雷电的破坏作用和避雷原理
雷击的危害和防御措施
雷击的危害和防御措施雷电是大自然中一种强大而具有破坏力的自然现象。
当雷电横扫天空时，它所产生的电极化反应会释放出巨大的能量，造成严重的损失和危害。
为了保护人们和财产的安全，我们需要采取一系列的防御措施来减少雷击的危害。
雷击的危害主要包括以下几个方面：1. 人身安全威胁：雷电是一种极具破坏力的电能，它可以直接伤害、甚至杀死人体。
当雷击发生在人体附近时，人体会成为电流的最短路径，导致电击伤害或者灼伤。
此外，雷击还会引发爆炸、火灾和倒塌等危险情况，致使人们受伤甚至死亡。
2. 建筑物破坏：雷击会对建筑物产生直接的破坏作用。
当雷电击中建筑物时，电流会通过建筑物的金属结构向地下接地，这会引发严重的电弧和火灾。
同时，雷击还会损坏建筑物的电气设备，如空调、电梯、电脑等，给生活和工作带来麻烦。
3. 电子设备损坏：雷击对电子设备也会造成严重的损害。
随着信息技术的迅猛发展，人们的生活中充斥着大量的电子设备，如电视、电脑、手机等。
雷击会导致这些电子设备瞬间过载或损坏，造成数据丢失、系统崩溃等后果。
针对雷击的危害，我们需要采取一系列的防御措施：1. 了解雷击的规律：首先，我们需要了解雷电的形成和发展规律。
雷电一般发生在严重的雷暴天气中，尤其是在夏季的午后和晚间。
了解雷电发生的时间和地点，可以提前做好防御准备。
2. 避免暴露在雷电环境下：在雷暴天气中，我们要尽量避免暴露在室外环境中。
特别是在开放的地区，如高山、平原、水边等。
这些地方容易成为雷电的发生地点。
3. 寻找安全避雷点：寻找安全的避雷点是降低雷击危害的重要措施之一。
室内建筑物一般都有接地系统，能够将雷电引至地下。
所以，在雷暴天气中，我们应该尽可能待在室内建筑物中，尤其是有避雷设施的建筑物中。
4. 安装避雷装置：在一些高风险的地区，如高楼、山顶、电力站等，我们要安装避雷装置。
避雷装置能够吸收和分散雷电的能量，减少雷击的危害。
安装避雷装置需要由专业人士进行，确保其安装质量和有效性。
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。
避雷器的工作原理及作用
避雷器的工作原理及作用一、工作原理避雷器是一种用于保护电力设备和电力系统的重要设备，其工作原理是通过引导和消耗雷电过电压，将过电压引到地下，保护设备和系统免受雷击的损害。
避雷器主要由非线性电阻元件和金属氧化物压敏电阻（MOV）组成。
当系统中出现过电压时，避雷器的非线性电阻元件会迅速变为低电阻状态，将过电压引导到地下，从而保护设备和系统的安全运行。
二、作用1. 保护设备和系统：避雷器能有效地保护电力设备和电力系统免受雷击的损害。
当雷电过电压产生时，避雷器能迅速引导过电压，将其消耗于地下，防止过电压对设备和系统的破坏。
2. 提高系统可靠性：避雷器的安装可以有效地降低系统的故障率和停电时间。
通过引导和消耗过电压，避雷器可以防止过电压引起的设备故障和系统停电，提高系统的可靠性和稳定性。
3. 保护人身安全：避雷器的作用不仅限于保护设备和系统，还能保护人身安全。
当雷电过电压产生时，避雷器能将过电压引导到地下，减少雷电对人体的危害，保护人身安全。
4. 延长设备寿命：过电压是导致电力设备损坏和老化的主要原因之一。
避雷器的安装可以有效地降低设备受到过电压损害的风险，延长设备的使用寿命。
5. 降低维修成本：设备受到过电压损害后，需要进行维修或更换，这会带来较高的维修成本。
通过安装避雷器，可以降低设备受到过电压损害的概率，减少维修成本。
6. 适用范围广泛：避雷器不仅适用于电力系统，还适用于通信系统、雷达系统、广播电视系统等各种电子设备和系统，为各行各业提供保护。
综上所述，避雷器是一种重要的设备，通过引导和消耗雷电过电压，保护设备和系统的安全运行。
