雷电基本知识形成及电流
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。
综上所述，我国年平均雷暴日数约地理分布特征大致可归纳为以下规律。
1．东经105°以东地区的年平均雷暴日数随纬度的减低而递增。但长江以北地区这一变化规律趋势不明显。而长江以南地区这一变化规律较为明显。例如，我国东北地区的年平均雷暴日数约为30—40天，长江两岸地区的年平均雷暴日数略有增如，约为40—50天，而两广地区的年平均雷暴日数则递增至70一100天以上。其中，海南省中部地区的年平均雷暴日数超过120天，近期资料达130多天，这是我国年平均雷暴日数最多的地区。
2．东南沿海地区的年平均雷暴日数，低于同纬度离海岸稍远地区的数值；而小岛屿的年平均雷暴日数，又低于同纬度沿海地区的数值。此外，江湖流域、河谷平原和河谷盆地的年平均雷暴日数，往往也低于同纬度其他地区的数值。这是由于上述地区受水面影响，使下半年近地层气温偏低，不利于形成可产生强烈对流运动的不稳定层结，从而使年平均雷暴日数偏少。
3．新疆维吾尔自治区、甘肃和内蒙古自治区的广大沙漠和戈壁滩地区，以及青海省柴达木盆地等地区，因气候干旱，年平均雷暴日数较少，一般不超过10天，为我国平均雷暴日数最少的地区。
4．地势较高、地形较复杂的山丘地区，其年平均雷暴日数往往高于同纬度其他地区的数值。例如，青藏高原和云贵高原西部等山区，其年平均雷暴日数比同纬度内陆地区的数值约多20-40天。
由此可见，我国年平均雷暴日数具有南方多于北方，山地多于平原，内陆多于沿海地区和江湖流域，以及潮湿地区多于干旱地区的地理分布特征。
（二）我国雷暴活动的年变化和日变化
1．我国雷暴活动的年变化
我国雷暴活动主要集中在6—8月，其中以7月份的雷暴活动最为频繁。纬度较高的东北三省和新疆等地区，雷暴活动偏早，因此，平均月雷暴日数年变化的峰值位于6—7月，并以7月分为主。而青海、宁夏、内蒙古、山西、河北、北京、山东、江苏、河南等地区，平均月雷暴日数年变化的峰值几乎都集中在7月份。纬度较低的陕西、安徽、浙江、江西、湖
北、广西、四川、贵州等地区，雷暴活动偏晚，因此，平均月雷暴日数年变化的峰值位于7—8月，并以7月为主。但江西例外，平均月雷暴日数年变化的峰值位于8月。福建、湖南和广东等地区，平均月雷暴日数年变化的峰值几乎都集中在8月份。此外，甘肃和西藏地区，平均月雷暴日数年变化的峰值位于6—8月，并以7月份为主。我国部分城市平均月雷暴日数的年变化见图9。
图9 各城市平均月雷暴日的年变化
2．我国雷暴活动的日变化
逐时年雷暴时是指一天中某一小时内在全年中的雷暴时数；平均逐时年雷暴时是指逐时年雷暴时数的多年平均值，单位(时)。它比雷暴日数更为可靠地反映了全天雷暴活动的强弱程度。根据一天24小时逐时年雷暴时数的统计资料，可表征多年平均雷暴活动的日变化。图10为我国部分城市平均逐时年雷暴时的日变化曲线。由图10分析结果表明，这些城市的平均逐时年雷暴时的日变化曲线，均呈现为一峰一谷的简单变化形型式，它可进一步细分为两类。第一类平均逐时年雷暴日变化的峰值和谷值相差较大，而且谷值较小，其峰、谷值之差
与谷值之比一般大于5。这类雷暴活动日变化具有雷暴在一天中、某时段内较为集中，而在
另一时段内却较为稀少的特征。例如，长春、乌鲁木齐、西宁、福州、广州、昆明和拉萨等城市，其雷暴活动日变化即属于这一日变化类型。第二类平均逐时年雷暴时日变化的峰值和
谷值相差较小，而且谷值相对较大，其峰、谷值之差与谷值之比一般小于5。这类雷暴活动日变化，在一天中某时段内较为集中的程度，以及在另一时段内较稀疏的程度均不如第一类。例如，北京、南京、长沙、成都和广西东兴等地，其雷暴活动日变化即属于这一类型。
各城市平均逐时年雷暴时的日变化曲线还表明，除东兴处，雷暴活动主要集中在午后至半夜，从后半夜至上午，雷暴活动则较为稀少。例如，许多城市的平均逐时年雷暴时日变化的峰值主要出现在15一19时左右，但成都和贵阳的平均逐时年雷暴时日变化的峰值则出现在午夜，而各地平均逐时年雷暴时日变化的谷值，主要出现在8—11时左右。东兴的雷暴活动日变化则较为特殊，其平均逐时年雷暴时日变化的峰值出现在清晨6—7时，而谷值出现在21—22时。北京地区一天中雷暴活动主要集中在15—19时，4一12时雷暴活动较少。
图10 各地平均逐时年雷暴时的日变化曲线
雷电活动的一般规律已经综述，有些特例并不在内，如在某些少雷区域内某地的雷暴活动会特别的激烈，反之亦然。对某一地区而言，雷暴如同冰雹活动一样会有比较明显的若干条主要入侵途径，这是需要长期观测并认真总结的。
目前，世界各国对雷电活动的统计方法不尽相同，为了更准确的反映雷电实际情况，常用某地年平均闪电放电密度（闪电次数/年2km2）这样一个测量单位。国内电力、气象部门近年采用单站（或多站）闪电定位系统可以在200Km探测范围内自动连续的对地闪的发生时间，地点（方位和距离），强度、极性和云闪计数进行观测和记录，这种装备如能在全国气
象台（站）配备会将雷电观测水平提到定性、定量、定位的水平。
四、雷电流参数和波形
知已知彼，百战不殆。在防雷工程设计中要达到技术先进，安全可靠和经济合理首先依赖于对雷电流的科学认识。
国际电工委员会（IEC ）于1992年在IEC61024-1-1和1995年的IEC61312-1中相继公布了雷电波参数（表1-3）和典型雷电流波形（图11）。
首次雷击的雷电流参量 表1
S 量。
2）由于单位能量W/R 的本质部分包括在首次雷击中，故所规定的值考虑合并了所有短时间雷击的单位能
量。
首次以后雷击的雷电流参量 表2
长时间雷击的雷电流参量 表3
l
图11（a ） 短时雷击
注：以上参数是雷击点的参量，而不是空中的雷电参量。对一、二、三类防雷建筑物，一次雷击的总电荷分别为300、225、150C ，表3中Q 1=Q 总－Qs 。
简要介绍如下：
