雷电的形成、分类与危害实用版
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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。
雷电的成因与种类雷电形成的缘由大气中的水蒸气是雷云形成的内因;雷云的形成也与自然界的地形以及气象条件有关。
依据不同的地形及气象条件,雷电一般可分为热雷电、锋雷电(热锋雷电与冷锋雷电)、地形雷电3大类。
1、热雷电是夏天经常在午后发生的一种雷电,经常伴有暴雨或冰雹。
热雷电形成很快、持续时间不长,1~2小时;雷区长度不超过200~300km,宽度不超过几十千米。
热雷电形成必需具备以下条件。
(1)空气特别潮湿,空气中的水蒸气已近饱和,这是形成热雷电的必要因素。
(2)晴朗的夏天、烈日当头,地面受到长久暴晒,靠近地面的潮湿空气的温度快速提高,人们感到闷热,这是形成热雷电的必要条件。
(3)无风或小风,造成空气湿度和温度不匀称。
无风或小风的缘由可能是这里气流改变不大,也可能是地形的原因(如山中盆地)。
上述条件渐渐形成云层,同时云层因极化而形成雷云。
出现上述条件的地点多在内陆地带,尤其是山谷、盆地。
2、强大的冷气流或暖气流同时侵入某处,冷暖空气接触的锋面或旁边可产生冷锋雷电。
(1)冷锋雷(或叫寒潮雷)的形成是强大的冷气流由北向南入侵时,因冷空气较重,所以冷气流就像一个楔子插到原来较暖而潮湿的空气下面,迫使暖空上升,热而潮的空气上升到必须高度,水蒸气到达饱和,渐渐形成雷云。
冷锋雷是雷电中最剧烈的一种,通常都伴随着暴雨,危害很大。
这种雷雨一般沿锋面几百千米长、20~60km宽的带形地区开展,锋面移动速度每小时50~60km,最高可达每小时101km。
(2)暖锋雷(或叫热潮雷)的形成是当暖气流移动到冷空气地区,渐渐爬到冷空气上面所引起的。
它的发生一般比冷锋雷缓和,很少发生剧烈的雷雨。
3、地形雷电一般出此时此刻地形空旷地区,它的规模较小,但比拟频繁。
雷电的种类雷电分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。
其中直击雷和球形雷都会对人和建筑造成危害,而电磁脉冲主要影响电子设备,主要是受感应作用所致;云闪由于是在两块云之间或一块云的两边发生,所以对人类危害最小。
In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编订:XXXXXXXX20XX年XX月XX日雷电的种类及危害简易版雷电的种类及危害简易版温馨提示:本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。
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l.雷电种类雷电分为直击雷、感应雷和球雷。
直击雷是带电积云接近地面至一定程度时,与地面目标之间的强烈放电。
直击雷的每次放电含有先导放电、主放电、余光三个阶段。
大约50%的直击雷有重复放电特征。
每次雷击有三、四个冲击至数十个冲击。
感应雷也称作雷电感应,分为静电感应雷和电磁感应雷。
静电感应雷是由于带电积云在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷,在带电积云与其他客体放电后,感应电荷失去束缚,以大电流、高电压冲击波的形式,沿线路导线或导电凸出物的传播。
电磁感应雷是由于雷电放电时,巨大的冲击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产生的很高的感应电动势。
球雷是雷电放电时形成的发红光,橙光、白光或其他颜色光的火球。
从电学角度考虑,球雷应当是一团处在特殊状态下的带电气体此外,直击雷和感应雷都能在架空线路或在空中金属管道上产生沿线路或管道的两个方向迅速传播的雷电冲击渡。
