雷电危害机理
雷电活动规律、危害与防护
雷电活动规律、危害与防护夏健雷电，是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又令人生畏的自然现象，地球上任何时候都有雷电在活动。
雷电灾害是不可避免的自然灾害，是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。
从卫星、通信、导航、计算机网络乃至到每个家庭的家用电器都会受到雷电的危害。
全球每年因雷击而导致的火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故频繁发生，对人民生命财产的安全和社会安全稳定的发展构成了严重威胁。
一、雷电的形成原理由于积雨云的下部温度高，中上部温度低，就产生了强大的上升和下沉气流。
云内大量的冰晶、大小水滴、过冷水滴、霰(不透明的雪珠)和冰雹等水汽凝成物，通过碰冻、碰撞、破碎和融化等许多复杂的过程，使云中起电，并使正、负电荷分离开来，在云中形成正、负的荷电中心。
当聚集的电量足够大时，异性荷电中心之间就会发生击穿放电而产生火花放电现象，这就是我们常见的闪电现象。
放电过程中，由于温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣，这就是雷声。
所以说雷电是大气中的放电现象，雷电一般多产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷等强对流天气。
二、雷电的活动规律据统计，每秒钟地球造就1800次雷电，伴随600次闪电，其中有100个炸雷击落地面。
而总的来说，全球从南纬60度到北纬80度都有雷电活动，陆地多于海洋；热带最多，温带地区一年四季都会出现，并以春夏季节为最多。
雷电出现的开始月份一般从南往北，由东向西逐渐推迟，一般于9至10月份结束。
同时，雷电还有日变化，大陆上雷电一般多出现在白天，集中期在午后到傍晚之间。
沿海和西部山区的许多河谷地区，易在夜间出现雷电。
雷电出现后，一般持续瞬间多在1—2小时，并且南方地区比北方地区持续时间长。
就我们无锡而言，我们统计了1955-2005年51年间的气象资料得出：无锡年平均雷电日数为41.1天，属多雷区。
雷电发生的年际变化较大，年最少雷电日数为19天（1978年），年最多雷电日数为74天（1956年），两者相差将近3倍。
雷电的危害方式
雷电的危害方式1、直击雷危害：雷电直接击在地面某一物体上，造成的危害。
它能产生电效应、热效应、电动力效应，其能量大，具有巨大的破坏性。
其发生约占整个雷击事故的10-15% 。
2 、感应雷危害：雷击放电时，在附近物体上会产生静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花放电。
（1）雷电的静电感应：当有雷雨云出现时，雷雨云下的地面及建筑物等，受雷雨云的电场作用而带上与雷雨云下端等量的异性电荷。
当雷云放电时，雷雨云上的电荷与地面上的异性电荷迅速中和，雷云电场消失，而地面局部地区一些物体,如架空线路、金属管道、建筑物、构筑物等由于与大地间的电阻较大，静电感应产生的异性电荷来不及泄放，对地面就可产生很高的静电感应高压并可能产生放电。
（2）雷电电磁感应：由于雷电流为脉冲电流，在其冲击下,周围空间产生瞬变的强大电磁场,使附近导体上感应出很高电压,雷电的电磁感应对弱电设备危害极大（当B>0.03GS 时可造成微电子设备误动作，B>0.75GS 时可造成假性损坏，B>2.4GS 时可造成永久性损坏）。
3、雷电波侵入危害：由于雷电对架空线路或金属管道发生的作用，使雷电波沿着这些管线侵入到室内，危及人身安全或损坏设备。
4 、雷电高电压反击的危害：在遭受直击雷击的物体（金属体、树木、建筑物等），或防雷装置（接闪器、引下线、接地体、电涌保护器）等，在接闪雷电瞬间与大地间存在很高的电位差（电压），这电压对与大地相连接的金属物体发生闪击的现象为反击（微电子设备遭雷击损坏,60%是来至地电位反击），必须防止SPG地对DOG地电位的反击。
5 、球形雷：雷击放电火球或静电高压火球。
6、雷击引发电气火灾和设备损坏主要原因有：①、雷击各高压供电线路的而引入信息系统电源的雷电流和过电压。
②、雷电感应使供电和信息系统线路产生的感应过电压损坏系统③、雷击建筑物或临近地区雷击放电，沿各种金属管线引入的过电压或过电流；同时雷击放电所产生的雷电电磁脉冲导致建筑物内信息系统由于空间电磁感应产生瞬态过电压或强磁场辐射而损坏。
雷电的危害及防雷基本知识
雷电的危害及防雷基本知识1.3.1雷电效应雷电具有很大的破坏性，能够摧毁房屋，劈裂树木伤害人畜，损坏电气设备和电力线路。
雷击放电所出现的各种物理现象和危害有：（1）电效应在雷电放电时，能产生高达数万伏的冲击电压，足以烧毁电力系统的发电机、变压器、断路器等电气设备或将输电线路绝缘击穿而发生短路，导致可燃、易燃易爆物品着火和爆炸。
（2）热效应当几十至几千安的强大雷电流通过导体时，在极短时间内转换出大量的热能。
雷击点的发热能量为500～2000J，这一能量可熔化50～200mm3的钢，故在雷电通道中产生的高温，往往会酿成火灾。
（3）机械效应由于雷电的热效应，还将使雷电通道中木材纤维缝隙和其它结构中间的缝隙里的空气剧烈膨胀，同时使水分及其它物质分解为气体。
因而在被雷击物体内部出现强大的机械压力，致使被击物体遭受严重破坏或造成爆炸。
（4）静电感应当金属物处于雷云和大地电场中时，金属物上会生出大量的电荷。
雷云放电后，云和大地间的电场虽然消失，但金属物上所感应积聚的电荷却来不及逸散，因而产生很高的对地电压（即静电感应电压）。
