第一章 雷电危害与雷电流
雷电小知识
雷电小知识一、雷电危害雷击事故是由自然界中正、负电荷形式的能量造成的事故。
（一）雷电的种类及危害l.雷电种类（1）直击雷。
直击雷是带电积云接近地面至一定程度时，与地面目标之间的强烈放电。
直击雷的每次放电含有先导放电、主放电、余光三个阶段。
大约50％的直击雷有重复放电特征。
每次雷击有三、四个冲击至数十个冲击。
一次直击雷的全部放电时间一般不超过500ms．（2)感应雷。
感应雷也称作雷电感应,分为静电感应雷和电磁感应雷.静电感应雷是由于带电积云在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷,在带电积云与其他客体放电后，感应电荷失去束缚,以大电流、高电压冲击波的形式，沿线路导线或导电凸出物的传播。
电磁感应雷是由于雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场在邻近的导体上产生的很高的感应电动势.(3）球雷。
球雷是雷电放电时形成的发红光，橙光、白光或其他颜色光的火球。
从电学角度考虑,球雷应当是一团处在特殊状态下的带电气体.此外,直击雷和感应雷都能在架空线路或在空中金属管道上产生沿线路或管道的两个方向迅速传播的雷电冲击渡。
2雷电危害雷电具有雷电流幅值大（可达数十千安至数百千安)、雷电流陡度大(可达50kA／＆mus）、冲击性强、冲击过电压高（可达数百千安至数千千安）的特点.其特点与其破坏性有紧密的关系.雷电有电性质、热性质、机械性质等多方面的破坏作用，均可能带来极为严重的后果。
(1）火灾和爆炸。
直击雷放电的高温电弧、二次放电、巨大的雷电流、球雷侵入可直接引起火灾和爆炸;冲击电压击穿电气设备的绝缘等破坏可间接引起火灾和爆炸，（2）触电。
积云直接对人体放电、二次放电、球雷打击、雷电流产生的接触电压和跨步电压可直接使人触电；电气设备绝缘因雷击而损坏也可使人遭到电击。
（3)设备和设施毁坏。
雷击产生的高电压、大电流伴随的汽化力、静电力、电磁力可毁坏重要电气装置和建筑物及其他设施.(4)大规模停电。
电力设备或电力线路破坏后即可能导致大规模停电.(二）防雷技术1．防雷建筑物分类建筑物按其火灾和爆炸的危险性、人身伤亡的危险性、政治经济价值分为三类。
雷电危害及防雷措施
雷电危害及防雷措施一、雷击的主要对象（1）雷击区的形成首先与地理条件有关。
山区和平原相比，山区有利于雷云的形成和发展，易受雷击。
（2）雷云对地放电地点与地质结构有密切关系。
不同性质的岩石、地质结构或局部导电良好的地带都容易受到雷击。
（3）雷云对地的放电途径总是朝着电场强度最大的方向推进，因此有较高尖顶建设物或铁塔等，由于其尖顶处有较大的电场强度，所以，易受雷击。
在农村，虽然房屋、凉亭和大树等不髙，但由于它们孤立于旷野中，也往往成为雷击的对象。
（4）从工厂烟囱中冒出的热气常有大量导电微粒和游离子气团，它比一般空气容易导电，所以烟囱较易受雷击。
（5）—般建筑物受雷击的部位为屋角、檐角和屋脊等。
二、雷电的破坏作用（1）电作用的破坏。
雷电数十万至数百万伏的冲击电压可能毁坏电气设备的绝缘，造成大面积停电。
绝缘损坏引起的短路火花和雷电的放电火花可能引起火灾和爆炸事故。
（2）热作用的破坏。
巨大的雷电流通过导体，在极短的时间内转换成大量的热能，使金属熔化飞溅到易燃物上而引起火灾或爆炸。
（3）机械作用的破坏。
巨大的雷电流通过被击时，瞬间产生大量的热，使被击物内部液体剧烈膨胀为大量气体，致使被击物破坏或爆炸。
上述破坏效应是综合出现的，其中以雷电伴有的爆炸和火灾最严重。
三、架空电路的防雷措施1.装设避雷线这是一种很有效的防雷措施。
由于造价高，只在60kV及以上的架空电路上才沿全线装设避雷线。
在35kV及以下的架空电路上一般只在进出变电所的一段电路上装设。
2.提高电路本身的绝缘水平在架空电路上，采用木横担、瓷横担或高一级的绝缘子，以提高电路的防雷性能。
