雷电的形成与危害
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雷电产生与危害方式1 背景雷电是自然界中极为普遍而又蔚为壮观的声、光、电现象,这不仅是由于它那特有的划破长空的耀眼闪电和震耳欲聋的霹雳声,更重要的还在于它给人类生存和生产活动带来巨大影响。
雷电促成的有机物合成可能对地球的生命形成起到过一定的作用,雷电引起的森林火灾可能启发了远古人类对火的发现和利用。
在现代生活中,雷电仍然对人畜的生命安全有所威胁,对航空,通讯,电力,建筑等国防和国民经济的许多部门造成重大的危险影响。
上世纪80年代以来,雷电灾害出现新特点。
随着通讯信息技术和微电子技术高度发展和广泛应用于各个领域,使雷害对象发生了转移,从对建筑物本身的损害转移到对室内网络设备、电子设备等信息设备的损害,随之防雷对象和防雷重点也由强电向弱电转移。
2 雷电现象能够产生雷电的云,称之为雷雨云,通常又称雷暴。
1752年,美国科学家富兰克林首先揭开了“雷暴”的本质,认为它实际上是一种大气电现象,此后人们对雷电活动进行了大量的观察研究。
为了说明雷电的形成和发展的规律和机理,提出过许多的起电机制,从微观的物理过程到宏观的大气物理对雷云的形成和发展过程中的电荷产生、电荷分离、电荷聚焦、雷云电场生成等现象进行分析和推测,力图对雷电的形成和发展机理进行解释。
其中最具代表性的起电机制有Elster和Geitel的感应起电机制、Brook的温差起电机制、Lenard的破碎起电机制、Workman和Reynolds的融化、冻结起电机制。
图1 感应起电机理与起电一样,雷暴云的放电也是一十分复杂的物理过程。
当雷云中的电荷负值增加到一定数量时,使空气中的电场强度增加,达到使空气足以电离,产生游离态离子时,就产生了雷云的放电。
按照闪电的外观形状,可将其分为:线状闪电、带状闪电、片状闪电、连珠闪电和球状闪电等,其中以线状闪电最为常见。
按闪电发生的空间位置可将其分为:云内闪电、云际闪电、云地闪电等。
云地闪电简称地闪,俗称落地雷,其走向多垂直于地面,危害大,是防雷设计应该注意的重点。
雷电现象知识点总结图一、雷电的形成1. 大气充电雷电在大气中的形成是由于气象过程中的大规模的空气对流带来的。
当温暖潮湿的空气与冷空气相遇时,温暖的空气会被推上升,形成强大的对流环流。
在这个过程中,大气中的水汽会凝结成云,并且产生大量的静电荷。
2. 云层电荷分布在上升气流充分凝结的情况下,会形成一种叫做积雨云的云层。
积雨云内部的冰雹粒子和水滴在上升气流的作用下会发生碰撞,使得云内部生成正负电荷的分布。
通常情况下,上层云的顶部带有正电荷,而下层云的底部带有负电荷。
这种电荷分布形成了一个巨大的电场。
3. 闪电的产生在强大的电场的作用下,云层内的正负电荷会发生电子迁移,并且会导致云内部的电荷逐渐增大。
当电荷积累到一定程度时,会产生一种叫做雷电的自然现象。
当云内部的电压差达到一定数值时,正电荷和负电荷之间会发生放电,形成闪电。
4. 雷声的产生闪电产生的过程中,会使得周围空气急剧膨胀和收缩,产生一种叫做雷声的声音。
由于闪电的速度非常快,但是声音的速度相对较慢,所以就形成了闪电和雷声的现象。
二、雷电的分类1. 云内闪电指的是发生在云层内部的闪电产生的现象,通常出现在积雨云或者雷暴云内部。
云内闪电主要有两种类型,一种是云和地面之间的闪电,一种是云内部的闪电。
2. 云对地闪电指的是云内部的电荷和地面之间的电荷之间产生放电形成的闪电。
通常情况下,云对地闪电会对地面上的建筑物、树木和人类造成危害。
3. 云射电闪指的是云层内部的正电荷与地面之间的负电荷之间形成的放电。
这种闪电通常会伴随着强烈的雷声和大风。
4. 球状闪电指的是在大气中产生的一种球状闪电。
这种闪电通常会在雷暴云中产生,并且会沿着地面移动。