静电感应电压往往高达几万伏，可以击穿数十厘米的空气间隙，发生火花放电，因此，对于存放可燃性物品及易燃、易爆物品的仓库是很危险的。
（5）电磁感应雷电具有很高的电压和很大的电流，同时又是在极短暂的时间内发生的。
因此在它周围的空间里，将产生强大的交变磁场，不仅会使处在这一电磁场的导体感应出较大的电动势，并且还会在构成闭合回路的金属物中感应电流，这时如果回路中有的地方接触电阻较大，就会局部发热或发生火花放电，这对于存放易燃、易爆物品的建筑物是非常危险的。
（6）雷电侵入波雷电在架空线路、金属管道上会产生冲击电压，使雷电波沿线路或管道迅速传播。
若侵入建筑物内，可造成配电装置和电气线路绝缘层击穿，产生短路，或使建筑物内易燃、易爆物品燃烧和爆炸。
（7）防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用当防雷装置受雷击时，在接闪器、引下线和接地体上都具有很高的电压。
雷电的危害分解
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雷电的危害
（3）感应过电压 雷击在设备设施或线路的附近发生，或闪电不 直接对地放电，只在云层与云层之间发生放电现象。闪电释放电荷 ，并在电源和数据传输线路及金属管道金属支架上感应生成过电压 。雷击放电于具有避雷设施的建筑物时，雷电波沿着建筑物顶部接 闪器（避雷带、避雷线、避雷网或避雷针）、引下线泄放到大地的 过程中，会在引下线周围形成强大的瞬变磁场，轻则造成电子设备 受到干扰，数据丢失，产生误动作或暂时瘫痪；严重时可引起元器 件击穿及电路板烧毁，使整个系统陷于瘫痪。 （4）系统内部操作过电压 因断路器的操作、电力重负荷以及感性负荷的投入和切除、系统短 路故障等系统内部状态的变化而使系统参数发生改变，引起的电力 系统内部电磁能量转化，从而产生内部过电压，即操作过电压。
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雷电的形成
一、雷电的产生原因 1、雷电是发生在大气层中大气或云块在气流作用下产生异性电荷 的积累使某处空气被击穿，电荷中产生强烈的声、光、电并发的一 种物理现象，通常是指带电的云层对大地之间、云层与云层之间、 云层内部的放电现象。这个放电的过程会产生强烈的闪电和巨大的 声响，即人们常说的“电闪雷鸣”。 2、简述原因的分析 我们在初中曾经学过关于雷电产生原因的基 础内容：雷电是由于天空与地面的强烈中和反应，但对于实质成因 并不了解。 现在我们将结合高中所学的知识以及网站提供的资料 ，对雷电的产生原因进行更全面的分析与理解： 雷电是一种常见 的大气放电现象。
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硼铁矿电工培训 《雷电的危害》
每年夏季，天气多变，早上晴 空万里，下午却乌云密布，响起阵 阵雷声。而我们所研究的就是这夏 季雨天最常出现的一种自然现象— —雷电。 我们把雷电分成了以下几 个问题进行探讨。
雷电的破坏作用和避雷原理
四、雷电的静电感应和电磁感应的破坏作用
结论
由雷电引起的静电感应和电磁感应统称为感应雷，又 叫二次雷，它对电子设备又很大的危害性，同时对人、畜 也有一定的危害。
一般来说，感应雷没有直击雷那么猛烈，但它发生的 几率比直击雷高的多。因为直击雷只发生在雷云对地闪击 时才会对地造成灾害，而感应雷则不论雷云对地闪击，或 是雷云对雷云之间闪击，都有可能发生并造成灾害。
往也有几万 V乃至几十万V，雷击电流往往是几十KA。
第二节 直击雷的防范措施
到现在为止，防避直击雷都是采用金属的避雷针、避
雷带、避雷线、避雷网作为接闪器，把雷电流接收下来， 然后通过良好的接地装置迅速而安全把它送回大地。
雷击时雷云与地的示意图 避雷针
第一节 雷电的破坏作用 第二节 直击雷的防范措施 第三节 避雷针保护范围的计算
第一节 雷电的破坏作用
一、雷电流热效应的破坏作用 二、雷电流冲击波的破坏作用 三、雷电流电动力效应的破坏作用 四、雷电的静电感应和电磁感应的破坏 五、雷电反击和引入高电压
一、雷电流热效应的破坏作用
强大的雷电流通过被雷击的物体时会发热，根据焦耳定律：
二、雷电流冲击波的破坏作用
雷电通道的高温促使空气 急剧膨胀，并以超声波的速度 向四周扩散，其外围的冷空气 被强烈压缩形成“激波”，这 种“激波”在空气中的传播， 会使附近的建筑物、人、畜受 到破坏和伤亡，相当于附近炸 弹爆炸的破坏力。
还有另外一种冲击形式， 就是次声波。它们以零点几Hz 到几Hz的频率向外传播，次声 波对人、畜有伤害作用
为了防止反击的发生，一般应使避雷装置与其他金属体之间保持一定的安全距 离，如我国建筑物防雷规范GB50057-94，对不同安全距离作了明确的规定。
雷电的危害性分析及其预防措施
雷电危害分析及防范措施雷电是自然界中雷云之间或雷云与地球之间的一种放电现象。
其特点是电压很高、电流很大、能量释放时间短，具有很大的危害性。
雷电会造成电力系统大面积停电、森林大面积烧毁、建筑物毁坏、油库爆炸起火、通讯系统瘫痪以及家电设备损坏等等。
1 雷电理论1.1 雷云结构与雷电放电机制雷云的典型结构是中部有强烈的上升气流，在这种气流的作用下，带正电的冰晶与带负电的水滴开始分离，形成一部分带正电荷，一部分带负电荷的雷云。
由于异性电荷的不断积累，不同极性的云块之间电场强度不断增大，当某处的电场强度超过空气可能承受的击穿强度时，就形成了云间放电。
不同级性的电荷通过一定的电离通道互相中和，产生强烈的光和热，并发出一种强光，称之为“闪”，所发出的热，使附近的空气突然膨胀，发出霹雳的轰鸣，称之为“雷”。