3.用三角形顶线作保护线由于3kV~10kV电路通常是中性点不接地的，因此，在三角形排列的顶线绝缘子上装以保护间隙，这在雷击时，顶线承受雷击，间隙被击穿，对地泄放雷电流，从而保护了下面的两根导线，一般也不会引起电路跳闸。
4.装设自动重合闸装置或自重合熔断器电路上因雷击放电产生的短路通常是由电弧引起的，电路断路器跳闸后，电弧就熄灭了。
防雷安全知识培训
接 闪 器 （针、 网、 带、 线)
引 下 线
屏 蔽
接 地 装 置
共 用 接 地 系 统
屏 蔽 （ 隔 离 ）
等 电 位 连 接
合 理 布 线
安 装 浪 涌 保 护 器 SPD
直击雷防护
避雷针——高大建筑、易燃易爆库； 避雷线——输变电线路； 避雷器——靠近变压器电气线路； 避雷网——由各种避雷设施构成的网。
顾山站屏蔽、等电位防护及接地
压变、温变接地
分离器接地
设备防雷－三道防线
第一道防线是通过接闪器（比如避雷针、避雷网），引 下线和接地装置，将直击雷绝大部分雷电流泄放到大地； 第二道防线通过屏蔽措施，阻止雷电波（流）通过金属 导体（线）侵入电子设备闪电的电磁场效应 （对线路系 统尤为突出）；
向下先导
非主通道，枝状闪击
雷电的产生
雷电的产生
（1）形成雷云 （2）云中电荷分布不均匀
雷电的部分统计特性
（ 1 ）多数雷电放电发生在云 内，少数发生在雷云与大地 之间 （2）90％左右的雷是负极性
雷电的形状
云闪 地闪
雷电参数简介－雷暴日
表征雷电活动的频率：年平均雷暴日
少雷区:年平均雷暴日不超过25的区域 中雷区:年平均雷暴日在25~40的区域 多雷区:年平均雷暴日在40～90的区域 强雷区:年平均雷暴日在90以上的区域
之为"先导放电"。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的
，当到达地面时（地面上的建筑物，架空输电线等），便会产生由 地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈
中和，会出现很大的雷电流（一般为几十千安至几百千安），并随
防雷知识系列-雷击闪电的特性
防雷知识系列（二）－雷击闪电的特性雷击闪电的特性(1)雷电流的特性雷电破坏作用与峰值电流及其波形有最密切的关系。
雷击的发生、雷电流大小与许多因数有关，其中主要的有地理位置、地质条件、季节和气象。
其中气象情况有很大的随机性，因此研究雷电流大多数采取大量观测记录，用统计的方法寻找出它的概率分布的方法。
根据资料表明，各次雷击闪电电流大小和波形差别很大。
尤其是不同种类放电差别更大。
为此有必要作如下说明。
由典型的雷雨云电荷分布可知，雷雨云下部带负电，而上部带正电。
根据云层带电极性来定义雷电流的极性时，云层带正电荷对地放电称为正闪电，而云层带负电荷对地放电称为负闪电。
正闪电时正电荷由云到地，为正值，负闪电时负电荷由云到地，故为负值。
云层对地是否发生闪电，取决于云体的电荷量及对地高度或者说云地间的电场强度。
云地间放电形成的先导是从云层内的电荷中心伸向地面。
这叫做向下先导。
其最大电场强度出现在云体的下边缘或地上高耸的物体顶端。
雷电先导也可能是从接地体向云层推进的向上先导。
因此，可以把闪分成四类，只沿着先导方向发生电荷中和的闪电叫无回击闪电。
当发生先导放电之后还出现逆先导方向放电的现象，称为有回击闪电。
上面讲到一次雷击大多数分成3～4次放电，一般是第一次放电的电流最大，正闪电的电流比负闪电的电流大。
这可以从图1.2典型的雷雨云中的电荷分布得到理解。
电流上升率数据对避雷保护问题极其重要，最大电流上升率出现在紧靠峰值电流之前。
习惯上用电流波形起始时刻至幅值下降为半幅值的时间间隔来表征雷电流脉冲部分的波长。
雷电流的大小与许多因素有关，各地区有很大区别，一般平原地区比山地雷电流大，正闪电比负闪电大，第一闪击比随后闪击大。
(2)闪电的电荷量闪电电荷是指一次闪电中正电荷与负电荷中和的数量。
这个数量直接反映一次闪电放出的能量，也就是一次闪电的破坏力。
闪电电荷的多少是由雷云带电情况决定的，所以它又与地理条件和气象情况有关，也存在很大的随机性。
