雷电的形成、分类与危害通用版
雷电的形成、分类与危害
雷电的形成、分类与危害一、雷电的形成雷电是自然界中的一种放电现象。
雷电放电和一般电容器放电本质相同,所不同只是这个电容器两块极板,并不是人为制造的,而是自然形成的。
两块极板有时是两块云块,有时一块是云块、另一块则是大地或地面上凸出的建筑物。
并且这两块极板间的距离比电容器大得多,有时可达数公里。
因此,可以说雷电是一种特殊的电容器放电现象。
大气中的饱和水蒸汽,由于气候的变化,发生上升或下降的对流,在对流过程中由于强烈的摩擦和碰撞,水蒸汽凝结成的水滴就被压分解成带有正负电荷的小水滴,大量的水滴聚积成带有不同电荷的雷云。
随着电荷的积聚,雷云的电位逐渐升高。
当带有不同电荷的两块雷云接近到一定程度时,两块雷云间的电场强度达到25-30kV/cm时,其间的空气绝缘被击穿,引起两块雷云间的击穿放电;当带电荷的云块接近地面时,由于静电感应,使大地感应出与雷云极性相反的电荷,当带电云块对地电场强度达到25-30kV/cm时,周围空气绝缘被击穿,雷云对大地发生击穿放电。
放电时出现强烈耀眼的弧光,就是我们平时看到的闪电,闪电通道中大量的正负电荷瞬间中和,造成的雷电流高达数百千安,这一过程称为主放电,主放电时间仅30-50μs,放电波陡度高达50KA/μs,主放电温度高达20000℃,使周围空气急剧加热,骤然膨胀而发生巨响,这就是我们平时听到的雷声。
闪电和雷声的组合我们称为雷电。
由于声音传播的速度比光的传播速度要慢得多,所以我们总是先看到闪电,而后听到雷声。
雷电的特点是:电压高、电流大、频率高、时间短。
二、雷电的分类(一)直击雷雷云对地面或地面上凸出物的直接放电,称为直击雷。
也叫雷击。
直击雷放电过程的展开图见图8-22。
雷云放电过程的展开图可以这样解释:当雷云对地面放电时,开始出现先驱放电,放电电流比较小,一经到达地面,就开始主放电,主放电由地面开始沿着先驱放电的通道直到云端,放电电流迅速增大。
主放电时间很短,电流迅速衰减,以后是余光放电,电流变小。
雷电的介绍和危害
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雷电的形成 雷电的种类 雷电的危害
1
雷电的形成
雷电的形成
1
雷电是一种常见的天气现象,主要由积雨云中 云与云之间的放电现象形成
2
当云层内部的带电粒子迅速移动、碰撞时,它
们之间会产生静电放电现象,从而形成雷电
3
这种放电现象能够在云内部产生强烈的电流和 电压,并沿着云中的水滴通道迅速传播
3
雷电的危害
对人类的影响
雷电对人类的影响主 要表现在直接雷击和 感应雷击两个方面。 直接雷击能够造成人 体受伤甚至死亡,感 应雷击则可能对人的 神经系统造成影响, 导致头晕、恶心等症 状
雷电的危害
雷电的危害
对建筑物的影响
雷电对建筑物的影响主要表现在直接雷击和雷电波侵入两个方面。直接雷击能够破坏建筑 物的结构,导致房屋倒塌、火灾等危险情况。而雷电波侵入则可能破坏建筑物的电气系统 ,引发火灾等危险情况
球形闪电
球形闪电是一种较为 罕见的雷电现象,其 特点是在云层内部产 生,放电现象呈球形 。这种闪电通常不会 对地面上的物体造成 太大的影响
雷电的种类
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雷电的种类
雷电灾害
雷电灾害是指由雷电引起的自然灾害,其危害程度取决于雷电的强度、持续时间、频率等因 素。以下是一些常见的雷电灾害 直接雷击是指雷电直接击中地面上的物体,如建筑物、树木、电气设备等。这种雷击能够产 生强大的电流和电压,导致物体内部电路受损,甚至引发火灾 感应雷击是指由于雷电引起的电磁感应效应,使附近的电气设备或线路产生高电压和电流, 从而造成设备损坏或火灾。这种雷击对电子设备和通信系统等较为敏感的设施影响较大 雷电波侵入是指雷电放电时产生的强电流或电压沿着电缆或金属管道等传播,从而侵入建筑 物内部或电气系统中,导致设备损坏或火灾。这种雷击对建筑物内部的电气系统和电子设备 等影响较大
雷电的种类和危害
雷电的种类和危害雷电是一部分带电云层与另一部分带异种电荷的云层,或者带电云层与大地之间产生的猛烈闪电并伴随巨大响声的放电现象。
一、雷电的种类1、按雷电的危害方式分类1)直击雷(1)直击雷是带电云层(雷云)与地面突出物之间的电场强度达到空气击穿强度时,发生激烈放电并显现闪电和雷鸣的现象。
