雷电基本知识形成及电流

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雷电流的分配原则 -回复

雷电流的分配原则 -回复

雷电流的分配原则-回复雷电流的分配原则,是指在雷电活动中,电流在各种途径中的分配和流动规律。

了解和掌握雷电流的分配原则,对于预防和减轻雷击灾害具有重要意义。

下面,我将逐步回答雷电流的分配原则,以帮助大家深入了解这一重要知识。

第一步:了解雷电的基本概念和形成原因雷电是指大气中由于电荷分布不均带来的电流释放现象。

当大气中形成电荷分异,导致电场强度达到一定程度时,就会产生闪电,即雷电现象。

雷电的形成原因主要有平流、冰雹、云的内外运动、气溶胶和大气放电等。

第二步:了解雷电的传导途径雷电可以经过空气、云间、地上物体和人体等多种途径进行传导。

其中,最常见的途径为空气中的闪电传导、云间闪电传导和大地上物体闪电传导。

第三步:了解雷电流的分配规律在雷电活动中,雷电流的分配规律是根据导电物体的形状、导电性质以及其与其他物体的相对位置来决定的。

以下是雷电流的分配规律的详细解释:1. 云间闪电传导规律云间闪电传导是指两个或更多云之间形成的闪电现象。

在云间闪电传导中,雷电流主要通过云与云之间的电离层进行传导,具体传导途径包括蔓延电流、反极电流和云间闪电。

2. 空气中的闪电传导规律空气中的闪电传导是指雷电从云端直接传导到地面物体,称为正极闪和负极闪。

根据传输路径的不同,空气中的闪电传导分为直击雷电、分散雷电和空中雷电。

3. 大地上物体的闪电传导规律大地上物体的闪电传导是指雷电从云端经由空气传导到地上物体。

根据地上物体的形状和高度,雷电流的分配规律也会有所不同。

一般来说,高度较大且呈尖状的物体容易成为雷击物体,而且雷电流会主要集中在尖端。

第四步:了解如何减轻雷击灾害根据雷电流的分配原则,我们可以采取一系列措施来减轻雷击灾害,包括:安装避雷针、设置接地装置、保持距离和注意防护等。

结语雷电流的分配原则对于预防和减轻雷击灾害具有重要意义。

通过了解雷电的基本概念和形成原因,以及雷电流的传导途径和分配规律,我们可以更好地保护人身安全和财产安全。

人类对电的认识(四)--雷电知识

人类对电的认识(四)--雷电知识

人类对电的的认识(四)--雷电知识一.雷电的原理雷电是一种自然现象,它的形成,主要是水蒸气上升而形成的。

雷云的主要成分是水的各种状态(如水蒸气、水滴、冰和雪),原来都是中和状态,即不带电的,但在气流急速上升过程中,小水珠就会分裂和碰撞,而形成带电体,使带正电荷的水滴下降,带负电荷的水珠继续上升,等到一定数量的电荷聚集在一个区域时,其电势就可能达到使其附近空气绝缘遭到击穿的程度。

雷云所带的电荷越多,它的电压也就越高,当它和另一块异性带电的雷云接近时,就会使两块雷云间的空气绝缘被击穿,发生剧烈的放电,使正负电荷互相中和,从而出现耀眼的闪电。

由于雷电流很大,放电时产生高温,使周围空气猛烈膨胀振动。

那轰隆隆的雷声也就随闪而至了。

二.雷云的形成闪电,俗称雷电,是自然大气中的超强(能量)、超长(距离)放电现象。

一般产自雷雨云(即雷暴、雷暴云或积雨云),其中最重要的就是积雨云。

首先我们先来了解一下积雨云是如何生成发展的,这里有三个基本条件:空气中必须有足够的水汽;有使潮湿水气强烈上升的气流;有使潮湿空气上升凝结成水珠或冰晶的气象条件。

(撒哈拉、塔克拉玛干温度高湿度小所以极少有积雨云。

沿海地区温度高湿度大积雨云就很常见了。

)由于地面吸收太阳辐射的能力要远大于空气,地面温升高,近地层空气温度升高,体积膨胀,密度减小,压强降低,向上运动,上面的空气团密度相对较大,就要下沉。

热气团上升过程中伴随发生两种物理过程:一是膨胀、二是降温(两方面引起的:气体膨胀压力减小,温度降低(气态方程)。

高空气温低,由于热交换)。

于是上升热气团中的水汽凝结出现雾滴形成了云。

其次我们来了解一下典型雷雨云的微物理结构:一块成熟的雷雨云,其顶部可以伸展到-40℃的高度(约l万米以上),而云底部的温度却在10℃以上。

由于云体在垂直方向上跨过了这么宽的温度范围,因而云中水汽凝结物的相态就很不一样。

在云中有水滴、过冷却水滴、雪晶、冰晶等。

我们把雷雨云按温度高低来分层,便可以看出:在温度高于0℃的“暖层”的云中,全部是水滴(包括云滴),在温度0至-8℃的云层中,即有较多的过冷却水滴(温度低于0℃的水滴),也有一些雪晶、冰晶;在温度低于-20℃的云层中,由于过冷却水滴自然冻结的概率大为增加,云中冰晶的天然成冰核作用更为显著,故云中基本上都是雪晶和冰晶了。

雷电基本知识

雷电基本知识

电击。
但是,如果雷暴来临,情况就不同了,大气场强骤然
增强。站在地面上的人“怒发冲冠”。
当电场强度达到2500v/m时,空气就会被击穿,地
面上突出的物体就会受到发生尖端放电,即我们通常所说
的雷击。
生活中常可以观察到:在教堂的尖顶上、渔
船的桅杆上、或高压电线上有淡紫色光笼罩,听 到磁磁声,嗅到臭氧及氧化氮味道,它是一种尖 端放电,发生在带电场曲率半径最小的表面位置 附近,说明此处大气电场很不均匀。
晴朗的天空,大气分布有正电荷,而地表面分布着等值的 负电荷,总电量约为50万库。
大气电场的电场强度的方向恒指向地面,其大小则经常变 化,在局部平坦地面上,它可看作均匀电场,电场强度值约为 120V/m。
这么说,站在地面上的人在头与脚之间相当于有大约200V 的电位差,为什么人没感觉到电击呢?
大气电场强度随高度的增加而递减,大气电位随高度
➢3、没有破坏或防碍强烈而持久的上升气流形成的因素。 ➢ 大多数雷电放电发生在云间或云内,只有小部分是对地发 生的。在对地的雷电放电中,雷电的极性是指雷云下行到地的 电荷的极性。 根据放电电荷量进行的多次统计,90%左右的 雷是负极性的。
一、雷电产生的机理
大气中存在着电场
二百多年前,一个雷雨天里,富兰克林把捆有尖形导体的 风筝放上天空 ,风筝使莱顿瓶充了电,证明天空中的电与摩擦 产生的电是相同的。
的增加而递增。在平坦地面的上空,大气层的等位面近似
为水平面。晴天干空气的电阻率很高,约为1015方Ω·m.
山脉、树木房屋等物体的电阻率很小,相对于大气来说,
可看作是良导体,所以这些地方大气电场的等位面就随着
地形和地面的物体而起伏。
相对于大气,人体也是良导体,人站在地上就与地形