5. 长闪电指的是在雷暴云中产生的超过100公里的闪电。
这种闪电往往具有非常强大的能量和威力,对附近地区造成严重的危害。
三、雷电的危害1. 人身安全雷电是一种具有高压和高电流的自然现象,对人体的伤害非常大。
在雷电天气下,如果人们在户外活动,就会面临被雷击的风险。
雷电危害分析及防范措施雷电是自然界中雷云之间或雷云与地球之间的一种放电现象。
其特点是电压很高、电流很大、能量释放时间短,具有很大的危害性。
雷电会造成电力系统大面积停电、森林大面积烧毁、建筑物毁坏、油库爆炸起火、通讯系统瘫痪以及家电设备损坏等等。
1 雷电理论1.1 雷云结构与雷电放电机制雷云的典型结构是中部有强烈的上升气流,在这种气流的作用下,带正电的冰晶与带负电的水滴开始分离,形成一部分带正电荷,一部分带负电荷的雷云。
由于异性电荷的不断积累,不同极性的云块之间电场强度不断增大,当某处的电场强度超过空气可能承受的击穿强度时,就形成了云间放电。
不同级性的电荷通过一定的电离通道互相中和,产生强烈的光和热,并发出一种强光,称之为“闪”,所发出的热,使附近的空气突然膨胀,发出霹雳的轰鸣,称之为“雷”。
由于雷云负电的感应、使附近地面积聚正电荷,从而使地面与雷云之间形成强大的电场。
当某处积聚的电荷密度很大,当电场强度达到雷云与地面之间空气离解的临界值时,就为雷云对地放电打到地面上的闪电即为“落雷”。
如果落雷击中人员、建筑物、机电设备和森林树木而造成的危害,这种现象为“雷击事故”。
1.2 雷电活动强度雷电活动的强度是因地区而异的,有的地区强,有的地区弱,某一地区的雷电活动强度通常用“年平均雷电日”这一数字表示。
我国年平均雷电日分布大致可划分4个区域,其中长江以北大部分地区年平均雷电日在15~40d。
年平均雷电日数只能为人们提供某一地区雷电活动的总结,雷电活动的强弱程度与落雷概率是两个不同的概念。
事实上,即使是在同一地区,雷电活动也是有所不同的,有些地方受局部气象条件的影响,雷电活动可能比邻近地区强得多。
1.3 雷击选择性雷害事故的统计资料说明,雷击位置与建筑物遭受雷击的位置之间有一定的规律性,这个规律称为雷击选择性。
地面上建筑物的性质和形状对雷电的发展是有影响的,当地面上电场不断增强时,在高大建筑物的尖顶和边缘上电场强度最大,构成雷电发展的良好条件。
雷电现象及危害一、雷电现象及危害1.雷电产生的原因雷电现象比较复杂,它是由于地面湿气受热上升或空中不同冷、热气团相遇凝成水滴或冰晶形成积云,在运动时使电荷发生分离,当电荷积聚到足够数量时,就在带有不同电荷的云间或由于静电感应而产生不同电荷的云地间发生的放电现象。
雷云中可能同时存在着几个电荷聚集中心,所以经常出现多次重复性的放电现象,常见的为 2 ~3次,当第一个电荷聚集中心完成放电过程后,其电位迅速下降,第二个电荷聚集中心立即向着前一个放电位置移动,瞬间重复放电。
每次间隔时间从几百微秒到几百毫秒不等,但其放电电流将逐次递减。
2.雷电种类(1)直击雷带电积云接近地面与地面凸出物之间的电场强度达到空气的介电强度(25 ~30kV /mm)时发生的放电现象,称为直击雷。
(2)静电感应雷带电积云接近地面凸出物时,在其顶部感应出大量异性电荷,当带电积云与其他部位或其他积云放电后,凸出物顶部的电荷失去束缚高速传播形成高压冲击波。
此冲击波由静电感应产生,具有雷电特征,称为静电感应雷。
(3)电磁感应雷雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场,在邻近的导体上感应出很高的电动势,该电动势具有雷电特征,称为电磁感应雷。
(4)球雷雷电放电时产生的球状发光带电气体,称为球雷,球雷可能造成多种危害。
3.雷电参数(1)雷电流幅值雷电流幅值指主放电时冲击电流的最大值,该幅值可达数十至数百千安,雷电流幅值越大,出现的概率越小。