雷电流幅值（I ）：根据国外观测统计，目前世界上观测到的最大的雷电流可达到430KA （瑞士），国内观测到的最大雷电流为300kA （黑龙江）。在自然界中超过200kA 的雷电仅占全部雷电数的1%左右。出于经济的考虑，IEC 标准和国家标准GB50057-94按需要防护的建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，将建筑物进行了防雷分类。火灾危险爆炸环境定为第一类防雷建筑物，规定其防范的雷电流幅值为200kA 。重要的文物保护建筑物、国家级会堂、办公楼、大型火车站、大宾馆和计算中心，通讯枢纽等对国民经济有重要意义和内置大量电子设备的建筑物定为第二类防雷建筑物，规范其防范的雷电流幅值为150kA 。在标准中划为第三类防雷建筑物，其防范的雷电流幅值为100kA 。
由此可以说明《建筑物防雷设计规范》GB50057-94中指出的“有人认为，建筑物在安装防雷装置后就万无一失了，从经济观点出发，要达到这点是太浪费了。”
雷电流波形：图11（a ）是典型雷电流波形图。假定该雷电流的幅值为100KA （第三类防雷建筑物设计防范标准）。从图上可以看出幅值从0到100KA 的上升时间是很短促的，在达到峰值后，雷电流以较长时间逐步降低。为用文字描述雷电波波形，IEC 使用了波头时间（T 1），半值时间（T 2）和平均陡度（I/T 1）这样一些概念。
波头时间（T 1）：雷电流由幅值的10%（即100kA 的10%为10kA ），上升到90%（即100kA 的90%为90kA ）所需要的时间。这个时间IEC 规定了首次雷击的参数值为10μs ，后继雷击为0.25μs 。
半值时间（T 2）雷电流由幅值10%上升到峰值，并逐淅下降到幅值50%（即100KA 的50%为50kA ）所需要的时间。这个时间IEC 规定了首次雷击的参数值为350μs ，后继雷击为100μs 。
可以用T 1/T 2来表示波形，如10/350μs 代表首次雷击波形，0.25/100μs 代表后继雷击波形。在过电压保护试验时还常用8/20μs ，1.2/50μs 等波形。
雷电波随时间的变化率di/dt 是一个非常关健的物理量，一般取幅值10%-90%所需时间（即T 1）与雷电流变化比为平均陡度即：I/T 1。
通过计算公式：
图11 雷击参数定义
图12 一次闪击中可能出现的三种雷击
短时首次雷击 首次以后的雷击 长时间雷击
Qs=（1/0.7）3I 3T 2
W/R= 3 （1/0.7）3I 23T 2
将首次雷击的I 值和T 2值代入上式,可以得出表1所列出的不同保护级别的电荷量（Qs ）和单位能量（W/R ）。了解雷电流参数和波形的意义在于：
1．只要正确的遵循防雷技术标准的各个环节，就可以大大减少雷电灾害。在IEC 标准中称：如果按第一类防雷设计（防200kA 以下的雷电），防雷系统的效率可达98%。第二类防雷设计（防150kA 以下的雷电）防雷系统的效率可达95%。第三类则为90%。
2．如果建筑物遭受的雷击超过了设计的等级，雷电灾害有可能发生，但只要设计人员是按标准设计的，因此不承担设计责任。
3．当前我国经济转轨时期，防雷产品的管理很不规范。在缺乏标准和严格的检验制度时，有些产品通过组织专家鉴定会，行政部门推荐，甚至挤进国家或行业标准的办法进行商业竞争。如哄动一时的“消雷器”近期在接受电力部科教局组织的模拟雷击冲击试验后发现针表面出现局部裂口或小块脱落现象和专家们早已指出的其材质无法承受雷电流单位能量（10MJ/Ω，5.6MJ/Ω或2.5MJ/Ω）是一致的。反之一些生产厂商主动与国际标准接轨，按雷电流参数进行设计便能生产出优质的防雷产品。因此，了解雷电流参数和波形有利于鉴别防雷产品的优劣。
4．雷电波参数和波形是现代防雷设计中经常要使用的数据。
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雷电基本知识(完整篇)
编号：SY-AQ-07844 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 雷电基本知识(完整篇) Basic knowledge of lightning
雷电基本知识(完整篇) 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关 系更直接，显得更为突出。 雷云是如何形成的? 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。实测表明，在5—l0km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。雷云中的电荷分布很不均匀，往往形成多个电荷密集中心。每个电荷中心的电荷约为0．1库仑～10库仑，而一大块雷云同极性的总电荷则可达数百库仑。这样，在带有大量不同极性或不同数量电荷的雷云之间，或雷云和大地之间就形成了强大的
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(大气中的电场强度约为30kV／cm，有水滴存在时约为lOkV／cm)时，就会发生云间或对地的火花放电；放出几十乃至几百千安的电流；产生强烈的光和热(放电通道温度高达15000℃—20000℃)，使空气急剧膨胀震动，发生霹雳轰鸣。这就是闪电伴随雷鸣叫做雷电的原故。 试述关于乌云起电的三种理论? 乌云起电机理有三种理论： (1)水滴破裂效应：云中的水滴受强烈气流的摩擦产生电荷，而且使小的水滴带负电，小水滴容易被气流带走形成带负电的云；较大的水滴留下来形成带正电的云。 (2)吸收电荷效应：由于宇宙射线的作用，大气中存在着两种离子，由于空间存在自上而下的电场，该电场使得云层上部聚集负电荷，下部聚集正电荷，在气流作用下云层分离从而带电。 (3)水滴冰冻效应：雷云中正电荷处于冰晶组成的云区内，而负电荷处于冰滴区内。因此，有人认为，云所以带电是因为水在结冰
防暴雨雷电冰雹知识讲稿