由于雷云负电的感应、使附近地面积聚正电荷，从而使地面与雷云之间形成强大的电场。
当某处积聚的电荷密度很大，当电场强度达到雷云与地面之间空气离解的临界值时，就为雷云对地放电打到地面上的闪电即为“落雷”。
如果落雷击中人员、建筑物、机电设备和森林树木而造成的危害，这种现象为“雷击事故”。
1.2 雷电活动强度雷电活动的强度是因地区而异的，有的地区强，有的地区弱，某一地区的雷电活动强度通常用“年平均雷电日”这一数字表示。
我国年平均雷电日分布大致可划分4个区域，其中长江以北大部分地区年平均雷电日在15~40d。
年平均雷电日数只能为人们提供某一地区雷电活动的总结，雷电活动的强弱程度与落雷概率是两个不同的概念。
事实上，即使是在同一地区，雷电活动也是有所不同的，有些地方受局部气象条件的影响，雷电活动可能比邻近地区强得多。
1.3 雷击选择性雷害事故的统计资料说明，雷击位置与建筑物遭受雷击的位置之间有一定的规律性，这个规律称为雷击选择性。
地面上建筑物的性质和形状对雷电的发展是有影响的，当地面上电场不断增强时，在高大建筑物的尖顶和边缘上电场强度最大，构成雷电发展的良好条件。
雷电的形成与危险性
雷电的形成与危险性雷电是大气中一种强大的自然现象，形成过程非常复杂，危险性也不容小觑。
本文将探讨雷电的形成机制以及其对人类和环境的危害。
一、雷电的形成机制雷电是由云间产生的放电现象。
云中的水汽进行碰撞，使云内部带电。
在云的顶部和底部形成了正负相对电荷的累积。
当正负电荷离得足够近时，电荷之间的电压差就会足够大，导致电离。
这时，一个电子通道就会形成，电荷会沿着这个通道以极快的速度释放出来，形成闪电。
二、雷电的危险性1. 人身安全威胁：雷电是导致人类死亡的天灾之一。
当人们在暴雨中处于户外时，雷电可能会直接打中身体，导致电击伤甚至死亡。
此外，雷电还可以引发火灾，造成不可挽回的损失。
2. 影响电信通讯：雷电会释放出巨大的电磁辐射，可能导致电信设备的故障。
这会导致通讯系统瘫痪、数据丢失，给社会带来灾难性的影响。
3. 对飞机和船只的威胁：飞机和船只在空中或水中行驶时，如果遭遇雷电，就可能遭受雷电的打击。
这不仅会损坏飞机或船只的电子设备，还可能导致飞行器失控或船只沉没，威胁到航空和航海安全。
4. 危害基础设施：雷电的力量非常巨大，可以损坏电力设施、破坏电线杆、引发火灾等。
这可能导致大面积停电，影响社会运转和人们的生活。
5. 破坏农作物和生态环境：雷电伴随着强烈的声音、电光和强风，可能破坏农作物、森林和生态环境。
闪电引发的火灾，对森林和动物群的生存造成威胁，对生态平衡产生负面影响。
三、如何应对雷电危险1. 避免在雷电天气下户外活动，尤其是在露天场所。
及时避雨进入室内，避免暴雨天气时的风险。
2. 在雷电天气下，不要接触金属物体，如铁栅栏、水龙头和电线杆等。
这些物体是雷电的优先通道，极易引起电击。
3. 当户外活动不可避免时，寻找安全的避雷设备或保护措施，如避雷塔、避雷针等。
4. 了解天气预报，及时关注雷电预警信息，根据预警信息采取相应的保护措施。
5. 在飞机和船只上，确保雷电保护系统的有效运行。
飞机应尽量绕开雷暴区域，船只应遵守避雷规定来保护自身安全。
雷电的危害主要是
雷电的危害主要是
由于雷电具有电流很大、电压很高、冲击性很强等特点，有多方面的破坏作用，且破坏力很大。
就其破坏因素来看，雷电具有电性质、热性质和机械性质等三方面的破坏作用。
1、电性质的破坏作用
（1）可能毁坏发电机、电力变压、断路器、绝缘子等电气设备的绝缘，烧断电线或劈裂电杆，造成大规模停电；
（2）绝缘损坏可引起短路，导致火灾或爆炸事故；
（3）二次放电的电火花也可能引起火灾或爆炸，二次放电也能造成电击；
（4）绝缘损坏后，可能导致高压窜入低压，在大范围内带来触电的危急；
（5）数十至百千安的雷电流流入地下，可能直导致接触电压电击和跨步电压的触电事故。
2、热性质的破坏作用
热性质的破坏作用表现在直击雷放电的高温电弧能直接引燃邻近的可燃物，从而造成火灾。
3、机械性质的破坏作用
机械性质的破坏作用表现为被击物遭到破坏，甚至爆裂成碎片。
这是由于巨大的雷电通过被击物时，在被击物缝隙中的气体猛烈膨胀，缝隙中的水分也急剧蒸发为大量气体，致使被击物破坏和爆炸。
第2章：雷电危害的机理
风电机组防雷与接地
五、雷电暂态电位抬高
4、跨步电压与接触电压
Δ 跨步电压
原因：雷电流造成的地电位分布
Δ 接触电压
原因：电位差
US1 US3
UC
US2
1～1.4m
0.8m 0雷与接地
第二章结束！
第2章：雷电危害的机理
风电机组防雷与接地
成功=知识+汗水+灵感+机遇
第2章：雷电危害的机理
风电机组防雷与接地
三、雷电流冲击波的破坏作用
1、雷电流冲击波的形成
在雷云对地放电过程中的回击阶段，放电通道中既有强烈的空气 游离又有强烈的异性电荷中和，通道中瞬时温度非常高，这使得通道 周围的空气急剧膨胀，以超声波速度向四周扩散，从而形成冲击波。 同时，通道外围附近的冷空气被严重压缩，在冲击波波前到达的地方， 空气的密度、气压和温度都会突然增大，产生剧烈振动，这种冲击波 与爆炸时产生的冲击波是类似的，可以使其附近的建筑物、人、畜受 到破坏或伤害。
风电机组防雷与接地
一、雷电流热效应的破坏作用
1、雷电流热效应的危害
Δ 雷击点局部范围的温度 ：6000~10000 C Δ 破坏能力
第2章：雷电危害的机理
风电机组防雷与接地
一、雷电流热效应的破坏作用
2、雷电流的热效应
（1）雷击金属物体产生的热量
Wm---雷击金属物体上产生的热量（J）
Uar---金属物体上雷击点处的电弧压降（20-30V）