(2)直击雷的放电过程每一次放电过程分为先导放电、主放电和余光三个阶段。
先导放电是雷云向大地进展的不太光亮的一种放电,当先导放电接近大地时,立刻发生从大地向雷云进展的极光亮的主放电。
主放电有微弱余光。
大约50%的直击雷有重复放电的性质。
平均每次雷击有三四个冲击,最多能显现几十个冲击。
第一个冲击的先导放电是阶段形先导放电,第二个冲击以后的先导放电是箭形先导放电。
阶段形先导放电的时间为5~20ms,箭形先导放电的时间约为1ms,主放电时间不超过0.5~0.1ms,余光延续时间为30~50ms。
2)感应雷感应雷也称雷电感应或感应过电压。
感应雷分为静电感应雷和电磁感应雷两种。
(1)静电感应雷静电感应雷是雷云接近地面时,使邻近的金属设施特别是较长的金属设施(如架空线路)上,感应产生与雷云相反的大量束缚电荷。
在雷云对其他部位或其他雷云放电后,这些金属设施上的电荷失去束缚,以雷电波的形式高速传播,形成静电感应。
静电感应电压的幅值可达到几万到几十万伏,往往造成建筑物内的导线、接地不良的金属导体和大型的金属设备放电而引起电火花,从而引起电击、火灾、爆炸,危及人身安全或对供电系统造成危害。
(2)电磁感应雷电磁感应雷是由于雷电放电时,巨大的冲击雷电流在四周空间产生快速变化的磁场引起的。
这种强磁场能使四周的金属导体产生很高的感应电压。
电磁感应雷会对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏,或者使四周的金属构件感应出电流,产生大量的热而引起火灾。
3)雷电侵入波雷电侵入波是指雷击在架空线或空中金属管道上产生的冲击电压沿线路或管道的两个方向快速传播的雷电波。
气象雷电知识点总结
气象雷电知识点总结一、雷电的形成原理1. 雷电的形成是由于云层内部的水滴和冰粒在相互碰撞的过程中,发生了电荷的分离与聚集。
通常情况下,云层上部的水滴和冰粒带正电,而云层下部的水滴和冰粒带负电。
这种正负电荷的分布使得云层内部形成了电场。
2. 当云层内部的电荷分布达到一定程度时,电场的强度就会足以克服空气的电阻,产生电火花。
这些电火花所产生的光和声就是我们所认识的闪电和雷声。
二、雷电的危害1. 对人类:雷电对人类的危害主要表现在触电、砸伤和电击三个方面。
雷电瞬间产生的高温和高压会对人体造成严重伤害,甚至危及生命。
2. 对物品:雷电对物品的危害主要表现在电气设备受损和火灾两个方面。
雷电产生的强电磁场和电流会对电器设备造成损坏,甚至引发火灾。
三、雷电的分类根据不同的发生环境和产生方式,雷电可以分为云地闪电、云云闪电、地云闪电、无云闪电和火花闪电五种类型。
1. 云地闪电:最常见的一种闪电。
它从云层中发出,并且击中地面。
2. 云云闪电:闪电在云层间产生。
3. 地云闪电:闪电从地面升向云层。
4. 无云闪电:也称为水雾闪电,是在无云天气条件下产生的闪电。
5. 火花闪电:一种表面放电的形式,通常发生在高压电力线、火山爆发和大风暴等极端环境下。
四、雷电的预测和预防1. 雷电预测:目前,预测雷电的主要方法是通过气象雷达和观测站进行实时监测,以及数据模型分析进行天气预报。
同时,还可以通过一些气象指标和现象来判断雷电的发生概率,如云层的形态、风速和温度等。
2. 雷电预防:在雷电天气时,要加强室外作业人员的安全意识,尽量避开高大金属建筑或物体,以减少触电的风险;同时要注意随身携带避雷针和避雷帽等防护装备,以防电击伤害。
五、雷电的科学研究1. 雷电物理:科学家们通过实验室模拟和天文观测等手段,对雷电现象进行深入研究,试图揭示雷电发生的物理机理和规律。
2. 雷电防护:科学家们致力于研究雷电防护技术,包括避雷针的设计、建筑物的防雷设计和电气设备的防雷保护等。
雷电现象及危害
雷电现象及危害一、雷电现象及危害1.雷电产生的原因雷电现象比较复杂,它是由于地面湿气受热上升或空中不同冷、热气团相遇凝成水滴或冰晶形成积云,在运动时使电荷发生分离,当电荷积聚到足够数量时,就在带有不同电荷的云间或由于静电感应而产生不同电荷的云地间发生的放电现象。
雷云中可能同时存在着几个电荷聚集中心,所以经常出现多次重复性的放电现象,常见的为 2 ~3次,当第一个电荷聚集中心完成放电过程后,其电位迅速下降,第二个电荷聚集中心立即向着前一个放电位置移动,瞬间重复放电。
每次间隔时间从几百微秒到几百毫秒不等,但其放电电流将逐次递减。