雷电产生原理:云层内的电荷分布与放电过程

雷电产生原理:云层内的电荷分布与放电过程

雷电产生原理:云层内的电荷分布与放电过程
雷电的产生与云层内的电荷分布和放电过程有关。

雷电是大气中因电荷分布不均而产生的放电现象。

以下是雷电产生的基本原理:
1. 云层内的电荷分布:
冰晶与水滴的碰撞:在云层内,水滴和冰晶经过碰撞和运动,导致电子的转移和分离。

电子的上升与沉降:轻的冰晶通常上升到云层的上部,而水滴则可能下沉到云层的底部,导致电荷的分布不均。

2. 云中的电场形成:
电场的建立:由于云层内电子的上升和沉降,形成了电场。

正电荷积累在云层的上部,负电荷积累在云层的下部。

3. 雷云的发展:
云层的增长:电场的作用使得云层继续增长,积累更多的电荷。

4. 雷电放电:
静电放电:当电场强度足够大时,它可能导致静电放电。

这是一种云内部或云与地面之间的放电现象。

云与地面的放电:云底部的负电荷可能感应地面上的正电荷,导致云与地面之间的放电。

5. 雷暴的形成:
雷云的发展:上述过程形成了雷云,雷电放电则是雷云中电荷失衡时的结果。

雷暴:雷电放电伴随着雷声和闪电,形成雷暴,其中强烈的气流和对流进一步增强了电荷的分离。

雷电的产生是由于云层内部电荷分布不均匀,形成电场,导致放电现象。

雷电放电释放的能量产生闪电和雷声,形成一系列的天气现象。

雷电知识简介

雷电知识简介

雷电知识简介1.1 雷电的产生雷电是一种自然现象。

它是由雷云产生的。

形成雷云必须具备以下三个条件:1、空气中含有足够的水蒸气;2、大气中的空气形成温度差,以使潮湿的空气形成强大的上升气流;3、没有破坏或防碍强烈而持久的上升气流形成的因素。

大多数雷电放电发生在云间或云内,只有小部分是对地发生的。

在对地的雷电放电中,雷电的极性是指雷云下行到地的电荷的极性。

根据放电电荷量进行的多次统计,90%左右的雷是负极性的。

1.2 防雷区的划分1.2.1 防雷区的划分将需要保护的空间划分为不同的防雷区,以规定各部分空间不同的电磁环境(雷电电磁厂的危害程度),同时指明各区交界处的等电位联结点的位置。

图1-1 雷电分区保护示意图以在其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。

LPZ0A:本区内各物体可能遭受直接雷击,电磁场没有衰减;LPZ0B:本区内各物体不可能遭受直接雷击,电磁场没有衰减;LPZ1:本区内各物体不可能遭受直接雷击,电磁场有可能衰减;LPZ2:本区内各物体不可能遭受直接雷击,电磁场有进一步的衰减一个被保护的区域,从电磁兼容的观点来看,由外到内可分为几级保护,最外层是0级,是直接雷击区域,危险性最高,越往里,则危险程度越低。

过电压主要是沿线窜入的,保护区的交界面通过外部防雷系统、钢筋混凝土及金属罩等构成的屏蔽层而形成,电气通道以及金属管道等则经过这些交界面。

图3-1是雷电保护区域划分的示意图。

SPD(Surge Protect Device):浪涌保护器的英文简称,公司内也叫做防雷器,用于保护设备接口免受雷击过电压和过电流的损坏。

在本文中,统一将SPD称为防雷器。

1.3 雷电参数简介雷电放电涉及到气象、地形、地质等许多自然因素,有一定的随机性,因而表征雷电特性的参数也带有一定的统计性质。

在防雷设计中,我们对雷暴日、雷电流波形、幅值等参数比较关心。

1.3.1 雷暴日为了表征雷电活动的频率,采用年平均雷暴日作为计算单位。

夏季防雷电安全知识

夏季防雷电安全知识

夏季防雷电安全知识文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]夏季防雷电安全知识防雷电安全知识雷电应属于一种自然现象,但是不加以控制和预防,它同样算是一种自然灾害,可以造成人员伤亡和财产损失的事故。

虽然它属无法抗拒的自然因素,所造成的危害和后果也是非常严重的,但是加强预防和控制也是可以避免的。

因此在夏季雷雨季节前加强学习雷电相关安全知识,以便做出相应的安全防范措施是非常重要和必要的工作。

一、雷电的产生空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候,经过一些复杂过程,使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。

地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷,随着电场的逐步增强,雷云向下形成下行先导,地面的物体形成向上回流,二者相遇即形成对地放电。

这就容易造成雷电灾害。

二、雷电的主要特点冲击电流大、时间短、雷电流变化梯度大、冲击电压高:强大的电流产生的交变磁场,其感应电压可高达上亿伏。

三、雷电造成的破坏当雷电直接击在建筑物上,强大的雷电流使建(构)筑物水份受热汽化膨胀,从而产生很大的机械力,导致建筑物燃烧或爆炸。

另外,当雷电击中接闪器,电流沿引下线向大地泻放时,这时对地电位升高,有可能向临近的物体跳击,称为雷电“反击”,从而造成火灾或人身伤亡。

而感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。

当雷电接近架空管线时,高压冲击波会沿架空管线侵入室内,造成高电流引入,这样可能引起设备损坏或人身伤亡事故。

如果附近有可燃物,容易酿成火灾。

四、雷电发生时如何注意人身安全1.相关防范措施当雷电发生时,应尽量避免使用家电设备,如收音机、电视机、计算机、电话机等,室外天线和电源线要接地良好,空调器、电冰箱、抽油烟机也要停止使用,以防感应雷和雷电波的侵害。

