浅谈雷电危害和防雷措施

浅谈雷电危害和防雷措施
摘要: 每年的春季到秋季，在长达半年的时间里，都是我国大部分地区雷电灾害的多发季节。

雷电灾害给生产、人民的生命安全和财产带来了巨大的影响和损失。

本文介绍雷电形成的原因、雷电的危害以及对雷电灾害的预防方法和技术，这些方法和技术对于保护建筑、电气设备、人们的生命乃至家用电器都具有一定的参考意义。

关键词: 雷电自然灾害成因分析预防措施
雷电灾害是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一，也是目前中国十大自然灾害之一。

据有关部门估计，全世界平均每分钟发生雷暴2000次，全球每年因雷击造成的人员伤亡超过1万人，所导致的火灾、爆炸等时有发生。

中国的雷击灾害十分频繁，受灾率高，造成的灾害十分严重。

中国有21个省、区、市雷暴日在50天以上，最多的可达134天。

近年来，社会经济、信息技术特别是计算机网络技术发展迅速，城市高层建筑日益增多，雷电危害造成的损失也越来越大。

1 雷电的成因
雷电是大气中的放电现象，多形成在积雨云中，积雨云随着温度和气流的变化会不停地运动，运动中摩擦生电，就形成了带电荷的云层，某些云层带有正电荷，另一些云层带有负电荷。

另外，由于静电感应常使云层下面的建筑物、树木等带有异性电荷。

随着电荷的积累，雷云的电压逐渐升高，当带有不同电荷的雷云与大地凸出物相互接近到一定程度时，其间的电场超过25～30kv／cm，将发生激烈的放电，同时出现强烈的闪光。

由于放电时温度高达2000℃，空气受热急剧膨胀，随之发生爆炸的轰鸣声，这就是闪电与雷鸣[1]。

2 雷电的种类及其危害
雷击有极大的破坏力，其破坏作用是综合的，包括电性质、热性质和机械性质的破坏。

根据雷电产生和危害特点的不同，雷电可分为以下四种：
（1）直击雷
直击雷是云层与地面凸出物之间放电形成的。

直击雷可在瞬间击伤击毙人畜。

巨大的雷电流流入地下，令在雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压，可能直接导致接触电压或跨步电压的触电事故。

（2）球形雷
球形雷是一种球形，发红光或极亮白光的火球。

球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内，极其危险[2]。

雷电感应分为静电感应和电磁感应两种。

静电感应是由于雷云接近地面，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷所致。

在雷云与其他部位放电后，凸出物顶部的电荷失去束缚，以雷电波形式，沿突出物极快地传播。

电磁感应是由于雷击后，巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场所致。

这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压，造成对人体的二次放电，从而损坏电气设备。

(4) 雷电侵入波
雷电冲击波是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。

雷电侵入波可毁坏电气设备的绝缘，使高压窜人低压，造成严重的触电事故。

3 建筑物防雷措施
(1) 防直击雷
防直击雷的主要措施是在建筑物上安装避雷针、避雷网、避雷带。

在高压输电线路上方安装避雷线。

一套完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置。

接闪器是利用其高出被保护物的突出地位，把雷电引向自身，然后通过引下线和接地装置把雷电流泄入大地，以此保护被保护物免遭雷击。

防雷接地装置与一般接地装置的要求大体相同，在用建筑防直击雷的接地装置电阻不得大于10～30Ω[3]。

为防止雷电感应产生火花，建筑物内部的设备、管道、构架、钢窗等金属物，均应通过接地装置与大地作可靠的连接，以便将雷云放电后在建筑上残留的电荷迅速引入大地，避免雷害。

对平行敷设的金属管道、构架和电缆外皮等，当距离较近，应按规范要求，每隔一段距离用金属线跨接起来。

(3) 防雷电侵入波
防雷电波侵入的主要措施是安装电涌保护器（SPD），电涌保护器又叫做过电压保护器，俗称避雷器。

电涌保护器的基本原理是在瞬态过电压（雷电波）发生的瞬间（微秒或纳秒级），将被保护区域内的所有被保护对象（设备、线路等）接入等电位系统中，从而将回路中的瞬态过电压幅值限制在设备能够承受的范围内。

(4) 对球形雷的防护措施
球形雷大都伴随直击雷出现，并随气流移动,经常从窗户、门缝、烟囱等钻入室内。

所以，预防球形雷，雷雨天不要敞开门窗；门、窗户、烟囱等气流流动的地方用20cm×20cm左右的金属网格封住，并将其接地。

如果遇到球形雷，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。

4 室内预防雷击措施
（1）电视机的室外无线在雷雨天要与电视机脱离，而与接地线连接。

（2）雷雨天气应关好门窗，防止球形雷窜入室内造成危害。

（3）雷暴时，人体最好离开可能传来雷电侵入波的线路和设备1．5m 以上。

也就是说，尽量暂时不用电器，最好拔掉电源插头；不要打电话；不要靠近室内的金属设备如暖气片、自来水管、下水管；要尽量离开电源线、电话线、广播线，以防止这些线路和设备对人体的二次放电。