2.雷电种类(1)直击雷带电积云接近地面与地面凸出物之间的电场强度达到空气的介电强度(25 ~30kV /mm)时发生的放电现象,称为直击雷。
(2)静电感应雷带电积云接近地面凸出物时,在其顶部感应出大量异性电荷,当带电积云与其他部位或其他积云放电后,凸出物顶部的电荷失去束缚高速传播形成高压冲击波。
此冲击波由静电感应产生,具有雷电特征,称为静电感应雷。
(3)电磁感应雷雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场,在邻近的导体上感应出很高的电动势,该电动势具有雷电特征,称为电磁感应雷。
(4)球雷雷电放电时产生的球状发光带电气体,称为球雷,球雷可能造成多种危害。
3.雷电参数(1)雷电流幅值雷电流幅值指主放电时冲击电流的最大值,该幅值可达数十至数百千安,雷电流幅值越大,出现的概率越小。
(2)雷电流陡度。
雷电流由零增长至最大幅值的这一部分,称为波头(τt),通常只有 1 ~4μs;电流值下降的部分,称为波尾,可长达数十微秒。
(3)雷电冲击过电压雷电冲击过电压指冲击电压的最大值。
4.雷电的危害(1)危害的形式①直接雷击的危害。
地面上的人、畜、建筑物、电气设备等直接被雷电击中,叫做直接雷击。
发生直接雷击时,特大的雷电流(几十至几百千安)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。
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。
雷电的种类及危害正式版
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal.雷电的种类及危害正式版雷电的种类及危害正式版下载提示:此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中,通过合理组织生产过程,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。
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l.雷电种类雷电分为直击雷、感应雷和球雷。
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。
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。
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50 kA/μs)、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,均可能带来火灾和爆炸、触电、毁坏设备和设施、大规模停电等极为严重的后果。
雷电危害
雷电危害1、雷电的种类及危害雷电是一种自然放电现象,按其造成的危害可分为:(1)直击雷。
大气中带有电荷的雷云,其对地电压高达几亿伏。
当雷云与地面凸出物之间电场强度达到空气击穿强度时,就发生放电现象,这种放电现象称为直击雷。
(2)雷电感应。
雷电感应又称感应雷,它又分为静电感应和电磁感应。
静电感应是雷云接近地面时,在地面凸出物的顶部感应出大量异性电荷,在雷云与其他部位或其他雷云放电后,凸出物顶部电荷失去束缚,并以雷电波的形式高速传播而形成的。
电磁感应是发生雷击后,雷电流在周围空间产生的迅速变化的强磁场在附近金属导体上感应出很高的电压形成的。
由于雷击,在架空线路或空中金属管道上产生的冲击电压沿线路或管道的两方向迅速传播的雷电波称为雷电波入侵。
其传播速度为300 m/μs(在电缆中为150 m/μs)。
雷电的危害巨大,可以导致设备损坏、人员伤亡、建筑物损坏或电气系统故障,严重者还可导致火灾和爆炸。
2、防雷装置的类型、作用(1)电气设备防雷使用避雷器。
避雷器安装在被保护设备的引入端,其上端接在架空输电线路上,下端接地。
平时避雷器对地保持绝缘状态,不影响系统的正常运行;当线路受雷击时,避雷器间隙被击穿,将雷电引入大地,这时进入被保护设备的电压仅为雷电波通过避雷器及其引线和接地装置产生的“残压”。
雷电流通过以后,避雷器间隙又恢复绝缘状态,系统仍可正常运行。
避雷器有管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器。