防暴雨雷电冰雹知识,预防雷电灾害安全知识 柳泉小学主讲人臧莉莉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。 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。经过运动，带上相同电荷的质量较重的物质会到过云层的下部（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”（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六流，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磨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。云间闪电时云间的磨擦就形成了雷声。 二、雷电的主要特点
1、冲击电流大：其电流高达几万至几十万安培。 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超过60微秒。 3、雷电流变化梯度大：雷电流变化梯度大，有的可达10千/微秒。 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。 三、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。球形雷是球状闪电的现象。 1、直击雷破坏 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。
雷电基础知识
雷电基础知识 点击数:366 Ⅰ．雷电概述 人们通过模拟地球原始大气在密室中进行放电的实验，结果由无机物合成了11种氨基酸。这些物质的出现，是生命起源的基础，因此，一些生命起源学说认为，是雷电孕育了地球上的生命。同理，地球上空有一层电离层，它是由带正电荷的粒子组成，该电离层起着防止太阳和宇宙空间各种有杀害生命作用的射线进入地面，保护地球上的生命，如果没有这电离层，即使地球上本来已经有的生命，也会被来自太空的各种射线杀死，地球不可能出现现在的繁荣和文明。但是电离层的正电荷以平均约1800A的电流强度向大地放电，可想而知，如果得不到补充，电离层的电荷恨快便会放尽。由于雷电不断补充电离层放电失去的电荷，保持电离层总电荷量大体平衡，使这层生命的保护屏障得以保存，使地球上的生命不致被宇宙射线灭绝。因此，可以说，是雷电促使地球成为文明的星球。从这个角度来讲，人类有今天的文明应该感谢雷电。 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·罗蒙诺索夫(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。 我国古籍中，有关雷电理论和避雷实践的记载十分丰富。例如东周时《庄子》上记述：“阴阳分争故为电，阳阴交争故为雷，阴阳错行，天地大骇，于是有雷、有霆。”这些学说与现代的雷电学说是如此相似，不过它比现代雷电学说要早2000多年。在古籍中关于建筑工程中避雷的记载也十分丰富。南北朝的孟奥《北征记》中有如下记述：“凌云台南角一百步，有白石室，名避雷室。”又有盛弦之《荆州记》中记述：“湖阳县春秋蓼国，樊重之邑了，重母畏雷，为立石室，以避之，悉之文石为阶砌，至今犹存。”书中谈及的白石、文石，据分析应该属于绝缘性能较好的石块。至于宋、元、明、清代的建筑物多用“雷公柱”（宋代称枨杆）等措施以避雷。 在古籍中有关雷击的事故的记述就更多了，例如： 《续晋阳春秋》：“太元五年，霹雳含殿四柱，杀内侍二人。” 《晋安帝记》：“义熙三年六月，震太庙鸱尾，彻壁柱，若有文字。” 《晋中兴书征祥说》："元兴三年，永安王皇后至住巴防，将设威仪入宫，天大雷震，人马多死。" 《沈括·梦溪笔谈》：“内侍李舜举家为暴所震，其堂之西屋雷火自窗间出，赫然出檐。人以为堂屋已焚，皆出避之。及雷止，其舍宛然，墙壁窗纸皆默。有一木格，其中杂贮诸器，其漆器银铝者，银悉容流在地，漆器不燃灼。有一宝刀，极坚刚，就刀室中容为汁。而室亦俨然。人必谓：当先焚草木，然后流金石，今乃金石皆烁而草木无一毁者，非人情所测。 《齐书·五行志》：“永元三年正月，豫章郡，天火烧三千余家。”该天火，到底是一般雷击，还是球形雷？未加考证。以上只是我国古籍关于雷记载中的点滴摘录，当然它与现代雷电理论和避雷技术相比还有差距，但是从历史观点来看，我们的祖先能够在那么早的年代里就创造出那样完整的雷电理论，并且在技术上得到应用，这是我们民族光辉灿烂文化历史的一页。 Ⅱ．雷电成因 通常所谓雷击是指一部分带电的云层与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
防雷基础知识培训
防雷基础知识培训 一、培训目的结合我厂夏季生产情况，为加强我厂安全管理，提高全厂员工的安全意识和安全素质，防范雷电对我厂生产造成影响，特制定防雷防静电基础知识教育的培训： 二、防雷基础知识培训 1、雷电是一种大气自然现象，直到17 世纪中叶，美国科学家富兰克林通过实验证实了天电（雷电）与地电的同一性，并发明和使用了“避雷针”，人们才逐步对雷电有了理性和科学的认识。地球上，任何时刻都会有约2000 个地点出现雷暴，平均每天要发生800 万次闪电，每次闪电在微秒级瞬间可释放出55KW h以上能量。 据统计，全球平均每年因雷电灾害造成的直接损失超过10 亿美元，死亡人数在 3 千人以上，这个数据的统计还不包括我国。我国每年因雷击造成的人员伤亡约有3000 人至4000 人，财产损失在50 亿到100 亿元人民币。 2、当雷云形成后，在两种带不同电荷的雷云中间的电场达到一定强度后便会被击穿，形成云间放电。当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，二者相遇即形成云对地放电。 2.1 雷击的三种形式: 一是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电 现象，叫做“直击雷”。