第一部分-雷电的基础知识
第一部分雷电的基础知识一、雷电灾害的严重性雷电发生时，伴随着电闪和雷鸣，雷霆万钧、令人生畏。
在全球范围内，雷电发生的频率是很高的，每秒钟就有上百次雷电；每天约有800多万次雷电；一年中平均发生30多亿次雷电。
实际上，对于我们每个人来讲遭受雷击的概率极少，但碰到雷电这种天气现象的情况是很多的，因雷击而死亡的人数全球每年可达上万人。
在雷鸣电闪的时候，它所产生的冲击波和火光以及雷电电流，常会导致建筑物倒塌、引发火灾以及造成电力、通信和计算机系统的瘫痪事故，给国民经济和人民生命财产带来巨大的损失。
在20世纪末，联合国组织的国际减灾十年活动中，把雷电灾害列为最严重的十大自然灾害之一。
美国将雷电列为排名第二的天气杀手。
二、雷电的产生雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。
雷电一般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。
积雨云顶部一般较高，可达20公里，云的上部常有冰晶。
冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。
云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。
因此，云的上、下部之间形成一个电位差。
当电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就是我们常见的闪电现象。
闪电的的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。
闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。
一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站的输出功率。
放电过程中，由于闪道中温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。
带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。
在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。
这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。
三、雷电危害方式雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。
现代电子技术的高速发展，带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低。
以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域，以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点，暂态过电压不仅会造成电子设备产生误操作，也会造成更大的直接经济损失和广泛的社会影响。
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。
安全教育方案之雷电
安全教育方案之雷电第一章：雷电的形成和危害1.1 雷电的形成雷电是一种自然现象，通常在云与地面或云与云之间产生放电现象。
当云中的水滴、冰粒等在上升运动中相互碰撞，云中的温度下降，水汽凝结成雨滴或冰粒时，云中正电荷和负电荷被分离开，形成静电效应，雷电就是由这种静电效应引起的。
当云内的负电荷和地面或其他云内的正电荷之间电位差达到一定值时，将产生放电现象，形成雷电。
1.2 雷电的危害雷电具有极强的能量，所以非常危险。
雷电对人体有直接灾害和间接伤害。
雷电灾害常表现为人员伤亡、财产损失、设施受损等。