2.雷电危害雷电具有雷电流幅值大(可达数十千安至数百千安)、雷电流陡度大(可达50 kA/μs)、冲击性强、冲击过电压高(可达数百千安至数千千安)的特点。
其特点与其破坏性有紧密的关系。
雷电的种类和危害雷电是一部分带电云层与另一部分带异种电荷的云层,或者带电云层与大地之间产生的猛烈闪电并伴随巨大响声的放电现象。
一、雷电的种类1、按雷电的危害方式分类1)直击雷(1)直击雷是带电云层(雷云)与地面突出物之间的电场强度达到空气击穿强度时,发生激烈放电并显现闪电和雷鸣的现象。
(2)直击雷的放电过程每一次放电过程分为先导放电、主放电和余光三个阶段。
先导放电是雷云向大地进展的不太光亮的一种放电,当先导放电接近大地时,立刻发生从大地向雷云进展的极光亮的主放电。
主放电有微弱余光。
大约50%的直击雷有重复放电的性质。
平均每次雷击有三四个冲击,最多能显现几十个冲击。
第一个冲击的先导放电是阶段形先导放电,第二个冲击以后的先导放电是箭形先导放电。
阶段形先导放电的时间为5~20ms,箭形先导放电的时间约为1ms,主放电时间不超过0.5~0.1ms,余光延续时间为30~50ms。
2)感应雷感应雷也称雷电感应或感应过电压。
感应雷分为静电感应雷和电磁感应雷两种。
(1)静电感应雷静电感应雷是雷云接近地面时,使邻近的金属设施特别是较长的金属设施(如架空线路)上,感应产生与雷云相反的大量束缚电荷。
在雷云对其他部位或其他雷云放电后,这些金属设施上的电荷失去束缚,以雷电波的形式高速传播,形成静电感应。
静电感应电压的幅值可达到几万到几十万伏,往往造成建筑物内的导线、接地不良的金属导体和大型的金属设备放电而引起电火花,从而引起电击、火灾、爆炸,危及人身安全或对供电系统造成危害。
(2)电磁感应雷电磁感应雷是由于雷电放电时,巨大的冲击雷电流在四周空间产生快速变化的磁场引起的。
这种强磁场能使四周的金属导体产生很高的感应电压。
电磁感应雷会对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏,或者使四周的金属构件感应出电流,产生大量的热而引起火灾。
3)雷电侵入波雷电侵入波是指雷击在架空线或空中金属管道上产生的冲击电压沿线路或管道的两个方向快速传播的雷电波。
气象雷电知识点总结一、雷电的形成原理1. 雷电的形成是由于云层内部的水滴和冰粒在相互碰撞的过程中,发生了电荷的分离与聚集。
通常情况下,云层上部的水滴和冰粒带正电,而云层下部的水滴和冰粒带负电。
这种正负电荷的分布使得云层内部形成了电场。
2. 当云层内部的电荷分布达到一定程度时,电场的强度就会足以克服空气的电阻,产生电火花。
这些电火花所产生的光和声就是我们所认识的闪电和雷声。
二、雷电的危害1. 对人类:雷电对人类的危害主要表现在触电、砸伤和电击三个方面。
雷电瞬间产生的高温和高压会对人体造成严重伤害,甚至危及生命。
2. 对物品:雷电对物品的危害主要表现在电气设备受损和火灾两个方面。
雷电产生的强电磁场和电流会对电器设备造成损坏,甚至引发火灾。
三、雷电的分类根据不同的发生环境和产生方式,雷电可以分为云地闪电、云云闪电、地云闪电、无云闪电和火花闪电五种类型。
1. 云地闪电:最常见的一种闪电。
它从云层中发出,并且击中地面。
2. 云云闪电:闪电在云层间产生。
3. 地云闪电:闪电从地面升向云层。
4. 无云闪电:也称为水雾闪电,是在无云天气条件下产生的闪电。
5. 火花闪电:一种表面放电的形式,通常发生在高压电力线、火山爆发和大风暴等极端环境下。
四、雷电的预测和预防1. 雷电预测:目前,预测雷电的主要方法是通过气象雷达和观测站进行实时监测,以及数据模型分析进行天气预报。
同时,还可以通过一些气象指标和现象来判断雷电的发生概率,如云层的形态、风速和温度等。
2. 雷电预防:在雷电天气时,要加强室外作业人员的安全意识,尽量避开高大金属建筑或物体,以减少触电的风险;同时要注意随身携带避雷针和避雷帽等防护装备,以防电击伤害。