另外，不要穿潮湿的衣服，不要靠近潮湿的墙壁。

（4）在雷雨天气不要使用太阳能热水器洗澡[4]。

5 室外预防雷击措施
（1）为了防止反击事故和跨步电压伤人，要远离建筑物的避雷针及其接地引下线。

（2）要远离各种天线、电线杆、高塔。

烟囱、旗杆，如有条件应进入有宽大金属构架、有防雷设施的建筑物或金属壳的汽车和船只，但是帆布蓬车和拖拉机、摩托车等在雷电发生时是比较危险的，应尽快离开。

高压输电线均为裸线且电压均在万伏以上，如果离高压线的距离小于18米时，容易造成极严重的触电事故。

（3）千万不要靠近空旷地带或山顶上的孤树，这里最易受到雷击；高树林子的边缘，电线、旗杆的周围和干草堆、帐篷等无避雷设备的高大物体附近，铁轨、长金属栏杆和其他庞大的金属物体近旁，山顶、制高点等场所也不能停留。

这些地方最容易遭遇雷电袭击。

（4）雷电期间，如正在驾车，应留在车内。

车壳是金属的，因屏蔽作用，就算闪电击中汽车，也不会伤人，因此，车厢是躲避雷击的理想地方。

但是雷电期间最好不要骑马、骑自行车、骑摩托车和开
敞篷拖拉机；不要携带金属物体在露天行走，不要使用手机；不要靠近避雷设备的任何部分；尽量不要使用设有外接天线的收音机和电视机，不要接打电话。

（5）如果你在江、河、湖泊或游泳池中游泳时，遇上雷雨则要赶快上岸离开。

因为水面易遭雷击，况且在水中若受到雷击伤害，还增加溺水的危险。

另外，尽可能不要呆在没有避雷设备的船只上，特别是高桅杆的木帆船。

（6）如果在空旷的野外无处躲避，应该尽量寻找低凹地(如土坑)藏身，或者采用尽量降低重心和减少人体与地面的接触面积，立即下蹲，双脚并拢，手放膝上，身向前屈，千万不要躺在地上、壕沟或土坑里，如能披上雨衣，防雷效果就更好。

在野外的人群，无论是运动的，还是静止的，都应拉开几米的距离，不要挤在一起，也可躲在较大的山洞里。

（7）注意当你感到皮肤刺痛或头发竖起，是雷电将至的先兆，要立即倒在地上。

受到雷击的人可能被烧伤或严重休克，但身上并不带电，可以安全地加以处理。

6 家用电器防雷措施
（１）在低压相线与零线之间装１只ＦＹＳ－０．２２ＫＶ金属氧化锌避雷器，这不仅可以有效防雷、还可防止由于三相四线进户零线断线引起中性点位移。

（２）在低压线路进入室内前安装一组无间隙避雷器，室内再装防
雷插座。

（３）在低压线进入室内前的第一个电杆上将支持绝缘子铁脚可靠接地，起放电作用，降低侵入室内雷电过电压幅值。

（４）室外天线的馈线临近避雷针或避雷针引下线时，馈线应穿金属管线或采用屏蔽线，并将金属管或屏蔽线接地，如馈线未穿金属管，则应在馈线上装避雷器或放电间隙。

另外，雷电严重时尽可能将家用电器的插头拔下，不看电视，不听收音机，不打电话，有室外电线的，在雷电前就拔下天线插头。

7 抢救被雷击人的方法
（1）如果在雷电交加时，皮肤有显著的颤动感或者头、颈、手处有蚂蚁爬走感，感觉头发竖起，要明白自己可能就要受到雷击，应立刻卧倒在地。

（2）如果人体遭受雷击后身体没有出现紫蓝色的斑纹，有可能是假死，必须就地组织抢救，及时送往医院。

（3）受雷击被烧伤或严重休克的人，身体并不带电。

应马上让其躺下，扑灭身上的火，并对他进行抢救。

若伤者虽失去意识，但仍有呼吸和心跳，则自行恢复的可能性很大，应让伤者舒适平卧，安静休息后，再送医院治疗。

若伤者已停止呼吸或停止心脏跳动，急救时最重要最有效的措施是应迅速对其进行口对口人工呼吸和心脏按摩，注意在送往医院的途中也不要中止心肺复苏的急救。

（4）在抢救过程中，要注意给受害者取暖，以减少体能的消耗。

进行人工呼吸和心脏按摩必须连续进行，中间不能停顿，直至受害者能够完全恢复呼吸和心脏跳动或者证实死亡为止[5]。

参考文献：
[1] 张虎，刘礼峰，吉振习 .农村雷电灾害成因分析及防雷技术[j].安徽农学通报(下半月刊), Anhui Agricultural Science Bulletin, 编辑部邮箱 2010年
[2]科学防御雷电灾害[j].农民文摘,编辑部邮箱 2010年 08期
[3]雷电灾害[j].生命与灾害, Life & Disaster, 编辑部邮箱 2009年 06期
[4]雷电灾害的认识与防御[n].榆林科技, Yulin Science & Technology, 编辑部邮箱 2006年 03期
[5]/thunderstorm/ldzs/03/272619.s html 中国天气网。