在雷电过程中，雷电通过电击人体致使直接伤害；雷电击中房屋或其他建筑物，引发火灾等次生灾害；雷电击中高压输电线，会引发事故停电等。
第二章：雷电安全教育2.1 雷电安全教育的意义雷电是一种自然现象，无法控制和避免，但我们可以通过对雷电知识的学习和了解，提高自我防雷的意识和能力，以减少或避免雷电引发的危害。
2.2 雷电安全教育的对象雷电安全教育的对象主要包括学生、家长、教师、工人、老年人等各个年龄段和各行各业的群体。
2.3 雷电安全知识的普及为了有效提高大众防雷意识，需要对雷电的形成和危害进行普及教育，教会大家如何预防雷电灾害以及避免在雷电天气下产生危险。
第三章：雷电安全预防知识3.1 雷电天气的判断要想有效预防雷电灾害，首先要学会判断雷电天气。
通常，有以下几个方法判断：一、观察云的形态：当出现积云、盘状云或层积云，并伴有阵雨、雷雨和风等天气现象时，很可能发生雷电天气。
二、听力判断：大多数雷电天气前，都有电光同响的征兆，可依靠听觉来判断。
三、气象广播：根据气象部门发布的天气预报来判断是否有雷电天气的可能。
3.2 在雷电天气下的预防措施一、避免在露天场所避雷：应尽快找到安全场所躲避，远离高大树木、高楼大厦等场所。
二、避免在水域避雷：雷电容易以水面为接触，所以在雷电天气下要尽量远离河流、湖泊等水域。
三、室内避雷：室外避雷不宜成功时，应尽快进入室内，关闭窗户，避免雷电直接或间接伤害。
防雷科普知识讲座_0
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------防雷科普知识讲座防雷科普知识讲座一、雷电是怎么形成的雷电是发生在雷雨云中的电学现象，并且，也只有雷雨云才可能造成雷电。
因此，雷雨云的存在就成了雷电发生的先决条件。
在大多数情况下，雷雨云在产生雷电的同时，还伴随着降水，雷雨云在气象学里叫积雨云。
只有发展成熟并伸展得很高的积雨云才有雷电现象出现。
在发展成熟的积雨云里，正电荷集中在云的上部，负电荷集中在云的中下部，但在云的底部，还有一个范围不大的带正电荷的区域，这里上升气流有局部的极大值。
云中电荷的产生和分布，与雷雨云形成的客观过程以及云中所发生的微物理过程有关。
在雷雨云的不同部位，聚集了两种不同极性的电荷，当聚集的电荷达到一定的数量时，在云内不同部位之间或云与地面之间就形成了很强的电场。
这电场的强度(平均可以达到几千伏特／厘米，局部区域可以高达１万伏特／厘米)。
这么强的电场，足以把云内外的大气层击穿，于是，在云与地面之间，或者云的不同部位之间，以及不同云块之间激发出耀眼的闪光，这就是闪电。
1/ 6人们经常看见的闪电形状是线状闪电或枝状闪电，它有耀眼的光线。
整个闪电象横向或向下悬挂的枝叉纵横的树枝，又象地图上支流很多的河流。
线状闪电多数是云对地的放电，它是对人类危害最大的一种闪电。
二、雷电的分布规律根据山东省四十九年雷电观测资料，雷暴活动从地域分布上来看，沿海少于山区，并从沿海向内陆逐渐递增。
从时间分布上来看，我省绝大部分地区全年都有雷暴活动，集中期在 3～9 月份，尤以 7～8 月份雷暴活动最频繁。
全漳州平均雷电日数在 63 天，我县去年是53 天。
平均也在 60 天左右，属于强雷电发生区域。
三、雷电的危害雷电流也是电流，它具有电流所具有的一切效应，不同的是它在短时间内以脉冲的形式通过强大的电流；尤其是直击雷，它的峰值有几十千安，乃至几百千安，因此，雷电流具有它特殊的破坏作用。
第1节 雷电的形成与危害ppt课件
ppt课件
35
本节复习思考题
二、判断题
1、从雷电监测资料来看，云地间闪电中，负闪电占闪电总数的95％以上；正闪
电占闪电总数的5％以上。
(√)
2、一般情况下，雷雨云上部有一个正电荷中心，下部有一个负电荷中心，即云 层底部一般是带负电荷，因此，云对地的闪电绝大多数是负闪电。 (√)
3、通常晴天大气电场随高度呈指数衰减的分布特征。大气的电场强度数值由地
雷暴日数（ d/a）
36.3 29.3 28.4
36.0 31.2 34.5 36.1 34.7 26.9 19.2 35.2 40.5