房屋门窗要关闭好,有条件的家庭,门窗可安装金属网罩并接地良好,以防球形闪电入室。

如果人在户外,雷雨时应及时进入有避雷设施的场所,不要在孤立的电杆、房檐、大树、烟囱下躲避。

雷电的四种基本形式

雷电的四种基本形式

雷电的四种基本形式
雷电是一种自然现象,形态多样,其中最常见的有四种基本形式:云到地闪电、云内闪电、地面放电和球状闪电。

云到地闪电是最为人熟知的一种闪电形态。

它的形成是由于云层中正负电荷的分离,电场强度逐渐增大,当达到一定程度时,空气分子被电离形成电流,穿过空气中的电阻,形成一道强大的电流。

这种电流离开云朵,穿过大气层,最终与地面建筑物或者树木等物体相连,形成一道明亮的闪电。

云内闪电指的是云层内部发生的闪电。

它的形成过程与云到地闪电类似,但是其路径不同,主要是在云层内部。

云内闪电通常被云层内部的水滴、冰晶反射和折射,从而形成了一些美丽的闪电弧,被人们称为云闪。

地面放电是一种地球表面大气电荷的自然释放现象。

它的形成过程主要是由于地球表面和大气区域之间的电荷分布不均,当电场强度达到一定程度时,就会形成电流,形成一道短暂而明亮的闪电。

球状闪电是一种比较罕见的闪电形态,它通常出现在雷暴云团中,形成过程和云到地闪电类似,但是其形态是球状的。

球状闪电通常能够在空气中悬浮一段时间,形成一些奇特的形态,被人们称为“天上的火球”。

总的来说,雷电是一种自然现象,其形态多样,每一种形态都有其独特的形成过程和形态特征。

了解雷电的形态和特征,不仅可以增长我们的知识,也可以提高我们的安全意识,避免在雷电天气中造成人身财产的损失。

雷电的形成和运作原理

雷电的形成和运作原理

雷电的形成和运作原理雷电是一种自然现象,是大气中电荷的释放和移动所产生的强大电流。

它的形成和运作原理是由于大气中存在着电荷的不平衡,导致电荷的积累和释放,从而形成雷电现象。

一、雷电的形成雷电的形成是由于大气中存在着电荷的不平衡。

在大气中,正电荷和负电荷是相互存在的,它们的分布并不均匀。

当云层中的正电荷和负电荷之间的电压差达到一定程度时,就会发生放电现象,形成雷电。

1. 云层中的电荷分布不均匀云层中的水蒸气在上升过程中会冷却凝结成云滴,云滴之间会发生碰撞,使得云滴带电。

由于云层中的气流的作用,云滴会在云层中上升和下降,形成云层中的正电荷和负电荷的分布不均匀。

2. 云层中的电荷积累在云层中,正电荷和负电荷会相互吸引,使得它们在云层中积累。

正电荷会集中在云层的上部,而负电荷则会集中在云层的下部。

3. 云层与地面之间的电荷分布云层中的正电荷和负电荷会影响地面附近的电荷分布。

地面上的物体也会带有电荷,当云层中的正电荷和负电荷积累到一定程度时,会与地面上的物体之间形成电场,从而导致电荷的积累。

4. 电荷的释放当云层中的正电荷和负电荷之间的电压差达到一定程度时,电荷会通过空气中的离子通道进行释放。

这个过程就是雷电的形成。

二、雷电的运作原理雷电的运作原理是由于电荷的释放和移动所产生的强大电流。

当云层中的电荷释放时,会形成一条离子通道,这条通道会导致空气中的分子离子化,形成电流。

1. 电荷的释放当云层中的正电荷和负电荷之间的电压差达到一定程度时,电荷会通过空气中的离子通道进行释放。

这个过程就是雷电的形成。

电荷的释放会产生强大的电流,形成闪电。

2. 电流的传导电荷的释放会形成一条离子通道,这条通道会导致空气中的分子离子化,形成电流。

电流会沿着离子通道传导,从云层中的电荷释放到地面上的物体。

3. 电流的热效应雷电产生的电流非常强大,会产生巨大的热效应。

当电流通过空气中的离子通道时,会使空气瞬间升温,形成高温等离子体。

防雷的知识

防雷的知识

防雷的知识雷电是一种自然现象,它产生的能量巨大,对人类和物体都具有很大的威胁。

为了保护人们的生命和财产安全,防雷措施就显得非常重要。

下面我们来了解一些防雷的基本知识。

1. 雷电的形成和危害雷电是在大气中形成的一种电气现象,通常伴随着雷鸣和闪电。

由于雷电释放的能量极大,它可以瞬间点燃可燃物,对建筑物、电力设备、通信设备等造成严重损坏,甚至引发火灾和爆炸。

2. 雷电的防护原理雷电防护的基本原理是通过合理布置接地系统,将雷击电流引入地下,以保护被防护物。

接地系统是防雷措施的核心,它能够将雷电的能量迅速分散和释放,降低雷击的威力。

3. 防雷设施的分类根据不同的防护对象和要求,防雷设施可以分为以下几类:- 避雷针:避雷针是最常见的防雷设备,它通过尖端的形状和合理的高度,能够有效地吸引和接收雷电,将其引入地下。

- 避雷带:避雷带是一种安装在建筑物周围的金属带,它能够将雷电引入地下,保护建筑物免受雷击。

- 避雷网:避雷网是一种由金属导体组成的网状结构,它覆盖在建筑物的外墙和屋顶上,能够有效地分散和引导雷电。

- 接地系统:接地系统是防雷设施的核心,它通过埋设导体和深埋接地装置,将雷击电流迅速引入地下,保护设备和建筑物免受雷击。

4. 防雷设计与施工为了确保防雷设施的有效性,防雷设计和施工必须符合相关的规范和标准。

在设计阶段,需要根据被防护物的特点和周围环境,合理选择防雷设施的类型和布置方式。

在施工过程中,需要严格按照设计要求进行安装,确保接地系统的连续性和导电性。

5. 雷电预警系统除了防雷设施,雷电预警系统也是防雷工作的重要组成部分。

雷电预警系统能够及时监测雷电活动的情况,并通过声光报警等方式提醒人们采取相应的防护措施。

它可以有效地预防雷击事故的发生,保护人们的生命和财产安全。

6. 雷电安全常识在日常生活中,我们也需要了解一些雷电安全常识,以避免雷击事故的发生。

例如,在雷雨天气中,应尽量避免在室外活动,不要站在高处或者接近高耸物体,不要在室外使用金属制品,如伞和铁制的遮阳棚等。

雷电基本知识

雷电基本知识

雷电基本知识雷电是自然界中常见的一种天气现象,常常具有破坏性和危险性。

了解雷电的基本知识对于人们预防和保护自己的生命财产安全至关重要。

本文将介绍雷电的形成原因、分类、特点以及安全防范措施。

一、形成原因雷电的形成是由于云层中存在大量的带正电和带负电的粒子,在云与地面之间形成电场。

当云层中正负电荷之间的电压差达到一定程度时,云与地面之间会发生放电现象,造成雷电。

二、分类雷电可以分为云地闪、云云闪和地云闪三种类型。

1. 云地闪:云与地面之间产生放电,这是最常见的类型。

云地闪的路径通常是从云底部开始,向地面延伸,同时伴有明亮的闪电和巨大的雷声。

2. 云云闪:云与云之间发生放电。

这种类型的雷电通常出现在大型雷暴云中,云与云之间的闪电远比云地闪弱。

3. 地云闪:地面与云之间产生放电。

通常情况下,这种类型的雷电较为罕见,但在特殊的天气条件下,如沙尘暴或火山喷发时,地云闪可能会发生。

三、特点1. 闪电:雷电中最为突出的特点就是闪电,它是由于电荷释放而产生的强光现象。

闪电通常伴随着巨大的雷声,而闪电的形态可以是直线、分叉状、弧形等各种形状。

2. 雷声:雷电产生时,由于电流通过致密的大气,会产生巨大的声响,称为雷声。

雷声的声音强烈而深沉,经常伴随着震耳欲聋的轰鸣声。

3. 电磁辐射:雷电释放的强大电磁辐射是雷电危险性的主要原因之一,它对人体的神经和心血管系统有一定的危害。

四、安全防范措施雷电是一种非常危险无法控制的自然现象,为了保护自身安全,人们应该采取以下防范措施:1. 避免户外活动:在雷电天气中,尽量避免在户外活动,特别是在露天空旷的场所。