第2章：雷电危害的机理
风电机组防雷与接地
五、雷电暂态电位抬高
1、“电气地”与“接地”
Δ 电气地：大地是一个电阻非常低、电容 量非常大的物体，拥有吸收无限电荷的能 力，而且在吸收大量电荷后仍能保持电位 不变，因此适合作为电气系统中的参考电 位体。这种“地”是“电气地”。 Δ 接地：将电力系统或电气装置的某一部 分经接地线连接到接地极称为“接地”。
雷电的特点及其危害
雷电的特点及其危害
由于雷电具有大电流和高电位的特点，因此能造成很大的危害。
(1)雷电的特点
雷电流放电电流大，幅值高达数十至数百千安；放电时间极短，大约只有50～100μs;波头陡度高，可达50kA/s，属于高频冲击波。
雷电感应所产生的电压可高达300～500kV。
直击雷冲击电压高达MV级，放电时产生的温度达2000K。
(2)雷电的危害
①机械效应：雷电流流过建筑物时，使被击建筑物缝隙中的气体剧烈膨胀，水分充分汽化，导致被击建筑物破坏或炸裂甚至击毁，以致伤害人畜及设备
②热效应：雷电流通过导体时，在极短的时间内产生大量的热能，可烧断导线，烧坏设备，引起金属熔化、飞溅而造成火灾及停电事故。
③电气效应：雷电引起大气过电压，使得电气设备和线路的绝缘破坏，产生闪烁放电，以致开关掉闸，线路停电，甚至高压窜入低压，造成人身伤亡。
雷电原理
2、微电子设备的耐雷能力有限
• 感应雷的频谱虽然很宽，但从能量积累分布来看， 大多集中在低频段，如10/700s冲击波，总能量 95%以上分布在3KHZ频率以下,而1.2/50s冲击波， 大约总能量90%以上分布在18KHZ频率以下。这类 波形对工作在低频和直流状态的电子设备危害极大, 当输入至集成电路任一端口上的能量达到10-6焦耳 左右时，集成电路芯片便会遭到永久性破坏，磁场 强度超过2.4高斯时，计算机的CPU将永久性损坏， 当磁场强度超过0.07高斯时会引起计算机失效。 • 某权威机构对计算机通信接口中常用的集成电路 芯片，用10/700s波形作了冲击试验，结果见下表： • 集成电路型号 施加冲击位置 冲击耐压平均值 MC1488P 输出端 60V MC1489P 输出端 22V J274 输出端对地 32V J274 输出 端子之间 50V J275 输出端子对地 31V J275 输出端子之间 30V TIL117 二极管反向 90V TIL117 三极管反向 25V • 可以说，一方面微电子设备的耐雷能力很弱，另一 方面感应雷引入通道增多。因此，电子时代的防雷 问题日益突出。
（一）雷电机理
1、雷云的形成
由于大气的剧烈运动，引起静电摩擦和其他电离作用， 使云团内部产生了大量的带正、负电荷的带电离子，又因 空间电场力的作用，这些带电离子定向垂直移动，使云团 上部积累正电荷，下部积累负电荷（情况也可以相反）， 云团内产生分层电荷，形成产生雷电的雷云。雷云的成因 主要来自于大气的运动，当雷云在天空移动时，在其下方 的地面上会静电感应出一个带相反电荷的地面阴影。如图：
产生瞬时巨热 6000 度~10000 度超高温,瞬间高温超过 太阳表面
3、雷电流电动力的破坏作用
如果雷击的瞬间两根平行架设的导线的电流I1 和
雷电的危害与形成原理是什么
雷电的危害与形成原理是什么雷电的危害与形成原理雷电是一种自然现象，由于大气中的电荷不平衡而产生的一种大规模电击现象。
它不仅具有强大的破坏力，还会给人类和动植物带来巨大的危害。
那么，雷电的危害和形成原理是什么呢？雷电的危害主要表现在以下几个方面：1. 火灾：雷电撞击导体时，会产生极高的温度，导致物体瞬间燃烧。
尤其是在乡村地区的谷仓、房屋和树木等容易燃烧的物体，常常成为火灾的主要源头。
2. 电气设备损坏：雷电主要通过导体进入地面，但也会通过电线、天线等设备进入建筑物。
雷电的高电压和大电流往往会引起电气设备的短路、烧毁，甚至彻底损坏。
3. 人员伤亡：人类是雷电的潜在受害者。
当雷电接近地面或人体时，会产生巨大的电流和电压，对人体造成严重伤害甚至死亡。
此外，雷电还会引发燃烧和坍塌等事故，对人员造成直接或间接的伤害。
雷电的形成主要有以下几个原理：1. 大气电荷分离：雷电的形成源于大气中的电荷分离过程。
在雷电形成前，大气中的正电荷和负电荷会分别集中在云层的顶端和底层。
这种电荷分离常常发生在大气中的背景电场作用下。
2. 云间电荷传输：当云间的电荷差异达到一定程度时，电荷会通过空气传输。
正电荷会从云层的顶端释放，向云层底部的负电荷区域移动。
这种电荷传输会形成一条称为“领先触发”的连接通道。
3. 雷电放电：一旦“领先触发”形成，电荷会沿着该通道进行放电。
放电的路径通常是从云层底部到地面或云降水区域。
放电时，电流会引发强烈的闪光和雷鸣。
总结起来，雷电的形成过程是由于大气中的电荷不平衡而导致的。
当云层的正电荷和负电荷之间的差异足够大时，电荷会通过空气传输，形成“领先触发”通道。
随后，电荷会沿着通道进行放电，形成雷电现象。
为了减少雷电带来的危害，我们可以采取以下预防措施：1. 安装避雷装置：在高山和高楼等高处安装避雷针，能够吸引雷电，减少雷击的概率。
2. 避免在雷雨天气活动：雷电发生时，尽量避免在户外活动。
如果在户外，要尽快寻找安全的避雷点，如乘坐地铁、进入建筑物等。
雷电的形成及危害
雷电的形成及危害
一、雷电的形成积云在运动中受到强气流的作用，感应出正、负电荷（雷云）。
当雷云四周的电场强度达到肯定大时，与地面静电感应的电荷形成放电通道（空气绝缘被击穿）。
雷电流可达几十万安培；雷电压可达几百万伏；温度可达2万摄氏度；放电时间才几个微秒。
空气被烧，猛烈膨胀，产生发光(闪电）和巨响（雷声）。
二、雷电过电压雷电过电压有两种基本形式：
