《雷电及防护》PPT

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风雨雷电的传说

在古代，人们往往将一些不能解释的自然现象如风、雨、雷、电以至土地、河流等归于神力，从而加以崇拜。这从某种程度上体现了人与自然之间的协调和谐关系。这种和谐关系是在人们认识自然的能力有限、受制于自然、顺应自然的条件下，人与自然之间一种原始和谐

雷公电母

雷公司掌天庭雷电。雷公名始见《楚辞》，因雷为天庭阳气，故称“公”。雷公长得象大力士，坦胸露腹，背上有两个翅膀，脸象红色的猴脸，足象鹰爪，左手执楔，右手持锥，身旁悬挂数鼓。击鼓即为轰雷。

雷公电母之职，原来是管理雷电。但是自先秦两汉起，民众就赋予雷电以惩恶扬善的意义。认为雷公能辨人间善恶，代天执法，击杀有罪之人，主持正义。

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雷电的种类及其危害

雷击有极大的破坏力，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。根据雷电产生和危害特点的不同，雷电可分为以下四种：

1．直击雷  2．球形雷    3．雷电感应  4．雷电侵入波

直击雷

是云层与地面凸出物之间放电形成的。直击雷可在瞬间击伤击毙人畜。

球形雷

是一种球形，发红光或极亮白光的火球。球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内，极其危险。

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。在雷云与其他部位放电后，凸出物顶部的电荷失去束缚，以雷电波形式，沿突出物极快地传播。

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。这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压，造成对人体的二次放电，从而损坏电气设备。 

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。雷电侵入波可毁坏电气设备的绝缘，使高压窜人低压，造成严重的触电事故。

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风雨雷电形成的科学解释 

风：由于纬度、经度差异，太阳照射使得地表热量分布不均，从而发生空气流动，就形成了风。

雨：蒸发的水蒸气在液化后空气中聚集，形成凝结核，逐渐增大，当到达一定程度时就会形成雨落。

雷电：由于云层相互摩擦、碰撞而使不同的云层带不同的电，当电压达到可以穿过空气的程度以后，临近的两片云层会发生放电现象，产生电花和巨大的响声。

雷云的形成 

雷电的形成与带电的云层---雷云的存在分不开，有关雷云形成的假说很多，但至今尚未有一种被公认为无懈可击的完整学说

雷电的成因或者说主要能源来自于大气的运动，没有这些运动，是不会有雷电的。这也说明了为什么雷电总伴随着狂风骤雨而出现。

人们通常把发生闪电的云称为雷雨云,其实有几种云都与闪电有关,如层积云、雨层云、积云、积雨云，最重要的则是积雨云。

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雷电成因

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物、树木等带有异性电荷。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程度时，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。

尖端放电（实验演示）

雷电的特征：雷电现象是自然界中一种瞬间放电现象，同时伴随有雷声，具有高电流（约数十至数百千安 ）、高电压（几百万到几千万伏 ）、变化快、放电时间短、辐射强等特征。

雷  击：当天空中有雷云的时候，因雷云带有大量电荷，由于静电感应作用，雷云下方的地面和地面上的物体都带上与雷云相反的电荷。雷云与其下方的地面就成为一个已充电的电容器，当雷云与地面之间的电压高到一定的时候，地面上突出的物体会放电  

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雷击具有一定的规律

雷击其实与带电体发生电火花相似，都是电场击穿空气而发生的放电现象。物体的尖端处，就较容易击穿空气出现放电火花。因此，突出地面越高的物体和导电性能越好的物体就越容易受到雷击。