二是带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。当直击雷发生以后，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以致发生闪击的现象，叫做“二次雷”或称“感应雷。” 三是“球形雷，”在雷电频繁的雷雨天，偶然会发现紫色、殷红色、灰红色、蓝色的“火球”。 这些火球有时从天空降落，然后又在空中或沿地面水平方向移动，有时平移有时滚动。这些“火球”一般直径为十到几十厘米，也有直径超过一米的。“火球”存在的时间从几秒到几分钟，一般为几秒到十几秒居多。这种“火球”能通过烟囱、开着的窗户、门和其他缝隙进入室内，或者无声地消失，或者发出丝丝的声音，或者发生剧烈的爆炸。这种“火球”虽然发生的几率很小，但发生的次数也相当多。人们常把它叫做“球形雷。” 2.2 雷电危害方式： （ 1 ）直击雷危害雷电直接击在建（构）筑物、人、和其它物体上，雷电产生的高电压、大电流、产生的电效应、热效应和机械效应，使建（构）筑物燃烧、爆炸、倒塌、崩毁，人体烧伤、死亡。物体烧毁、解体、爆炸。 (2)雷电的二次危害作用 雷电的二次危害作用就是雷电流产生的电磁感应、静电感应、雷电波等，感应产生的电压、电流所造成的危害。虽然该幅值不如直击雷大，但也能造成很大危害。
夏季防雷电安全知识
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。当雷电距离很近时，不要撑开带铁杆的雨伞，头顶上方要避开金属物，不要使用手机，避免直击雷的袭击。在水田劳动或者在河里游泳，应立即离开水中，以防雷电通过水的传导而遭雷击。在雷雨中，若感到头、颈、身体有麻木的感觉，这是即将遭受雷击的先兆，应立即躺下。雷暴天气出门，最好穿胶鞋，这样可以起到绝缘的作用。万一遇到被雷电击昏者，应立即进行人工呼吸和外部心脏挤压按摩，并及时送往医院抢救。 2.个人防雷电十大秘诀 （1）应该留在室内，并关好门窗；
雷电知识简答部分
1、雷电灾害风险评估的定义 雷电灾害风险评估是根据项目所在地雷电活动时空分布特征及其灾害特征，结合现场情况进行分析，对雷电可能导致的人员伤亡、财产损失程度与危害范围等方面的综合风险计算，从而为项目选址、功能分区布局、防雷类别（等级）与防雷措施确定、雷灾事故应急方案等提出建设性意见的一种评价方法。 2、什么是闪电 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。 3、地闪的发生条件 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。 4、雷电的主要特点 （1）冲击电流大：高达几万至几十万安培。（2）时间短：雷击放电过程一般不会超过60微秒。（3）雷电流变化梯度大：可达10千安/微秒。（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。 5、雷电对人体的危害 雷电对人体的伤害，有电流的直接作用和超压或动力作用，以及高温作用。当人遭受雷电击的一瞬间，电流迅速通过人体，重者可导致心跳、呼吸停止，脑组织缺氧而死亡。另外，雷击时产生的是火花，也会造成不同程度的皮肤烧灼伤。雷电击伤，亦可使人体出现树枝状雷击纹，表皮剥脱，皮内出血，也能造成耳鼓膜或内脏破裂等。 6、发生雷击的抢救措施 当发生雷击时，发现者应立即将病人送往医院。如果当时呼吸、心跳已经停止，应立即就地做口对口人工呼吸和胸外心脏按摩，积极进行现场抢救。千万不可因急着运送去医院而不作抢救，否则会贻误病机而致病死亡。有时候，还应在送往医院的途中继续进行人工呼吸和胸外心脏按摩。此外，要注意给病人保温。若有狂躁不安、痉挛、抽搐等精神神志症状时，还要为其作头部冷敷。对电灼伤的局部，在急救条件下，只需保持干燥或包扎即可。 7、常用的防雷装置有哪些？ 避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器 8、什么叫跨步电压？ 跨步电压是雷电击中地面物，雷电流泄入大地并在土壤中散流开，由于土壤电阻率有一定分布，雷电流在地面上各点间就出现电位降，靠近雷击点，电流密度越大，电位降也就越大。如果人站在或行走在落雷点附近，在两脚间的电位降
雷电知识重点
1.全球雷电的分布特征 全球在同一时刻大约会存在2000个雷暴，这些雷暴平均每秒钟约产生44±5个闪电，其中大部分闪电发生在陆地上，每年每平方公里陆地上会发生31~49个闪电，而广大海洋区域的闪电发生率则比较低，每年每平方公里约5个闪电，陆地和海洋的平均闪电密度之比近似为10：1。 全球闪电活动主要集中分布在赤道地区，其中闪电活动最频繁的三个地区均位于赤道附近，即非洲大陆、南美大陆和海洋性大陆（即印度尼西亚地区），而在赤道附近的卢旺达地区，闪电密度最大可达每年每平方公里80个闪电，是全球最频繁的地区． 2.全球大气电路： 在地球上局地的雷电过程可以通过电离层和地球的电传导作用而遍及全球。 1）在大气电场作用下，正离子向下运动，形成晴天大气传导电流，将大气中的正 电荷输送给地球，同时地面的负电荷向 上运动与向下运动的正电荷中和。如果 无相反的电荷输送，晴天大气电场就很 快消失，但是实际上大气电场是稳定的。 这就说明大气中必定有一与晴天大气相 反方向的电荷输送。 2）在有云区，电场方向相反，当有雷电出现时，出现闪电电流、尖端电晕电流和 降水电流。 3.雷害的特点 ?随着人类社会特别是经济的发展，雷电造成的危害亦有所变化，危害 面更广了，并且向微电子器件方面 倾斜，绝对损失在逐年增大。 ?雷害尤其以地闪造成的为甚。 ?地闪回击阶段峰值电流可达几万安，功率可在1011W，温度升到 30000?C。能量瞬间以热能、机械 能（包括冲击波、声波）及电磁能 （包括光能）等方式散发出来。并 在其贴近处产生强大的机械效应、 加热效应，也产生可波及较远处的 电磁效应。 4.雷电的主要定位技术： 地闪定位：美国LLP公司的地闪定位网、中国的时差测向的混合高精度系统云闪定位：SAFIR VHF云闪探测系统 雷电的卫星探测——OTD和LIS器 5.雷暴云中的起电机制——感应起电机制、非感应起电机制说 感应起电机制： 在外部电场的感应下，引起降水粒子的电极化，（极化强度取决于所涉及粒子的介电常数），从而出现分离的电荷中心。 在晴天电场下，电场方向自上而下。在垂直电场中下落的降水粒子被极化后，上部带负电荷，下部带正电荷。同这些较大的降水粒子相碰撞后的小冰晶或小水滴就获得正电荷，随上升气流向上，从而发生了电荷的转移过程，使得云粒子带正电荷、降水粒子带负电荷。 