一种是雷电直接击中建筑物、电气设备、供电线路，其过电压引起强大的雷电流通过这些物体放电进人大地，从而产生破坏性极大的热效应和机械效应，相伴的还有电磁效应和闪络放电，这称为直击雷或直接雷击；
另一种雷电过电压称为雷电感应或感应雷，它是雷电对设备、线路或其他物体的静电感应或电磁感应所引起的过电压。
三、雷电的危害 1.雷电的热效应和机械效应
过强大的雷电流会产生很大的热量。
但在极短的时间内又不易散发出来，所以会使金属熔化，使树木烧焦。
同时由于物体的水分受高热而汽化膨胀，将产生强大的机械力而爆炸，使建筑物等患病严峻的破坏。
2.雷电的磁效应
在雷电流通过的四周，将有强大的电磁场产生，使四周的导体或金属结构以及电力装置中产生很高的感应电压，可达几十万伏，足以破
坏一般电气设备的绝缘；在金属结构回路中，接触不良或有空隙的地方，将产生火花放电，引起爆炸或火灾。
2雷电的破坏作用和避雷原理
2雷电的破坏作用和避雷原理雷电是指大气中发生的放电现象，它产生的瞬间高电压和大电流会给周围的环境和设备带来严重的破坏作用。
下面我将从雷电的破坏作用和避雷原理两个方面展开阐述。
首先，雷电的破坏作用主要表现在以下几个方面：1.直接击中：当一次雷击直接撞击到建筑物、树木、电力线路等物体上时，由于雷电产生的高温、高压、高能量等特性，会引发严重的破坏。
例如，建筑物可能会发生倒塌，树木可能会被烧焦，电力线路可能会短路甚至引发火灾等。
2.感应击中：当雷电击中大地时，由于地球是导电体，雷电会通过地面传播，对地下设备，如水、煤气和电缆等管道系统产生感应击中，导致管道破裂甚至爆炸。
3.过电压和过电流：雷电产生的电磁波会通过电力线路传递到各个设备中，导致电路中的电器元件承受过高的电压和电流，从而烧毁电子元件和损坏设备。
4.火灾：雷电引发的火灾主要是由于短路造成的。
雷电带来的强电流会使电线、电器或电子设备发生短路，引发火花，进而引燃周围易燃材料，造成火灾。
综上所述，雷电的破坏作用涵盖了建筑物、树木、地下管道以及电力设备等各方面，给人们的生活和生产带来了巨大的危害。
为了有效地保护人身和财产安全，人们研究并应用了避雷原理来预防雷电的破坏。
避雷原理主要包括以下几个方面：1.避雷针：避雷针是最常用的避雷器，其原理是通过尖锐的金属导体，将大气中的电压集中到一个地点，使雷电优先打击避雷针，从而保护建筑物、树木等。
避雷针的安装高度、材料的选择和导体需要保证其导电能力和导电速度。
2.导线接地：导线接地是建立在避雷针原理的基础上的一种措施。
通过将金属导线与避雷针相连，并将导线埋入地下，将雷电的电流引导进地下，使其分散、消除，从而达到保护建筑物和设备的目的。
3.避雷器：避雷器是一种通过自动感应和引导电流的装置，当外界雷电电压超过设定值时，避雷器会自动接受并导引电流入地，从而保护电路中的设备免受雷电的损害。
4.雷达监测系统：雷达监测系统可以对雷电活动进行实时监测和预测，及时预警人们避免在雷电活动频繁时进行室外活动，从而减少人员伤亡和财产损失。
雷电安全总结范文
雷电是一种会在空气中产生强烈电荷的自然现象，能够释放出高达数千甚至数万电伏的电荷。
在自然界中，雷电往往会对生命和物质造成严重的危害，甚至会给人类带来巨大的灾难。
在现代社会中，电气化已经成为日常生活的一部分，我们的生活和工作离不开各种电器和设备。
不过，作为人们生活中必不可少的能源，电力却面临着很多的安全问题，其中最主要的就是雷电安全。
雷电安全事关个人和财产的安全，任何一个环节的漏洞都有可能导致灾难性的后果。
1.雷电形成的机理和危害雷电产生的机理是当云层之间的电势差达到一定程度时，就会形成放电现象。
电荷的流动会引发强烈的电磁场，这个过程会释放出巨大的能量。
能量的释放会导致强烈的闪电和巨大的雷声。
而当雷电直接击中建筑或地面后会引发一系列的危害，比如建筑物损坏、火灾爆炸等。
2.如何保障雷电安全在日常生活中，我们可以采取多种方法来保护电器设备和自身安全。
以下是一些行之有效的措施：(1)为户外建筑物、场馆及其他设施安装避雷针和接地网。
(2)在室内布置好保险柜和防雷插座。
(3)缩短电源线路以降低电气设备的电感。
(4)及时检修电器设备，确保设备的稳定运行。
(5)及时维护建筑物的外墙和屋顶，及时排除漏水问题。
(6)在雷电天气时，关掉电器设备并躲入比较安全的处所。
3.如何自救当我们遇到雷电天气时，如果没有地方躲避，应该怎么办呢？以下是一些简单有效的自救措施：(1)不要躲在高处，尽量躲在固定的建筑物内。
(2)不要躲在树下或者是在在水面上。
(3)不要躺在地上，应该用双脚跳跃。
(4)不要接听电话和使用家电等电子产品。
4.结语雷电是不可避免的自然现象，因此我们需要认真对待雷电安全问题。
只要我们采取了正确的措施，我们就可以有效的保护自己和电器设备的安全。
雷电的危害及雷击通常受哪些因素影响
雷电的危害及雷击通常受哪些因素影响？1、什么是雷电？雷电是大气中一种自然气体放电现象。
常见的有放电痕迹呈线形或树枝状的线形（或枝状）雷，有时也会出现带形雷、片形雷和球形雷。
云是由于地面的水分蒸发为水蒸气后形成的。
雷云在形成过程中，受到地面上升的强烈气流的作用，使一部分云积累带正电荷，另一部分云积累带负电荷。
由于异性电荷的不断积累，不同极性的雷云之间电场强度不断增大，当带不同电荷的雷云与雷云之间或雷云与大地凸起物之间接近到一定程度，或某一处的电场强度超过空气可能承受的击穿强度时，就会发生强烈的放电，这种现象就是雷电。
2、雷电有何危害？雷电的危害是多方面的。
在雷电放电过程中，可能呈现出静电效应、电磁感应、热效应和机械效应，对建筑物或电气设备造成危害。
雷电流入大地时，对地面产生很高的冲击电位，对人体形成危险的冲击接触电压和跨步电压。