27.7 32.6 35.7
地名
苏州市 南通市 徐州市 杭州市 宁波市 温州市 合肥市 蚌阜市 安庆市 福州市 厦门市 南昌市 济南市 青岛市 烟台市
雷暴日数 （d/a）
季雷暴日：是一个季度内雷暴天数； 年雷暴日：是一年中的雷暴天数。能可靠 地反映全年雷暴的活动。 但所有雷暴日都不能反映一天中雷暴发生 多少次或雷暴持续时间。
ppt课件
24
我国各地年平均雷暴日的大小与当地所处的纬度 以及距海洋的远近有关。 “建筑物电子信息系统防雷 技术规范“(GB50343-2012)”中雷暴日划分的标准为：
1 少雷区：年平均雷暴日在25d及以下的地区； 2 中雷区：年平均雷暴日大于25d，不超过40d的地区； 3 多雷区：年平均雷暴日大于40d，不超过90d的地区； 4 强雷区：年平均雷暴日超过90d的地区。
ppt课件
25
我国一些重要城市的年平均雷暴日
地名
北京市 天津市 上海市 重庆市 石家庄市 太原市 呼和浩特市 包头市 沈阳市 大连市 长春市 吉林市 哈尔滨市 南京市 常州市
《安全常识-灾害防范》之雷电的危害
雷电的危害与预防雷电是自然界的放电现象。
带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。
由于雷云电压高电量多，并且放电时间很短，放电电流大，因而雷击电能很大，能把附近空气加热至2000℃以上。
空气受热急剧膨胀，产生爆炸冲击波并以5000m／s的速度在空气中传播，最后衰减为音波。
在雷电放电地点要出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声，这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。
雷电所产生的声和光对人与建筑物并无破坏作用，而伴随其同时出现的强大的雷电流是主要的破坏源。
这种雷电流的破坏效应有两种，即热的破坏与机械的破坏。
在热的破坏方面，由于雷电流产生大量热的过程时间很短，热量不易散失，因此，如遭雷击，附近有易着火的物件时，就往往造成火灾，危害极大。
在机械的破坏方面，受雷击物件的导电能力愈小，所受的机械破坏作用愈大；当雷电击中树木、木电杆时，其机械的破坏作用尤为显著。
这是由于雷电通路的高温引起木材纤维内湿气的爆发性蒸发而造成劈裂。
比较而言，热的破坏比机械的破坏危害结果更为严重。
雷击对生命和财产的危害大致有下面三种情况：1．直接雷击。
是雷电直接击中人、畜或建筑物产生热的或机械的破坏，造成人身伤亡，建筑物劈裂和引起火灾等的危害事故。
直接雷击还会在无避雷设备或避雷设备装置不完善时，发生危险的高电压、跨步电压(当雷电流经过接地装置向地面流散时，接地装置附近引起的电位分布不均匀，如有人、畜在这里走动，前后脚所受的电压相差很大，两脚之间的电压差就叫做跨步电压)、接触电压(人接触到雷电流经过的地方，或接触到因雷电流引起电感应的金属物所受到的电压)而可能引起人身伤亡。
2．感应雷击。
当附近地区发生雷击时，由电磁场作用而引起静电感应和电磁感应，这两种感应雷的破坏作用虽次于直接雷击，但仍会造成火灾和伤亡事故。
3．由架空线传来的危险电压。
各种电力、照明、电讯等使用的架空线都可能把高压引入室内，这些高电压或由于感应而产生或由于附近有落雷而引起。
雷电危害防范(安全教育教案)
雷电危害防范(安全教育教案)
1. 介绍
本文档旨在提供有关雷电危害的基本知识和防范措施，以便进行相关的安全教育。
雷电是一种强大的自然现象，可能对人们的生命和财产造成严重威胁。
通过了解雷电的危害和采取相应的预防措施，我们可以最大程度地减少潜在的风险。
2. 雷电的危害
- 雷电可能引发火灾、爆炸和事故。
所以在雷电天气中要尽量避免使用易燃、易爆物品。
- 雷电可以导致人员受伤或死亡。
在雷电天气中，应远离露天场所、高大物体和开放空地，以减少被雷击的风险。
- 雷电可能对电子设备和通信系统造成损坏。
