防雷简介

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跨步电压1
2000年6月17中午12时50—55分，上 海市郊一村民顾某和妻子在水稻田正在插 秧 时遭雷击，顾某当场身亡，距其3—4米 处的妻子双脚有发麻的感觉，据对雷击发 生现场观察，雷击点四周空旷，在周围 150—200米范围内无任何建筑物和高大的 物体（如树木等）。另据死者妻子讲述， 雷击发生时在死者身上有一团火光出现， 除衣服湿透外，其他雷击痕迹不明显。
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真的、 不要在 树下避 雨！
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接触电压
• 两个妇女正在一棵高大的云杉树下避雨，闪电突 然击中了那棵大树，当时一个人是背靠树站着， 她的衣服并未损坏，但在头右边有4厘米╳4厘米 一块头发被烧焦了，变成了灰色。在这块皮肤中 有像擦伤的痕迹。在树干上树皮被烧坏很长的一 条，长度是从树顶开始一直到离地约158厘米的 地方，正与死者身高相同。另一个妇女当时正用 右手扶着那棵树，她仅失去知觉十到十五分钟， 她的下肢有两三个小时不会动而且没有知觉，她 的身体以及脚上有烧伤，经过治疗，两天以后就 出院了。
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近代研究防雷的三位先驱
由于雷击会给人类带来灾害，因 此，人类很早就与雷害进行斗争。 其中取得卓越成就的有18世纪中叶 著名科学家 富兰克林(Franklin)； M·B·罗蒙诺索(JIOMOHOCOB)； L·B·黎赫曼(PHXMAH)。 他们通过大量实验建立了雷电学说， 认为雷击是云层中大量阴电荷和阳 电荷迅速中和而产生的现象；并且 创立了避雷理论，发明了避雷针。 他们取得的这些科学成就，已为人 类作出了重大的贡献。
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跨步电压2
• 法国的一个教堂正值做 礼拜时遇到了雷击，所 有站在礼拜堂中潮湿石 板上的人都跌倒了，有 几分钟的光景站不起来， 下肢好象瘫痪了一样。 而那些站在唱诗班席中 橡木地板上的人都安然 无恙。
我怎么 了！
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小
结
雷电并不可怕！
• 雷电是一种自然现象，没有任何迷信 色彩。 • 雷害可以预防，雷击人最严重的情况 是直接雷击。 • 但不一定致命，应该对受伤者救治。 防止接触电压和旁侧闪络伤害的最好 方法是不要靠近容易引雷的物体。 • 防跨步电压伤害的办法是雷雨天避雨 时双脚并拢。
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富兰克林与避雷针
1752年6月的一个下午，美国费城的上空乌云翻滚，不 时闪烁着青白色的电光，一场大雷雨即将来临。富兰克林和 他的儿子一起乘着风势，将一只 顶端绑着金属丝、金属丝连 着细绳、细绳连着绸带、绸带和绳子之间挂有一把钥匙的风 筝放上了天。然后，他俩躲在草棚的屋檐下，手中紧握着没 有被雨水淋湿的绸带，观察着风筝的动静。 突然，一道闪电 掠过只见风筝引绳上的金属丝一下子竖了起来，这说明雷电 已通过风筝和引绳传导了下来。富兰克林于是用手去碰那钥 匙，“哧”的一声，一个电火花在手指与钥匙 之间闪过，同 时他的手指感到了一阵刺痛。富兰克林顾不得疼痛，赶紧叫 儿子拿来莱顿瓶（一种旧式电容器），并迅速把引绳上的钥 匙和莱顿瓶连接起来，顿时，莱顿瓶火花四射，说明莱顿瓶 充电了。
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直接雷击
• 参加足球赛的两名正并排站着相互盯着对方时遭到 雷击，电流从头部流到脚，虽然在两人身上都未发 现烧灼痕迹，但在他们身体相邻侧留有树枝状电花 图。救治无效，两人死亡。 • 电花图没有任何迷信色彩，其原因是雷电流通过人 体向大地泄放时，在人体表面发生了沿面放电而使 人体上流下电花图。当身体和衣服之间发生闪络时， 雷电流使皮肤上的水分和汗液变为蒸汽，如果衣服 穿得紧，蒸汽的压力会把衣服撕破。 • 雷直击人是危险的，但不一定致命，应救治受伤者。
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金殿建在天柱峰绝顶上是一座庞大的导电体。每当 大量带电积雨云向金顶运动时，云层与金殿顶部之间形 成了巨大的电势差，又因为金殿顶部除脊饰外，曲率都 不太大，当电势差达到一定数值时，就会使空气电离， 产生电弧，这就是闪电。同时强大电弧使周围空气剧烈 膨胀而爆炸，于是电弧发生变形而形成火球，并发出雷 鸣，这就出现了“雷火炼殿”的奇观。但是脊饰本身曲 率较大，在一定程度上又起到了避雷针的作用，在电势 差过大的时候，能使部分电荷放电，不会由于“雷火炼 殿”的程序过猛而使金殿受压变形。 金殿历经500多年风雨雷电，至今仍辉煌灿烂。它 突出地表现了我国几千年来的优秀文化传统和中华民族 特有的科学风姿。
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注意！ 雷电同样会 向平坦的海 平面放电。
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雷电放电的种类
• 1. 直击雷 • 2. 感应雷 • 3. 传导雷
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直击雷