它能提高系统可靠性，保护人身安全，延长设备寿命，降低维修成本，并适用于各种电子设备和系统。
在电力和通信等领域的应用越来越广泛，对于保障设备和系统的安全运行起到了至关重要的作用。
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。
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。
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。
避雷器的工作原理及作用
避雷器的工作原理及作用一、工作原理避雷器是一种用于保护电力设备和系统免受雷电冲击的重要设备。
它的工作原理基于雷电冲击时的电压分布和电场强度变化。
避雷器通常由非线性电阻元件和电容元件组成。
当雷电冲击到达避雷器时，其高电压会引起避雷器内部非线性电阻元件的电阻值急剧下降，从而使电流迅速增加。
这将导致避雷器内部电压迅速升高，达到足够的电压水平后，电容元件将开始导电，形成一条绕过被保护设备的短路路径。
通过这种方式，避雷器将雷电冲击的能量引导到地面，从而保护被保护设备免受雷电冲击的破坏。
二、作用1. 保护电力设备和系统：避雷器的主要作用是保护电力设备和系统免受雷电冲击的破坏。
在雷电活跃的地区，避雷器被广泛应用于电力系统的输电路线、变电站、发电厂等关键设备上，有效地保护了这些设备免受雷击的危害。
2. 分散雷电能量：避雷器能够将雷电冲击的能量引导到地面，从而减少对被保护设备的冲击。
它通过提供一条低阻抗的短路路径，将雷电能量分散到地面，避免了能量在设备内部积累和损坏设备的可能性。
3. 延长设备寿命：通过保护设备免受雷电冲击的破坏，避雷器能够延长设备的使用寿命。
在雷电频繁的环境中，没有避雷器的设备容易受到雷击，导致设备的损坏和故障，而使用避雷器可以有效地减少这种风险，提高设备的可靠性和寿命。
4. 保护人身安全：雷电冲击不仅对设备造成威胁，也对人身安全构成危（wei）险。
避雷器的作用不仅仅是保护设备，同时也保护了人身安全。
通过将雷电能量引导到地面，避雷器减少了雷电对人体的危害，确保人们在雷电活跃的环境中的安全。
5. 提高电力系统的稳定性：避雷器的使用可以提高电力系统的稳定性。
在雷电冲击时，避雷器能够迅速引导雷电能量，避免了电力系统的过电压和过电流问题，保持系统的稳定运行。
总结：避雷器是一种重要的电力设备保护装置，通过其工作原理，能够有效地保护电力设备和系统免受雷电冲击的破坏。
它的作用包括保护设备、分散雷电能量、延长设备寿命、保护人身安全和提高电力系统的稳定性。
雷电的危害和预防措施
雷电的危害和预防措施雷电的危害和预防措施雷电的危害和预防措施大家了解过多少呢？可能很多人都不是很清楚，下面就是店铺分享的雷电的危害和预防措施介绍，一起来看一下吧。
雷电的危害和预防措施雷电是大自然中最壮观的自然现象之一，它是一把锋利无比的双刃剑，具有巨大的能量及破坏力。
其电压可高达几十万伏甚至数百万伏，瞬时电流可高达数十万安培，放电时温度高达30000℃。
世界各地每年遭受雷击而造成破坏的重大事故不计其数，仅我国每年就有数万人遭受雷击伤亡。
因此，我们必须了解和掌握防雷知识，采取切实可行的防雷措施，才能有效地避免或减少雷电事故的发生。
雷电的主要危害根据雷电产生的危害特点，它的破坏作用主要是雷电流引起的。
通常雷电以三种形式出现，即直接雷击、感应雷击和雷电波。
一般人所说的雷击是由直接雷造成的，由于它瞬间放出的电流相当大，产生的高温高压引起爆炸、火灾和建筑物倒塌，造成人畜伤亡事故。
感应雷的主要危害是由电流沿着金属导线或导体形成雷电冲击波，并进入建筑物内造成用户的仪器设备或家用电器的损坏，在一定的条件下还会造成人员伤亡和火灾等重大雷击事故。
