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雷电的产生和危害
早在二百多年前，美国科学家富兰克林，在雷雨天通过放风筝实验，证明了雷击是大气中
的放电现象，并建立了雷电学说。下面我们来谈谈雷电的产生和危害。
、雷电的产生 1
积雨云的上部集中
了大量的正电荷
中部聚集了大量的
负电荷
底部还分布了少量的
正电荷
雷雨云中电荷的分布
雷电:就是雷云中电荷的放电现象。
雷云的形成和发展可以分为:形成阶段、成熟阶段、消散阶段三个阶段。
a、形成阶段:是指淡积云向浓积云发展的阶段。在这个阶段一般不会产生雷电。 b、成熟阶段:是指从浓积云发展到积雨云(Cb)的阶段。这个阶段中伴有雷电活动和降水。 c、消散阶段:是指在电闪雷鸣、狂风暴雨之后，云中的能量消耗殆尽的阶段。
通常我们把雷云中的电荷分布简化成:上层带正电荷下层带负电荷。而实际上气流并不仅仅只上下移动，它的运动非常复杂，因此雷云电荷的分布也比上面讲的要复杂得多。
测试结果表明，大地被雷击时，多数(90%)闪电是负电荷从雷云向大地放电，一般能量为几十千安(kA);少数(10%)闪电是雷云上的正电荷向大地放电，一般能量为几百千安(kA)。在一块雷云发生的多次雷击中，最后一次闪电往往是雷云上的正电荷向大地放电，危害最大。
2、雷电的种类
雷电按发生的空间位置可分为云空闪、云际闪、云内闪、云地闪。其中云地闪又称落雷。
通常只有不到10%的闪电为云空闪;85%以上的闪电为云际闪和云内闪;只有大约5%的闪电为云地闪。然而云地闪的能量最大，危害也最大。
3、雷击的过程
流光放电
梯级下行先导
上行先导
回击
后续闪击
雷击，也就是云地闪或者落雷的过程可分为:先导、回击、后续闪击三个部分。
图中橙色线条为“流光放电”; 黄色线条为“梯形下行先导”; 蓝色线条为“上行先导”; 绿色线条为“回击”; 红色线条为“后续闪击”。
从这个雷击过程我们可以发现:闪电并不是直接从天上击中地面上的物体的。而是它先形成一个向下的先头部队(下行先导)来寻找地面上可以落雷的物体，然后地面上的物体被诱发形成一个向上的先头部队(上行先导)来迎接它，然后它们握手(回击)形成一个从天到地的通道，最后让雷云中的电荷跑到地上。
4、雷电的特点和危害
a、热效应:闪电可以产生瞬间6000,10000?甚至更高的高温，可以使体积较小的金属熔化，可以使地面上的可燃物燃烧导致火灾，超过50%的森林草原火灾是雷电造成的。
b、机械力效应:当雷电击中物体时，由于物体中的水分、气体和物体本身受热急剧膨胀，产生机械力作用，形成爆炸。
c、电动力效应:当雷电击中拐弯的金属导体或金属构件时(如门窗、玻璃幕墙等)，在拐弯部分将受到巨大电动力作用使它们折断，并且它们之间的夹角越小，受到的电动力越大。
d、冲击波效应:由于雷击时空气急剧膨胀，其附近的空气被压缩，形成“激波”，“激波波前”到达的地方，空气的密度、压力和温度都会突然增加。当雷电冲击波能量为70百帕，就是雷电在50m范围内发生时，可以震碎玻璃;若离建筑5m为380百帕时，可推倒20cm厚的砖墙。
e、静电感应:由于雷云的作用，使附近的导体上感应出与雷云符号相反的电荷，雷云主放电时，先导通道中的电荷迅速中和。其它导体上的感应电荷由于失去了电场的约束得到释放，如没有被中和或不就近泄入地中就会产生很高的电位。
主放电通道
雷云下的静电感应
在高压架空线路可达300-400kV，一般低压架空线路可达100kV，电信线路可达40-60kV，这些过电压会使设备损坏，甚至着火。同样建筑物也可以产生相当高的有危险的过电压，危及建筑物内的人。
、电磁感应: 由于雷电流的迅速变化，在它的周围有强大的瞬变的电磁场，处在这个电f
磁场中的导体就会感应出较大的电动势。如果在附近存在闭合的电路，电路上的感生电动势会使开口处放电，产生火花，使附近的可燃物燃烧，引发火灾。
1989年8月12日的黄岛油库大火就是这个原因引起的。1985年7月26日，上海北蔡仓库，因棉花包捆扎的铁丝断开，打雷时产生火花引起一场大火。
g、雷电反击或闪络:是指防雷装置如引下线对设备、对人、对物等闪络放电，我们都知道雷雨时不能躲在树下避雨，就是为了避免反击。还有一种是地电位反击，两个地网之间，由于没有离开足够的安全距离，其中一个地网接受了雷电流，产生高电位，向没有接受雷击的地网产生反击，使得该接地系统上带有危险的电压。
5、雷电灾害的评估
在气象学中，常用雷暴日数、年平均雷暴日数、年平均地面落雷密度，来表征某个地方雷电活动的频繁程度和强度。此外，也使用年雷闪频数来评价雷电活动,它是指1000平方公里范围内一年共发生雷闪击的次数。
我国一般按年平均雷暴日数将一个地区的雷电活动区分为少雷区(小于15天)、中雷区(15,40天)、多雷区(41,90天)、强雷区(大于90天)。 我国的雷电活动，夏季最活跃，冬季最少。全球分布是赤道附近最活跃，随纬度升高而减少，极地最少。
按照建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故后的可能性和后果，我们把建筑物分为三类:第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物、第三类防雷建筑物。也就是说:我们是按照建筑物遭受雷击后的危险程度和损失来给建筑物做防雷分类的。
对于建筑物内的设备，我们按照防雷装置的拦截效率可将其分为四个等级:A级(大于98%);B级(90%,98%);C级(80%,90%);D级(80%以下)。
A级是表示:所安装的防雷装置可将大于98%的入侵过电压拦截，其防雷效果为:仅仅缩短设备的使用寿命;
B级是表示:所安装的防雷装置可将90%,98%的入侵过电压拦截，其防雷效果为:有可能使设备误动作但不会损坏设备;
C级是表示:所安装的防雷装置可将80%,90%的入侵过电压拦截，其防雷效果为:有可能损坏设备软性接口，使设备存储的数据丢失，但不损坏设备的硬件电路; D级是表示:所安装的防雷装置可将差不多80%的入侵过电压拦截，其防雷效果为:有可能损坏设备的硬件接口，使设备无法正常工作，但不损坏设备的全部硬件。
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