雷電的基本知識
??????? 雷暴云的起電
???????????? 雷暴云中正負不同極性電荷區(qū)的形成過程,稱為雷暴云的起電過程。雷暴云中存在著強烈的上升氣流和各種尺度及不同相態(tài)的水成物粒子,通過擴散、離子捕獲、粒子間的碰撞分離等過程,使不同尺度的粒子攜帶上不同極性的電荷,在氣流和重力作用下不同極性電荷發(fā)生分離,形成正負不同極性的電荷區(qū)。當(dāng)雷暴云中局地電場超過約400kV/m時,就可以產(chǎn)生閃電。
??????? 2、雷電的分類
??????? (1)云閃。
??????? 通常情況下,一半以上的閃電放電過程發(fā)生在雷暴云內(nèi)的主正、負電荷區(qū)之間,稱作云內(nèi)放電過程,云內(nèi)閃電與發(fā)生幾率相對較低的云間閃電和云-空氣放電一起被稱作云閃。
??????? (2)地閃。另一類閃電則是發(fā)生于云體與地面之間的對地放電,稱為地閃。一次完整的地閃過程定義為一次“閃電,其持續(xù)時間為幾百毫秒到1秒鐘不等。一次閃電包括一次或幾次大電流脈沖過程,稱為“閃擊”,其中最強的快變化部分叫“回擊”。閃擊之間的時間間隔一般為幾十毫秒。閃電放電可以輻射頻帶很寬的電磁波,從幾Hz到上百個GHz。
??????? 3、雷擊的幾種形式
??????? a、直接雷擊
????????????? 閃電直接擊在建筑物、其他物體、大地或防雷裝置上,產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機械力者。
??????? b、感應(yīng)雷擊
????????????? 閃電放電時,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。
??????? c、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。
??????? d、雷擊電磁脈沖
??????? 是一種作為干擾源的雷電流及雷電電磁場產(chǎn)生的電磁場效應(yīng)。指閃電直接擊在建筑物防雷裝置和建筑物附近所引起的效應(yīng)。絕大多數(shù)是通過連接導(dǎo)體的干擾,如雷電流或部分雷電流、被雷電擊中的裝置的電位升高以及電磁輻射的耦合傳導(dǎo)。
??????? 4、雷擊的一般選擇性
?????????? (1)雷擊經(jīng)常發(fā)生在有金屬礦床的地區(qū)、江河湖海岸、地下水出口處,山坡與稻田接壤的地上和具有不同電阻率土壤的交界地段易遭雷擊。
?????????? (2)在湖沼、底洼地區(qū)和地下水位高的地方也容易遭受雷擊。此外地面上的設(shè)施狀況,也是影響雷擊選擇性的重要因素。
?????????? (3)高聳建筑物、構(gòu)筑物容易發(fā)生雷擊,金屬結(jié)構(gòu)的建筑物,內(nèi)部有大量金屬體的廠房,或者內(nèi)部經(jīng)常潮濕的房間,因?qū)щ娦院?,易發(fā)生雷擊。
?????????? (4)在曠野,即使建筑物不高,但是由于它比較孤立、突出,因而也比較容易遭雷擊;如田間的休息涼亭、草棚、水車棚、工具棚等。
?????????? (5)煙囪冒出的熱氣和煙囪排出的大量含有導(dǎo)電微粒和游離分子氣團,它比空氣易于導(dǎo)電,等于加高了煙囪,易引發(fā)雷擊。
??????? 5、海南雷電活動的基本情況
??????????? 海南是全國最嚴(yán)重的雷擊高發(fā)區(qū)重災(zāi)區(qū),年平均雷暴日數(shù)以113天,最高達149天。儋州平均雷暴日數(shù)以118.3天,最高達139天。
??????????? 海南年平均落雷密度為11.53次/Km2,高居全國之冠。落雷密度海南島東部、北部、西部、中部高,西南部、南部、東南部略低。
?????????? 每年的一月到十二月都有雷擊發(fā)生。集中時段為4-10月。
?????????? 每年因雷擊事故,造成50-60人的傷亡和近億元的經(jīng)濟損失。
??????? 三、雷電的破壞作用
??????? 1、雷電的電效應(yīng)破壞作用
??????? 雷擊放電電流可高達幾十KA到幾百KA,電壓可高達幾十萬伏到幾百萬伏,舜間釋放功率可達109-1012W以上。雷擊脈沖電流可產(chǎn)生高達1-103高斯(GS)強大磁場。因此,對人類一切電氣設(shè)備具有及強的破壞力。
??????? 2、???? 雷電流熱電效應(yīng)的破壞作用
??????????? 強大的雷電流通過被雷擊的物體時會發(fā)熱,由于雷電流很大,通過時間極短,如果雷電擊在樹木或建筑物構(gòu)筑物上,被雷擊的物體瞬間將產(chǎn)生大量的熱來不及散發(fā),以致物體內(nèi)部的水分大量變成蒸汽,并迅速膨脹,產(chǎn)生巨大的爆炸力,造成破壞.雷電通道的溫度高達6000℃--10000℃,甚至更高,極易造成火災(zāi)和爆炸。
??????? 3、???? 雷電流沖擊波的破壞作用
????????????? 雷電通道的溫度高達幾千到幾萬度,空氣受熱急劇膨脹,并以超聲波的速度向四周擴散,產(chǎn)生強大的沖擊波,使其附近的建筑物、人、畜受到破壞和傷害。
??????? 4、???? 雷電流電動力效應(yīng)的破壞作用
?????????? 雷電流通過導(dǎo)體時,其周圍空間將產(chǎn)生強大的電磁場,在磁場里的載流導(dǎo)體受到電場的作用,而產(chǎn)生強大的電動力,這種電動力會造成各類導(dǎo)線或管道折斷。