感应起电机制主要包括：雨滴破碎、粒子碰撞、极化水滴的选择捕获。 电容器的极板间充满电介质时的电容与极板间为真空时的电容之比值称为介电常数（电容器极板间充满电介质时,电容增大的倍数）用ε表示 表征介质在外电场作用下极化程度的物理量 非感应起电机制： 非感应起电包括：积雨云的温差起电机制、热带对流云起电机制、粒子碰撞起电与降水物粒子破碎起电 粒子碰撞起电: 热电效应、接触电位效应、Workman-Reynolds效应 降水物粒子破碎起电: 冻滴破碎、液滴破碎、霰溶化、淞附增长时破碎 6、降水过程对大气电场的影响：降水导致大气中气溶胶粒子的减少，这样大气中的轻离浓度就会增大，导致电导率增加，从而使大气电场减小。 7、影响晴天大气电场的主要因素：气溶胶、大气中的水汽和温度。 8、人工引雷的特点：人工引雷是在雷暴电环境下利用一定的装置和设施，人为地在某一地点触发的闪电。
雷电天气个人防护小常识
雷电天气个人防护小常识 一、雷电发生时应注意以下几点： 1、留在室内，关好门窗；在野外无法躲入有防雷设施的建筑物内时，要将手表、 眼镜等金属物品摘掉，千万不要在离电源、大树和电杆较近的地方避雨；尽量降低身体的高度，以减少直接雷击的危险；双脚要尽量靠近，与地面接触越小愈好，以减少“跨步电压”；野外最好的防护场所是洞穴、沟渠、峡谷或林间空地。 2、不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电视、音响等电器，不要靠近打开的门窗、 金属管道，打雷前要拔掉电器用具插头，关上电器和天然气开关。切忌使用电吹风、电动剃须刀等。不宜使用水龙头。 3、切勿接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙等带电设备或其它类似金 属装置，不要收晒衣绳或铁丝上的衣服。不要从事栅栏、电话或输电线、管道或建筑钢材等安装工作。切勿处理开口容器盛载的易燃物品。 4、不要或减少使用电话和手机，不宜停留在铁栅栏、金属晒衣绳、架空金属体以及 铁轨附近，切勿站立于山顶、楼顶上或接近导电性高的物体。不宜进入和靠近无防雷设施的建筑物、车库、车棚、临时棚屋、岗亭等低矮建筑。 5、切勿游泳或从事其它水上运动或活动，不宜停留在游泳池、湖泊、海滨、水田等 地和小船上。不宜进行室外球类运动，在空旷场地不宜打伞，不宜把锄头、铁锹、羽毛球拍、钓鱼杆、高尔夫球杆等扛在肩上。 6、当感觉到身体有电荷时，如头发竖起，或者皮肤有显著颤动感时，要明白自己可 能就要受到电击，应立刻倒在地上，等雷电过后，呼叫别人救护。 7、不宜骑马、骑自行车、驾驶摩托车和敞蓬拖拉机，汽车往往是极好的避雷设施， 因有屏蔽作用，及时被闪电击中汽车，也不会伤人。
二、具体防护如下所示： （一）、室内人身防雷 1.在雷电当空时，当你处在没有防雷装置的建筑物内时，不要靠近架空引入的电源、电话线路等金属导体和自来水管、淋浴设施等金属物体。因为建筑物及其附近遭受雷击时，会有雷电波从这些金属管线进入室内，造成人员伤亡。 2.在雷电当空时，当你处在具有防雷装置的建筑物时，不要触摸金属物体，不要使用自来水管、淋浴设备、电子电器设备等，非要使用电话时，采用免提功能。因为当建筑物及其附近遭受雷击时，这些金融管线会分流一部分雷电流进入室内，对人身安全造成威胁。 3.在雷电当空时，不要敞开门窗，预防球型雷入室。球型雷（民间称为滚地雷）是一种火焰状球体，直径一般为10厘米至几十厘米，颜色有红色、黄色或蓝色等，有时无声无息，有时发出咝咝声或爆炸声。球形雷大都发生在直击雷后，经常从窗户、门缝、烟囱等钻入室内，在室内飘荡数秒钟后飘走或引起爆炸后消失。球型雷进入室内后会造成电器设备和建筑物等损坏，会引起火灾和造成人员伤亡等。如果遇到球形雷钻入室内，最好屏息不动，以免破坏周围的气流平衡，导致球形雷追逐，更不要随意拍打或泼水。如某农场宿舍窜进一个球形雷，一女青年因害怕而夺门逃跑，球形雷随风尾追，碰到她身上爆炸，女青年倒地身亡。 （二）、室外人身防雷 当雷电当空时，要预防人身雷击，要遵守的基本原则是：首先不要使自己成为周围环境的突出物。其次，要使自己同可能遭受雷击的物体（包括树林）保持2米以上的距离。 1、雷电来临时，如身处空旷地带的情况下。 （1）及时到有防雷装置的建筑物内。但要与防雷引下线及其它金属物体保持2米以上的距离。因为建筑物遭受雷击时，引下线引导雷电流时产生的高电位或金属物体上的感应电压会发生旁侧闪击和跨步电压。
第一部分 雷电的基础知识
第一部分雷电的基础知识 一、雷电灾害的严重性 雷电发生时，伴随着电闪和雷鸣，雷霆万钧、令人生畏。在全球范围内，雷电发生的频率是很高的，每秒钟就有上百次雷电；每天约有800多万次雷电；一年中平均发生30多亿次雷电。实际上，对于我们每个人来讲遭受雷击的概率极少，但碰到雷电这种天气现象的情况是很多的，因雷击而死亡的人数全球每年可达上万人。在雷鸣电闪的时候，它所产生的冲击波和火光以及雷电电流，常会导致建筑物倒塌、引发火灾以及造成电力、通信和计算机系统的瘫痪事故，给国民经济和人民生命财产带来巨大的损失。在20世纪末，联合国组织的国际减灾十年活动中，把雷电灾害列为最严重的十大自然灾害之一。美国将雷电列为排名第二的天气杀手。 二、雷电的产生 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。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷。积雨云顶部一般较高，可达20公里，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。因此，云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就