在雷击事故中90%是感应雷造成的，随着现代化高科技的迅速发展，在电子设备、供电设备、通信广播、计算机网络的信息传输等领域都是感应雷的主要袭击对象。
雷电波是由于雷击而在架空线路或空中金属管道上产生的冲击电压，沿线路或管道的两个方面迅速传播，其传播速度为300m/us（在电缆中为150m/us）,若侵入建筑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的易燃易爆物品燃烧和爆炸。
造成雷电击事频繁发生的原因，除了不可抵御的自然现象外，人们的防知识缺乏、防雷意识淡薄是主要原因。
有的人认为避雷针是万能的灵丹妙药，有了它就会任凭电闪雷鸣而安然无恙，有的单位舍不得花这笔钱来搞防雷工程，有的单位即使安装了避雷设施，但安置不规范或长期得不到维护、保养，成了引雷入室的'祸根；雷期间，野外作业及行走不能及时地离开所处环境的最高点；有人甚至跑到大树下、屋檐下躲雨，室内人员甚至打开门窗观赏雨景或收看电视、打电话，对家用电器电源插头不及时拨掉，从而导致雷电击伤亡悲剧频发。
避雷器的工作原理及作用
避雷器的工作原理及作用一、工作原理避雷器是一种用于保护电力系统设备免受雷击损害的重要装置。
其工作原理基于电力系统中的过电压保护机制。
当雷电击中电力线路或设备时，会产生大量的过电压，如果这些过电压没有得到有效地消除，就会对电力设备造成严重的损害。
避雷器通过将过电压引入自身，利用自身特殊的电气特性将过电压分散到地，从而保护电力系统设备不受雷击损害。
避雷器的核心元件是氧化锌压敏电阻器（MOV）。
当电力系统中的电压在正常范围内时，MOV的电阻值非常大，对电流几乎不产生导电作用。
然而，当电力系统中出现过电压时，MOV的电阻值会迅速降低，使其成为一个低阻抗通路，将过电压引入避雷器。
过电压通过避雷器后，会通过地线或其他导体回流到地，从而保护电力设备不受损害。
二、作用1. 防止雷击损害：避雷器的主要作用是保护电力系统设备免受雷击损害。
当雷电击中电力线路或设备时，会产生巨大的过电压，避雷器能够迅速引导和分散这些过电压，保护设备不受损坏。
2. 保护电力设备：电力设备通常对过电压非常敏感，过电压会导致设备的绝缘破坏、电子元件损坏甚至设备烧毁。
避雷器能够将过电压引入自身，避免过电压对设备造成损害，保护设备的正常运行。
3. 维护电力系统的安全稳定运行：电力系统中的过电压不仅会对设备造成损害，还会导致电力系统的不稳定运行，甚至引发火灾等危险。
避雷器的使用可以有效地消除过电压，维护电力系统的安全稳定运行。
4. 延长设备寿命：过电压是导致电力设备损坏的主要原因之一。
通过使用避雷器，可以有效地降低设备受到过电压损害的风险，延长设备的使用寿命，减少维修和更换设备的成本。
5. 保护人身安全：雷击不仅会对设备造成损害，还会对人身安全构成威胁。
避雷器的使用可以有效地降低雷击对人身安全的风险，保护人们的生命财产安全。
总结：避雷器是一种重要的电力系统保护装置，其工作原理基于电力系统中的过电压保护机制。
通过引导和分散过电压，避雷器能够有效地保护电力系统设备免受雷击损害。
避雷器的工作原理及作用
避雷器的工作原理及作用避雷器是一种用于保护建造物、设备和人员免受雷击伤害的重要设备。
它通过引导和分散雷电的电流，将其安全地传导到地面，从而保护被保护物免受雷击的破坏。
本文将详细介绍避雷器的工作原理及其作用。
一、避雷器的工作原理避雷器的工作原理基于电荷分离和电场强化的原理。
当雷云与大地之间存在电场差时，雷电会通过避雷器将电荷从雷云释放到地面，从而避免雷击。
以下是避雷器工作的基本原理：1. 电荷分离：当雷云挨近地面时，地面上的物体味受到雷云带来的电荷影响，导致地面上的物体带有相反的电荷。
避雷器通常由一个或者多个导体构成，这些导体与地面相连，当雷电挨近时，导体上的电荷会与雷云的电荷相互作用，从而实现电荷的分离。