(2)雷电流陡度。
雷电流由零增长至最大幅值的这一部分,称为波头(τt),通常只有 1 ~4μs;电流值下降的部分,称为波尾,可长达数十微秒。
(3)雷电冲击过电压雷电冲击过电压指冲击电压的最大值。
4.雷电的危害(1)危害的形式①直接雷击的危害。
地面上的人、畜、建筑物、电气设备等直接被雷电击中,叫做直接雷击。
发生直接雷击时,特大的雷电流(几十至几百千安)通过被击物,在被击物内部产生高达几万度的温度,使被击物燃烧,使架空导线熔化。
雷电是一种会在空气中产生强烈电荷的自然现象,能够释放出高达数千甚至数万电伏的电荷。
在自然界中,雷电往往会对生命和物质造成严重的危害,甚至会给人类带来巨大的灾难。
在现代社会中,电气化已经成为日常生活的一部分,我们的生活和工作离不开各种电器和设备。
不过,作为人们生活中必不可少的能源,电力却面临着很多的安全问题,其中最主要的就是雷电安全。
雷电安全事关个人和财产的安全,任何一个环节的漏洞都有可能导致灾难性的后果。
1.雷电形成的机理和危害雷电产生的机理是当云层之间的电势差达到一定程度时,就会形成放电现象。
电荷的流动会引发强烈的电磁场,这个过程会释放出巨大的能量。
能量的释放会导致强烈的闪电和巨大的雷声。
而当雷电直接击中建筑或地面后会引发一系列的危害,比如建筑物损坏、火灾爆炸等。
2.如何保障雷电安全在日常生活中,我们可以采取多种方法来保护电器设备和自身安全。
以下是一些行之有效的措施:(1)为户外建筑物、场馆及其他设施安装避雷针和接地网。
(2)在室内布置好保险柜和防雷插座。
(3)缩短电源线路以降低电气设备的电感。
(4)及时检修电器设备,确保设备的稳定运行。
(5)及时维护建筑物的外墙和屋顶,及时排除漏水问题。
(6)在雷电天气时,关掉电器设备并躲入比较安全的处所。
3.如何自救当我们遇到雷电天气时,如果没有地方躲避,应该怎么办呢?以下是一些简单有效的自救措施:(1)不要躲在高处,尽量躲在固定的建筑物内。
(2)不要躲在树下或者是在在水面上。
(3)不要躺在地上,应该用双脚跳跃。
(4)不要接听电话和使用家电等电子产品。
4.结语雷电是不可避免的自然现象,因此我们需要认真对待雷电安全问题。
只要我们采取了正确的措施,我们就可以有效的保护自己和电器设备的安全。
雷电是由雷云(带电的云层)对地面建筑物及大地的自然放电引起的。
在天气闷热潮湿的时候,地面上的水受热变为蒸汽,并且随地面的受热空气而上升,在空中与冷空气相遇,使上升的水蒸汽凝结成小水滴,形成积云。
云中水滴受强烈气流吹袭,分裂为一些小水滴和大水滴,较大的水滴带正电荷,小水滴带负电荷。
细微的水滴随风聚集形成了带负电的雷云;带正电的较大水滴常常向地面降落而形成雨,或悬浮在空中。
由于静电感应,带负电的雷云,在大地表面感应有正电荷。
这样雷云与大地间形成了一个大的电容器。
当电场强度很大,超过大气的击穿强度时,即发生了雷云与大地间的放电,就是一般所说的雷击雷电的形成雷电是云内、云与云之间或云与大地之间的放电现象。
夏季的午后,由于太阳辐射的作用,近地层空气温度升高,密度降低,产生上升运动,在上升过程中水汽不断冷却凝结成小水滴或冰晶粒子,形成云团,而上层空气密度相对较大,产生下沉运动,这样的上下运动形成对流。
在对流过程中,云中的小水滴和冰晶粒子发生碰撞,吸附空气中游离的正离子或负离子,这样水滴和冰晶就分别带有正电荷和负电荷,一般情况下,正电荷在云的上层,负电荷在云的底层,这些正负电荷聚集到一定的量,就会产生电位差,当电位差达到一定程度,就会发生猛烈的放电现象,这就是雷电的形成过程。
雷电电荷在放电过程中,产生很强的雷电电流,雷电电流将空气击穿,形成一个放电通道,出现的火光就是闪电。
在放电通道中空气突然加热,体积膨胀形成爆炸的冲击波产生的声音就是雷声雷电的危害雷电的危害雷电的危害雷电就是巨大的电火花。