如果无法避免必须外出,请选择高大的建筑物或车辆作为避雷对象。

2. 远离高大物体:雷电通常会选择最高最突出的物体进行放电。

在雷电天气中,要远离高大的建筑物、树木、电线杆等,以减少雷击的风险。

3. 就地躲避:如果被困在室外,远离高大物体,蹲下来,让身体尽量接触地面,将身体卷曲成一个球状,以减少雷击伤害。

防雷击常识

防雷击常识

防雷知识一、雷电的形成。

雷电是一种大气中放电现象,产生于积雨中,积雨云在形成过程中,某些云团带正电荷,某些云团带负电荷。

它们对大地的静电感应,使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或云与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般为25-30KV/cm),开始游离放电,我们称之为"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),并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成雷电。

二、雷电是自然界中的一种静电放电现象。

对于此种静电产生的原理,目前还没有一种理论和假设能够较完满地解释全部雷电现象。

一般认为,云中电荷的形成主要是冻结起电。

云滴上升到高空中遇冷,结成冰粒,并开始下降,在降落途中会沾住相遇的云滴,于是在冰粒周围形成一层水膜,在冰粒与水膜的界面上产生电位差,冰粒带负电,水膜带正电。

此后随着冰粒沾住的云滴不断增多,水膜不断加厚,它们的下降速度也加快,最后水膜层被上升的气流吹散,成为许多带正电的小水滴,这些小水滴上升的气流带到云层的顶部,在那里遇冷凝结,并形成带正电的冰晶区。

冰粒则下降到云层底部并融化形成带负电的液水区,因而形成雷云上部带正电,下部带负电。

三、雷电的危害。

雷云内部放电一般不会造成危害,雷云对大地放电则可能造成危害。

它造成的危害分为直接雷电危害和间接雷电危害。

雷电的直接危害是由于雷云对大地的放电电流很大,高达几十千安甚至几百千安,而且可产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压。

当强大的电流通过导体时,在极短的时间内将转换成大量的热能,使放电通道的温度高度达数万度。

另一方面,由于雷电的热效应,将使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散为气体,因而产生巨大的机械力。

雷电的基本知识

雷电的基本知识

雷电的基本知识雷电是一种天气现象,通常与雷暴天气紧密相连。

它产生的原因是大气中的水分在云层内部进行物理和化学反应,形成了电荷分离。

当电荷积聚达到一定程度时,就会发生放电现象,形成闪电。

本文将介绍雷电的起源、形成以及一些相关的安全知识。

一、雷电的起源雷电的起源主要与云内部的带电粒子有关。

云中含有水分和冰晶,当云中的水分分子与冰晶碰撞时,会引起内部的物理和化学反应。

云中部分水分分子会失去电子,形成正电荷;而另一些水分分子则会获得电子,形成负电荷。

这种电荷分离引起了云内部的静电积聚。

二、雷电的形成过程1. 云内电荷分离云内带电粒子的重排引发了电荷分离。

在云内部,正电荷与负电荷分布不均匀。

通常正电荷位于云的上层,而负电荷则聚集在云的底层。

2. 云与地面之间的电场形成由于电荷分离,云与地面之间形成了一个巨大的电场。

云底的负电荷会导致地面带上正电荷。

这种电场的形成使得云与地面之间出现了电势差。

3. 电荷释放当云与地面电势差达到一定程度时,电荷之间的吸引力无法继续抑制,电荷开始释放。

这种释放称为雷电。

4. 闪电的产生雷电释放时产生的流动电荷会沿着一定的路径移动,形成一个可见光的电流。

人们所看到的闪电即为这种电流产生强烈的光线。

三、雷电的危害和安全知识雷电是一种非常危险的自然现象,人们在雷电来临时需要采取一些安全防护措施。

1. 避开高危区域在雷电天气中,人们应尽量避免待在露天空旷的地方,如高山、大树下、开阔地、水边等,这些地方极易成为雷击点。

2. 在室内避难雷电来临时,最安全的方式是待在坚固的建筑物内,避免接触室外的金属设备和导电物体。

3. 远离金属和电器在雷电期间,人们应避免接触金属物体,如金属栏杆、铁门等。

此外,也需要远离电器设备,如电视、电脑、以及电话等。

4. 避免接触水雷电可经由地面传播,同时也会通过水体传导。

因此,雷电来临时,人们应尽量远离湖泊、河流、游泳池等大面积的水源。

总之,雷电是一种自然现象,了解其中的基本知识对于我们避免雷击事故至关重要。

雷电的基础知识

雷电的基础知识

雷电的基础知识在带有不同电荷雷云之间,或在雷云及由其感应而生的不同电荷之间发生击穿放电,即为雷电。

雷电是自然界中一种特殊的、极为壮观的声、光、电现象—伴随有闪电和雷鸣的一种恐怖而雄伟壮观的自然现象。

一、雷电的成因及其特性参数⑴、雷云和雷电①雷云:能发生闪电的云为雷云。

层积云、雨层云、积云、积雨云均与闪电有关,其中积雨云则最为重要。

②闪电:积雨云形成过程中,在大气电场以及温差起电效应、破碎起电效应的同时作用下,正负电荷分别在云的不同部位积聚。

当电荷积聚到一定程度,就会在云与云之间或云与地之间发生放电,即“闪电”。

闪电的形状:枝状、球状、片状、带状。

闪电的形式有云天闪电、云间闪电、云地闪电。

⑵、雷电的成因①雷电:带有电荷的云层向下靠近地面时,地面上的凸出物、金属等,会被感应出异性电荷,随着电场强度的逐步增强,雷云向下形成下行先导,地面的物体形成向上闪流,两者相遇即形成对地放电。

②闪电:带负电荷的雷云在大地表面会感应出正电荷,这样雷云与大地间形成一个大的电容器,当电场强度超过大气被击穿的强度时,就发生了雷云与大地之间的放电,即常说的闪电,或者说是雷击。

③雷云放电过程:雷云——雷电先导——迎雷先导——主放电阶段——余辉放电⑶、雷电的特性参数①雷电日(T):一年中发生雷电放电的天数,(衡量雷电活动频繁的程度)。

②雷电流:雷击电流大致呈单极性的脉冲波。

主要可采用三个参数来表示,即雷电流的幅值、波头时间和半幅值时间。

③雷电过电压:主要决定于雷电流陡度和雷电流通道的阻抗,它的大小可按下式来计算:U=IR+L (式中:I—雷电流幅值kA;i—随时间变化的雷电流kA;R—接地电阻Ω;L—雷电流通道的电感H)。

