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雷电的危害包括哪些 雷电的产生原理

2024-09-20  来源:天气网  【字体:  

导语:相信大家都知道雷电对人类安全的威胁不容小觑,每年,全球范围内都有数百人因雷电而失去生命,根据统计数据,雷电是导致户外活动中死亡人数最多的自然灾害之一,那么大家知道雷电的危害包括哪些吗?下面就去看看雷电的产生原理吧!

雷电的危害包括哪些

雷电的危害包括哪些 雷电的产生原理

雷电

(1)直击雷带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象,称为直击雷。它的破坏力十分巨大,若不能迅速将其泄放入大地,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,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。闪电释放电荷,并在电源和数据传输线路及金属管道金属支架上感应生成过电压。雷击放电于具有避雷设施的建筑物时,雷电波沿着建筑物顶部接闪器(避雷带、避雷线、避雷网或避雷针)、引下线泄放到大地的过程中,会在引下线周围形成强大的瞬变磁场,轻则造成电子设备受到干扰,数据丢失,产生误动作或暂时瘫痪;严重时可引起元器件击穿及电路板烧毁,使整个系统陷于瘫痪。

(4)系统内部操作过电压因断路器的操作、电力重负荷以及感性负荷的投入和切除、系统短路故障等系统内部状态的变化而使系统参数发生改变,引起的电力系统内部电磁能量转化,从而产生内部过电压,即操作过电压。操作过电压的幅值虽小,但发生的概率却远远大于雷电感应过电压。实验证明,无论是感应过电压还是内部操作过电压,均为暂态过电压(或称瞬时过电压),最终以电气浪涌的方式危及电子设备,包括破坏印刷电路印制线、元件和绝缘过早老化寿命缩短、破坏数据库或使软件误操作,使一些控制元件失控。

(5)地电位反击如果雷电直接击中具有避雷装置的建筑物或设施,接地网的地电位会在数微秒之内被抬高数万或数十万伏。高度破坏性的雷电流将从各种装置的接地部分,流向供电系统或各种网络信号系统,或者击穿大地绝缘而流向另一设施的供电系统或各种网络信号系统,从而反击破坏或损害电子设备。同时,在未实行等电位连接的导线回路中,可能诱发高电位而产生火花放电的危险。

雷电的危害包括哪些 雷电的产生原理

雷电

雷电的产生原理

雷电是伴有闪电和雷鸣的一种自然现象,通常发生在‌积雨云中。根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)、地形雷电三大类。

‌雷电产生的具体条件‌

雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中。积雨云中电荷的分布较复杂,云的上部一般以正电荷为主,中部以负电荷为主。当云的上、下部之间形成电位差,达到一定程度后,就会产生放电现象,这就是我们常见的闪电。

‌雷电的具体过程‌

当雷雨云移到某处时,云的中下部是强大负电荷中心,云底相对的下垫面变成正电荷中心,在云底与地面间形成强大电场。电荷越积越多,电场越来越强,云底首先出现大气被强烈电离的一段气柱,称“梯级先导”。这种电离气柱逐级向地面延伸,每级梯级先导是直径约5米、长50米、电流约100安培的暗淡光柱,它以平均约150000米/秒的高速度一级一级地伸向地面,在离地面5~50米左右时,地面便突然向上回击,回击的通道是从地面到云底,沿着上述梯级先导开辟出的电离通道。回击以5万公里/秒的更高速度从地面驰向云底,发出光亮无比的光柱,历时40微秒,通过电流超过1万安培,这即第一次闪击。相隔几秒之后,从云中一根暗淡光柱,携带巨大电流,沿第一次闪击的路径飞驰向地面,再形成光亮无比光柱,这即第二次闪击。通常由3~4次闪击构成一次闪电过程,历时约0.25秒。

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