目前以阀型避雷器应用最为广泛,它是保护小容量变(配)电装置常用的避雷装置,主要由火花间隙和电阻阀片组成。
当发生雷击时,阀型避雷器的火花间隙首先被击穿而放电,使雷电流通过电阻很小的电阻阀片顺利引入地下。
(2)建筑物和一般设备防雷使用避雷针。
它最上部的受电端用一定截面的镀锌铁棒、钢管或圆钢做成,其尖形顶端高出建筑物一定高度;中间部分由截面≮35 mm2的镀锌钢索或扁钢做成,上连受雷端,下连接地极;接地极埋入地下,用角钢(规格50mm×50 mm×5 mm,长度约3m)或钢管(Φ35~50mm,壁厚4 mm,长度2~3m)做成。
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。
雷电的危害
1.雷电的形成
电
2.雷电的种类
3.闪电现象
4.雷电的危害
5.雷电的防护
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。产生雷电的 条件是雷雨云中有积累并形 成极性。雷电分直击雷、电 磁脉冲、球形雷、云闪四种。
雷 电 的 形 成
雷 电 的 种 类
雷电分直击雷、电磁脉冲、球 形雷、云闪四种。其中直击雷和 球形雷都会对人和建筑造成危害, 而电磁脉冲主要影响电子设备, 主要是受感应作用所致;云闪由 于是在两块云之间或一块云的两 边发生,所以对人类危害最小。
闪电现象
暴风云通常产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在 地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。阳电荷和阴电荷 彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。阳电奔向树木、山 丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有阴电的云 层相遇;阴电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地 面。最后阴阳电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电 流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺 目的闪光。一道闪电的长度可能只有数千米,但最长可达数 百千米。
雷电的危害
雷 电 的 危 害
雷电的危害一般分为两类: 一是雷直接击在建筑物上发生 热效应作用和电动力作用;
二是雷电的二次作用,即雷电
流产生的静电感应和电磁感应。
東京列車遭雷擊 雷击母亲和女儿现场
雷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
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
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。
雷电现象及危害
雷电现象及危害1.雷电产生的原因雷电现象比较复杂,它是由于地面湿气受热上升或空中不同冷、热气团相遇凝成水滴或冰晶形成积云,在运动时使电荷发生分离,当电荷积聚到足够数量时,就在带有不同电荷的云间或由于静电感应而产生不同电荷的云地间发生的放电现象。
雷云中可能同时存在着几个电荷聚集中心,所以经常出现多次重复性的放电现象,常见的为2 ~3次,当第一个电荷聚集中心完成放电过程后,其电位迅速下降,第二个电荷聚集中心立即向着前一个放电位置移动,瞬间重复放电。
每次间隔时间从几百微秒到几百毫秒不等,但其放电电流将逐次递减。
2.雷电种类(1)直击雷带电积云接近地面与地面凸出物之间的电场强度到达空气的介电强度(25 ~30kV /mm)时发生的放电现象,称为直击雷。
(2)静电感应雷带电积云接近地面凸出物时,在其顶部感应出大量异性电荷,当带电积云与其他部位或其他积云放电后,凸出物顶部的电荷失去束缚高速传播形成高压冲击波。
此冲击波由静电感应产生,具有雷电特征,称为静电感应雷。
(3)电磁感应雷雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场,在邻近的导体上感应出很高的电动势,该电动势具有雷电特征,称为电磁感应雷。