在雷电天气中，应及时关闭电视、电脑等设备，并避免使用电话和其他通信设备。
3. 雷电防范措施
- 在雷电天气中，应尽量呆在室内或其他可抵御雷电的建筑物内。
- 避免在露天区域或高大物体附近停留，如高山、高楼、高塔等。
- 避免在雷电天气中接近或触碰金属物体，如铁栏杆、电线等，以减少被雷击的风险。
- 及时关闭电视、电脑等电子设备，并断开电源线。
- 避免使用电话和其他通信设备，以免被雷电损坏。
- 在户外活动或工作时，注意气象预报，如果预测有雷电天气，应提前规划并采取相应的防范措施。
4. 总结
雷电是一种危险的自然现象，我们应该增加公众的安全意识，
提供相关的雷电危害防范教育。
通过了解雷电的危害和采取必要的
预防措施，我们可以最大程度地保护人们的生命和财产安全。
第一章 雷电危害与雷电流
闪电直接击在建筑物、其他物体、大地或防 雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者 。 雷电感应 闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应 和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火 花。
静电感应 由于雷云的作用，使附近导体上感应出与雷云符 号相反的电荷，雷云主放电时，先导通道中的电 荷迅速中和，在导体上的感应电荷得到释放，如 不就近泄入地中就会产生很高的电位 。 电磁感应 由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强 电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势 。 雷电波浸入 由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波 可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损 坏设备。ຫໍສະໝຸດ 短时首次雷击后续雷击
长时间雷击
短时雷击
长时间雷击
首次雷击的雷电流参量
防雷建筑物类别 雷电流参数
一类
I 幅值（kA） T1波头时间（μs） T2半值时间（μs） Qs电荷量（C） W/R单位能量 （MJ/Ω） 200 10 350 100 10
二类
150 10 350 75 5.6
三类
100 10 350 50 2.5
T1波头时间（μs） T2半值时间（μs） I/T1平均陡度 （kA/μs）
0.25 100
200
0.25 100
150
0.25 100
100
长时间雷击的雷电流参量
防雷建筑物类别 雷电流参数 一类 二类 三类
Ql电荷量（C）
200
150
100
T时间（s）
0.5
0.5
0.5
第六节 几个基本概念
第二节
闪电的分类
闪电是指一部分带电的云层与另部分带异电荷 的云层，或者是带电云层与地面、物体之间迅猛 的放电现象。 1.按闪电发生的空间位置分类 云内闪电 云际闪电 2.按闪电的形状分类 线状闪电 带状闪电 连珠状闪电 片状闪电 球状 闪电 3.按闪电的位置分类 云闪 地闪
雷电的危害与防护
避雷带
避雷器
几种常用避雷器
常用——间隙式、阀式、管式、氧化锌；阀式多用 防雷电波侵入，一般安装在配电变压器高压侧；
管型避雷器保护：
产气管 内部电极
导线 外部间隙
外部电极
接地极
内部间隙
工作原理： 线路遭雷击时，在大气过电压作用下，外部间隙、内部 间隙相继被击穿，雷电流经地线泄入大地，形成线路与大地 的短路。此时工频短路电流继续流过，产生强烈电弧，使管 子内壁产生大量气体，从管口喷出，吹灭电弧，管的内部间 隙及外部间隙回复绝缘。
600KV，对110KV以上电力系统威胁减弱。
架空线上的感应过电压
雷电流陡度：
雷电流陡度——雷电流随时间上升（变化）的速度。 （雷电流对时间的变化率）
2、雷电的危害：（高电压、大电流）
1）电性质破坏：