五、雷电的科学研究1. 雷电物理:科学家们通过实验室模拟和天文观测等手段,对雷电现象进行深入研究,试图揭示雷电发生的物理机理和规律。
2. 雷电防护:科学家们致力于研究雷电防护技术,包括避雷针的设计、建筑物的防雷设计和电气设备的防雷保护等。
雷电的形成:大气中总是含有大量气体正、负离子,大气具有微弱导电性。
这些带电粒子的生成、运动和不同带电离子的分离、聚集使大气显电性、产生大气电场、电流,导致大中雷电的产生。
大气电流的产生:大气分子 被射线电离 大气电离子。
大气电离子随时间的移动而变化,使大气电离子的空间分布不均匀。
若同一浓度分布区正、负离子均匀分布,混合在一起,宏观大气不显电性。
实际上,除电离源产生的正负离子对外,有云、雾、降水,树枝、花草、尖端放电产生的电荷,火山爆发、沙暴、雪暴、输电线路电晕放电、工厂排烟释放的带电离子等等。
受电场、重力、对流等因素的非对称作用,大气中各处,正、负电荷分布不均匀,使任何局部空间都不是中性,显示有净的体电荷分布。
雷暴云中存在着强烈的上升气流和各种尺度及不同相态的水成物粒子,通过扩散、离子捕获、粒子间的碰撞分离等过程,使不同尺度的粒子携带上不同极性的电荷,在气流和重力作用下不同极性电荷发生分离,形成正负不同极性的电荷区。
当雷暴云中局地电场超过约400kV/m时,就可以产生闪电放电。
(1)感应起电机制(2)非感应起电机制(3)对流起电机制(4)离子的选择捕获机制感应起电学说讨论:把各种粒子碰撞都计及之后,可推算出大气电场的增长率dE/dt 的理论公式,把各种估计参数代入,可估算出当大气电场达3×103v •cm-1时,云中荷电区水平范围为2km时,电荷总电量应为33C。
修改后的感应起电学说被认为是积雨云起电机制之一。
雷暴云电荷结构示意图:主正电荷区(-40℃以上);负电荷区(-20℃上下);云底附近的次正电荷区(0℃附近)雷击过程:当天空中有雷雨云的时候,因雷雨云带有大量的电荷,由于静电感应的作用,雷雨云下方的地面和地面上的物体都带上了与雷雨云相反的电荷,当雷雨云与地面之间的电压高到一定的时候,雷雨云与地面上突出的物体之间就会出现放电。
闪电的初始击穿:在有积雨云存在的大气中,积雨云的下部有一负电荷中心与其底部的正电荷电荷中心附近局部地区的大气电场达到3 103v/cm左右时,则负、正电荷之间的云雾大气会被击穿,负电荷向下中和掉正电荷,这时从云层下部到云底部全部为负电荷区。
雷电的形成与危险性雷电是大气中一种强大的自然现象,形成过程非常复杂,危险性也不容小觑。
本文将探讨雷电的形成机制以及其对人类和环境的危害。
一、雷电的形成机制雷电是由云间产生的放电现象。
云中的水汽进行碰撞,使云内部带电。
在云的顶部和底部形成了正负相对电荷的累积。
当正负电荷离得足够近时,电荷之间的电压差就会足够大,导致电离。
这时,一个电子通道就会形成,电荷会沿着这个通道以极快的速度释放出来,形成闪电。
二、雷电的危险性1. 人身安全威胁:雷电是导致人类死亡的天灾之一。
当人们在暴雨中处于户外时,雷电可能会直接打中身体,导致电击伤甚至死亡。
此外,雷电还可以引发火灾,造成不可挽回的损失。
2. 影响电信通讯:雷电会释放出巨大的电磁辐射,可能导致电信设备的故障。
这会导致通讯系统瘫痪、数据丢失,给社会带来灾难性的影响。
3. 对飞机和船只的威胁:飞机和船只在空中或水中行驶时,如果遭遇雷电,就可能遭受雷电的打击。
这不仅会损坏飞机或船只的电子设备,还可能导致飞行器失控或船只沉没,威胁到航空和航海安全。
4. 危害基础设施:雷电的力量非常巨大,可以损坏电力设施、破坏电线杆、引发火灾等。
这可能导致大面积停电,影响社会运转和人们的生活。
5. 破坏农作物和生态环境:雷电伴随着强烈的声音、电光和强风,可能破坏农作物、森林和生态环境。
闪电引发的火灾,对森林和动物群的生存造成威胁,对生态平衡产生负面影响。
三、如何应对雷电危险1. 避免在雷电天气下户外活动,尤其是在露天场所。
