雷电的产生及参数;雷电冲击击穿培训资料
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防雷检测考试知识点综合汇总雷电的产生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,由于闪电通道中温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。
闪电过程初始击穿:注流先导:梯(级)式先导:平均传播速度3.0105m/s;梯式先导通道的直径,变化范围为1-10m。
连接先导:回击:平均传播速度5107m/s左右,回击通道的直径平均为几cm,其变化范围为0.1-23cm;箭式先导:平均值为2.0106m/s,箭式先导通道直径变化范围亦为1-10m左右。
雷电的分类根据闪电出现位置、形状、声音和危害分类按闪电空间位置分为晴天放电,雷云闪电。
雷云闪电又分为云内闪电,云际闪电,云地闪电。
按闪电性质分为正地闪,负地闪。
按形状分为线状闪电,带状闪电,片状闪电,链珠状闪电,球状闪电。
相对建筑物分为直击雷,侧击雷,雷电感应。
闪电活动的特征参数1、时间参数雷暴小时、雷暴日、雷暴季节、雷暴年。
雷暴日:指发生雷暴的日子,即在一天内,只要听到雷声一次或一次以上的就是一个雷暴日,而不论该天雷暴发生的次数和持续时间。
表征不同地区雷暴活动频繁程度。
雷暴日的统计通常分月雷暴日、季雷暴日和年雷暴日等。
平均雷暴日:平均月雷暴日、平均季雷暴日和平均年雷暴日。
平均年雷暴日:指年雷暴日的多年平均结果,单位:天/年或日/年。
反映一个地区雷暴活动日的多年平均情况,更接近实际。
在雷暴气候统计和雷击灾害评估和雷电防护中常被使用。
2、空间参数落雷密度:总闪电密度和地闪密度。
总闪电密度:一年中单位地表面积上空所出现的各类闪电数多年平均值。
总的闪电密度为地闪、云闪密度之和。
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。
防雷安全培训讲义一、雷电基本知识雷电是天空中的云团在静电感应作用下,产生电荷并聚集形成雷云,当云层对地面产生电压达到一定程度时,会使空气电离而导电,形成放电通道,出现闪电和雷鸣现象。
雷电具有极高的能量和电压,对人类生产和生活设施、设备和人身安全构成巨大威胁。
二、雷电危害识别雷电危害主要包括直击雷、感应雷和雷电波侵入三种形式。
直击雷是指雷电直接击中建筑物、设备和人体等,造成直接损害;感应雷是指雷电放电时产生的静电感应和电磁感应,导致设备过热、损坏;雷电波侵入则是指雷电沿输电线路侵入,导致设备损坏和人员伤亡。
三、防雷设施与设备防雷设施主要包括避雷针、避雷带、避雷网等,用于接引雷电并将其引入地下;防雷设备主要包括浪涌保护器、电涌保护器等,用于限制瞬态过电压和泄放浪涌电流,保护设备和人身安全。
四、防雷安全措施1. 安装防雷设施:建筑物应安装避雷针、避雷带等防雷设施,并与地下连接线良好连接。
2. 设备接地:电气设备应进行接地处理,以避免雷电击中设备时产生过电压和过电流。
3. 安装电涌保护器:电子设备应安装浪涌保护器,以限制瞬态过电压和泄放浪涌电流。
4. 防雷宣传教育:加强防雷宣传教育,提高员工防雷意识和自救互救能力。
5. 建立防雷安全制度:建立健全防雷安全管理制度,定期检查和维护防雷设施及设备。
五、应急处置与救援在遭遇雷电天气时,应遵循“安全第一,预防为主”的原则,采取以下应急措施:1. 及时关闭电子设备和家用电器,切断电源和信号线路。
2. 避免在空旷地区停留,尽量寻找有防雷设施的建筑物躲避。
3. 不要在树下、金属物体附近停留,避免使用金属雨伞等物品。
4. 如果在行驶过程中遇到雷电天气,应关闭车窗、收音机天线,避免接打手机。
5. 在雷电天气结束后,应尽快离开躲雨的建筑物,以防积水带电伤人。
同时,需要了解基本的救援常识,如心肺复苏术(CPR)等,以便在遭遇意外时能够及时采取有效的救援措施。
六、防雷安全法规与标准为保障人民生命财产安全,国家制定了一系列防雷安全法规和标准。
雷电灾害防范讲座
一、雷电灾害概述
1.1 雷电灾害的定义
雷电灾害是指由雷电引起的自然灾害,主要包括雷击、雷电感应和雷电波等,其危害性极大,可能导致人员伤亡、财产损失和环境破坏。