雷电流总是选择距离最近、最易导电的路径向大地泄放,凡是空气中导电微粒较多、地面上高耸物体、地面与地下的电阻率较小的地段容易落雷。
一般说来,地面导电性能好,有突出的高大物体等,都易遭受雷击。
例如导电性能好的金属矿物质条件就比一般地质条件更易遭雷击;湿土的雷击机会就比干土、沙地和岩石地面要多;水面比旱地易遭雷击;高楼、烟囱这些突出建筑物就比平地易遭雷击;山地也比谷地易遭雷击。
雷电的危害与形成原理是什么雷电的危害与形成原理雷电是一种自然现象,由于大气中的电荷不平衡而产生的一种大规模电击现象。
它不仅具有强大的破坏力,还会给人类和动植物带来巨大的危害。
那么,雷电的危害和形成原理是什么呢?雷电的危害主要表现在以下几个方面:1. 火灾:雷电撞击导体时,会产生极高的温度,导致物体瞬间燃烧。
尤其是在乡村地区的谷仓、房屋和树木等容易燃烧的物体,常常成为火灾的主要源头。
2. 电气设备损坏:雷电主要通过导体进入地面,但也会通过电线、天线等设备进入建筑物。
雷电的高电压和大电流往往会引起电气设备的短路、烧毁,甚至彻底损坏。
3. 人员伤亡:人类是雷电的潜在受害者。
当雷电接近地面或人体时,会产生巨大的电流和电压,对人体造成严重伤害甚至死亡。
此外,雷电还会引发燃烧和坍塌等事故,对人员造成直接或间接的伤害。
雷电的形成主要有以下几个原理:1. 大气电荷分离:雷电的形成源于大气中的电荷分离过程。
在雷电形成前,大气中的正电荷和负电荷会分别集中在云层的顶端和底层。
这种电荷分离常常发生在大气中的背景电场作用下。
2. 云间电荷传输:当云间的电荷差异达到一定程度时,电荷会通过空气传输。
正电荷会从云层的顶端释放,向云层底部的负电荷区域移动。
这种电荷传输会形成一条称为“领先触发”的连接通道。
3. 雷电放电:一旦“领先触发”形成,电荷会沿着该通道进行放电。
放电的路径通常是从云层底部到地面或云降水区域。
放电时,电流会引发强烈的闪光和雷鸣。
总结起来,雷电的形成过程是由于大气中的电荷不平衡而导致的。
当云层的正电荷和负电荷之间的差异足够大时,电荷会通过空气传输,形成“领先触发”通道。
随后,电荷会沿着通道进行放电,形成雷电现象。
为了减少雷电带来的危害,我们可以采取以下预防措施:1. 安装避雷装置:在高山和高楼等高处安装避雷针,能够吸引雷电,减少雷击的概率。
2. 避免在雷雨天气活动:雷电发生时,尽量避免在户外活动。
如果在户外,要尽快寻找安全的避雷点,如乘坐地铁、进入建筑物等。
安全教育方案之雷电第一章:雷电的形成和危害1.1 雷电的形成雷电是一种自然现象,通常在云与地面或云与云之间产生放电现象。
当云中的水滴、冰粒等在上升运动中相互碰撞,云中的温度下降,水汽凝结成雨滴或冰粒时,云中正电荷和负电荷被分离开,形成静电效应,雷电就是由这种静电效应引起的。
当云内的负电荷和地面或其他云内的正电荷之间电位差达到一定值时,将产生放电现象,形成雷电。
1.2 雷电的危害雷电具有极强的能量,所以非常危险。
雷电对人体有直接灾害和间接伤害。
雷电灾害常表现为人员伤亡、财产损失、设施受损等。
在雷电过程中,雷电通过电击人体致使直接伤害;雷电击中房屋或其他建筑物,引发火灾等次生灾害;雷电击中高压输电线,会引发事故停电等。
第二章:雷电安全教育2.1 雷电安全教育的意义雷电是一种自然现象,无法控制和避免,但我们可以通过对雷电知识的学习和了解,提高自我防雷的意识和能力,以减少或避免雷电引发的危害。
2.2 雷电安全教育的对象雷电安全教育的对象主要包括学生、家长、教师、工人、老年人等各个年龄段和各行各业的群体。
2.3 雷电安全知识的普及为了有效提高大众防雷意识,需要对雷电的形成和危害进行普及教育,教会大家如何预防雷电灾害以及避免在雷电天气下产生危险。
第三章:雷电安全预防知识3.1 雷电天气的判断要想有效预防雷电灾害,首先要学会判断雷电天气。
