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

雷电是白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，而是白然形成的。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30-50^ 放电波陡度高达50KA/V&主放电温度高达20000C ,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。