1.2 雷电灾害的特点
雷电灾害具有突发性、破坏性强、难以预测和防范等特点。
据统计,每年全球约有100多人死于雷电灾害,给社会和经济带来了严重的损失。
二、雷电灾害防范知识
2.1 雷电发生原理
雷电是一种大规模的电放电现象,主要由于大气中的水滴、冰晶等粒子在上升过程中冷却凝结,形成带电粒子。
当电荷积累到一定程度时,会通过雷电放电,产生巨大的能量。
2.2 雷电灾害防范措施
1. 提高防范意识:了解雷电灾害的危害性,增强防范意识,遵循安全规定,避免在雷电天气冒险行动。
2. 避免户外活动:雷电天气尽量避免户外活动,特别是高地、开阔地带和水面附近,避免成为雷击目标。
3. 安全室内避险:在雷电天气,应尽快进入室内避险,关闭门窗,避免接触金属物体,减少雷电波危害。
4. 正确使用电器:雷电天气应避免使用电器,如必须使用,应确保接地,避免电器损坏和触电事故。
5. 安装防雷设施:建筑物的防雷设施应定期检查和维护,确保其正常运行,降低雷电灾害风险。
6. 宣传教育:加强雷电灾害防范知识的宣传和教育,提高公众的防范意识和能力。
三、总结
雷电灾害是一种严重的自然灾害,对人类社会和生态环境造成极大的危害。
通过加强雷电灾害防范知识的宣传和教育,提高公众的防范意识和能力,可以有效降低雷电灾害的风险,保护人民生命财产安全。
希望各位能够认真研究和掌握雷电灾害防范知识,为自己和他人的安全负责。
雷电的常见种类、侵袭途径及防雷知识和措施三种雷害最常见雷电分直击雷、感应雷和球形雷,最常见的是直击雷和感应雷。
直击雷,顾名思义就是直接打击到物体上的雷电;感应雷即通过雷击目标旁边的金属物等导电体感应,间接打击到物体上;球形雷则像火球一样,会飘进室内。
大厦一般要安装避雷针、避雷带和避雷网,主要预防直击雷和感应雷,所采用的材料一定要精密。
预防球形雷主要方法是关闭门窗,防止球形雷飘进室内;如果球形雷意外飘进室内,千万不要跑动,因为球形雷一般跟随气流飘动。
如果在野外遇到球形雷,也不要跑动,可拾起身边的石块使劲向外扔去,将球形雷引开,以免误伤人群。
据专家介绍,家用电器都是低压产品,一般都安装了不同类型的避雷针,采取了相应的防雷措施。
在野外,千万不要高举雨伞等。
人乘坐在车内一般不会遭遇雷电袭击,因为汽车是一个封闭的金属体,具有很好的防雷电功能,一些油车后面拖着一条铁链,也是一种防雷设备。
专家提醒,驾车遭遇打雷时务必不要将头手伸向车外。
雷电侵袭的主要途径一、直接雷击的侵袭雷电直接击中建筑物或暴露在空间的各种设备、各种架空金属线缆(如电力电缆、通信线路、网络布线等)。
它可能在数微秒之内产生数万伏乃至数拾万伏的高压,产生火花放电,形成巨大的热能和机械能量,摧毁建筑物、设备,危及人身安全。
二、雷电波侵入雷电虽然未直接击中建筑物或设备,但击中与本建筑物或设备相连的金属管、线,通过传导的方式经电阻性耦合将雷电波引入建筑物内,损害与之相连接的用电设备、通信设备、计算机网络等设备乃至危害人身安全。
三、雷击电磁脉冲干扰雷击发生时,由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出很高的电动势,诱发强大的雷击电磁脉冲,经感性耦合、容性耦合或电磁辐射产生脉冲过电压和过电流损坏有关设备。
随着科学技术的发展,大量采用微电子技术的、先进的计算机信息系统、监控、通信等网络日益广泛地应用于各种建筑物中。
而微电子设备的高度集成化,低工作电平和小工作电流的特点,又带来绝缘强度低,耐过电压、过电流的能力差等致命弱点。
防雷击防触电的常识(一)雷电是自然界中的一种大规模静电放电现象,具有极大的破坏力,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。
可以在瞬间击伤击毙人畜;毁坏发电机、电力变压器等电气设备绝缘,引起短路导致火灾或爆炸事故。
可以在极短的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。
地球上任何时候都有雷电在活动。
一、防雷击1、雷电的形成和种类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、树木等有异性电荷。