通常,有以下几个方法判断:一、观察云的形态:当出现积云、盘状云或层积云,并伴有阵雨、雷雨和风等天气现象时,很可能发生雷电天气。
二、听力判断:大多数雷电天气前,都有电光同响的征兆,可依靠听觉来判断。
三、气象广播:根据气象部门发布的天气预报来判断是否有雷电天气的可能。
3.2 在雷电天气下的预防措施一、避免在露天场所避雷:应尽快找到安全场所躲避,远离高大树木、高楼大厦等场所。
二、避免在水域避雷:雷电容易以水面为接触,所以在雷电天气下要尽量远离河流、湖泊等水域。
三、室内避雷:室外避雷不宜成功时,应尽快进入室内,关闭窗户,避免雷电直接或间接伤害。
闪电是雷雨云体内各部分之间或云体与地面之间,因带电性质不同而形成很强电场的放电现象。
在云体内部与云体之间产生的雷为高空雷;在云地闪电中产生的雷为“落地雷”。
由于闪电通道狭窄而通过的电流太多,这就使闪电通道中的空气柱被烧得白热发光,并使周围空气受热而突然膨胀,其中云滴也会因高热而突然汽化膨胀,从而发出巨大的声响——雷鸣。
落地雷所形成的巨大电流、炽热的高温和电磁辐射以及伴随的冲击波等,都具有很大的破坏力,足以使人体伤亡,建筑物破坏。
雷电对人体的伤害,有电流直接作用、超压或动力作用和高温作用。
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。
防雷一、雷电的形成雷电是常见的、无法控制的一种自然现象。
它是雷云——带有不同极性电荷积聚的云团,在一定条件下对大地或大地上物体(人、畜、房屋、各种设备)发生放电,或者雷云与雷云之间相互放电。
雷云的形成与大气温度、湿度和地形等有关,是自然力中强有力的静电放电现象。
雷云中电荷的形成有各种理论,国内外学者对它进行了长期的观察和研究,目前还没有一种理论可以满意地解释全部雷电现象。
雷云是构成雷电的基本条件。
云是由地面蒸发的水蒸气形成的,云中小水滴受强烈气流吹袭后,分裂成更小一些大、小水滴,同时带上不同极性的电荷。
其中较大的水滴带正电,一部分成为雨而降落到地面;另一部分仍留在空中。
较小的水滴带负电,这些悬浮在空中带正、负电的大、小水滴有时被气流携带,吹集在一起形成雷云。
所以说雷云是带有不同极性电荷聚积的云团。
也有人根据冰晶组成的云带正电,而水滴组成的云带负电的发现,认为由饱和热空气凝成的水滴,上升到高空中遇冷,结成冰粒、冰块后逐渐下降,在降落途中会沾住相遇的水滴,于是冰粒或冰块周围形成一层水膜,在冰粒(块)与水膜的界面上产生电位差,冰粒(块)带负电,水膜带正电。
此后随着冰粒(块)沾住的水滴不断增多,水膜不断加厚,它们的下降速度也加快,最后水膜层被上升的气流吹散,成为许多带正电的小水滴,这些小水滴被上升的气流带到云层的顶部,在那里遇冷凝结,并形成带正电的冰晶区。
而冰粒(块)则下降到云层底部并融化形成带负电的液水区。
经过实际测试,证明在冰晶区和液水区之间可以产生几十伏到几百伏的电位差。
另外,当热气团和冷气团水平移动时,在它们相遇的锋面上,冷气团因密度大而留在下面,热气团因受挤抬上升,于是形成巨大的雷云,它波及范围较大,可达数十到数百公里。
据观测,大多数(约85%)的雷云是顶部带正电,底部带负电。
由此可见,水蒸气和强烈气流是形成雷云的必要条件。
随着雷云上下部分电荷的聚积,雷云的电位逐渐升高,产生的电场强度也越大,当电场强度达到106V/m以上时,雷云之间的气体被击穿而发生火花放电,即闪电。
雷电的形成及危害
一、雷电的形成积云在运动中受到强气流的作用,感应出正、负电荷(雷云)。
当雷云四周的电场强度达到肯定大时,与地面静电感应的电荷形成放电通道(空气绝缘被击穿)。
雷电流可达几十万安培;雷电压可达几百万伏;温度可达2万摄氏度;放电时间才几个微秒。
空气被烧,猛烈膨胀,产生发光(闪电)和巨响(雷声)。
二、雷电过电压雷电过电压有两种基本形式:
一种是雷电直接击中建筑物、电气设备、供电线路,其过电压引起强大的雷电流通过这些物体放电进人大地,从而产生破坏性极大的热效应和机械效应,相伴的还有电磁效应和闪络放电,这称为直击雷或直接雷击;
另一种雷电过电压称为雷电感应或感应雷,它是雷电对设备、线路或其他物体的静电感应或电磁感应所引起的过电压。
三、雷电的危害 1.雷电的热效应和机械效应
过强大的雷电流会产生很大的热量。
但在极短的时间内又不易散发出来,所以会使金属熔化,使树木烧焦。
同时由于物体的水分受高热而汽化膨胀,将产生强大的机械力而爆炸,使建筑物等患病严峻的破坏。
2.雷电的磁效应
在雷电流通过的四周,将有强大的电磁场产生,使四周的导体或金属结构以及电力装置中产生很高的感应电压,可达几十万伏,足以破
坏一般电气设备的绝缘;在金属结构回路中,接触不良或有空隙的地方,将产生火花放电,引起爆炸或火灾。
雷电的形成、分类与危害一、雷电的形成雷电是自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,而是自然形成的。
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30-50μs,放电波陡度高达50KA/μs,主放电温度高达20000℃,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。
雷电是由雷云(带电的云层)对地面建筑物及大地的自然放电引起的。
在天气闷热潮湿的时候,地面上的水受热变为蒸汽,并且随地面的受热空气而上升,在空中与冷空气相遇,使上升的水蒸汽凝结成小水滴,形成积云。
云中水滴受强烈气流吹袭,分裂为一些小水滴和大水滴,较大的水滴带正电荷,小水滴带负电荷。
细微的水滴随风聚集形成了带负电的雷云;带正电的较大水滴常常向地面降落而形成雨,或悬浮在空中。
由于静电感应,带负电的雷云,在大地表面感应有正电荷。
这样雷云与大地间形成了一个大的电容器。
当电场强度很大,超过大气的击穿强度时,即发生了雷云与大地间的放电,就是一般所说的雷击雷电的形成雷电是云内、云与云之间或云与大地之间的放电现象。
夏季的午后,由于太阳辐射的作用,近地层空气温度升高,密度降低,产生上升运动,在上升过程中水汽不断冷却凝结成小水滴或冰晶粒子,形成云团,而上层空气密度相对较大,产生下沉运动,这样的上下运动形成对流。
在对流过程中,云中的小水滴和冰晶粒子发生碰撞,吸附空气中游离的正离子或负离子,这样水滴和冰晶就分别带有正电荷和负电荷,一般情况下,正电荷在云的上层,负电荷在云的底层,这些正负电荷聚集到一定的量,就会产生电位差,当电位差达到一定程度,就会发生猛烈的放电现象,这就是雷电的形成过程。
雷电电荷在放电过程中,产生很强的雷电电流,雷电电流将空气击穿,形成一个放电通道,出现的火光就是闪电。
在放电通道中空气突然加热,体积膨胀形成爆炸的冲击波产生的声音就是雷声雷电的危害雷电的危害雷电的危害雷电就是巨大的电火花。
雷电流总是选择距离最近、最易导电的路径向大地泄放,凡是空气中导电微粒较多、地面上高耸物体、地面与地下的电阻率较小的地段容易落雷。
一般说来,地面导电性能好,有突出的高大物体等,都易遭受雷击。
例如导电性能好的金属矿物质条件就比一般地质条件更易遭雷击;湿土的雷击机会就比干土、沙地和岩石地面要多;水面比旱地易遭雷击;高楼、烟囱这些突出建筑物就比平地易遭雷击;山地也比谷地易遭雷击。
直接被雷电击中会受伤害,但有时,即使未被雷电直接击中,由于离雷击点很近也会造成事故。
这是因为强大的雷电电流向地里泄放时,由于地电阻的存在,使近雷击点处的电压值要比远离雷击点处的电压值大得多。
因此,人若两脚分开站立,一脚离雷击点近,另一脚离雷击点远,就产生一定的电位差,这就是常说的“跨步电压”。
一部分雷电电流由于“跨步电压”而流过人体,同样会造成伤害。