直击雷：雷直接击于被击 物上，被击物可能是建筑 物、树木或人等。 雷电流：雷流过低接地电 阻（小于30欧）被击物时 的电流。 我国测得的最大雷电流幅 值为300KA。
雷云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 风吹的较高，形成大块的带负电的雷云；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。雷云的底部大多带负电， 它在地面上会感应出大量的正电荷。这样，在带 有大量不同极性或不同数量电荷的雷云之间，或 者雷云与大地之间就形成强大的电场。随着雷云 的发展和运动，一旦空间电场强度超过大气游离 放电的临界电场强度就会发生云间或云对大地的 放电。
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“雷火炼殿”与防雷
所谓“雷火炼殿”是指这样一种情景。过去， 每当雷雨交加时，武当山主峰天柱峰绝顶上的金 殿周围雷声震天，电闪撕地，无数盆大的火球在 金殿周围来回滚动，雨过天睛后，大殿金光灿烂， 象被洗过一样，道士们认为这是天帝为了保持金 殿的圣洁不被污染而进行的天工洗炼，从而使金 殿更加完美。
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雷击使人伤亡的生理原因
1、心跳停止
雷击致死的第一个重要生理效应是人的心脏停止 供血，人的心脏有两个心室，左心室使血液流经 全身，右心室使血液流经肺部，正常人的两个心 室的肌肉都是同时收缩和同时舒张以产生规律性 的压力造成血液循环。当电流通过心肌时，破坏 了这种协调，各心室独立工作，不做有规律的收 缩，而是做软弱的不规则的颤动，医学上称为纤 维性颤动。出现这种生理效应时，血液停止循环， 约4分钟即可导致死亡。
防雷简介
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关于雷电
• 关于雷电的描述，直到二百年以前，一般还只有在诗文中能 够读到，而且停留在神话解释。由于实验科学的出现，随之 电容器的发明才使我们对闪电的认识进入自然科学领域。实 验证明，雷电显示了与静电相类似的特性。与此同时，关于 雷电对动物和人的各种效应，也进行了研究。
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这就是壮 观的雷电
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2、呼吸停止
电击的第二个生理效应是使呼吸停止。造 成呼吸停止可分为两种情况。第一种是电流 通过胸部，使肌肉收缩，阻碍了呼吸运动，由 于电流持续时间不过是十分之几毫秒，所以人 能很快恢复呼吸，没有生命危险。第二种则是 雷电流通过脑下部的呼吸中枢，就要长期停止 呼吸了。不过这种情况，常可以在雷击后进行 人工呼吸抢救过来，只要没有停止血液循环或 发生其他并发症就好。
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雷击的急救方法
• 1.人工呼吸
对于停止呼吸的人，要及早进 行人工呼吸抢救工作，要有耐 心，坚持一二天都有可能救活。 人工呼吸越早越好，因为人脑 缺氧时间超过十分钟就有致命 危险。
• 2.体外心脏按摩法
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个人防雷知识



