雷电现象的产生、危害及防护

(一)雷电的分类及产生

一般来讲，带电的云称为雷云，雷云之间或雷云对地之间迅猛放电即为雷电现象，也称雷击。这种迅猛的放电过程产生强烈的闪光并伴随巨大的声音。从电学的角度来讲，雷云放电就会产生雷电流，这种雷电流除具有电流的一般特性外还有发生时间短（微秒级）幅值高（几百KA）的特点，由此可见雷电流的瞬间功率是巨大的。正因为雷电流的特殊性，使得雷电有其特殊的破坏力。

    按照现代雷电理论雷击分为直接雷击、感应雷击：

a．直接雷击：

    雷云之间或雷云对地面某一点(包括建筑物、构架、树木、动植物等)的迅猛放电现象称之为直接雷击（见直接雷击示意图）。这种雷击的破坏力主要表现在：雷电流热效应的破坏作用、雷电流冲击波的破坏作用、雷电流电动力效应的破坏作用。

b．感应雷击：

雷云放电时，在附近导体上(包括架空电缆、埋地电缆、钢轨、水管等)产生的静电感应和电磁感应等现象称之为感应雷击(见感应雷击示意图)。这种雷击的破坏力主要表现在：静电感应的破坏作用、电磁感应的破坏作用、地电位反击的破坏作用。

(二)雷电危害

强大的雷电造成建筑物损坏，人畜伤亡的事故是比较普遍的。但是随着电子技术快速发展，集成电路对电压和电流脉冲的敏感程度越来越高，计算机网络的广泛建立，雷害问题变得日益突出。除直接雷击影响外，雷电引起的冲击过电压和电流成为造成电子设备损坏和工作中断的新的主要因素之一。特别是最近两年，全球气候不稳定，雷电灾害较以往频繁，更换或维修因雷灾损坏的设备的费用大大增加。更多的雷灾损失表明，70％以上是感应雷击造成的。因此，对雷击的防护，尤其是感应雷击的防护，已经成为邮电、电力、铁路、银行(计算机网络)等行业重点关注和防范的课题。据统计损坏微电子设备的雷电主要是感应雷电，这种雷电主要是通过电源线和信号线传过来的。从经济角度来讲，每年雷击造成直接经济损失就有几十亿，有时更多，由此而引发的间接经济损失就更为严重。

(三)雷电的防护

威迈提示一个完整的防雷系统包括两个方面：直接雷击的防护和感应雷击的防护。缺少任何一方面都是不完整的、有缺陷的和有潜在危险的。

l、直接雷击的防护措施：

  防护原理：是用接闪器将雷电经引下线泄入大地。

  防护装置：主要包括接闪器、引下导体、地网三大部分。

  ·接闪器通常用避雷针、避雷带、避雷网等。

  ·引下导体用一定截面积的钢筋或钢管。

  ·地网是指埋在地下用来泄放雷电的金属件，对地阻有一定的要求。

    直击雷的防护可以采用威迈传统避雷针，避雷带应均匀分布在建筑物的四周并与建筑物的框架结构及金属管等相连，计算机的地网地阻不大于4Ω。

2、感应雷击的防护措施：

防护原理：在有可能引入感应雷电的地方安装防雷器或对可能感应到雷电的导体加以屏蔽以及合理布线、等电位连接等措施。

    防护措施：

  ·安装有效的威迈防雷器(包括电源防雷器(三相和单相两种)和信号避雷器)。

  ·电缆线路的合理布放、附加屏蔽等也是一种有效的保护措施。

  ·设备的等电位连接，有效的防止由电位差的产生而造成的危害。

工业控制系统防雷系统示意图