(4)球雷雷电放电时产生的球状发光带电气体,称为球雷,球雷可能造成多种危害。
3.雷电参数(1)雷电流幅值雷电流幅值指主放电时冲击电流的最大值,该幅值可达数十至数百千安,雷电流幅值越大,出现的概率越小。
雷电流的幅值随各国气象条件相差很大,根据实测画出的中国雷电流幅值概率曲线如图1所示,它适用于中国年平均雷暴日大于20d/a的一般地区。
一天内只要听见雷声就称为一个雷暴日,一个小时内只要听见雷声就称为一个雷暴小时。
据统计,我国大部分地区一个雷暴日约折合三个雷暴小时,雷暴日是衡量雷电活动频繁程度的依据。
中国把年平均雷暴日不超过15d/a的地区叫少雷区,超过40d/a的叫多雷区。
在防雷设计中,要根据雷暴日的多少因地制宜。
图1中的曲线也可用下式表示,即lgP =I/108式中P———雷电流超过I的概率;I———雷电流幅值,kA。
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。
雷电的种类和危害
雷电的种类和危害一、雷电的种类随着空中云层电荷的积累,其周围空气中的电场强度不断加强。
当空气中的电场强度达到一定程度时,在两块带异号电荷的雷云之间或雷云与地之间的空气绝缘就会因被击穿而剧烈放电,出现耀眼的电光。
同时,强大的放电电流所产生的高温,使周围的空气或其他介质发生猛烈膨胀,发生震耳欲聋的响声,并伴随闪电这就是雷电。
雷电按其传播方式分为直击雷、感应雷、球形雷。
1.直击雷雷电直接击在建筑物(包括电气装置)和构筑物上,产生电效应、热效应和机械效应。
2.感应雷雷电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件间产生火花。
静电感应是当雷云接近地面,在架空线路或其他导电凸出物顶部感应大量电荷。
雷电放电后,架空线路或导电凸出物上的感应电荷将转换成强烈的高电压冲击波。
电磁感应是由于雷击后,巨大的雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。
这种磁场能使附近金属导体上感应出很高的电压。
3.球形雷球形雷简称球雷,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。
球雷是一团处于特殊状态下的带电气体。
球形雷常沿着地面滚动或在空中飘荡,能通过烟囱、门窗等侵入室内。
大多数球形雷消失时,伴有爆炸,会造成建筑物和设备等的损坏以及人畜伤亡事故。
二、雷电的危害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可间接引起火灾和爆炸。
2.触电雷电直接对人体放电、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、大电流可对电气装置和建筑物及其他设施造成毁坏;电力设备或电力线路遭破坏可能导致大规模停电。
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雷电的形成、分类与危害通用版
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雷电的形成、分类与危害通用版
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一、雷电的形成
雷电是自然界中的一种放电现象。
雷电放电和一般电容器放电本质相同,所不同只是这个电容器两块极板,并不是人为制造的,而是自然形成的。
两块极板有时是两块云块,有时一块是云块、另一块则是大地或地面上凸出的建筑物。
并且这两块极板间的距离比电容器大得多,有时可达数公里。
因此,可以说雷电是一种特殊的电容器放电现象。
大气中的饱和水蒸汽,由于气候的变化,发生上升或下降的对流,在对流过程中由于强烈的摩擦和碰撞,水蒸汽凝结成的水滴就被压分解成带有正负电荷的小水滴,大量的水滴聚积成带有不同电荷的雷云。
随着电荷的积聚,雷云的电位逐渐升高。
当带有不同电荷的两块雷云接近到一定程度时,两块雷云间的电场强度达到25-30kV/cm 时,其间的空气绝缘被击穿,引起两块雷云间的击穿放电;当带电荷的云块接近地面时,由于静电感应,使大地感应出与雷云极性相反的电荷,当带电云块对地电场强度
达到25-30kV/cm时,周围空气绝缘被击穿,雷云对大地发生击穿放电。