及时避雨进入室内,避免暴雨天气时的风险。
2. 在雷电天气下,不要接触金属物体,如铁栅栏、水龙头和电线杆等。
这些物体是雷电的优先通道,极易引起电击。
3. 当户外活动不可避免时,寻找安全的避雷设备或保护措施,如避雷塔、避雷针等。
4. 了解天气预报,及时关注雷电预警信息,根据预警信息采取相应的保护措施。
5. 在飞机和船只上,确保雷电保护系统的有效运行。
飞机应尽量绕开雷暴区域,船只应遵守避雷规定来保护自身安全。
雷电基本知识雷电是自然界中常见的一种天气现象,常常具有破坏性和危险性。
了解雷电的基本知识对于人们预防和保护自己的生命财产安全至关重要。
本文将介绍雷电的形成原因、分类、特点以及安全防范措施。
一、形成原因雷电的形成是由于云层中存在大量的带正电和带负电的粒子,在云与地面之间形成电场。
当云层中正负电荷之间的电压差达到一定程度时,云与地面之间会发生放电现象,造成雷电。
二、分类雷电可以分为云地闪、云云闪和地云闪三种类型。
1. 云地闪:云与地面之间产生放电,这是最常见的类型。
云地闪的路径通常是从云底部开始,向地面延伸,同时伴有明亮的闪电和巨大的雷声。
2. 云云闪:云与云之间发生放电。
这种类型的雷电通常出现在大型雷暴云中,云与云之间的闪电远比云地闪弱。
3. 地云闪:地面与云之间产生放电。
通常情况下,这种类型的雷电较为罕见,但在特殊的天气条件下,如沙尘暴或火山喷发时,地云闪可能会发生。
三、特点1. 闪电:雷电中最为突出的特点就是闪电,它是由于电荷释放而产生的强光现象。
闪电通常伴随着巨大的雷声,而闪电的形态可以是直线、分叉状、弧形等各种形状。
2. 雷声:雷电产生时,由于电流通过致密的大气,会产生巨大的声响,称为雷声。
雷声的声音强烈而深沉,经常伴随着震耳欲聋的轰鸣声。
3. 电磁辐射:雷电释放的强大电磁辐射是雷电危险性的主要原因之一,它对人体的神经和心血管系统有一定的危害。
四、安全防范措施雷电是一种非常危险无法控制的自然现象,为了保护自身安全,人们应该采取以下防范措施:1. 避免户外活动:在雷电天气中,尽量避免在户外活动,特别是在露天空旷的场所。
如果无法避免必须外出,请选择高大的建筑物或车辆作为避雷对象。
2. 远离高大物体:雷电通常会选择最高最突出的物体进行放电。
在雷电天气中,要远离高大的建筑物、树木、电线杆等,以减少雷击的风险。
3. 就地躲避:如果被困在室外,远离高大物体,蹲下来,让身体尽量接触地面,将身体卷曲成一个球状,以减少雷击伤害。
雷电的分类我们根据生活常识和结合有关资料,发现雷的种类主要有四种:直击雷、球雷、感应雷和雷电侵入波。
1)直击雷:是雷电与地面、树木、铁塔或其它建筑物等直接放电形成的。
这雷击的能量很大,雷击后一般会留下烧焦、坑洞,突出部分削掉等痕迹。
2)球雷:是一种紫色或灰紫色的滚动雷,它能沿地面滚动或空中飘动,能从门窗、烟囱等孔洞缝隙窜入室内,遇到人体或物体容易发生爆炸。
3)感应雷:是指感应过压。
雷击于电线或电气设备附近时,由于静电和电磁感应将在电线或电气设备上形成过电压。
没听到雷声,并不意味着没有雷击。
4)雷电侵入波:是雷电发生时,雷电流经架空电线或空中金属管道等金属体产生冲击电压,冲击电压又随金属体的走向而迅速扩散,以致造成危害。
三、雷电的危害:自然界每年都有几百万次闪电。
雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。
最新统计资料表明,雷电造成的损失已经上升到自然灾害的第三位。
全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数。
据不完全统计,我国每年因雷击以及雷击负效应造成的人员伤亡达3000~4000人,财产损失在50亿元到100亿元人民币。
1、雷击造成的危害主要有五种:(1)直击雷直击雷是雷击危害最主要的一种形式,我们在前面的雷电的分类中已经介绍过了。