雷电灾害的严重性表现在它具有巨大的破坏性上。
它给人类社会带来极大的危害,如造成人员伤亡、财产损失等。
雷电灾害波及面广,人类社会活动、农业、林业、牧业、建筑、电力、通信、航空航天、交通运输、石油化工、金融证券等各行各业,几乎无所不及。
雷电的危害一般分为两类雷电的危害一般分为两类雷电的危害一般分为两类雷电的危害一般分为两类::::雷直接击在建筑物上发生热效应和电动力作用;雷电二次作用,即雷电流产生静电和电磁感应。
雷电的具体危害表现如下::::1、雷电流高压效应会产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压,如此巨大的电压瞬间冲击电气设备,足以击穿绝缘使设备发生短路,导致燃烧、爆炸等直接灾害。
2、雷电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流,并产生大量热能,在雷击点的热量会很高,可导致金属熔化,引发火灾和爆炸。
3、雷电流机械效应主要表现为被雷击物体发生爆炸、扭曲、崩溃、撕裂等现象导致财产损失和人员伤亡。
4、雷电流静电感应可使被击物导体感生出与雷电性质相反的大量电荷,当雷电消失来不及流散时,即会产生很高电压发生放电现象从而导致火灾。
5、雷电流电磁感应在雷击点周围产生强大交变电磁场,感生出的电流可引起变电器局部过热而导致火灾。
6、雷电波的侵入和防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用也会引起配电装置或电气线路断路而燃烧导致火灾。
雷雨天气如何防雷电★雷电天气时,尽量不要呆在户外。
如果从事户外工作应立即停止,尤其不要到河流湖泊边钓鱼、游泳、划船,要尽可能撤离到安全地带,但不要奔跑或快速骑行。
★遇雷电天气时如果在室外,应保持情绪稳定。
△应立即寻找庇护场所,如:装有避雷针、钢架或钢盘的混凝土建筑物。
△如找不到合适的避雷场所,可双脚并拢蹲下,手放膝上,身向前屈,千万不要躺在地上、壕沟或土坑里。
△如披上雨衣,防雷效果更好。
△不要呆在山顶、楼顶等制高点上;不要在孤立的高大建筑物和大树下避雨。
△不要携带金属物体在露天行走,要远离铁栏铁桥等金属物体及电线杆,要小心绕开电线头以免触电。
△最好不要骑马、骑自行车和摩托车。
△雷雨天气出门最好穿胶鞋,可以起到绝缘作用。
△在室外最好不要接听或拨打手机,因为手机天线有极佳的导电性,手机的电磁波也会引雷。
△乘车遭遇打雷时千万不要将头、手伸出窗外。
△在野外的人群应拉开几米的距离,不要挤在一起。
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的放电形成的。
直击雷可在瞬间击伤击毙人畜。
巨大的雷电流流入地下,令雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压,能直接导致接触电压或跨步电压的触电事故。
直击雷产生的数十万至数百万伏的冲击电压会毁坏发电机、电力变压器等电气设备绝缘,烧断电线或劈裂电杆造成大规模停电,绝缘损坏可能引起短路导致火灾或爆炸事故。
另外,直击雷的巨大雷电流通过被雷击物,在极短时间内转换成大量的热能,造成易燃物品的燃烧或造成金属熔化、飞溅而引起火灾。
2.球形雷球形雷是一种球形。
发红光或极亮白光的火球,运动速度大约为2m/s。
球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内,极其危险。
3.雷电感应,也称感应雷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,以雷电波的形式,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,并损坏电气设备。