放电时出现强烈耀眼的弧光,就是我们平时看到的闪电,闪电通道中大量的正负电荷瞬间中和,造成的雷电流高达数百千安,这一过程称为主放电,主放电时间仅30-50μs,放电波陡度高达50KA/μs ,主放电温度高达20000℃,使周围空气急剧加热,骤然膨胀而发生巨响,这就是我们平时听到的雷声。
闪电和雷声的组合我们称为雷电。
由于声音传播的速度比光的传播速度要慢得多,所以我们总是先看到闪电,而后听到雷声。
雷电的特点是:电压高、电流大、频率高、时间短。
二、雷电的分类
(一)直击雷
雷云对地面或地面上凸出物的直接放电,称为直击雷。
也叫雷击。
直击雷放电过程的展开图见图8-22。
雷云放电过程的展开图可以这样解释:当雷云对地面放电时,开始出现先驱放电,放电电流比较小,一经到达地面,就开始主放电,主放电由地面开始沿着先驱放电的通道直到云端,放电电流迅速增大。
主放电时间很短,电流迅速衰减,以后是余光放电,电流变小。
由于雷云中同时存在着多个电荷积聚中心,当第一个
电荷集聚中心放电后,其电位迅速下降。
第二个电荷集聚中心向第一个电荷集聚中心位置移动,并沿着上一次的放电通道开始先驱放电、主放电、余光放电。
紧接着再来第三次、第四次放电。
我们平时看到电光闪闪、雷声隆隆就是这个原因。
当直击雷直接击于电气设备及线路时,雷电流通过设备或线路泄入大地,在设备或线路上产生过电压,称为直击雷过电压。
(二)感应雷击
感应雷击是地面物体附近发生雷击时,由于静电感应和电磁感应而引起的雷击现象。
例如,雷击于线路附近地面时,架空线路上就会因静电感应而产生很同的过电压,称为静电感应过电压。
见图6-23。
在雷云放电过程中,迅速变化的雷电流在其周围空间产生强大的电磁场,由于电磁感应,在附近导体上产生很高的过电压,称为电磁感应过电压。
静电感应和电磁感应引起的过电压,我们称为感应雷击。
(三)球雷
球雷是一种发红色或白色亮光的球体,直径多在20cm 左右,最大直径可达数米,以每秒数米的速度,在空气中
飘行或沿地面滚动。
这种雷存在时间为3-5s左右。
时间虽短,但能通过门、窗、烟囱进入室内。
这种雷有时会无声消失,有时碰到人或牲畜或其它物体会剧烈爆炸,造成雷击伤害。
(四)雷电侵入波
当雷击空线路和或金属管道上。
产生的冲击电压沿线路或管道向两个方向迅速传播的雷电侵入波,称为雷电侵入波。
雷电侵入波的电压幅值愈高,对人身或设备造成的危害就愈大。
三、雷电的危害
雷电放电过程中,可能呈现出静电效应、电磁效应、热效应及机械效应,对建筑物或电气设备造成危害;雷电流泄入大地时,在地面产生很高的冲击电流,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,必死无疑。
雷电的危害是多方面的。
(一)雷电的静电效应危害:
当雷云对地面放电时,在雷击点主放电过程中,雷击点附近的架空线路、电气设备或架空管道上,由于静电感应产生静电感应过电压,过电压幅值可达几十万伏,使电气设备绝缘击穿,引起火灾或爆炸,造成设备损坏、人身
伤亡。
(二)雷电的电磁效应危害
当雷云对地放电时,在雷击点主放电过程中,在雷击点附近的架空线路、电气设备或架空管道上,由于电磁感应产生电磁感应过电压,过电压幅值可达到几十万伏,使电气设备绝缘击穿,引起火灾或爆炸,造成设备损坏、人身伤亡。
(三)雷电的热效应危害
雷电流通过导体时,由于雷电流很大,雷电流数值可达几十至几百千安,在极短的时间内使导体温度达几万度,可使金属熔化,周围易燃物品起火燃烧。
烧毁电气设备、烧断导线、烧伤人员、引起火灾。
(四)雷电的机械效应危害
强大的雷电流通过被击物时,被击物缝隙中的水分急剧受热气化,体积膨胀,使被击物品遭受机械破坏、击毁杆塔、建筑物,劈裂电力线路的电杆和横担等。
(五)雷电的反击危害
当避雷针、避雷带、构架、建筑物等在遭受雷击时,雷电流通过以上物体及接地装置泄入大地,由于以上物体及接地装置具有电阻,在其上产生很高的冲击电位。
当附近有人或其它物体时,可能对人或物体放电,这种放电称为反击。
雷击架空线路或空中金属管道时,雷电波可能沿
以上物体侵入室内,对人身及设备放电,造成反击。
反击对设备和人身都构成危险。
(六)电位危害
当将雷电流引入大地时,在引入处地面上产生很高的冲击电位,人在其周围时,可能遭受冲击接触电压和冲击跨步电压而造成电击伤害。
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