人直接遭受雷击，危害极大。
1）直击雷的危害：天空中高电压的雷云，击穿空气层，向大地及建筑物、架空电力线路等高耸物放电的现象，称为直击雷。
发生直击雷时，特大的雷电流通过被击物，在被击物内部产生高达几万度的温度，使被击物燃烧，使架空导线熔化。
2）感应雷的危害：雷云对地放电时，在雷击点全放电的过程中，位于雷击点附近的导线上将产生感应过电压，过电压幅值一般可达几百万伏至几千万伏，它能使电力设备绝缘发生闪络或击穿，造成电力系统停电事故、电力设备的绝缘损坏，使高压电串入低压系统，威胁低压用电设备和人员的安全，还可能发生火灾和爆炸事故。
3）雷电侵入波的危害：架空电力线路或金属管道等，遭受直击雷后，雷电波就沿着这些击中物传播，这种迅速传播的雷电波称为雷电侵入波。
它可使设备或人遭受雷击。
3、什么是雷击过电压？雷击过电压是指雷电流通过被击物体在其电阻上产生的降压（直击雷过电压）和雷云对设备附近的地面或避雷针、输电线路放电时，由于雷电流的电磁场剧烈变化所引起的感应过电压的统称。
直击雷过电压幅值极高，可达100MV，但持续时间仅约数十微秒；雷击地面时的感应过电压一般不超过500～600kV，持续时间则比直击雷过电压要长。
雷电的危害与形成原理是什么
雷电的危害与形成原理是什么雷电的危害与形成原理是什么在下雨天的时候我们经常可以看见雷电，然而很多的人都不清楚雷电的一些危害。
下面店铺为您精心推荐了雷电的危害与形成原理是什么，希望对您有所帮助。
雷电的危害与形成原理是什么篇1雷电的危害1.雷电流高压效应会产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压，如此巨大的电压瞬间冲击电气设备，足以击穿绝缘使设备发生短路，导致燃烧、爆炸等直接灾害。
2.雷电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流，并产生大量热能，在雷击点的热量会很高，可导致金属熔化，引发火灾和爆炸。
3.雷电流机械效应主要表现为被雷击物体发生爆炸、扭曲、崩溃、撕裂等现象导致财产损失和人员伤亡。
4.雷电流静电感应可使被击物导体感生出与雷电性质相反的大量电荷，当雷电消失来不及流散时，即会产生很高电压发生放电现象从而导致火灾。
5.雷电流电磁感应会在雷击点周围产生强大的交变电磁场，其感生出的电流可引起变电器局部过热而导致火灾。
6.雷电波的侵入和防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用也会引起配电装置或电气线路断路而燃烧导致火灾。
雷电的形成原理雷电是云内、云与云之间或云与大地之间的放电现象。
夏季的午后，由于太阳辐射的作用，近地层空气温度升高，密度降低，产生上升运动，在上升过程中水汽不断冷却凝结成小水滴或冰晶粒子，形成云团，而上层空气密度相对较大，产生下沉运动，这样的上下运动形成对流。
在对流过程中，云中的小水滴和冰晶粒子发生碰撞，吸附空气中游离的正离子或负离子，这样水滴和冰晶就分别带有正电荷和负电荷，一般情况下，正电荷在云的上层，负电荷在云的底层，这些正负电荷聚集到一定的量，就会产生电位差，当电位差达到一定程度，就会发生猛烈的放电现象，这就是雷电的形成过程。
雷电电荷在放电过程中，产生很强的雷电电流，雷电电流将空气击穿，形成一个放电通道，出现的火光就是闪电。
在放电通道中空气突然加热，体积膨胀形成爆炸的冲击波产生的声音就是雷声。
打雷烧坏电器的原理
打雷烧坏电器的原理打雷是一种天气现象，在大气运动过程中会产生巨大的静电场，当这些静电积聚到一定程度时，就会发生放电现象，也就是我们常说的闪电。
当闪电发生时，其强大的电流和电压可能会对电气设备造成损坏。
1.静电放电：打雷是大气中静电积累释放的情况之一、雷云在形成的过程中，大量的水蒸汽和冰晶云粒子之间会发生摩擦，从而使得其中的电荷分离。
冰晶云粒子带负电，而水蒸汽带正电。
正负电荷的积聚会导致雷云发生静电放电，形成一道电流通道，这就是我们看到的闪电。
由于闪电放电时产生的电流非常强大，达到数十千安甚至更高，而且放电过程非常短暂，只有几百分之一秒。
这样的强大电流瞬间通过电器设备，可能会引发设备内部的短路或过电流。
2.感应电压：当闪电发生时，经过长导线或电缆的电流会产生感应电压。
这是由于电流通过导线或电缆时，会在周围产生一个磁场。
当闪电靠近导线或电缆时，由于闪电放电产生的磁场强度极大，会引起导线或电缆中的感应电流。
这样的感应电流也会通过电器设备，可能引发设备内部的短路或过电压。
3.电磁辐射：雷电产生的电磁辐射也可能对电器设备产生负面影响。
雷电是一种强烈的电磁波源，有很高的频率和能量。
当雷电电流通过大地时，会产生地电磁场，进而产生电磁辐射。
这些电磁辐射会通过电器设备的电源线或其他金属部件，导致设备内部电子元件的过电压或过电流，从而损坏设备。
综上所述，打雷烧坏电器的原理主要是由于雷电产生的强大电流和电压，以及其产生的感应电压和电磁辐射。
这些因素都可能对电器设备产生不可预测的损坏。
为了避免这种情况发生，我们可以采取一些预防措施，例如安装避雷装置，使用防雷插座，或者在打雷时及时拔掉电器设备的电源，防止雷电的电流和电压传入设备内部。
此外，还可通过正确接地电器设备，减轻雷电对设备的影响。
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三、雷电电磁脉冲与雷电反击
1.1雷电流过电压脉冲
传导阻抗 雷电流 接地装臵
浪涌过电 压
L为其电感； i为雷电流;
di dt
设备或线路绝缘 击穿等 R为引下线导体和接地体的电阻;
di U iR L dt
为雷电流的陡度.