打雷时尽量不要在户外活动。 若在户外不要高举带金属的物体，不要在孤立的 物体旁边或下面避雨，不要站在又高又尖的地方 和水陆交界处。 当在户外看见闪电几秒钟内就听见雷声时，说明 正处于近雷暴的危险环境，此时应停止行走，两 脚并拢并立即下蹲，不要与人拉在一起。 在建筑物内不要靠近外露金属导体和电气设备， 不要使用有外接天线的电视和收音机、不要打电 话。
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任一时刻， 全球表面连续 发展着大约 1000个雷暴。 地球上每天约 发生800万次 云对地的闪电， 平均每秒钟有 100次。雷暴 发展的波动每 天总是向西移 动。
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雷电活动强度
• 一个地区的雷电活动强度，用雷电日和雷 电小时表示。雷电日（雷电小时）是指一 年中有雷电的日数（小时数），在一天或 一小时内只要听到雷声就作为一个雷电日 或一个雷电小时。
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雷电的放电过程
雷电的放电过程 包括三个阶段：
• 先导放电 • 主放电 • 余辉放电
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+ + + + + + + + + ++ ++ + + + + + + +
流注停顿形成先导， 先导分级向前发展， 流注最后一次停顿后 形成主放电，主放电 阶段产生了闪电和雷 声，但仅有30%的电 荷复合掉，70%的电 荷在余辉阶段复合。
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雷电形成的原因
雷雨云
一般专业书中讲的雷雨云就是指积 雨云。云的形成过程是空气中的水汽经 由各种原因达到饱和或过饱和状态而发 生凝结的过程。使空气中水汽达到饱和 是形成云的一个必要条件，其主要方式 有： ① 水汽含量不变，空气降温冷却； ② 温度不变，增加水汽含量； ③ 既增加水汽含量，又降低温度。 7
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旁侧闪络
1、一个士兵骑车经过一棵树时被雷击中，他回忆当时的情 景说：好像挨了一拳狠击，他看见一道火光从树向他射过 来，自行车把带了电。他的皮肤完好无损，没有烧伤的痕 迹。 2、七个儿童在帐篷里避雨时，帐篷柱子被雷击中。五个幸 存者都没反映受伤，但死亡的两个儿童左脸以及身体上都 有烧伤的地方，在他们的小脚趾上都有电流流过的痕迹。 3、旁侧闪络是由于人与雷电流泄放通道之间的电位差较高， 引起气隙击穿造成的。 4、旁侧闪络一般发生在树下或金属附近，因而打雷时不要 在树下避雨也要远离金属等可导电物体。
“雷火炼殿”是自然界雷电现象的正常反映， 也是我国古代人们独具匠心的结果，一方面有防 雷的效果，另一方面又使道教圣地武当山上出现 了如此壮观的情景。
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武当山地处华中腹地，气候温和，土壤肥沃，雨 量适中，南北植物均能在这里生长，数千种植物组成的 茫茫林海，郁郁葱葱，终年长青。武当山主峰天柱蜂， 海拔1612米，登上天柱峰绝顶，人们仿佛进入了云端。 雷雨天，云层与天柱峰绝顶更近，落雷时有发生。在这 样一座道教圣地的深山绝顶上建筑大殿，既要表现“雷 公雨师”显灵的玄妙色彩，又要使建筑物有防雷效果。 1416年秋，我国古代劳动人民在天柱峰绝顶上建筑了金 殿。金殿面阔进深均为三间，高5.54米，长4.4米，宽 3.15米，不仅规模宏大，而且全为铜铸鎏金。重檐迭脊， 翼角飞举，脊饰珍禽异兽，堪称铜铸工艺的奇迹。武当 山重峦迭嶂，气候多变，异常混乱的风向使云层之间摩 擦频繁而带大量电荷。
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防雷的发展
1.我国古代防雷技术 2.近代防雷技术 3.现代防雷技术
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中国古代防雷
人类对雷电采取防护措施，最早 可追溯到12世纪。我国湖南尚存的 岳阳慈氏塔（约在1100年重建）， 自塔顶有六条铁链六个角下垂至地 面上一点高度，可用来防止雷击损 坏。有的古塔还将此类铁链沉入井， 实现良好接地。中国古代屋宇顶上 的龙嘴伸出舌须，或许是人们寄希 望于防止龙抓（雷击）。
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雷电的破坏作用

雷电流的电动力
雷击的热效应 雷击的静电感应 雷击的电磁感应 雷击的反击和引入高 电位
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雷电对人的危害方式
在我国每年因雷击造成的人员伤亡估计为 3000—4000人财产损失估计在50—100亿左右。
1.直接雷击 2.旁侧闪络 3.接触电压 4.跨步电压
由此可见雷电 的放电通道是 弯曲的。
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• 这是卫 星拍摄 下来的 地球表 面雷电 放电现 象
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这是在 飞机上 拍摄的 云间雷 电放电 现象
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雷电的形成
• 1、雷电放电：雷电放电是指雷云与大地、
雷云与雷云、雷云内部发生的一种气体放电 现象。 • 2、雷云的形成：当空中的尘埃、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。一般在云层的下部积聚的是负电荷， 而正电荷一般积聚在云层的上部。这样，同 极性电荷的汇集就形成了一些带电中心，带 有这些电荷中心的云称为雷云。
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感应雷



感应雷：由于电磁感应 形成的电压升高。 感应雷幅值一般不超过 500KV，对110KV及以 上的线路不能构成威胁。 感应雷也是造成低压电 器设备损坏的主要雷害 之一。
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传导雷


传导雷：又称入侵波， 是雷击于导线后，雷电 流沿导线传播、并入侵 被保护设备。 传导雷是造成低压电器 设备损坏的主要雷害之 一。