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而迅速传播的雷电波。
雷电侵入波可毁坏电气设备的绝缘,使高压窜入低压,造成严重的触电事故。
属于雷电侵入波造成的雷电事故很多,在低压系统中这类事故约占总雷害事故的70%。
雷电有四种形式:直接雷击、接触电压、旁侧闪击和跨步电压。
●直接雷击:在雷电现象发生时,闪电直接袭击到人体,因为人是一个很好的导体,高达几万到十几万安培的雷电电流,由人的头顶部一直通过人体到两脚,流入到大地,人因此而遭到雷击,受到雷电的击伤,严重的甚至死亡。
●接触电压:当雷电电流通过高大的物体,如高的建筑物、树木、金属构筑物等泄放下来时,强大的雷电电流,会在高大导体上产生高达几万到几十万伏的电压,人不小心触摸到这些物体时,受到这种触摸电压的袭击,发生触电事故。
●旁侧闪电:当雷电击中一个物体时,强大的雷电电流,通过物体泄放到大地,一般情况下,电流是最容易通过电阻小的通道穿流的,人体的电阻很小,如果人就在这雷击中的物体附近,雷电电流就会在人头顶高度附近,将空气击穿,再经过人体泄放下来,使人遭受袭击。
●跨步电压:当雷电从云中泄放到大地时,就会产生一个电位场,电位的分布是越靠近地面雷击点的地方电位越高;远离雷击点的电位就低。
如果在雷击时,人的两脚站的地点电位不同,这种电位差在人的两脚间就产生电压,会有电流通过人的下肢,两腿之间的距离越大,跨步电压也就越大。
室外防雷1、由于云与大地之间发生的雷电,是有选择性的。
一般情况下,高大的物体以及物体的尖端是容易被雷击的。
所以在室外请不要靠近铁塔、烟囱、电线杆等高大物体,更不要躲在大树下或者到孤立的棚子和小屋里避雨。
这是为了减少或避免受到接触电压和旁侧闪击以及跨步电压的伤害。
2、有些建筑物或构筑物为了防止直击雷的袭击,都安装了避雷针或避雷带等接闪器。
当雷电发生时,往往这些防雷装置起到的是引雷的效果,雷电电流由接闪器通过引下线导入地下,它可以保护周围不遭直击雷的袭击。
所以如果在室外万一无处躲藏,你可以躲在与避雷装置顶成45°夹角的圆锥范围内,这是一个避雷针安全保护的区域,但不要靠近这些建筑物或构筑物。
3、在郊外旷野里,与周围比较,人可能是最高点,也就是人处于尖端的位置,所以不要站在高处,也不要在开阔地带骑车,更不要撑着雨伞,拿着铁锹和锄头或任何金属杆等物,因为这样可能会遭到直接雷击的袭击。
要找一块地势低的地方,站在干燥的,最好是有绝缘功能的物体上,蹲下且两脚并拢,使两腿之间不会产生电位差。
4、为了防止接触电压的影响,在室外千万不要接触任何金属的东西,像电线、钢管等导电的物体。
身上最好也不要带金属物件,因为这也会感应到雷电,灼伤人的皮肤。
另外,在雷雨中也不要几个人挨在一起或牵着手跑,要保持一定的距离,这也是避免在遭受直接雷击后,传导给他人的重要措施。
5、在雷雨天气时,千万不要到河、湖、池塘等水面附近活动。
因为水体的导电性能好,有人统计过人在水中和水边被雷电击死、击伤事故发生的概率特别高。
所以在雷电发生时,要尽快上岸躲避,并且要远离水面。
6、如果能找到一栋有金属门窗并装有避雷针的建筑物,躲在里面是非常安全的。
如果能有汽车,将车的门窗关闭好躲在里面,这也是很安全的。
因为金属的汽车外壳是一个非常好的屏蔽。
若一旦有雷击,金属的外壳就会很容易地把雷电电流导入大地。
防雷电小常识防雷电小常识防雷电小常识防雷电小常识●不要在山顶或者高丘地带停留,不能在大树下、电线杆附近躲避,也不要行走或站立在空旷的田野里,应尽快躲在低洼处蹲下来,两脚并拢。
●不要用金属柄雨伞,摘下金属架眼镜、手表、裤带等,若是骑车要尽快离开自行车,亦应远离其它金属制物体。
不要在空旷地方打手机。
●河湖池沼以及潮湿地区是雷击事故多发区。
在雷雨天气,不要去江、河、湖边游泳、划船、垂钓等。