雷电放电—极高冲击电压—击穿绝缘—短路—火 灾或爆炸（触电）。 巨大的雷电电流流入地下，可直接导致因接触电 压或跨步电压而产生触电事故。
带电积雨云
带电积雨云
雷云
先导 通道
主放电 通道
大地
雷电发生过程示意图
感应过电压——由于静电感应作用使线路出现过电压。
感应过电压形成：
先导放电过程中，先导通道中聚集负电荷，大地感应正
电荷，形成电场，在电场作用下，线路导线中的负电荷被排 斥到远方，且逐渐漏入大地，导线聚集起收束缚的正电荷。 在主放电过程中，先导通道负电荷与大地正电荷迅速中和， 电场发生突变，导线正电荷获得释放，被释放的电荷沿导线 以电磁破的速度向两侧移动，使所到之处电压升高（感应过 电压）。 感应过电压一般不超过300KV，很少情况达到500—
属物感应电流—局部发热—火花放电（引燃爆）
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T1波头时间（μs） T2半值时间（μs） I/T1平均陡度 （kA/μs）
0.25 100
200
0.25 100
150
0.25 100
100
长时间雷击的雷电流参量
防雷建筑物类别 雷电流参数 一类 二类 三类
Ql电荷量（C）
200
150
100
T时间（s）
0.5
0.5
0.5
第六节 几个基本概念
第二节
闪电的分类
闪电是指一部分带电的云层与另部分带异电荷 的云层，或者是带电云层与地面、物体之间迅猛 的放电现象。 1.按闪电发生的空间位置分类 云内闪电 云际闪电 2.按闪电的形状分类 线状闪电 带状闪电 连珠状闪电 片状闪电 球状 闪电 3.按闪电的位置分类 云闪 地闪
线状闪电
带状闪电
片状闪电
连珠状闪电
4.按雷电流的正负、有无回击 、先导方向分 类
地闪的四种类型（l和r分别代表先导和回击,V代表发展方向）
第三节 雷电的破坏作用
雷电流的热效应 雷电流的冲击波效应 雷电流的电动力作用 静电感应 电磁感应 高电位引入 雷电反击 跨步电压 接触电压 旁侧闪击
4.雷云起电的几种假说
在冰中有一小部分的分子处于电离状态，形成较 轻的H＋和较重的OH－离子。并且其浓度随温度的 升高而很快增加，温度较高的部位离子浓度较大， 温度较低的部位离子浓度较低。H＋离子的扩散系 数和迁移率比OH－离子要大10倍以上，因此当冰 中有温度梯度时就会出现离子浓度梯度。由于温 度热端起初具有较高的正、负离子，而后沿此浓 度梯度，H＋离子扩散的快，导致正、负离子分离， 使冷端获得净的正电荷电量，而热的一端获得净 的负电荷，冰体中电荷生成的电场阻止电荷分离 的继续，最后达到动态平衡状态。
直击雷
闪电直接击在建筑物、其他物体、大地或防 雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者 。 雷电感应 闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应 和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火 花。
静电感应 由于雷云的作用，使附近导体上感应出与雷云符 号相反的电荷，雷云主放电时，先导通道中的电 荷迅速中和，在导体上的感应电荷得到释放，如 不就近泄入地中就会产生很高的电位 。 电磁感应 由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强 电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势 。 雷电波浸入 由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波 可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损 坏设备。
•温差起电学说
