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雷电的分类
选稿:王呈恺
　　雷电是雷云层接近大地时，地面感应出相反电荷，当电荷积聚到一定程度，产生云和云间以及云和大地间放电，迸发出光和声的现象。雷电可分为直击雷、感应雷(包括静电感应和电磁感应)和球形雷。
　　直击雷:雷电直接击在建筑物上，产生电效应、热效应和机械力，在雷暴活动区域内，雷云直接通过人体建筑物或设备等对地放电所产生的电击现象，称之为直接雷击。此时雷电的主要破坏力在于电流特性而不在于放电产生的高电位。雷电击中人体、建筑物或设备时，强大的雷电流转变成热能。雷击放电的电量大约为25~100C。据此估算，雷击点的发热量大约500~
2000J。该能量可以熔化50~200mm3的钢材因此雷电流的高温热效应将灼伤人体，引起建筑物燃烧，使设备部件熔化在雷电流流过的通道上物体水分受热汽化而剧烈膨胀，产生强大的冲击性机械力。该机械力可以达到N，因而可使人体组织，建筑物结构、设备部件等断裂破碎，从而导致人员伤亡、建筑物破坏，以及设备毁坏等。
　　感应雷：感应雷的破坏也称为二次破坏。雷电流变化梯度很大，会产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，这种电流可能向周围物体放电，如附近有可燃物就会引发火灾和爆炸，而感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。
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雷电危害的四种形式
    　　雷电的破坏作用主要是雷电流引起的，它的危害基本上可分为四种类型：一是直击雷作用，即雷电直接击在建筑物或上发生的强加热效应和电动力作用;二是雷电的二次作用，通常称为间接雷害，即雷电流产生的静电感应和电磁感应作用;三是雷电对电缆线路或金属管道的作用，所产生的雷电波可能沿着这些金属导体、管道，特别是沿着天线或架空线路将高电位引入室内造成灾害，又称为雷电波侵入。四是雷击电磁脉冲的作用，雷击电磁脉冲是一种干扰源，主要指闪电直接击在建筑物防雷装置或建筑物附近所引起的效应，绝大多数是通过连接导体的干扰，如雷电流或部分雷电流，被雷击中的装置的电位升高以及电磁辐射干扰，雷击电磁脉冲最大的危害是对现代电子及信息造成严重破坏。
　　以下分别对上述四种雷电灾害加以描述：
　　一、直击雷：
　　闪电直接击在建筑物、其它物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。直击雷又可分为如下危害：
　　① 强加热效应和电动力作用：闪电击中建筑物，产生瞬时高温，造成强加热效应，可使通道内的空气温度瞬时达到摄氏30000度以上，与雷电通道直接接触的金属因高温会熔化，在雷电通道上遇到可燃物质时，则会引发火灾;如果雷电击在建筑物构件上，被雷击的物体瞬间将产生大量热能，又来不及散发，以致物体内部的水份大量变成蒸汽，并迅速膨胀，产生巨大的爆炸力，造成严重破坏;在雷击瞬间，能量还会以热能、机械能(包括声波、冲击波)和电磁能(包括光能)等形式迅速传播，危及各种建筑物、构筑物、人和设备。
　　② 雷电冲击波效应：由于雷电通道中空气受热急剧膨胀，并以超声波速度向四周扩散，其外围附近的冷空气被强烈压缩形成&激波&，这种&激波&在空气中传播，会使附近的建筑物受到破坏，人、畜受到严重伤害，这种冲击波的作用就如同炸药爆炸时的情况类似。同时，由于雷云的流动，使周围空气压力形成了次声波，次声波对人、畜也有一定的伤害作用。
　　③ 直击雷的高电位反击：高电位反击是指防雷装置遭受雷击时，在接闪器、引下线及接地装置上产生很高的电压，当其离开构筑物及其它金属管道距离较近时，防雷装置上高电压就会将空气击穿而对构筑物及金属管道放电，其结果，轻则损毁设备，重则可能危及人的生命安全。
　　二、雷电感应：