二、雷电的种类主要分为直击雷、感应雷、雷电波入侵、雷球、雷击电磁脉冲。

⑴、直击雷指雷电直接击在建筑物构架、动植物上,因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。

⑵、感应雷感应雷也称为雷电感应或感应过电压。

防雷基础知识

防雷基础知识

防雷基础知识防雷知识1.基础知识雷电是⼀种常见的⾃然现象,在世界上每天约形成44000个雷暴中⼼,发⽣800万次雷闪放电,平均每秒放电100次左右,可见雷电活动是相当频繁的。

通常,雷云形成之后,雷云对⼤地哪⼀点放电,虽然因素复杂多变,但客观上仍存在⼀定的规律。

通常雷击点选择在地⾯电场强度最⼤的地⽅,也就是在地⾯电荷最集中的地⽅,从那⾥升起迎⾯先导。

地⾯上导电良好和地形特别突出的地⽅,⽐附近其它地⽅密集了更多的电荷,那⾥的电场强度也就越⼤,成为遭受雷击的⽬标。

在地⾯上特别突出的地⽅,离雷云最近,其尖端电场强度最⼤。

例如旷野中孤⽴的⼤树、⾼塔或单独的房屋、⼩丘顶部、房屋群中最⾼的建筑物的尖顶、屋脊、烟囱、避雷针、避雷线等,都是最容易遭受雷击的地⽅。

雷击会严重损害建筑物、电⽓设备和电⼦设备。

数⼗乃⾄⼀、⼆百千安的雷电冲击电流,具有巨⼤的电磁效应、热效应和机械效应,雷电冲击电流流过被击物体形成幅值很⾼的冲击电压波,使电⽓设备绝缘破坏;冲击电流的电动⼒作⽤,使被击物体炸裂;冲击电流使导线等⾦属物体温度突然升⾼,以致熔断毁坏。

其中以第⼀种情况的破坏性最⼤,也是我们主要关注的问题。

由于雷击作为⼀种强⼤⾃然⼒的爆发,⽬前的⼈类是⽆法制⽌的。

⼈们⼒所能及的主要是设法去预防和限制它的破坏性。

这就要求装设防雷保护装置,采⽤防雷保护措施。

1.1雷电特性和危害1.1.1雷云带电的原因雷电放电是由带电荷的雷云引起的。

雷云带电原因的解释很多,但还没有获得⽐较满意的⼀致认识。

⼀般认为雷云是在有利的⼤⽓和⼤地条件下,由强⼤的潮湿的热⽓流不断上升进⼊稀薄的⼤⽓层冷凝的结果。

强烈的上升⽓流穿过云层,⽔滴被撞分裂带电。

轻微的⽔沫带负电,被风吹得较⾼,形成⼤块得带负电的雷云;⼤滴⽔珠带正电,凝聚成⾬下降,或悬浮在云中,形成⼀些局部带正电的区域。

实测表明,在5~10km的⾼度主要是正电荷的云层,在1~5km的⾼度主要是负电荷的云层,但在云层的底部也有⼀块不⼤区域的正电荷聚集。

雷电的基本知识及其预防

雷电的基本知识及其预防

雷电的基本知识及其预防雷电的基本知识电闪雷鸣究竟是怎么回事,早在二百多年前,美国科学家富兰克林,在雷雨天通过放风筝实验,证明了雷击是大气中的放电现象,并建立了雷电学说。

下面我们来谈谈有关雷电的基本知识。

1.雷电的产生空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候,经过一些复杂过程,使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。

经过运动,带上相同电荷的质量较重的物质会到达云层的下部(一般为负电荷),带上相同电荷的质量较轻的物质会到达云层的上部(一般为正电荷)。

这样,同性电荷的汇集就形成了一些带电中心,当异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿时,就形成“云间放电”(即闪电)。

带负电荷的云层向下靠近地面时,地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷,随着电场的逐步增强,雷云向下形成下行先导,地面的物体形成向上闪流,二者相遇即形成对地放电。

这就容易造成雷电灾害。

雷电形成于大气运动过程中,其成因为大气运动中的剧烈摩擦生电以及云块切割磁力线。

闪电的形状最常见的是枝状,此外还有球状、片状、带状。

闪电的形式有云天闪电、云间闪电、云地闪电。

云间闪电时云间的摩擦就形成了雷声。

2.雷电的主要特点2.1 冲击电流大其电流高达几万-几十万安培。

2.2 时间短一般雷击分为三个阶段,即先导放电、主放电、余光放电。

整个过程一般不会超过60微秒。

2.3 雷电流变化梯度大雷电流变化梯度大,有的可达10千安/微秒。

2.4 冲击电压高强大的电流产生的交变磁场,其感应电压可高达上亿伏。

3.雷电的破坏雷电的破坏主要是由于云层间或云和大地之间以及云和空气间的电位差达到一定程度(25—30kV/cm)时,所发生的猛烈放电现象。

通常雷击有三种形式,直击雷、感应雷、球形雷。

直击雷是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。

感应雷是当直击雷发生以后,云层带电迅速消失,地面某些范围由于散流电阻大,出现局部高电压,或在直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压、而发生闪击现象的二次雷。