是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站的输出功率。放电过程中，由于闪道中温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。 三、雷电危害方式 雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。现代电子技术的高速发展，带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低。以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域，以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点，暂态过电压不仅会造成电子设备产生误操作，也会造成更大的直接经济损失和广泛的社会影响。 雷击造成的危害主要有四种： 1、直击雷 带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象，称为直击雷。它的破坏力十分巨大，若不能迅速将其泻放入大地，将导致放电
防雷电防洪知识教育
防雷电、防洪水常识 长岗小学五年级（2）班 一、防雷电知识 夏季时节是雷电的多发季节，雷电是云中的电荷积聚到一定程度时的放电过程，具有很大的破坏性和伤害性。我们学校，处高山脚下，地方狭小，与集市区其他房屋比，学校楼房相对较高，加上旗杆高耸、电线密布，同学们要特别注意防雷。 （一）户外避雷 1、外出如遇雷雨，可以蹲下，尽量降低自己的高度，同时将双脚并拢，减少跨步电压带来的危害。因为雷击落地时，会沿着地表逐渐向四周释放能量。此时，行走中的人前脚和后脚之间就可能因电位差不同，而在两步间产生一定的电压。 2、不要在大树底下避雨。因为下雨时，大树潮湿的枝干相当于一个引雷装置，如果用手扶大树，就仿佛用手摸避雷针一样。所以，在打雷时最好离大树5米以外。 3、下雨时不要在水边（江、河、湖、海、塘、渠等）、洼地停留，要迅速到附近干燥的住房避雨，山区找不到房子，可以到山岩下或者山洞里避雨。 4、不要拿着金属物品在雷雨中停留，因为金属物品属于导电物质，雷雨天气有时能够起到引雷的作用。随身所带
的金属物品应该暂时放在5米以外的地方，等雷电停后再拾回。 5、不要触摸或者靠近防雷接地线、自来水管、用电器的接地线、大树树干等可能因雷击而带电的物体，以防接触电压或者接触雷击和旁侧闪击。 6、雷雨、暴雨天气时，在户外最好不要接听和拨打电话，因为固话电话的线路从外引入，容易引雷，手机的电滋波也会引雷。 7、遇到雷雨，暴雨天气外出时，最好穿胶鞋，这样可以起到绝缘作用。严禁雷雨时在室外奔跑。 （二）室内避雷 1、打雷时，首先要做的就是关好门窗，防止雷电直击室内和球形雷飘进室内。要把头或手伸出窗外。 2、碰上雷雨天气，在室内远离进户的金属水管和与屋顶相连的下水管等。 3、雷雨天气时，尽量不要拨打、接听电话，或使用电话上网，应拔掉电源、电话线及电视馈线等可能将雷电引入的金属导线。 4、进户电源线的绝缘子铁脚应做接地处理，三相插座应连好接地线。 5、晾晒衣服被褥等用的铁丝不要拉到窗户、门口，以防铁丝引雷。不要到室外收取晾晒在铁丝上的衣物。
防雷基础知识1
防雷基础知识 一、雷电的基本知识 1、雷电的基本概念 大气的运动形成了云层。云层在运动过程中因为剧烈摩擦生电以及云块切割磁力线，就逐步积聚电荷。雷电是带电云层与另一带电云层，或者云层与大地之间的放电现象。在雷雨云下部的负电荷逐步积聚，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，其电场场度一般在超过25Kv／㎝时，就会开始电离并向下梯级式放电，与地面上的物体（建筑物等）形成的向上先导感应形成雷电通路，并随之开始主放电，发出明亮的闪电和隆隆雷声。这种雷击称为负极性下行先导雷击，约占全部对地雷击中的90﹪以上，其余还有正极性下行先导雷击、负极性上行先导雷击两种。只有先导没有主放电的就是闪电。通常的雷击灾害一般是云层与地面之间的放电造成的。 一般认为，当先导从雷云向下发展的时候，它的梯级式跳跃只受到周围大气的影响，没有一定的方向和袭击对象，但它的最后一次跳跃既最后一个梯级就不同了，它必须在这最终阶段选择被击对象。此时，地面上可能有不止一个的物体（比如树木、建筑物等）在它的电场影响下产生向上先导，趋向与下行先导会合。 最后一次跳跃的距离称为闪击距离。从接闪器来说，它可以在这个距离内把雷电吸引到自己身上，而对于此距离之外的下行先导，接闪器将无能为力。闪击距离是一个变量，它和雷电流幅值有关，幅值大相应闪击距离大，反之，闪击距离小。因此，防雷装置的接闪器可以把较远的强的闪电引向自身，但对较弱的闪电则有可能失去对建筑物的有效保护。 2、雷电的主要特性和活动规律 雷电有如下几个特点： 冲击电流大我国所测得的雷电流最大幅值达200KA，一般的雷电流也有几十KA。一次雷电流为200KA的雷击，能使在2Km远处感应产生大于0.6GS的电磁场。而对计算机而言，电磁场干扰能量≥0.3GS则可使计算机数据混乱或丢失；≥0.75GS则可使计算机造成假性损坏；≥2.4GS则可使计算机瘫痪。 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。一次放电过程一般是40-100μs。 变化梯度大雷电流变化梯度有的可达10KA/μs。雷电流波型是一种冲击脉冲波形。试验用的8∕20μs波型的雷电流放电器，能将10KA的电流传导出来。国际电工委员会（IEC）要求使用10/350μs波型的放电器，它的电荷量相当于8/20μs脉冲情况下电荷量的约20倍。既波头时间10μs，半值时间350μs。 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。 雷电的活动规律： 我国的雷电活动，夏季最活跃，冬季最少。全球分布是赤道附近最活跃，随纬度升高而分别向北向南减少，极地最少。一般来说湿热地区比干燥地区、山区比平原雷电活动多。 雷电活动还有一定的选择性。一般来说土壤电阻率较小或土壤电阻率突变的地区；山坡