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温度时,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。
雷电的大小和多少以及活动情况,与各个地区的地形、气象条件及所处的纬度有关。
一般山地雷电比平原多,沿海地区比大陆腹地要多,建筑物越高,遭雷击的机会越多。
雷电可分四种:(1)直击雷直击雷是云层与地面凸出物之间的放电形成的。
(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。
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。
(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。
其传播速度为3×108m/s。
雷电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。
例如,雷雨天,室内电气设备突然爆炸起火或损坏,人在屋内使用电器或打电话时突然遭电击身亡都属于这类事故。
防雷基础知识防雷知识1.基础知识雷电是⼀种常见的⾃然现象,在世界上每天约形成44000个雷暴中⼼,发⽣800万次雷闪放电,平均每秒放电100次左右,可见雷电活动是相当频繁的。
通常,雷云形成之后,雷云对⼤地哪⼀点放电,虽然因素复杂多变,但客观上仍存在⼀定的规律。
通常雷击点选择在地⾯电场强度最⼤的地⽅,也就是在地⾯电荷最集中的地⽅,从那⾥升起迎⾯先导。
地⾯上导电良好和地形特别突出的地⽅,⽐附近其它地⽅密集了更多的电荷,那⾥的电场强度也就越⼤,成为遭受雷击的⽬标。
在地⾯上特别突出的地⽅,离雷云最近,其尖端电场强度最⼤。
例如旷野中孤⽴的⼤树、⾼塔或单独的房屋、⼩丘顶部、房屋群中最⾼的建筑物的尖顶、屋脊、烟囱、避雷针、避雷线等,都是最容易遭受雷击的地⽅。
雷击会严重损害建筑物、电⽓设备和电⼦设备。
数⼗乃⾄⼀、⼆百千安的雷电冲击电流,具有巨⼤的电磁效应、热效应和机械效应,雷电冲击电流流过被击物体形成幅值很⾼的冲击电压波,使电⽓设备绝缘破坏;冲击电流的电动⼒作⽤,使被击物体炸裂;冲击电流使导线等⾦属物体温度突然升⾼,以致熔断毁坏。
其中以第⼀种情况的破坏性最⼤,也是我们主要关注的问题。
由于雷击作为⼀种强⼤⾃然⼒的爆发,⽬前的⼈类是⽆法制⽌的。
⼈们⼒所能及的主要是设法去预防和限制它的破坏性。
这就要求装设防雷保护装置,采⽤防雷保护措施。
1.1雷电特性和危害1.1.1雷云带电的原因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,形成⼤块得带负电的雷云;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5~10km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。
防雷专业基础知识内容提要:●雷电基础知识(形成、效应、主要参数)●建筑物防雷防雷系统,建筑物分级(有关参数),滚球半径,年预计雷击次数的计算,冲击接地电阻,各类建筑物的防雷措施(防直击雷、防雷电感应、防雷电波侵入、等电位连接的要求、防闪络措施、屏蔽、电涌保护)●电涌保护(电源、信号SPD的器件分类, 特性,使用)●防雷有关器件知识●接地电阻的计算及测量1.雷电基础知识1.1雷电的形成空中的尘埃、云滴、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。
一部分带电荷的云层对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猛的放电,这种放电过程产生强烈的闪光并伴随有巨大的声音,这就是“雷”(即闪电)。
1.2雷电的主要参数●有统计,云层对地面的闪电次数为每秒钟100次(全球范围),还有一种说法任一时刻全球表面(包括云间和云对地)连续发生1000个雷暴。
●雷云对地放电的电流蜂值从几千安到数百千安。
大多数为几十千安,超过100千安的约有10% 。
●雷电流击中物体产生的瞬时单位能量可达到几百万到上千万焦耳/欧姆。
瞬时的功率非常之大。
●直击雷的电压的可达几百万伏甚至几千万伏。
●雷电流的持续时间只有几十到几百微秒。