打雷闪电知识

打雷闪电知识

打雷闪电知识打雷闪电,作为大自然中的一种自然现象,给我们带来了震撼和惊叹。

它不仅是自然界中的一种景象,也与我们的日常生活息息相关。

在本文中,我将为大家介绍打雷闪电的形成原理、影响以及一些安全知识。

一、打雷闪电的形成原理打雷闪电是由于大气中云与地面之间产生的巨大电荷差异所引起的。

首先,当大气中的水分通过循环作用上升到高空时,遇冷会形成云。

云中的水蒸气在与水滴、冰粒等微小颗粒结合后,产生正负电荷。

由于空气中有很多气粒子不断摩擦,使得云内的正负电荷不断分离,形成电场。

当云的底部降落到离地面不远的高度时,云与地面之间的电场会变得特别强烈。

接着,在地面上出现一种起始性放电,通常是从较高的物体或地面的凸起开始。

此时,空气中的空穴(即空气分子被分离的空位)被激发,形成一条离子通道。

紧接着,负电开始沿着这条通道逐渐移动,形成了我们所熟悉的闪电。

二、打雷闪电的影响1. 气象影响:闪电一般是在雷暴云中发生,它伴随着强大的雷声。

雷声是由于闪电时所产生的热量使周围的气体迅速膨胀,并引起剧烈振动而产生的。

雷声的强烈程度与闪电的强度有关,而雷暴的持续时间和破坏性可能会对气象产生重大影响。

2. 电网影响:打雷闪电容易引发电线杆等供电设备受损,以及停电。

闪电对电网的影响可能导致设备损坏、断电以及损失电网稳定性,对人民生活、经济发展等带来不便。

3. 生物影响:打雷闪电对人体健康也有一定的影响。

电流过大时,会对人体产生伤害,甚至导致死亡。

此外,雷暴天气还可能引发其它灾害,比如树木倒塌、山体滑坡等,对人类和动植物造成威胁。

三、打雷闪电的安全知识1. 室外安全:当天空出现雷云时,应尽量避免待在露天环境中,迅速回到室内。

如果被迫在户外活动,应尽量避免站在开放或者低洼的地方,以减少被雷击的几率。

2. 室内安全:在室内也要注意安全。

电器设备应随时断电,避免由于雷击而引起的意外事故。

此外,在雷暴期间,应尽量避免使用水龙头、淋浴或者沐浴等水相关的活动,以减小触电风险。

雷电科普宣传手册

雷电科普宣传手册

雷电科普宣传手册一、雷电的形成与原理雷电是大气中的一种自然放电现象,通常发生在雷雨天气。

当雷雨云中的电荷积累到一定程度时,就会形成电场,使云层中的水滴和冰晶发生电离,产生正负电荷。

当电场强度达到一定值时,就会发生雷电现象,释放出大量的能量。

二、雷电的危害与影响雷电具有极大的破坏性,可以造成人员伤亡和财产损失。

其危害形式主要包括直击雷、侧击雷和感应雷。

直击雷是指雷电直接击中地面上的建筑物、人或动物;侧击雷是指雷电击中建筑物的一侧;感应雷是指雷电产生的电磁场对周围的电子设备造成干扰和破坏。

三、防雷知识与措施1.建筑物防雷:建筑物应安装避雷装置,包括避雷针、避雷带、避雷网等。

同时,建筑物内部的电器设备和金属管线应接地。

2.室外防雷:在室外遇到雷雨天气,应尽量躲避在有避雷设施的建筑物或汽车内,不要在大树、旗杆等高耸物体下避雨,不要使用金属雨伞。

3.室内防雷:关闭门窗、电器设备,避免使用电话、电视、电脑等电器设备。

四、雷电预警与观测1.雷电预警:气象部门会发布雷电预警信息,提醒公众采取防范措施。

2.雷电观测:通过气象观测设备对雷电进行观测,了解雷电的分布和活动规律。

五、遭遇雷电时的应对方法1.尽量寻找避雷场所,如建筑物、汽车等。

2.不要接触任何金属物品,不要奔跑或快速行走。

3.若无法找到避雷场所,应蹲下身体,双手抱头,尽量降低身体高度。

4.若在野外遭遇雷电,不要站在高处或打手机等电子设备。

六、雷电对电子设备的影响与防护1.雷电产生的电磁脉冲会对电子设备造成干扰和破坏,使设备出现故障或损坏。

2.为保护电子设备,应将其接地或安装防雷保护器。

在室外使用电子设备时,应远离高耸物体,避免遭受直击雷或侧击雷。

在室内使用电子设备时,应注意关闭门窗,避免雷电产生的电磁脉冲对设备造成干扰和破坏。

若遭遇雷电天气,应避免使用电子设备,以免造成不必要的损失。

防雷专业基础知识

防雷专业基础知识

防雷专业基础知识内容提要:●雷电基础知识(形成、效应、主要参数)●建筑物防雷防雷系统,建筑物分级(有关参数),滚球半径,年预计雷击次数的计算,冲击接地电阻,各类建筑物的防雷措施(防直击雷、防雷电感应、防雷电波侵入、等电位连接的要求、防闪络措施、屏蔽、电涌保护)●电涌保护(电源、信号SPD的器件分类, 特性,使用)●防雷有关器件知识●接地电阻的计算及测量1.雷电基础知识1.1雷电的形成空中的尘埃、云滴、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候,经过一些复杂过程,使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。

一部分带电荷的云层对另一部分带异种电荷的云层,或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电,这种放电过程产生强烈的闪光并伴随有巨大的声音,这就是“雷”(即闪电)。

1.2雷电的主要参数●有统计,云层对地面的闪电次数为每秒钟100次(全球范围),还有一种说法任一时刻全球表面(包括云间和云对地)连续发生1000个雷暴。

●雷云对地放电的电流蜂值从几千安到数百千安。

大多数为几十千安,超过100千安的约有10% 。

●雷电流击中物体产生的瞬时单位能量可达到几百万到上千万焦耳/欧姆。

瞬时的功率非常之大。

●直击雷的电压的可达几百万伏甚至几千万伏。

●雷电流的持续时间只有几十到几百微秒。

1.3雷电的危害当人类社会进入电子信息时代后,雷灾表现出现的新特点:●受灾面大大扩大,从电力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有行业,如航天航空、国防、邮电通信、计算机、电子工业、石油化工、金融证券等;●雷灾的主要对象已集中在微电子器件设备上,防雷工程已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲(LEMP)。

●雷灾的经济损失和危害程度大大增加了,全球每年因雷电灾害造成的人员伤亡、财产损失不计其数,我国每年因雷击造成的人员伤亡达三四千人,财产损失近50—100亿元人民币。