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，应尽量避免使用电器设备，如电视机、计算机、电话机、传真机等，室外天线和电源线要接地良好，空调器、饮水机也要停止使用，以防感应雷和雷电波的侵害。房屋门窗要关闭好，有条件的办公室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。当雷电距离很近时，不要撑开带铁杆的雨伞，头顶上方要避开金属物，不要使用手机，避免直击雷的袭击。在雷雨中，若感到头、颈、身体有麻木的感觉，这是即将遭受雷击的先兆，应立即躺下。雷暴天气出门，最好穿胶鞋，这样可以起到绝缘的作用。如果遭遇雷击，我们如何进行现场急救呢？“如果遭雷击这衣服着火，可往伤者身上泼水，或者用厚衣服、毯子把伤者裹住以不灭火焰，也可以用冷水冷却伤处，若伤者失去意识，有呼吸和心跳，应立即用人工呼吸和外部心脏挤压法实施急救，并及时送往医院抢救，在送往医院途中不要终止对其进行的心肺复苏的急救。 2.个人防雷电十大秘诀 （1）应该留在室内，并关好门窗；在室外工作的人应躲入建筑物内。 （2）不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电视、电脑等电器，不宜使用水龙头。 （3）切勿接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙，远离电线等带电设备或其它类似金属装置。 （4）减少使用固定电话避免使用手提电话。 （5）切勿从事其它水上活动，不宜进行室外作业，离开水面以及其它空旷场地，寻找地方躲避。 （6）切勿站立于高大塔器上、楼顶上或其它接近导电性高的物体。 （7）切勿处理开口容器盛载的易燃物品。
雷电防护科学与技术专业培养方案_20101121
雷电防护科学与技术专业本科人才培养方案 一、专业代码与名称 专业代码：081007S 中文专业名称：雷电防护科学与技术 英文专业名称：Lightning Protection Science and Technology 二、学制与学位 修业年限：四年 授予学位：工学学士 三、培养目标 培养德、智、体全面发展，具有理论基础扎实、富有创新精神，掌握电子信息技术、计算机应用技术、雷电科学与防护技术、防雷工程设计、防雷检测与预警预报技术。具有工程综合应用能力，能够从事电子信息系统和现代防雷产品的研究、开发、设计与维护管理及防雷减灾业务工作能力，服务国家建设，适应社会需求，学习能力强，综合素质高，具有较强工程实践能力的应用型高级专门技术人才。 四、培养标准 本专业学生主要学习大气科学、雷电防护科学、电子电路；学习现代防雷技术、电子设计与应用技术，防雷工程设计、施工、检测技术。具备对电子电气系统分析、设计、开发、应用的能力和和防雷工程设计能力。
五、专业优势与特色 结合我校在长期办学过程中已经形成的“气电结合，以电为主”的办学特色及专业自身特点，凝练出本专业的特色，将突出“以电为主”优势，拓宽理论基础，强调实践能力培养，重视工程应用，培养适应社会需求的应用型高级防雷减灾专门技术人才。最终形成“多科兼容、以电为主、学以致用”的专业特色。 六、主干学科与主干课程 1、主干学科：大气科学、信息与通信工程、电子科学与技术 2、主要课程：电工技术、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微处理器与微计算机系统、信号与系统、雷电防护基础、电磁场与电磁波、防雷工程、电磁兼容设计、防雷规范、工程设计、防雷装置与器件、雷电监测与预警技术等课程。 3、双语教学课程：防雷规范 七、主要创新教学环节
雷电的基本知识
雷云是如何形成的? 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。实测表明，在5—l0km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。雷云中的电荷分布很不均匀，往往形成多个电荷密集中心。每个电荷中心的电荷约为0．1库仑～10库仑，而一大块雷云同极性的总电荷则可达数百库仑。这样，在带有大量不同极性或不同数量电荷的雷云之间，或雷云和大地之间就形成了强大的电场。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(大气中的电场强度约为30kV／cm，有水滴存在时约为lOkV／cm)时，就会发生云间或对地的火花放电；放出几十乃至几百千安的电流；产生强烈的光和热(放电通道温度高达15000℃—20000℃)，使空气急剧膨胀震动，发生霹雳轰鸣。这就是闪电伴随雷鸣叫做雷电的原故。 试述关于乌云起电的三种理论? 乌云起电机理有三种理论： (1)水滴破裂效应：云中的水滴受强烈气流的摩擦产生电荷，而且使小的水滴带负电，小水滴容易被气流带走形成带负电的云；较大的水滴留下来形成带正电的云。 (2)吸收电荷效应：由于宇宙射线的作用，大气中存在着两种离子，由于空间存在自上而下的电场，该电场使得云层上部聚集负电荷，下部聚集正电荷，在气流作用下云层分离从而带电。 (3)水滴冰冻效应：雷云中正电荷处于冰晶组成的云区内，而负电荷处于冰滴区内。因此，有人认为，云所以带电是因为水在结冰时会产生电荷的缘故。如果冰晶区的上升气流把冰粒上的水带走的话，就会导致电荷的分离而带电了。 雷云的形成必须具备哪些条件? 雷云是产生雷电的基本因素，而雷云的形成必须具备下列三个条件： (1)空气中有足够的水蒸汽； (2)有使潮湿的空气能够上升并凝结为水珠的气象或地形条件； (3)具有气流强烈持久地上升的条件 雷云一般分为哪几种? 雷电过电压是由雷云放电产生的，是一种自然现象，而闪电和雷鸣是相伴出现的，因而
家庭夏天防雷电常识(新编版)
( 安全常识 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 家庭夏天防雷电常识(新编版) Safety accidents can cause us great harm. Learn safety knowledge and stay away from safety accidents.