过电压脉冲沿电源线或信号线等线路传输时,就形成了过压波,称之为雷电流 过电压脉冲,可高达上百千伏。
感应雷危害的产生
1.4雷电电磁脉冲危害 1.雷电的破坏效应可分为直接效应和 间接效应两种。 直接效应指雷击点处由直接雷击造成 的破坏,包括雷电流引起的热效应、机械 效应、冲击波效应等。 间接效应是指雷电电磁脉冲对电子、 电气设备的干扰和损伤效应。
感应雷危害的产生
1.4雷电电磁脉冲危害
对电缆线路，高层建筑等都会有影响。 雷电电磁脉冲对电子设备的破坏形式主要 有以下几种: (1) 建筑物的防雷装臵接闪时,雷电流形成 的浪涌传输对电子设备的破坏; (2) 静电高压脉冲沿导线传输对与之相连 电子设备的破坏; (3) 雷电电流的电磁辐射空间传输对电子 设备的感应破坏; (4) 由外部沿各种传输线路传来的各种电 磁脉冲对电子设备的间接破坏。
直接雷击的特点是能量大。
直击雷的破坏效应主要有有两种， 即热的破坏与机械的破坏。
直击雷电效应
雷击导线 电 力 线 路 的 直 击 雷 过 电 压
无避雷线
雷击塔顶 绕击 有避雷线 雷击塔顶
电力线路受雷
害的主要表现
为雷击跳闸、 断线等; 比较 多的表现形式 为雷击跳闸。
雷击避雷线档距中央
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直击雷热效应
LOGO
雷电如何带来危害
分析思路
造成危害的雷电 雷电如何带来危害？ 雷击危害
直 击 雷
感 应 雷
反 击 雷
害雷的作用机理 电 效 应 热 效 应
静 电 感 应
电 磁 感 应
电 磁 脉 冲
雷 电 反 击
机 械 力 损 伤
过 电 压 故 障
直击雷危害的产生
直接雷击是指雷直接击到物体上， 雷电的大部分能量由被击物体导走。
四、雷电机械伤害
图 4 雷电击中树木的机械破坏
四、雷电机械伤害
图 5 雷电对建筑物的破坏
谢
谢
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二、感应雷危害的产生
感应雷危害的产生
什么是感应雷？ 雷云对地放电的主要通道没有经过被保护物，放电过程中产生的强 大电磁场可以在附近的导体中感应产生电磁脉冲，称为雷电电磁感应 脉冲，即感应雷。因其是由直击雷引起的，也称为二次雷。
感应雷危害的产生
感应雷的产生 配电线路的雷击中约80%是感应雷， 其中95%以上感应雷的放电电流小于 1000A。主要通过建筑物的电源线、 网络线及数据线等线路以两种不同的 方式侵入导体： （1）静电感应 （2）电磁感应
对输电线路的防雷重点应在 防止雷击跳闸事故上
直击雷对配电系统的影响
前提：配电系统绝缘水平低 直击雷 即便装设避雷线也会 反击, 防止直击雷的作 用不大。配电线路主 要是防止感应雷电过 电压 电磁感应
约 20%是直击雷, 而其中 50%以上直击雷的电流 超过 20kA
约 80%是感应雷,其中 95%以上感应雷的放电电 流小于 1000A
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
1.3电磁感应过电压
一旦导电通道形成 ，数量巨 大的电荷从云中输送到地面或从 地面输送到云中,雷电流骤然上升, 陡度极大,使得回击产生的效果就 像一个巨大的行波天线,产生频谱 从 100Hz ～ 100MHz 的脉冲暂态 电磁波,该电磁波向三维空间辐射 传播.由电磁感应定律可知,处在这 瞬变电磁场之中的导体会感应出 巨大的暂态过电压,称之为电磁感 应过电压脉冲。
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
“击穿反击”VS“传导反击”
所谓“击穿反击”是指雷电流泄放时在接地体、引下线以及与之相连的诸导 体上产生的高电压击穿空气、土壤或其它电介质对人和物体产生的电击现象。
所谓的“传导反击”是指雷电流泄放时在流经的接地体、引下线以及与之相 连的导体上形成的电位差通过等电位连接导体(包括 SPD)传导耦合到电子和电气设 备的线路接口上对电子和电气设备产生的电击现象。
可以推算出,200m 处感应电压为2.5kV. 感应出的电流 足以使导体局部发热。
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
1.4静电雷电电磁脉冲的传输与耦合
传输途径 导线传输 辐射传输
1.导线传输是雷电电磁脉冲通过电力传 输线、信号传输线、地下或地上电缆线、 天线馈线及各种金属长管等导体的传输；
感应雷击与脉冲 电压很容易绕过 防雷接地系统
电磁脉冲 地表电位的短暂升高 9 感应电压
小 结
雷电是存在于我们日常生活的一种自然现象，但它对人类 社会的危害非常之大。但只要我们学习、掌握那些看似 “平常”现象背后的客观规律，提高危害性的警惕、及时 做好预防和控制措施，就能趋利避害，避免不必要的伤亡 和损失。
雷电流大 烧毁电气设备、烧断导 线、烧伤人员、引起火 灾
温度迅速升高
作用时间短
5
直击雷对输电系统的影响
山区、交通不便的地区， 绝缘子闪络事故的多发区 110kV 及以上线路雷击断线的 情况很少, 几乎没有
雷击跳闸、断线等；比 较多的表现形式为雷击 跳闸