　　闪电在其回击通道及其附近产生强大的机械效应、热效应同时也产生危害极大的雷电感应。雷电感应又可分为静电感应和电磁感应。
　　① 静电感应：当金属屋顶、输电线路和其它导体处于雷云和大地之间所形成的电场中时，导体上就会感应出与雷云性质相反的大量电荷，(简称束缚电荷)。雷云主放电时，云与大地间的电场突然消失，导体上的电荷来不及立即流散，因而产生很高的对地电位，这种对地电位称为&静电感应&。此时，导体上的束缚电荷变成自由电荷，向导体的两端流动，形成感应过电压波。高压输电线上的感应过电压可达到300-400KV。
　　② 电磁感应：由于雷电流具有较大的幅值和陡度(雷电流升高的速度)在它周围的空间里，会产生强大的交变电磁场。处于这一电磁场中的导体会感应出很高的电动势，它可以使构成闭合回路的金属物体产生强大的感应电流，如果回路中有些地方接触不良时，就会产生局部发热，若回路有间隙时，就会产火花放电，这对于存放易燃、易爆物品的建筑物是极为危险的。例如存放或有汽油、瓦斯、火药以及大量可燃性微粒飞扬的场所，会造成灾难性后果。如1986年我国一座亚麻厂就是因为雷电电磁感应引发火花发生爆炸，造成了极其严重的损失。为了防止电磁感应引起的不良后果，应该将所有金属非导电物体做好等电位连接。
　　三、雷电波侵入：
　　由于雷电对架空线路和金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。
　　雷电波侵入有三种形式，第一种是直击雷击中室外的金属导线，使闪电的高电压以脉冲波的形式沿导线侵入室内。
　　第二种是来自间接雷的电磁脉冲(由云间或云地闪电形成的静电感应和电磁感应)，使导线金属体上感应产生几千伏到几十千伏的高电位，然后以脉冲波的形式沿着导线传播侵入室内。
　　第三种是由于云地闪电击在建筑物上或建筑物附近时，因雷电流通过引下线流入接地体时，在接地体上会产生几十千伏至几百千伏的高电压，这种形式的高电压可通过电路中的零线、保护接地线和综合布线中的接地线，以脉冲波的形式侵入室内，并沿导线传播，殃及更大的范围。
　　四、雷击电磁脉冲：
　　闪电直接击在建筑物防雷装置和建筑物附近所引起的效应，绝大多数是通过连接导体的干扰，如雷电流或部分雷电流，被雷击中的装置的电位升高以及电磁辐射干扰。
　　随着电子技术日益向高频率、高速度、宽频带、高精度、高可靠性、高灵敏度、高密度(小型化、大规模集成化)、大功率、小信号运用和复杂化方向发展，电磁干扰已成为系统和设备正常工作的主要障碍。
　　在社会进入信息时代的今天，各个领域都采用了大量的电子和信息设备。如通讯网、办公自动化网、生产调度网等这些电子和信息设备对各系统的现代化起到了至关重要的作用，但同时，由于这些电子信息设备的耐电压冲击能力很低，所以其抵御电磁脉冲干扰的能力也很低。而这些电子和信息设备一旦遭雷击损坏，所造成的后果却是巨大或灾难性的。同时，雷击电磁脉冲的危害是多方面的，电子与信息系统越复杂，通讯、生产和办公系统对电子和信息系统的依赖程度越大，所造成的危害也就越大。
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雷电中的异常过电压的破坏作用及种类
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&作者：未知　来源：不详　时间：