积雨云中的温差起电有两种方式，一种是 积雨云中的冰粒、雹粒相互碰撞接触时， 由于温度的差异而发生离子的迁移，在重 力和气流的双重作用下，使雷雨云中的正、 负电荷分布发生差异；另一种是积雨云中 的过冷却水滴，遇凝结核时快速凝结形成 冰壳，同时放出潜热，当冰壳内的水逐渐 凝结，导致冰壳体积增大而使外层冰壳破 裂而产生冰屑。这种冰屑是带正电的，他 们较轻而小，易被上升气流携至云的上部。 所以，积雨云的上部聚集大量的正电荷。
两根载流导体间的电动力的作用
雷雨云
电磁感应原理
金属屋面建筑物静电感应
第四节 雷击的选择性
尖端物体
导电性良好的物体 土壤电阻率发生突变的区域
第五节 雷电流
1 ．闪电中可能出现的三种雷击见附图 6.1 ，其参量 应符合附表6.1~附表6.3的规定。雷击参数的定义应 按附图6.2确定。 2 ．对雷电流的电荷量 Qs 和单位能量可近似按下列 计算式计算。 Qs = (1／0.7)×I×T2 （C） W／R = (1／2)×(1／0.7)×I2×T2 （J/Ω） 式中 I ──雷电流幅值（A）； T2──半值时间（s）。
晴天大气电场等势
积雨云
+
+ + + + + + +
·
L
积雨云中电荷的典型分布
感应起电学说 由于地球带负电，其上空的电离层带有等量的 正电荷，于是在电离层与地面之间就形成了一个 垂直指向地面的大气电场。 在大气电场的作用下，云中的水滴将被极化， 其上部出现负电荷，下部出现正电荷。同时在大 气宇宙射线的作用下，空气发生电离，产生正、 负离子。极化的水滴在下落过程中与空气中电离 产生的离子相遇，水滴下部将俘获负离子，而正 离子则被排斥而上升，这样整个水滴就带上了负 电荷 。
雷击
闪击中的一次放电 。 短时雷击 脉冲电流的半值时间T2短于2ms的雷击 。 长时间雷击 电流从波头起自峰值10%至波尾降至峰值 10%之触大地、建筑物或防雷装置的那一 点。
雷电流
流入雷击点的电流 。 单位能量 一闪击时间内雷电流平方对时间的积分。 它代表雷电流在一单位电阻上所产生的能 量。
•破碎起电学说 雷雨云底部有相当数量的大水滴，其半径超过 毫米，在大气电场的作用下，大水滴的上部为负 电荷，下部为正电荷。大水滴在强烈的上升气流 作用下而破碎。最初水滴被变为扁平状，然后其 下表面被气流吹得凹进去，形成以液体圆环为外 边界的、环状大口袋，当口袋破裂时产生许多小 水滴。较大的水滴带正电荷，较小的水滴带负电 荷，由于较小的水滴质量轻，会被上升气流携带 到云的上部，而带正电荷的较大水滴因重力沉降 聚集在云底附近。因此，雷雨云的底部往往出现 一定数量的正电荷。
短时首次雷击
后续雷击
长时间雷击
短时雷击
长时间雷击
首次雷击的雷电流参量
防雷建筑物类别 雷电流参数
一类
I 幅值（kA） T1波头时间（μs） T2半值时间（μs） Qs电荷量（C） W/R单位能量 （MJ/Ω） 200 10 350 100 10
二类
150 10 350 75 5.6
三类
100 10 350 50 2.5
注： 1.因为全部电荷量Qs的本质部分包括在首次雷击中，故所规定的值考虑合并了所有短时间雷击的电荷量。 2.由于单位能量W/R的本质部分包括在首次雷击中，故所规定的值考虑合并了所有短时间雷击的单位能量。
后续雷击参量
防雷建筑物类别 雷电流参数 一类 I 幅值（kA） 50 二类 37.5 三类 25
一般情况下，雷雨云上部有一个正电荷中心， 下部有一个负电荷中心，云的底部还有一个 少量的正电荷中心。因中间区的负电荷电量 最多，对云下空间产生的大气电场起决定作 用，当我们在云下方的地面上观测，好像云 是带负电的。 3.雷雨天气下的云地大气电场 由于云带负电，在静电感应作用下，云下 的地面带正电，形成了垂直向上的云地大气 电场。
第一章 雷电危害与雷电流
第一节 大气电场 1.晴天大气电场 地球是一个表面带负电荷的球体，其所带电荷量 长期稳定在50万库仑左右，而在地球上空的电离层 则带有相等的正电荷。因而在电离层与地面之间存 在一个电场，使电离层与地面之间的电压约300KV。 晴天大气中始终存在方向垂直向下的大气电场，近 地面全球平均大气电场强度约为130V/m。 2.雷雨云的电结构