500kV 线路, 当线路满负荷运行, 当受到雷击跳闸时, 就会造成多 个220kV 及以下变电站的停电
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
由于 G1与 A点、G2 与 B点等电位相连,使得 G1、G2两设备的工作 接地电位存在差异。此 电位差相加于两设备的 通信接口之间,当雷电流 足够大,AB足够长时,将 击坏两设备的通信接口, 甚至击坏两设备的电源 接口。
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
如果接地电阻较大且接口 输入阻抗较高,当雷电流足够 大时,加在电子设备接口处的 反击电压将击坏电子设备。 接地电阻，接口阻抗，电 源线路特征阻抗。
感应雷危害的产生
静电感应 带电云层由于静电感应作用，使地面某 一范围带上异性电荷。当雷击发生以后， 云层带电迅速消失，而地面某些范围由于 散流电阻大，以致出现局部高电压。这种 高电压在架空高压电源线上可达100kV。
图1 静电感应示意图
感应雷危害的产生
电磁感应 由于雷电流有极大的峰值和陡坡，可能 在附近空间形成强大的瞬变电磁场。这种 瞬变的磁场能在周围导体上感应出很高的 电动势。
2.辐射传输是电磁波至接收天线或起天 线作用的长导体的空间传输。实际上的 传输多为复合传输。
感应雷危害的产生
耦合方式
阻抗耦合 静电感应耦合 电感耦合 电容耦合
1) 当雷电流流经电力传输线、电缆、信号线时，因为这些引下线 和接地装臵都具有阻抗，所以沿传导线产生很强的阻抗耦合； 2) 带电雷云对所覆盖下各类金属导体产生的静电感应耦合； 3) 通过天线或起天线作用的长导体和环状导体对电磁能量收集、 产生强大感应电势的电感耦合； 4) 当闪击发生后，所有接地体导体上电荷将重新分布，导体与 大地、导体与导体之间产生电压，称之为电容耦合。
图2 电磁感应示意图
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
（一）雷电电磁脉冲 （狭义）雷电电磁脉冲是指 从雷雨云的形成到预击穿、梯级 先导、回击、箭先导、后续回击 以及云内和云间闪电中的所有放 电过程所发出的电磁波。 （广义）雷电电磁脉冲包含 雷电流引发的过电压脉冲、云地 间静电感应引发的过电压脉冲和 由回击通道辐射电磁波感应出的 过电压脉冲。
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直击雷对变电站二次设备的危害
交流馈线 二次设备通信中 断；保护装置误 动、拒动；重要 数据丢失 直流馈线 电压、电流二次 回路
通信线路
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直击雷对电力通信系统的危害
大部分微电子设备的绝缘强度普遍较 直击雷 感应雷
设备烧毁，电 力通信网络瘫 痪 防雷系统的存在，即便是 在雷电多发的时期，令直 击雷难以给电力通信系统 的正常工作带来影响。
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
1.2静电感应过电压
雷云感应区 带电雷云 地面导体 异性电荷 对地绝缘的大金属体 金属接地线断开 接地电阻较大 感应过电压
ih U 25 s
i为雷电流; s是雷击点距导线间的距离; h是导线对地的高度。
推算出,在高压架空线路上, 感应过电压强度为 300kV ～400kV , 在一般低压架空线路 上也可达 100kV , 在电信线路上可达 40kV ～ 60kV.
感应雷危害的产生
1.4雷电电磁脉冲防护 等电位连接 躲雷 屏蔽
防护
分流 接地
传导
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
（二）雷电反击
雷电反击是指雷电流泄放时，在 诸导体上产生的高电压或电位差对其 它物体产生的电击现象。 一般所指的雷电反击是指当雷电流 通过接地体时,在接地体上产生电压降 , 使接地点电位升高，这是由于高电 位所产生的反击所致，即所谓地电位 反击。 反击电位的大小主要与雷电流幅值 和陡度、接地网的接地电阻、导体与 接地网连接距离以及其上的分布电感 有关。
四、雷电机械伤害
四、雷电机械伤害
2、雷电流注入树木或建筑构件时在它们内部产生的内压力 被击物体内部产生内压力是雷电流机械效应破坏作用的另一种 表现形式。由于雷电流幅值很高且作用时间又很短，当雷击于树木 或建筑构件时，在它们的内部将瞬时地产生大量热量。在短时间内 热量来不及散发出去，以致使这些内部的水分被大量蒸发成水蒸气， 并迅速膨胀，产生巨大的内压力。这种内压力是一种爆炸力，能够 使雷击的树木劈裂和建筑物构建崩塌，同时产生巨大的爆炸冲击波 伤害。
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
（1）由电磁感应定律可知,处在这 瞬变电磁场之中的导体会感应出巨大 的暂态过电压,称之为电磁感应过电 压脉冲。 一个30kA 左右的中等雷在接闪过 程中感应出的最大感应电势可用下式 计算，