由于直击雷是带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象,所以它的破坏力十分巨大,若不能迅速将其泻放入大地,将导致放电通道内的物体、建筑物、设施、人畜遭受严重的破坏或损害——火灾、建筑物损坏、电子电气系统摧毁,甚至危及人畜的生命安全。
(2)雷电波侵入雷电不直接放电在建筑和设备本身,而是对布放在建筑物外部的线缆放电。
线缆上的雷电波或过电压几乎以光速沿着电缆线路扩散,侵入并危及室内电子设备和自动化控制等各个系统。
因此,往往在听到雷声之前,我们的电子设备、控制系统等可能已经损坏。
(3)感应过电压雷击在设备设施或线路的附近发生,或闪电不直接对地放电,只在云层与云层之间发生放电现象。
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。
雷电科普宣传手册一、雷电的形成与原理雷电是大气中的一种自然放电现象,通常发生在雷雨天气。
当雷雨云中的电荷积累到一定程度时,就会形成电场,使云层中的水滴和冰晶发生电离,产生正负电荷。
当电场强度达到一定值时,就会发生雷电现象,释放出大量的能量。
二、雷电的危害与影响雷电具有极大的破坏性,可以造成人员伤亡和财产损失。
其危害形式主要包括直击雷、侧击雷和感应雷。
直击雷是指雷电直接击中地面上的建筑物、人或动物;侧击雷是指雷电击中建筑物的一侧;感应雷是指雷电产生的电磁场对周围的电子设备造成干扰和破坏。
三、防雷知识与措施1.建筑物防雷:建筑物应安装避雷装置,包括避雷针、避雷带、避雷网等。
同时,建筑物内部的电器设备和金属管线应接地。
2.室外防雷:在室外遇到雷雨天气,应尽量躲避在有避雷设施的建筑物或汽车内,不要在大树、旗杆等高耸物体下避雨,不要使用金属雨伞。
3.室内防雷:关闭门窗、电器设备,避免使用电话、电视、电脑等电器设备。
四、雷电预警与观测1.雷电预警:气象部门会发布雷电预警信息,提醒公众采取防范措施。
2.雷电观测:通过气象观测设备对雷电进行观测,了解雷电的分布和活动规律。
五、遭遇雷电时的应对方法1.尽量寻找避雷场所,如建筑物、汽车等。
2.不要接触任何金属物品,不要奔跑或快速行走。
3.若无法找到避雷场所,应蹲下身体,双手抱头,尽量降低身体高度。
4.若在野外遭遇雷电,不要站在高处或打手机等电子设备。
六、雷电对电子设备的影响与防护1.雷电产生的电磁脉冲会对电子设备造成干扰和破坏,使设备出现故障或损坏。
2.为保护电子设备,应将其接地或安装防雷保护器。
在室外使用电子设备时,应远离高耸物体,避免遭受直击雷或侧击雷。
在室内使用电子设备时,应注意关闭门窗,避免雷电产生的电磁脉冲对设备造成干扰和破坏。
若遭遇雷电天气,应避免使用电子设备,以免造成不必要的损失。
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。
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到达空气的介电强度(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。
雷电流的幅值随各国气象条件相差很大,根据实测画出的中国雷电流幅值概率曲线如图1所示,它适用于中国年平均雷暴日大于20d/a的一般地区。
一天内只要听见雷声就称为一个雷暴日,一个小时内只要听见雷声就称为一个雷暴小时。
据统计,我国大部分地区一个雷暴日约折合三个雷暴小时,雷暴日是衡量雷电活动频繁程度的依据。
中国把年平均雷暴日不超过15d/a的地区叫少雷区,超过40d/a的叫多雷区。
在防雷设计中,要根据雷暴日的多少因地制宜。
图1中的曲线也可用下式表示,即lgP =I/108式中P———雷电流超过I的概率;I———雷电流幅值,kA。
雷电的种类及其危害有哪些?雷电是大气中的雷云放电现象,雷云是产生雷电的基本条件随着电荷的积存,雷去的电位逐渐升高。