2. 电场强化：当雷电挨近地面时，避雷器的导体味形成一个电场，该电场会加强雷电与地面之间的电荷传递。
导体上的电荷会通过避雷器的绝缘材料传导到导体的顶部，然后通过避雷器的接地装置传导到地面。
3. 电荷释放：当雷电通过避雷器的导体传导到地面时，导体味将电荷安全地释放到地面，从而防止雷电对被保护物的伤害。
避雷器通常具有高导电性和高耐电压的特性，以确保雷电能够安全地传导到地面。
二、避雷器的作用避雷器的作用是保护建造物、设备和人员免受雷击伤害。
以下是避雷器的主要作用：1. 防止雷击：避雷器能够引导和分散雷电的电流，从而将雷电安全地传导到地面，防止雷电对建造物和设备造成伤害。
避雷器能够吸收和分散雷电的能量，减少雷电对建造物和设备的冲击。
2. 保护设备：在雷电活动频繁的地区，建造物和设备容易受到雷击的破坏。
避雷器能够将雷电引导到地面，减少雷电对设备的冲击，保护设备的安全运行。
避雷器可以应用于各种设备，如电力设备、通信设备、计算机设备等。
3. 保护人员：雷击不仅对建造物和设备造成威胁，还对人员的生命安全构成威胁。
避雷器能够将雷电安全地引导到地面，减少雷电对人员的伤害风险。
在室外活动或者雷电频发的地区，合理使用避雷器可以保护人员的生命安全。
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”。
防雷器的原理和作用
防雷器的原理和作用防雷器作为一种重要的电气设备，在电力工程和通信工程中起着不可忽视的作用。
它能够有效地保护电气设备免受雷击等大气电荷的侵害，从而保障电力系统的正常运行和设备的安全可靠。
本文将介绍防雷器的原理和作用，并探讨其在实际应用中的重要性。
一、防雷器的原理防雷器的原理主要基于以下两个方面：电气放电原理和金属导体的导电性原理。
1. 电气放电原理雷电是由大气中的电荷分离产生的自然现象，通常表现为云与云之间或云与地面之间的电荷运动。
当云体电荷与地面（或它们之间的其他物体）之间的电位差达到一定值时，就会形成放电通道，产生一道明亮的闪电。
防雷器利用电气放电原理，通过合理设计的电阻、电容和感应电感等元件，将大气电流引导到地面或其他可接受的区域，以减少雷击对电气设备的伤害。
2. 金属导体的导电性原理金属具有良好的导电性能，可以迅速传递电荷并分散电荷的集中。
防雷器通常采用金属导体，将大气电流引导到地面。
当雷电接近电气设备时，防雷器会通过金属导体吸收雷电的能量，将其尽可能地分散到地面或其他安全区域，从而避免雷击造成的破坏。
二、防雷器的作用防雷器在电力系统和通信系统中起着重要的作用，主要体现在以下几个方面：1. 保护设备安全可靠防雷器的主要作用是通过引导和分散雷电能量，保护电气设备免受雷击的损害。
在雷电活动频繁的区域，安装防雷器可以有效地保护变压器、开关设备、电缆线路等关键设备，降低雷击造成的故障率和维修成本，提高设备的安全可靠性。
2. 防止火灾和人身伤害雷击是一种高能电击现象，容易引发火灾和人身伤害。
通过安装防雷器，能够将雷电引导到安全区域，防止雷击引发火灾并保护人身安全。
特别是在高层建筑、雷电密集的山区等易受雷击的地区，安装防雷器是非常重要的安全措施。
3. 保护通信设备稳定运行通信设备对于传输数据和信息具有重要作用，而雷击容易导致通信设备故障，影响通信网络的正常运行。
防雷器可以有效地吸收雷电能量，保护通信设备免受雷击的影响，确保通信网络的稳定运行。
避雷器的工作原理及作用
避雷器的工作原理及作用引言：避雷器是一种用于保护建筑物和电气设备免受雷击的重要设备。
它能够迅速将雷电流引入地下，从而保护设备和人员的安全。
本文将详细介绍避雷器的工作原理及其作用。
一、避雷器的工作原理1.1 电气原理避雷器基于电气原理工作。
当雷电击中建筑物或设备时，会产生巨大的电流。