常过电压的破坏作用通常是把超过设计规定的正常工作电压上限值的电压，称为“异常过电压”或简称“过电压”。它是压敏电阻器的工作对象，如果没有过电压，也就没有压敏电阻器的生存空间了，因此要了解压敏电阻器，就必须对过电压有个基本了解。过电压将对电气或电子装置，其中的电路，元器件，造成直接破坏，这种破坏，依据其严重程度，大体可分为以下四种情况：　　①使设备、装置短时间工作错乱；　　②造成潜故障，即使得电路和器件的性能下降，寿命缩短，提前失效；　　③造成电路或器件的永久性损坏；　　④导致起火，触电等安全事故。　　异常过电压可能是外来的，也可能是设备，装置内部自生的。外侵过电压的侵入途径，可以通过导线、电路传导进入，也可以通过静电感应，电磁感应侵入。过电压的出现可能是有规律的周期性的，但更多则是随机的。因此在大多数情况下，很难准确的把握它。异常过电压，依据其成因的不同，可以分为雷击过电压、操作过电压、静电和暂态过电压等。　　雷电过电压雷云直接对设备、装置放电时，设备装置所承受的是“直击雷过电压”，这种情况，毕竟是很少的，而通常所说的雷击过电压是指“感应雷电压”。当雷击对地面某一点放电时，通常是在它周围方圆1.5km范围内的导线，导体中，都会有一定幅度值的瞬态电压产生，产生这种冲击电压的主要机理如下： 　　①雷云对附近地面的物体放电，或在附近云层中放电，产生的电磁场，会在供电系统的线路导体中产生感应电压；　　② 附近云-地之间放电产生的入地电流，耦合到接地网的公共接地阻抗上，在接地网的长度和宽度方向上产生电压差；　　③ 若雷击时，变压器一次侧的间隙性避雷器动作，一次侧电压快速跌落，这种快速跌落通过变压器的电容耦合，传送到二次侧，迭加在通过正常变压器耦合的电压上，形成二次侧冲击电压　　④雷电直接击中高压一次侧线路，向一次侧线路注入极大的电源。这种大电流流过接地电阻或一次侧导体的冲击阻抗，都会产生高电压。一次侧的这种高电压又可通过电容耦合，和正常的变压器耦合，在低压交流电源线路中出现；　　⑤雷电直击中二次侧线路，这意味着极大的电流和这种电流所产生的极高电压，他们远远超过设备本身和接在二次侧线路中的保护器件的承受能力。　　为模拟雷电冲击，国际上规定“1.2/50”电压波为标准雷电压波（1.2/50的含义是指一个单极性的指数波，其波前时间为1.2μS，波尾下降到半峰值的时间为50μS）。“10/350”电流波为未经传导衰减的电流波，“8/20”电流波为经传导衰减的感应雷电流波。雷电冲击波的特点是持续时短，但峰值很高。　　操作过电压操作过电压是指电路中的断路器、隔离开关、继电器、可控硅开关等通断转接时，在系统电路中、电路对地以及开关两端所产生的过电压。产生操作过电压的原因是由于线路及其中的元器件都带有电感和电容，储存在电感中磁能和储存在电容中的静电场能量，在电路状态突变时产生能量转换，过度的振荡过程，由振荡而出现过电压。操作过电压的持续时间比雷击过电压长，比暂态过电压短，在数百微妙到100mS之间，并且衰减很快。 GB/T7（ICE60-1.1989）规定用250/2500冲击电压波来模拟操作冲击电压。在压敏电阻测试中规定用10/1000电流波，2ms电流波进行能量的测试。　　众所周知，在天气干燥的冬天，人体与衣服间的摩擦会使人体带电，当带电的人与电子产品接触时，就会对电子产品（如手机）放电，这是一种典型的静电放电，静电放电的特点是电压很高，但时间很短，为纳秒极。 IEC规定的模拟静电放电的电压，等级为2kv-8kv，相应的电流峰值为（7.5-30）A，波形如图2.2所示。　　暂态过电压暂态过电压是指当电力系统发生接地故障，切断负荷或谐振时产生的相-地，或相-相间的电压升高，它的特点是持续时间比较长（0.1S-60S，与系统的保护方式有关）。暂态过电压的幅值随供电系统的接地方式而异，接地电阻大的系统，暂态过电压倍数就大。
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雷电的种类及危害
摘要: 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...
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。雷电有电性质、热性质、机械性质等多方面的破坏作用，均可能带来火灾和爆炸、触电、毁坏设备和设施、大规模停电等极为严重的后果。
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