1.4雷电的活动规律1.4.1随机性:雷电发生的地点、时间、强度都是随机的,不能准确预报。

因此一般是按统计规律去研究雷击。

雷电 电压电流

雷电 电压电流

雷电电压电流雷电是一种自然现象,由大气中的静电放电引起。

这种强大的放电事件伴随着极高的电压和电流,是自然界中最为壮观的电力展示之一。

在电压方面,雷电可以产生超过百万伏特甚至更高的电压。

这种高电压是由于雷云中的电荷分离和积累造成的。

当云层中的正负电荷中心之间的电场强度足够大时,空气的绝缘性会被破坏,导致电荷通过放电来达到平衡。

这个过程就是我们所说的闪电。

由于电压极高,空气中的分子被电离形成等离子体,使得电流能够在云层和地面之间或者云层内部流动。

电流方面,闪电产生的瞬时电流也非常强大。

平均来说,闪电的电流大约在3万安培左右,而在某些极端情况下,电流可以高达10万安培或更多。

尽管这些电流的持续时间非常短暂,通常只有几十到几百微秒,但它们携带的能量巨大,温度可达2万摄氏度以上,足以使空气迅速膨胀形成震耳欲聋的雷声。

值得注意的是,虽然我们经常听说雷电击中地面的情况,但实际上大多数闪电发生在云层之间。

根据统计,大约只有六分之一的闪电会触及地面。

当闪电击中地面时,它可以对建筑物、电力系统和电子设备造成严重破坏。

因此,在雷暴天气时采取适当的防护措施是非常重要的。

为了保护人类活动免受雷电的影响,人们开发了多种防雷技术。

例如,建筑物上安装避雷针可以将雷电安全地引导至地面,从而保护结构不受损害。

此外,还有各种电子设备设计有雷电保护装置,以减少雷电引起的电压浪涌对设备的损害。

总之,雷电是一种具有极高电压和强大电流的自然现象。

它不仅展示了自然界的力量,也对人类的活动构成了威胁。

通过科学的方法和技术,我们可以减轻雷电带来的风险,并更好地理解这一复杂的自然过程。

雷电电击的原理

雷电电击的原理

雷电电击的原理雷电电击的原理涉及到电荷的分离、电场的形成、局部空气的电离和电流的通路等多个方面。

首先,雷电电击是由于大气中存在着电荷的分离。

在雷电发生之前,大气中的正负电荷是平衡的。

然而,在云层内部,形成了一个极其强大的垂直电场。

这是由于云中所含水汽冷却凝结,形成超小水滴和冰晶,使其携带电荷。

水滴和冰晶径度的差别,使得在上升过程中,离地面更高的云顶正电荷多于负电荷。

因此,云层的底部带负电荷,云层的顶部带正电荷。

接着,局部空气的电离也是雷电电击的重要环节。

当云底与地面间的电位差越来越大时,空气中的分子就会被电场力拉伸,足以撕裂原本稳定的气体分子,形成游离的正负电荷。

通常,电离发生在空气中的气流或微粒附近,这些物体能够提供一个电离的种子,使局部电位足够升高,从而产生电流。

然后,电流的通路是雷电电击的关键。

一旦局部空气发生电离,就会形成一个电导通道,也就是我们常说的闪电通道,从云底到大地。

这条通道就像是一根电线一样,可以导流。

在这个通道中,电流会以极高的速度流动,并且产生极大的电能。

这就是为什么在雷电电击的瞬间,我们能够看到闪电产生,并且伴随着巨大的雷声。

最后,雷电电击的原理不仅仅是电荷分离、电场形成、电离和电流通路。

气象条件也会对雷电电击产生影响。

例如,岭地形势会加强电场的局部增强,使得雷电频发;增加了电离的可能性;造成附近地区强烈的电荷分离。

其次,地球表面的导电性也会对雷电产生影响。

地球上的不同地区,由于导电性的不同,雷电频次也会有所区别。

综上所述,雷电电击的原理是一个综合的过程,涉及到电荷的分离、电场的形成、局部空气的电离和电流的通路等多个方面。

只有理解了这些原理,我们才能更好地理解并应对雷电电击带来的潜在危害。

为了保护人身安全和财产安全,我们需要加强对雷电电击原理的学习和科学防护的实施。

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防雷工程师培训资料第一部分 雷电基础知识雷电是雷雨云之间或在云地之间产生的放电现象,雷雨云是产生雷电的先决条件。

那么雷雨云是怎样形成的?一、雷雨云的形成(一)雷雨云的宏观结构雷雨云是对流云发展的成熟阶段,它往往是从积云发展起来的。

发展完整的对流云,其生命史可以分为以下三个阶段:1.形成阶段:这一阶段主要是从淡积云向浓积云发展。

云的垂直尺度有较大的增长,云顶轮廓逐渐清楚,呈圆孤状或菜花形,云体耸立成塔状。

这样的云我们在盛夏常常看到。

在形成阶段中,云中全部为比较规则的上升气流,在云的中、上部为最大上升气流区。

上升气流的垂直廓线呈抛物线型。

在形成阶段,一般不会产生雷电。

2.成熟阶段:从浓积云发展成积雨云,就伴随雷电活动和降水,这是成熟阶段的征象。

在成熟阶段,云除了有规则的上升气流外,同时也有系统性的下沉气流。

上升气流通常在云的移动方向的前部。

往往在云的右前侧观测到最强的上升气流。

上升气流一般在云的中、上部达到最大值,可以超过25—30米/秒(见图1)。

3、消散阶段:一阵电闪雷鸣、狂风暴雨之后,雷雨云就进入了消散阶段。

这时,云中已为有规则的下沉气流所控制。

云体逐渐崩溃,云上部很快演变成中、高云系,云底有时还有一些碎积云或碎层云。

(二)雷雨云的微物理结构:一块成熟的雷雨云,其顶部可以伸展到-40℃的高度(约l万米以上),而云底部的温度却在10℃以上。

由于云体在垂直方向上跨过了这么宽的温度范围,因而云中水汽凝结物的相态就很不一样。

在云中有水滴,过冷却水滴、雪晶、冰晶等(见图2)。

我们把雷雨云按温度高低来分层,便可以看:在温度高于0℃的“暖层”的云中,全部是水滴(包括云滴),在温度0至-8℃的云层中,即有较多的过冷却水滴(温度低于0℃的水滴),也有一些雪晶、冰晶;在温度低于-20℃的云层中,由于过冷却水滴自然冻结的概率大为增加,云中冰晶的天然成冰核作用更为显著,故云中基本上都是雪晶和冰晶了。

在成熟阶段的雷雨云中,发生着非常复杂的微物理过程,在云的“暖层”,有水滴之间由于大小不同而发生的重力碰撞,也有湍流碰撞和图1 一块雷雨云的气流结构示意图图2 一块雷雨云的微物理结构示意图电、声碰撞过程。

同时,有大水滴在气流作用下发生变形,破碎而产生“连锁反应”;还有由云的“冷层”中掉到“暖层”中来的大雪花、霰等的融化等。

在温度0℃至-20℃的云层中,水汽由液态往固态转移十分活跃,冰、雪晶的粘连,大冰晶破碎等也很频繁。

在低于-20℃的云层中,也还有冰晶之间的粘连和大冰晶的破碎过程发生。

在雷雨云中发生的所有这此微物理过程,都可以导致云中水汽凝结物电学状态的改变,对于雷雨云的起电有十分重要的贡献。

(三)雷雨云起电机理雷雨云起电的机理目前主要有四种理论:(1)水滴破裂效应:云中水滴在高速气流中作激烈运动,分裂成一些带负电的较大颗粒和带正电的较小颗粒,后者同时被上升气流携带到高空,前者落在低空,这样正负两种电荷便在云层中被分离,这也就是造成90%的云层下部带负电的原因。

(2)吸电荷效应:由于宇宙射线或其它电离作用,大气中存在正负离子,又因为空间存在电场,在电场力的作用下正负离子在云的上下层分别积累,从而使雷雨云带电,又称感应起电。

(3)水滴冻冰效应:水滴在结冰过程中会产生电荷,冰晶带正电荷,水带负电荷,当上升气流把冰晶上的水分带走时,就会导致电荷的分离,而使雷雨云带电。

(4)温差起电效应:实验证明在冰块中存在着正离子(H+)和负离子(OH-),在温度发生变化时,离子发生扩散运动并相互分离。

积雨云中的冰晶和雹粒在对流的碰撞和摩擦运动中会造成温度差异,并因温差起电,带电的离子又因重力和气候作用而分离扩散,最后达到一定的动态平衡。

综上所述,雷雨云起电可能是某一机理也可能是多种机理的效应而产生的。

二、闪电由于雷雨云中不同部位聚集着不同极性的电荷,当电荷积累到一定程度时,在云团之中,云团与云团之间,云团与地面之间会产生很强的电场,当电场强度达到空气击穿强度时,便会发生正负电荷之间的放电现象,这种瞬间的强火花放电就是闪电。

闪电的雷击过程中产生了强大的雷电流(目前观测到的最大雷电电流幅值为430KA)和高电压(雷电通道两端电位差可达上万伏),因此按功率为电压与电流之积计算,雷电具有极强大的功率,从而构成一次爆炸过程。

雷电直击到地面的建筑物和各种生物上,因其电效应,热效应和机械力会造成严重的破坏和灾害。

雷电的强大的破坏力,主要是由于它把雷云蕴藏的能量在极短促的几十微秒中释放出来,它的功率巨大,但是由于放电时间太短,以功率乘以时间得出功的数值却很小,只有几十千瓦小时。