家庭夏天防雷电常识(新编版) 通常情况下，雷电侵入室内有3个主要途径：一是从电源线入侵；二是从信号线（如通讯线路、电视天线、计算机网络）入侵；三是雷击大地使地电位升高，形成反击。因此，建筑物上的避雷针只能解决建筑物本身的防雷问题，而无法使接通电源的各种电器，尤其是具有信号接收功能的电视机、电话机、电脑等免受雷击。所以，在雷雨天，人们应特别重视电器设备的防雷，否则，极有可能给家庭造成不必要的损失。具体地说，家庭防雷应注意以下几点：（一）、发生雷电时，应关闭电视机、电脑，更不能使用电视机的室外天线，若雷电一旦击中电视天线，雷电就会沿着电缆线传入室内，威胁电器和人身安全。 （二）、尽可能地关闭各类家用电器，并拔掉电源插头，以防雷电从电源线入侵，造成火灾或人员触电伤亡。
（三）、打雷时，不要开窗户，不要把头或手伸出户外，更不要用手触摸窗户的金属架，以防受到雷击。 （四）、雷电交加时，勿打手机或有线电话，应在雷电过后再拨打，以防雷电波沿通讯信号线入侵，造成人员伤亡。 （五）、若有人遭到雷击，停止呼吸时，应及时进行人工呼吸和外部心脏按摩，并迅速送往医院进行救治，以防造成人员伤亡。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.
雷电基本知识形成及电流
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
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、感应雷也称为雷电感应或感应过电压。 它分为静电感应雷和电磁感应雷。 ①静电感应雷：
雷电防护基本原理
雷电防护基本原理 雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后里是严重的，雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备;一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道，如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌;地线通道，地电们反击;空间通道，电磁小组的辐射能量。 其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系 统致损的主要原因，它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损，所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统，雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡。 1.泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放，并且应符合层次性原则，即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引入通信系统之前泄放入地;层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行 削弱。防雷保护区又称电磁兼容分区，是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域：LPZOA区，本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此各特体都可能导走全部雷电流，本区内电磁场没有衰减。LPZOB区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区电磁场没有衰减。LPZ1区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，
流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少，电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区(LPZ2区等)如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场，就应引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高，预期的干扰能量和干扰电压越低。在现代雷电防护技术中，防雷区的设置具有重要意义，它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电们连接等技术措施的实施。 2.均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差，即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时保持基本相等，这实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接器(防雷浪涌保护器)组成一个电位补偿系统，在瞬态现象存在的极短时间里，这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部件之间建立起一个等电位，这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统，可以在极短时间内形成一个等电位区域，这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部，所有导电部件之间不存在显著的电位差。 3.雷电防护系统由三部分组成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。外部防护，由接闪器、引下线、接地体组成，可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。过渡防护，由合理的屏蔽、接地、布线组成，可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应。内部防护，由均压等电位连接、过电压保护组成，可均衡系统电位，限制过电压幅值。