当带不同电荷枪实弹的雷云或与大地凸出物互相接近到一定距离时,将会发生激烈放电,同时出现激烈闪光,由于放电时温度升高,空气受热急剧膨胀,随着发生爆炸的轰鸣声,这就是电闪与雷鸣。
雷电大体可以分为直击雷、雷电感应、珠雷、雷电侵入波等。
雷电有很大的破坏力,可损坏设备或设施,危及到人的生命安全。
雷有三方面的破坏作用,表现形式为雷击:〔1〕电性质的破坏作用。
雷电产生的数十万至数百万伏的冲击电压,可能损坏电气设备的绝缘,烧断电线或劈裂电杆,造成火灾或爆炸事故。
电气设备的绝缘损坏还会造成高压窜入低压,而引起触电事故。
庞大的雷电电流流入地下时,可能造成跨步电压或接触电压。
〔2〕热性质的破坏作用。
庞大的雷电流通过导体,在极短时间内会产生大量热能,造成易燃易爆物燃烧和爆炸,或者由于金属熔化飞溅而引起火灾或爆炸事故。
〔3〕机械性质的破坏作用。
当雷电通过被击物时,在被击物缝隙中的气体剧烈膨胀,缝隙中的水分剧烈蒸发,致使被击物破坏或爆炸。
此外,雷击时所产生的静电斥力、电磁推力以及雷击时的气浪都有相当的破坏作用。
易遭受雷击的建筑物和构筑物有:〔1〕高耸建筑物的尖形屋顶、金属屋面、砖木结构建筑物。
〔2〕空旷地区的孤立物体、河、湖边及土山顶部的建筑物。
〔3〕露天的金属管道和室外堆扩大量金属物品的仓库。
〔4〕山谷风的建筑物。
〔5〕建筑物群中高于25M的建筑物的构筑物。
〔6〕地下水露头处、特别潮湿处、地下有导电矿藏处或土壤电阻率较小处的建筑物。
〔7〕烟囱排出烟气含有大量的导电物质和游离子团的建筑物。
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。
雷电的种类和危害一、雷电的种类随着空中云层电荷的积累,其周围空气中的电场强度不断加强。
当空气中的电场强度达到一定程度时,在两块带异号电荷的雷云之间或雷云与地之间的空气绝缘就会因被击穿而剧烈放电,出现耀眼的电光。
同时,强大的放电电流所产生的高温,使周围的空气或其他介质发生猛烈膨胀,发生震耳欲聋的响声,并伴随闪电这就是雷电。
雷电按其传播方式分为直击雷、感应雷、球形雷。
1.直击雷雷电直接击在建筑物(包括电气装置)和构筑物上,产生电效应、热效应和机械效应。
2.感应雷雷电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件间产生火花。
静电感应是当雷云接近地面,在架空线路或其他导电凸出物顶部感应大量电荷。
雷电放电后,架空线路或导电凸出物上的感应电荷将转换成强烈的高电压冲击波。
电磁感应是由于雷击后,巨大的雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。
这种磁场能使附近金属导体上感应出很高的电压。
3.球形雷球形雷简称球雷,是雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜色光的火球。
球雷是一团处于特殊状态下的带电气体。
球形雷常沿着地面滚动或在空中飘荡,能通过烟囱、门窗等侵入室内。
大多数球形雷消失时,伴有爆炸,会造成建筑物和设备等的损坏以及人畜伤亡事故。
二、雷电的危害1.火灾和爆炸直击雷放电的高温电弧、二次放电、巨大的雷电流、球雷侵入可直接引起火灾和爆炸;冲击电压击穿电气设备的绝缘等可间接引起火灾和爆炸。
2.触电雷电直接对人体放电、二次放电、球雷打击、雷电流产生的接触电压和跨步电压可直接使人触电;电气设备绝缘因雷击而损坏也可使人遭到电击。
3.设备和设施毁坏雷击产生的高电压、大电流可对电气装置和建筑物及其他设施造成毁坏;电力设备或电力线路遭破坏可能导致大规模停电。
YF-ED-J6528
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雷电的形成、分类与危害
实用版
Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.