1.3雷电的危害当人类社会进入电子信息时代后,雷灾表现出现的新特点:●受灾面大大扩大,从电力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有行业,如航天航空、国防、邮电通信、计算机、电子工业、石油化工、金融证券等;●雷灾的主要对象已集中在微电子器件设备上,防雷工程已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲(LEMP)。
●雷灾的经济损失和危害程度大大增加了,全球每年因雷电灾害造成的人员伤亡、财产损失不计其数,我国每年因雷击造成的人员伤亡达三四千人,财产损失近50—100亿元人民币。
1.4雷电的活动规律1.4.1随机性:雷电发生的地点、时间、强度都是随机的,不能准确预报。
因此一般是按统计规律去研究雷击。
防雷接地安全基础知识专项培训(总2页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--防雷接地安全基础知识专项培训一、雷电的危害分类:一是雷直接击在建筑物上发生热效应作用和电动力作用;二是雷电的二次作用,即雷电流产生的静电感应和电磁感应。
二、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.雷电流电磁感应会在雷击点周围产生强大的交变电磁场,其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。
三、防雷系统主要有两种,直击防雷保护和雷电电磁脉冲防护。
四、安装防雷设施的具体措施 1.直击雷防护远离避雷针数十米甚至上百米处与来自雷云的下行先导接闪,从而扩大了避雷针的保护范围。
针高4m、7m时保护半径分别为60m、76m(滚球半径45m计)。
2.电源系统的防雷当建筑物遭受雷击或在建筑物近旁发生雷击时,强大的脉冲电流会在周围空间产生交变磁场(以雷电中心的范围内都可产生危险的过电压),处于磁场中的导体因此而感应出高电压,沿线路产生的过电压窜入设备,造成设备损坏。
(1)配电室。
低压进线柜设置电涌保护器。
其作用是防止直击雷和较强的雷电电磁脉冲雷击。
经过这级保护,使雷击电流绝大部分泄地。
(2)办公楼。
总配电箱设置电涌保护器1组,为办公楼电源一级防护。
简述雷电是怎么形成的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风。
今天店铺给大家分享关于雷电是怎么形成的,欢迎阅读。
一、雷电的产生原因1、简述原因:雷电是发生在大气层中大气或云块在气流作用下产生异性电荷的积累使某处空气被击穿,电荷中和产生强烈的声、光、电并发的一种物理现象,通常是指带电的云层对大地之间、云层与云层之间、云层内部的放电现象。
这个放电的过程会产生强烈的闪电和巨大的声响,即人们常说的“电闪雷鸣”。
2、简述原因的分析我们在初中曾经学过关于雷电产生原因的基础内容:雷电是由于天空与地面的强烈中和反应,但对于实质成因并不了解。
现在我们将结合高中所学的知识以及网站提供的资料,对雷电的产生原因进行更全面的分析与理解:雷电是一种常见的大气放电现象。
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。
在夏天的午后或傍晚,地面的热空气携带大量的水汽不断地上升到高空,形成大范围的积雨云。
积雨云顶部一般较高,积雨云的不同部位聚集着大量的正电荷或负电荷,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,下部以负电荷为主从而形成雷雨云。
而地面因受到近地面雷雨云的静电感应,也会带上与云底相反符号的电荷,两者相当于一个巨大的电容器。
一般情况下,我们把地面看成零电势面,积雨云与地面的高度差比较大,根据公式:U=Ed,积雨云与地面间的电场强度与距离都很大,所以它们间的电势差很大,即电压很大。
闪电的电压很高,约为1亿至10亿伏特。
闪电的平均电流是3万安培,最大电流可达30万安培。
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。
当云层里的电荷越积越多,使电场强度达到一定强度时,就会把空气击穿,打开一条狭窄的通道强行放电。