这里主要讲的是直击雷,对雷击电磁脉冲将在后边章节着重介绍。

(一)闪电的分类闪电可以按其形状分为:线状闪电、带状闪电、片状闪电,联球状闪电和球型闪电。

线状闪电:最常见的一种闪电,我们常常看到这种闪电呈倒置的树枝状,其实是若干次线状闪电的组合,由于几次发生闪电之间的时间极短,用肉眼很难分辨出。

带状闪电:仍是线状闪电的一种,只不过是在闪电过程中恰巧有水平大风吹经闪电通道的空间,将几次线状闪电放电的通道吹的分开,用肉眼看去闪电通道变宽了。

片状闪电:线状闪电被云体遮住了,闪电的光照亮了上部的云或反射的光映入人眼中,闪电呈片状的亮光。

球状闪电:又称球型雷、滚地雷,不但出现在雷雨天气中,在晴天时也偶有出现。

其形状大多是球形,直径可达几十厘米,多呈橙色和红色,有些还带有硫磺或臭氧的味道。

球型雷多顺风或沿着物体移动,但也发现过垂直运动或逆风而动的情况。

对它的起因有许多不同的假设,至今未探明其奥秘。

联珠状闪电:很少见的一种闪电,有人认为它是一串球型雷组成的。

闪电也可按其发生的空间位置而分成:云内闪电、云际闪电(云闪)、云地闪电(地闪)等。

其中地闪又称直击雷、落地雷,是防雷研究的主要对象。

(二)地闪的结构在雷云对地的放电中,90%左右的地闪是在负极性的雷云和正极性的大地(含地面建筑物等)之间发生的,一般称为负极性雷击。

相反,约有10%的雷击呈正极性。

因此,且以负极性雷击为例说明地闪的结构和过程。

在负极性雷云的感应下,地面呈现正极性电荷,并且随电场分布的变化可以迅速集中到某个地点。

然而,雷云与大地电场之间的空气仍然是绝缘的,必须形成导电通道,地闪才能发生。

于是,在大气电场强度达到一定程度时,大气中的电子有足够大的动能撞击空气分子,使其电离并加入撞击,这种现象如同雪崩,为形成雷电通道起开路先锋的作用。

雷电随着雷电通道的开辟而向地面探索着前进。

这种梯级先导称为流柱,流柱在寻找一条电阻最小的通道,有时遇到阻力,便另辟通道,于是空中便出现了不同形状的枝叉。

在经过多次放电,消失,再放电,再消失之后,梯级先导的通道前端已到达离地面很近的距离(10m~100m),这时它的趋向开始受到地面物体的影响。

可以这样理解,从通道前端伸出一支长10m~100m的长臂向四周探索着,这个臂长叫做“击距”在标准中叫做“滚球半径”其长短与雷电流幅值大小成正比。

一旦接触到地面物体或与地面提前先导相会便发生了闪击,从地面物上冲出一股明亮的光柱,沿放电主通道达到雷云,完成一次回击放电或主放电。

几十毫秒之后,由雷云中伸出一条较暗的光柱,沿已开辟的主放电通道冲向地面,这就是第二次回击放电,以及第三、四次,最多达26次放电。

这种多次放电只见于负极性雷击,正极性雷击只有一次放电。

另有一种叫长时间放电雷击。

雷击的三种形式见图6、图7和图12。

常见地闪的结构见图3,地闪全过程见图4。

图3 常见地闪结构的典型情况图4 地闪的全过程(三)地闪的类型地闪类型分类办法:1.负极性雷击与正极性雷击之分。

(图1a、1b、2a、2b与3、4之分)2.有回击和无回击之分(图b与a之分)3.提前先导的上行和下行之分(图2、4与1、3之分)具体可参见图5。

需要说明的是:2a和2b型:多发生在高层建筑上,因雷云感应的尖端物体上聚集了大量的异性电荷,可能会主动迎合雷云的流柱面发生闪击,常被称为“上行雷”。

在8种地闪中,1a 和3a 实质上是云闪,真正地闪只有6种,以负极性下行雷(1b )为最常见,但特高层建筑物的逐步增加,使负极性上行雷(2b )也有增加的趋势。

±i ±i 首次短时雷击 长时间雷击 -i (d ) (c ) t t 图6 向下闪击可能的雷击组合 ±i 叠加的短时雷击 t 短时雷击 首次长时间雷击 ±i t -i 后续短时雷击 ±i t 长时间雷击 t -i (a ) (b ) (d ) (c )在《建筑物防雷设计规范》GB50057-94局部修订条文(征求意见稿)中对平原和低建筑物典型的向下闪击,确定为图6(a、b、c、d)四种组合;对高度约为100m的高层建筑物典型的向上闪击,确定为图7(a、b、c、d、e)五种组合。

三、雷电活动的气候特征(一)我国年平均雷暴日数的地理分布我国年平均雷暴日数的地理分布示于图6,根据此图,可将我国的雷暴活动划分为四个区域。

第一区域大致位于长江以北,东经105°以东地区;第二区域大致位于长江以南,东经105°以东地区;第三区域大致位于北纬36°以北,东经105°以西地区,但其东南角划归第四区域;第四区域大致位于北纬36°以南,东经105°以西地区。

第一区域主要包括黑龙江省、吉林省、湖北省大部、陕西省、四川省东半部、宁夏回族自治区和甘肃省东南角等地区。

这一地区年平均雷暴日数为20——50天左右,年平均雷暴日数随纬度的变化不大显著。

第二区域主要包括浙江省、福建省、广东省、广西壮族自治区、安徽省东南角、江西省、湖南省、贵州省,以及四川、湖北和江苏三省位于长江两岸的地区。

这一地区的年平均雷暴日数随纬度的减低而明显递增。

如长江两岸的年平均雷暴日数为40—50天左右,到了两广南部地区的年平均雷暴日数已递增到90——120天以上。

第三区域主要包括内蒙古自治西南角、甘肃省中部和西北部、青海省西北部、新疆维吾尔自治区等地区。

这一地区除新疆西北角外,主要由沙漠、戈壁滩和盆地等干旱地区组成,因此,年平均雷暴日数较少,一般只有20天。

其中甘肃和内蒙古的巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠地区,年平均雷暴日数不到10天。

如内蒙古老东庙为8天,甘肃民勤为12天。

新疆准葛尔盆地的古尔班通古物沙漠,塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠,以及青海省柴达木盆地的塔完拉玛干沙漠,以及青海省柴达木盆地等广大地区。

新疆西北部山区的年平均雷暴日数明显增大,一般可达20一50天。

其中,巴音布鲁克一带年平均雷暴日数约大于50天,而昭苏一带则可达80—90天。

第四区域主要包括甘肃省东南部、青海省大部、西藏自治区、四川省西半部和云南省中部和本部等地区,该地区由于多为高原和山丘,地势较高,地形起伏较大,因此,年平均雷暴日数偏高于同纬度其他地区,一般为50—80天。

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