防雷科普：閃電的形成和危害

夏季雷電災(zāi)害頻繁發(fā)生，屬于氣象災(zāi)害的一種，是世界公認(rèn)的**自然災(zāi)害之一。雷擊會(huì)造成人員傷亡、建筑物損壞、森林火災(zāi)、電力和通訊設(shè)備損壞、造成等，并可能對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。根據(jù)**閃電的衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果，估計(jì)全世界每秒約有46次雷擊。
閃電的形成
閃電是積雨云劇烈發(fā)育過(guò)程中產(chǎn)生的閃電和雷電現(xiàn)象。它是云與云之間、云與地面之間、云與空氣之間電位差增大到一定程度后的放電現(xiàn)象。它經(jīng)常伴有強(qiáng)風(fēng)，雨，冰雹和龍卷風(fēng)，這是一種局部但非常猛烈的自然災(zāi)害天氣。
當(dāng)某處的電場(chǎng)強(qiáng)度**過(guò)空氣由于電荷積累而可以承受的擊穿強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)發(fā)生云間放電。這種云對(duì)云的放電（高射炮閃電）約占閃電現(xiàn)象的95%。一般來(lái)說(shuō)，它不會(huì)對(duì)建筑物構(gòu)成威脅，但它產(chǎn)生的雷電電磁脈沖對(duì)電氣系統(tǒng)構(gòu)成強(qiáng)烈威脅。在**范圍內(nèi)，人們認(rèn)識(shí)到雷擊的破壞半徑約為2公里。[雷擊損傷半徑的計(jì)算 r=λ/2π=c/2πf=3×108/（2×3.14×25×103）≈2km（雷電主頻約為25khz，傳播速度c=3×108m/s，λ=c/f，λ：波長(zhǎng)，f：頻率，π： pi）]。此范圍內(nèi)的任何電子系統(tǒng)都可能受到破壞性攻擊。
由于雷云負(fù)電荷的靜電感應(yīng)，附近的地面積累了正電荷。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到空氣解離的臨界值時(shí)，云與地面之間有放電（線性雷聲），約占雷電現(xiàn)象的5%，對(duì)地面物和信息系統(tǒng)構(gòu)成強(qiáng)烈威脅。當(dāng)?shù)厍虮婚W電擊中時(shí)，雷云上的負(fù)電荷大部分排放到地球，只有10%的雷云上的正電荷排放到地球。在閃電的主要放電過(guò)程中，其閃電通道中的電流約為10，000安培，有時(shí)高達(dá)100，000安培或更多。
它向太空產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁輻射，導(dǎo)致通道溫度飆升，高達(dá)數(shù)萬(wàn)攝氏度。變暖引起的空氣膨脹會(huì)引起強(qiáng)烈的沖擊波。這些物理效應(yīng)可以在瞬間造成巨大的破壞，摧毀建筑物和設(shè)備，中斷供配電系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，引起森林火災(zāi)和石化、天然氣、倉(cāng)儲(chǔ)等場(chǎng)所的燃燒甚至爆炸，危及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
閃電的頻率和電流
帶負(fù)電的雷云對(duì)地的放電為負(fù)閃光，帶正電的雷云向地球的放電為正閃光，雷云對(duì)地的放電多為負(fù)閃光，雷云對(duì)地的放電峰值多為20至50ka。正閃比負(fù)閃強(qiáng)，其電流幅度往往在100ka以上。
雷電頻率和峰值電流：幾率為99%，，50%，10%，1%
峰值雷電流：
≥3ka ≥8ka ≥28ka ≥80ka ≥200ka
閃電活動(dòng)區(qū)域
閃電活動(dòng)區(qū)域根據(jù)雷暴的平均天數(shù)劃分。雷暴日是指發(fā)生雷暴的那一天。換句話說(shuō)，如果一天內(nèi)聽(tīng)到一次或多次雷聲，則算作雷暴日。
平均雷暴日數(shù)是反映一個(gè)地區(qū)雷暴活動(dòng)強(qiáng)度的長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)數(shù)據(jù)，是研究雷災(zāi)的重要參數(shù)之一。雷暴天數(shù)分為：
雷暴較少地區(qū)：年平均雷暴日數(shù)少于20天的地區(qū);
雷暴地區(qū)較多：年平均雷暴天數(shù)<20天≤40天;
高雷暴區(qū)：年平均雷暴天數(shù)<40天≤60天的地區(qū);
強(qiáng)雷暴區(qū)：年平均雷暴日數(shù)**過(guò)60天的地區(qū)。
閃電的破壞性形式
直接閃電
閃電可以直接作用于架空線、室外天線、線，并將電力直接排放到地面上的建筑物、架空輸電線路或通信電纜。當(dāng)雷電直接作用在建筑物或建筑物**部時(shí)，雷電流被引入接地裝置，使地電位上升，導(dǎo)致一部分雷電通過(guò)地線流入建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備。如果建筑物沒(méi)有得到適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，釋放出高能閃電會(huì)損壞各種設(shè)施，并可能引起火災(zāi)。
間接閃電
建筑物附近的雷擊會(huì)釋放大電流并在雷擊現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，這也會(huì)導(dǎo)致建筑物中的設(shè)備過(guò)電壓或浪涌電壓。距離數(shù)據(jù)線或建筑物 100m 的雷電放電可能會(huì)在數(shù)據(jù)電纜上引起 6kv/3ka 浪涌。如果受影響的電氣設(shè)備沒(méi)有受到地凱科技spd浪涌保護(hù)器的保護(hù)，則可能會(huì)損壞或禁用，從而導(dǎo)致意外事故，并造成重大損失。
廣西地凱科技有限公司專注于防雷等