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二零XX年XX月XX日
雷电的形成、分类与危害实用版
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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。
由于雷云中同时存在着多个电荷积聚中心,当第一个电荷集聚中心放电后,其电位迅速下降。
第二个电荷集聚中心向第一个电荷集聚中心位置移动,并沿着上一次的放电通道开始先驱放电、主放电、余光放电。
紧接着再来第三次、第四次放电。
我们平时看到电光闪闪、雷声隆隆就是这个原因。
当直击雷直接击于电气设备及线路时,雷电流通过设备或线路泄入大地,在设备或线路
上产生过电压,称为直击雷过电压。
(二)感应雷击
感应雷击是地面物体附近发生雷击时,由于静电感应和电磁感应而引起的雷击现象。
例如,雷击于线路附近地面时,架空线路上就会因静电感应而产生很同的过电压,称为静电感应过电压。
见图6-23。
在雷云放电过程中,迅速变化的雷电流在其周围空间产生强大的电磁场,由于电磁感应,在附近导体上产生很高的过电压,称为电磁感应过电压。
静电感应和电磁感应引起的过电压,我们称为感应雷击。
(三)球雷
球雷是一种发红色或白色亮光的球体,直
径多在20cm左右,最大直径可达数米,以每秒数米的速度,在空气中飘行或沿地面滚动。
这种雷存在时间为3-5s左右。
时间虽短,但能通过门、窗、烟囱进入室内。
这种雷有时会无声消失,有时碰到人或牲畜或其它物体会剧烈爆炸,造成雷击伤害。
(四)雷电侵入波
当雷击空线路和或金属管道上。
产生的冲击电压沿线路或管道向两个方向迅速传播的雷电侵入波,称为雷电侵入波。
雷电侵入波的电压幅值愈高,对人身或设备造成的危害就愈大。
三、雷电的危害
雷电放电过程中,可能呈现出静电效应、电磁效应、热效应及机械效应,对建筑物或电
气设备造成危害;雷电流泄入大地时,在地面产生很高的冲击电流,对人体形成危险的冲击接触电压和跨步电压;人直接遭受雷击,必死无疑。
雷电的危害是多方面的。
(一)雷电的静电效应危害:
当雷云对地面放电时,在雷击点主放电过程中,雷击点附近的架空线路、电气设备或架空管道上,由于静电感应产生静电感应过电压,过电压幅值可达几十万伏,使电气设备绝缘击穿,引起火灾或爆炸,造成设备损坏、人身伤亡。
(二)雷电的电磁效应危害
当雷云对地放电时,在雷击点主放电过程中,在雷击点附近的架空线路、电气设备或架
空管道上,由于电磁感应产生电磁感应过电压,过电压幅值可达到几十万伏,使电气设备绝缘击穿,引起火灾或爆炸,造成设备损坏、人身伤亡。
(三)雷电的热效应危害
雷电流通过导体时,由于雷电流很大,雷电流数值可达几十至几百千安,在极短的时间内使导体温度达几万度,可使金属熔化,周围易燃物品起火燃烧。
烧毁电气设备、烧断导线、烧伤人员、引起火灾。
(四)雷电的机械效应危害
强大的雷电流通过被击物时,被击物缝隙中的水分急剧受热气化,体积膨胀,使被击物品遭受机械破坏、击毁杆塔、建筑物,劈裂电力线路的电杆和横担等。
(五)雷电的反击危害
当避雷针、避雷带、构架、建筑物等在遭受雷击时,雷电流通过以上物体及接地装置泄入大地,由于以上物体及接地装置具有电阻,在其上产生很高的冲击电位。
当附近有人或其它物体时,可能对人或物体放电,这种放电称为反击。
雷击架空线路或空中金属管道时,雷电波可能沿以上物体侵入室内,对人身及设备放电,造成反击。
反击对设备和人身都构成危险。
(六)电位危害
当将雷电流引入大地时,在引入处地面上产生很高的冲击电位,人在其周围时,可能遭受冲击接触电压和冲击跨步电压而造成电击伤害。