伤害，有电流的直接作用和超压或动力作用，以及高温作用。当人遭受雷电击的一瞬间，电流迅速通过人体，重者可导致心跳、呼吸停止，脑组织缺氧而死亡。另外，雷击时产生的是火花，也会造成不同程度的皮肤烧灼伤。雷电击伤，亦可使人体出现树枝状雷击纹，表皮剥脱，皮内出血，也能造成耳鼓膜或内脏破裂等。就中国而言，中国是一个自然灾害多发的国家，跟地理位置有着不可分割的关系，雷电灾害在中国也有不少，最为严重的是广东省以南的地区，东莞、深圳、惠州一带的雷电自然灾害已经达到世界之最，这些地方也是因为大气层位置比较偏低所造成的影响。纽约是雷电灾害最多的地区在近几年更是明显加强，我国的东莞近最为严重，雷电所带来的经济亏损在夏季5-8月之间，东莞当季的GDP比例亏损度接近6%，上千万的经济亏损，也是一大严重的自然灾害多发区域。多起雷电伤人事件在东莞地区每年都会发生，达到了全世界雷击人事件最频繁，最多的地区。在中国，乃至全世界的雷电受灾重区之一。
　　4、雷电伤人的几种方式
　　雷电对人的伤害方式，归纳起来有四种形式，即：直接雷击、接触电压、旁侧闪击和跨步电压。雷电对人的危害与普通高压线路危害类似，只是危害程度更严重，因此一旦发生这种情况，要立即对伤者进行抢救。人被雷击中后，雷电电流通过人体泄放到大地是一个很短暂的过程，伤者身上是不带电的，这时不必担心施救者被电击。急救措施也类似于被电击后的急救方法，将伤者平躺在地，在进行口对口的人工呼吸，同时要做心外按摩。另外，要立即呼叫急救中心，由专业人员对受伤者进行有效的处置和抢救。
　　5预防雷击事故措施
　　
　　（1）针对上面的危害种类，在防御时也要具有针对性，如防避直击雷通常都是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网或金属物件作为接闪器。而防避球形雷则最好在雷雨天不要打开门窗，并在烟囱、通风管道等空气流动处装上网眼不大于4平方厘米，粗约2毫米～2.5毫米的金属保护网，然后作良好接地。
　　（2）为了避免或减少雷击事故的发生，保证人畜及建筑物的安全，对建筑物而言，首先把好建筑设计第一关，按建筑物的功能综合考虑防雷避雷设施，特别要考虑清理到室外附加在屋顶上的霓虹灯、广告牌、金属旗杆、微波塔及共用天线等潜在的不安全因素；其次把好施工质量检查监督及竣工关，严格按照国家规定的标准验收建筑物的避雷设施。对共用天线、居民住宅楼的总电源、电子计算机网络用户以及架空电话线用户等应加装专用避雷器，并在每年雷雨季节到来之前，对这些避雷装置进行一次安全性能检测维修。对于个人和家庭而言，首先要多了解防雷知识，增强防雷意识，积极采取预防措施，避免雷电击伤人。其次，要用自已已掌握到的防雷知识，宣传教育身边的人；雷雨期内，在野外行走时，要尽量离开所处环境的最高点，跑到低洼处或干脆趴下，不要在大树、电线杆、高架铁塔、烟囱和高层建筑物下躲雨，不要打金属雨伞。室内人员，应将门窗关闭，不要触摸金属导线，也不要打电话、看电视，将闭路电视信号传输线断开，各种家用电器的电源要拨掉，在雷雨时最好停止使用家用电脑，并切断电源，如必须在雷雨期内运行时，必须采取避雷措施，防止感应雷的袭击。
　　
　　
　　参考文献
　　【1】DL／T475—2006接地装置特性参数测量导则．北京：中国电力出版社。2006．
　　【2】GB50157-2003地铁设计规范．北京：中国计划出版社，2003．
　　【3】GB／T21714—2008／IEC62305—2006雷电防护．北京：中国标准出版社，2008．