避雷器的内部构造设计有一个或多个金属氧化物压敏电阻器，当雷电击中时，电阻器会迅速变成一个低电阻状态，从而引导雷电流通过避雷器，而不是通过建筑物或设备。
1.2 导电材料避雷器内部的金属氧化物压敏电阻器通常由锌氧化物或类似材料制成。
这些材料具有特殊的电阻特性，当电流较小时表现为高电阻状态，而当电流增大到一定程度时则会迅速变成低电阻状态。
这种特性使得避雷器能够迅速将雷电流引入地下。
1.3 接地系统避雷器的工作还依赖于一个有效的接地系统。
接地系统通过将避雷器与地下的大地连接起来，形成一条低阻抗的通路，使得雷电能够迅速通过避雷器进入地下，从而保护建筑物和设备。
二、避雷器的作用2.1 保护建筑物避雷器的主要作用是保护建筑物免受雷击的破坏。
当雷电击中建筑物时，如果没有避雷器的保护，雷电流将通过建筑物的导线和设备传导，导致设备的损坏甚至引发火灾。
而避雷器能够迅速将雷电引入地下，从而保护建筑物的安全。
2.2 保护电气设备避雷器也能够保护电气设备免受雷击的破坏。
在雷电击中时，避雷器会迅速引导雷电流通过自身，从而避免雷电流通过设备的电路板和导线，减少设备的损坏风险。
2.3 保护人员安全除了保护建筑物和设备，避雷器还能够保护人员的安全。
当雷电击中建筑物时，如果没有避雷器的保护，雷电流可能通过人体传导，对人员造成伤害甚至危及生命。
而避雷器的作用是迅速引导雷电流进入地下，从而避免雷电通过人体。
三、避雷器的分类3.1 依据用途避雷器可以根据用途进行分类，包括低压避雷器、中压避雷器和高压避雷器。
低压避雷器主要用于保护低压电气设备，中压避雷器用于保护中压电力系统，而高压避雷器则用于保护高压输电系统。
避雷器的工作原理及作用
避雷器的工作原理及作用避雷器是一种用于保护建造物、设备和人员免受雷击的重要设备。
它能够通过引导和分散雷电的电荷，将雷电导入地下，从而减少雷电对设备和人员的危害。
本文将详细介绍避雷器的工作原理及作用。
一、工作原理避雷器的工作原理基于电荷的分布和电场的作用。
当雷云中的电荷分布不均匀时，会形成一个较强的电场。
当电场强度达到一定程度时，空气中的电离现象就会发生，产生电晕放电。
避雷器利用这一原理，通过将雷电的电荷引导到地下，从而保护建造物和设备。
避雷器通常由金属导体和绝缘材料组成。
金属导体通常是铜或者铝制成的，具有良好的导电性能。
绝缘材料则用于隔离金属导体和外部环境，防止电流外泄。
避雷器的主要组成部份包括引线、阻流电阻、间隙和接地装置。
1. 引线：引线是避雷器的主要导电部份，通常由铜制成。
它连接雷电引线和避雷器的金属导体，将雷电的电荷引导到避雷器中。
2. 阻流电阻：阻流电阻用于限制雷电电流的流动，防止过大的电流对设备和人员造成危害。
阻流电阻通常由碳化硅或者金属氧化物制成。
3. 间隙：间隙是避雷器中最关键的部份之一。
它通常由金属制成，具有一定的导电性能。
当雷电电压达到一定程度时，间隙中的电离现象就会发生，形成导电通路，将雷电引导到地下。
4. 接地装置：接地装置用于将避雷器中的雷电电荷引导到地下。
它通常由金属制成，并与地下的接地网连接。
接地装置能够有效地将雷电电荷分散到地下，保护建造物和设备。
二、作用避雷器的作用是保护建造物、设备和人员免受雷击的危害。
它能够通过引导和分散雷电的电荷，将雷电导入地下，从而减少雷电对设备和人员的危害。
具体而言，避雷器的作用包括以下几个方面：1. 保护建造物：避雷器能够将雷电引导到地下，避免雷电直接击中建造物，从而减少建造物受损的风险。
它可以有效地保护建造物的屋顶、墙壁和设备不受雷击的破坏。
2. 保护设备：在雷电活动频繁的地区，设备受雷击的风险较高。
避雷器能够将雷电引导到地下，保护设备免受雷电的损坏。
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。