雷电活动具有一定的规律

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，建筑越高，遭雷击的机会越多。

雷电活动日

雷电活动从季节来讲以夏季最活跃，冬季最少。

从地区分布来讲是赤道附近最活跃，随纬度升高而  减少。

我国平均雷电日的分布大致可以划分为四个区域：

西北地区一般15日以下；

长江以北大部分地区在15～20日之间；

长江以南地区平均雷电日达40日以上；

北纬23°以南地区平均雷电日达80日。

（广东的雷州半岛地区及海南省，是我国雷电活动最剧烈的地区，年平均雷电日高达120--130日。）

总的来说，我国是雷电活动很强的国家。极地最少。

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易雷击的几种情况1

在湖沼、低洼地区和地下水位高的地方也容易遭受雷击，因电阻率特别小。

此外地面上的设施情况，也是影响雷击选择性的重要因素。

如果地面上有一座较高的尖顶建筑物，例如一座很高的铁塔，由于这些建筑物的尖顶具有较大的电场强度，雷电先驱自然会被吸引向这些建筑物，这就是高耸突出的建筑物容易遭受雷击的缘故。

在旷野，即使建筑物并不高，但是由于它是比较孤立、突出，因此也比较容易遭受雷击。调查结果表明，在田野里供休息的凉亭、草棚、水车棚等遭受雷击的事故是很多的。

易雷击的几种情况2

从烟囱冒出的热气柱和烟囱常含有大量导电微粒和游离分子气团，它们比一般空气易于导电，这就等于加高了烟囱的高度，这也是烟囱易于遭受雷击的原因之一。因此，在一支较高的烟囱附近，如果有一支较低的烟囱，在高烟囱不冒烟而低烟囱冒烟的情况下，雷电往往直接击在低烟囱上。所以在高低两条烟囱并排时，即使低烟囱在高烟囱雷电保护范围之内，但仍然要求两条烟囱都要装避雷装置。

建筑的结构、内部设备情况和状态，对雷击选择性都有很大关系。

金属结构的建筑物、内部有大型金属体的厂房，或者内部经常潮湿的房屋，由于具有很好的导电性，都比较容易遭受雷击。

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雷电的危害主要有 

雷电产生强大电流，瞬间通过物体时产生高温，引起燃烧、熔化；

雷击爆炸作用和静电作用能引起树林、电杆、房屋等物体被劈裂倒塌；

雷电放电时能使物体产生数万度高温，空气急剧膨胀扩散，产生冲击波，具有一定的破坏力；

雷电流在周围空间形成强大电磁场。电磁感应能使导体的开口处产生火花放电，如有易燃，易爆物品就会引起爆炸或燃烧。而在闭路导体中，因强大的感应电流也会引起燃烧。

尖端放电与避雷针

尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处附近，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电；当雷雨云过境时，在云与地面间形成强电场。在地面凸出物如建筑物尖顶、树木、山顶草、林木、岩石等尖端附近，等电位面就会很密集，这里电场强度极大，空气发生电离，因而形成从地表向大气的尖端放电。 

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如何预防雷击灾害1

空旷地带和山顶上不要使自己成为尖端，也就是说，要尽量降低自身高度，不应该把铁锹、锄头、高尔夫求棍等带有金属的物体扛在肩上高过头顶，因为这样会增加闪电直接击中的机会。如果四周没有比自己高的物体，那么举着雨伞将是很危险的。要尽量缩小人体与地面的接触面，以减少跨步电压的伤害。寻找一个沟谷或凹地，不得已时就在平地上双脚并拢蹲下，既降低了高度，又可防止跨步电压。

如何预防雷击灾害2

在稠密树林中，最好找一块林中空地，选与四周树木差不多远的地方，双脚并拢蹲下。雷雨时如果身在空旷的地方，应该马上蹲在地上，这样可减少遭雷击的危险。不要用手撑地，这样会扩大身体与地面接触的范围，增加遭雷击的危险。双手抱膝，胸口紧贴膝盖，尽量低头，因为头部最易遭雷击。

如何预防雷击灾害3

在大树下躲雷雨是极不安全的，因为这种高大物体易受雷击，雷击产生旁侧闪络、接触电压和跨步电压，严重者可致人死命；如万不得已，应该找些干燥的绝缘物放在地下，坐在上面，采用下蹲的避雷姿势，注意双脚并拢。双手合拢切勿放在地面上。千万不可躺下，这时虽然高度降低了，却增大了“跨步电压”的危险。水能导电，所以潮湿的物体并不绝缘。则须与树干保持3米距离，下蹲并双腿靠拢。身高在这些树木和岩石高度的1／5～1／10以下时，比较安全。

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