建筑防雷设备11.1 雷电雷电的形成过程可分为气流上升、电荷分离和放电三个阶段。
在雷雨季节,地面上的水分受热变成蒸汽上升,与冷空气相遇之后凝成水滴,形成积云。
云中水滴受强气流摩擦产生电荷,小水滴容易被气流带走,形成带负电的云；较大水滴形成带正电的云。
由于静电感应,大地表面与云层之间、云层与云层之间会感应出异性电荷,当电场强度达到一定值时,即发生雷云与大地或雷云与雷云之间的放电。
典型的雷击发展过程如图11-1所示。
图11-1 雷电的发展过程对地放电的雷云大多带负电荷。
随着雷云中负电荷的积累,其电场强度逐渐增加,当达到25～30 kV/cm时,使附近的空气绝缘破坏,便产生雷云放电。
雷电流是一种冲击波,雷电流幅值变化范围很大,一般为数十至数千安培。
雷电流幅值一般在第一次闪击时出现,也称主放电。
雷电流一般在1～4 μs内增长到幅值。
雷电流是一个幅值很大、陡度很高的电流,具有很强的冲击性,其破坏性极大。
11.1.1 雷电击的基本形式1.直击雷当天空中的雷云飘近地面时,会在附近地面特别是凸出的树木或建筑物上感应出异性电荷。
电场强度达到一定值时,雷云就会通过这些物体与大地之间放电,发生雷击。
这种直接击在建筑物或其他物体上的雷电叫作直击雷。
直击雷使被击物体产生很高的电位,引起过电压和过电流,不仅会击毙人畜、烧毁或劈倒树木、破坏建筑物,而且还会引起火灾和爆炸。
2.感应雷当建筑上空有雷云时,在建筑物上便会感应出相反电荷。
在雷云放电后,云与大地电场消失了,但聚集在屋顶上的电荷不能立即释放,此时屋顶对地面便有相当高的感应电压,造成屋内电线、金属管道和大型金属设备放电,引起建筑物内的易爆危险品爆炸或易燃物品燃烧。
这里的感应电荷主要是由于雷电流的强大电场和磁场变化产生的静电感应和电磁感应造成的,所以称为感应雷或感应过电压。
3.雷电波侵入当输电线路或金属管路遭受直接雷击或发生感应雷,雷电波便沿着这些线路侵入室内,造成人员、电气设备和建筑物的伤害和破坏。