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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。
在因为条件限制而无法达到所规定的间隔尺寸时，应把避雷引线与其他金属体 用金属导线连接起来，使它们成为等电位体而避免发生闪击。
雷电引入高电位
是指直击雷或感应雷从输电线、通信线缆、天线馈线等金属的引入线引入建筑 物内，发生闪击而造成的雷击事故。
滚球法保护范围示意图
滚球体
滚球半径R
接闪器 建筑物
被保护范围 建筑物
“滚球法”：是指以某一定半径的球体，在装有接闪器的建筑 物上滚过，滚球被建筑物上所装的接闪器撑起，这时球体的弧与建 筑物之间的范围（见滚球法保护范围示意图），便是该接闪器避雷 范围。
在采用滚球法计算接闪器的保护范围时，使用不同半径的滚球 ，其计算出的保护范围是不同的。按我国规范规定，根据建筑物被 雷击后引起后果的严重程度，把建筑物分为第一、二、三类型，分 别选择30m、45m、60m的不同半径滚球予以计算。
三、雷电流电动力效应的破坏作用
由物理学可知，在载流导体周围存在磁场，在磁
场里的载流导体受到电磁力的作用。如下例根据安培 定律推导：
i1
A
F
d
B
i2
l0
F=1.02
2l0 d
i1·i2×10-8
设定：l0 为1米，i1 和i2 为100ka,两导线的距离为50cm， 计算结果表明，这两根导线每米都受到408kg的力。因此
此外，一次雷闪击可以在比较大的范围内的多个小局 部同时发生感应雷过电压现象，并且这种感应高电压可以 通过电力线、通信线等金属导线传输到很远，致使雷害的 范围大大扩大。
五、雷电反击和引入高电位
雷电反击
是指接受直击雷的金属体（包括接闪器、接地引线和接地体），在接闪瞬间与 大地间存在很高的电压，这电压对与大地连接的其他金属物品发生闪击的现象。
Q=R
t
i2dt
0
Q—发热量，J i－雷电流，A R－雷电流通道的电阻，Ω t－雷电流持续的时间，s
雷电流作用时间很短，散热影响可以忽略，由此引起的温升：
△T＝
Q mc
△T—温升，K m－通过雷电流的物体的质量，kg c－通过雷电流的物体的比热容，J/kg·K
雷电通道的温度高达6000～10000℃，甚至更高。与雷电通道 直接接触的金属因高温而溶化的可能性很大，因此雷电可能引 起火灾。
雷击时，由于电动力的作用，也有可能使导线折断。
四、雷电的静电感应和电磁感应的破坏作用
1、静电感应
当空间有带电的雷云出现时，雷云下的地面及建筑物等，都由于静电感 应的作用而带上相反的电荷。
由于从雷云的出现到发生雷击放电所需要的时间相对于主放电过程的时 间要长得多，因此大地有充分的时间积累大量电荷。
当雷击发生后，雷云上带的电荷与其下方地面的异种电荷迅速中和，而 某些局部（如架空导线上感应电荷）由于与大地间的电阻比较大，从而不能 在短时间内消失，从而形成局部感应高电压。
形成局部感应高电压在 高压架空线路可达400KV， 一般低压架空线路可达 100KV，电信线路可达40KV.
四、雷电的静电感应和电磁感应的破坏作用
2、电磁感应
微波天线
电源线路 通信线路
数据线路
I A B
接地
由于雷电流有极大的峰值和陡度，在它周围的空间有强 大的变化的电磁场，处在这磁场中的导体会感应出较大的电 动势。
R1
R2
UC
IC
i
雷击时的等效电路图
避雷针引下线 接地电阻
雷击时的电气原理图
第三节 避雷针保护范围的计算
目前世界各国关于避雷针保护范围的计算公式在形式上各有不 同，大体上有如下几种计算方法：1、折线法；2、曲线法；3、直 线法；4、滚球法。
“滚球法”是国际电工委员会（IEC）推荐的接闪器保护范围 计算方法之一；已被世界上一些国家作为国家防雷规范采用，我国 建筑防雷规范GB50057-94也采纳“滚球法”。