浅谈雷电的自然灾害及预防措施
中图分类号：P429 文献标识码：B 文章编号：1008-925X(2011)09-0074-02
作者简介：邱明江（19６３-），男， 汉族，大学本科，工程师，主要从事气象及自然灾害预防管理工作。
摘要：本文介绍了雷电的形成过程、雷电灾害的种粪及对人们生活、工作的危害，闸述雷电自然灾害对社会危害的重要性，介绍人们生活如何预防雷电自然灾害的方法与建筑、设施的防雷措施，提出了对防雷装置的安全措施。
关键词：生活安全 雷电危害 防雷措施探讨
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1005-0515(2011)08-0001-03
前言：雷电，是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的自然现象。雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。全世界平均每分钟发生雷暴二千次，每年因雷击造成的人员伤亡超过一万人，导致火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故频繁发生，每年因雷击造成的直接经济损失达20亿美元以上。
我国是雷电高发的国家之一，每年遭受雷电都会生成人员的伤亡和经济损失。雷电的发生有明显的季节性，一年四季均有发生，但多出现在夏季。在这电闪雷鸣的季节里，人们在感觉“天威难测”的同时，更加关注雷电危害与防护。 我们通常所谓雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之问迅猛的放电。这种迅猛的放电过程产生强烈的闪电并伴随巨大的声音。虽然放电作用时间短，但放电时产生数万伏至数十万伏冲击电压，放电电流可达几十到几十万安培，电弧温度也可达几千度以上，对地面上的建筑物和人、畜没有很大影响。然而，云层对大地的放电，则对建筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大。这也是我们研究的主要对象。对建筑群中高耸的建筑物及尖形物、空旷区内孤立物体以及特别潮湿的建筑物、屋顶内金属结构的建筑物及露天放置的金属设备等有很大威胁，可能引起倒塌，起火等事故。特别是煤矿企业、油气生产地区，皖北地区年雷暴日常达40多天，频繁的雷击会造成生命和财产的巨大损失。近几年，皖北煤矿因雷击，都造成停电，办公自动化以及生产通讯，监控等系统也因雷电感应而击穿，雷电灾害已经严重影响安全生产。因此我们要做好防雷措施。
1 雷电灾害的大约分类及危害
1.1 直击雷：由高空云层直接对地面的建筑物、避雷针、输电线路、树木、人体放电。产生的放电电流最大可达几百万安培，雷电流高压技应会产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压（２０１１年８月１７日凌晨１－３时淮北市中部百善区域闪电达３８０多次）。如此巨大的电压瞬间冲击电气设备。足以击穿绝缘使设备发生短路，可以造成建筑物的直接损坏。引发火灾和人员伤亡。
1.2 雷电感应：在遭到直击雷时，强大的雷电流在通过避雷针引线对地放电时会在导体周围产生高压感应电动势，产生强大的交变电磁场，这种感应电动势会使与其平行或交叉的供电线路、通讯线路及其它线路产生出上万伏的高压电势，破坏供电系统，击穿电脑设备和其他通信设备的电子器件，使设备损坏，甚至引起火灾。
1.3 飘雷：直击雷发生后有时会有红色或兰色火球出现。在空中随风飘移．再次遇到物体和人蓄时放电．对建筑、设备人蓄形成危害。
1.4 滚雷：雷电对大地放电时没有一次放完，产生带电火球接地面滚动直到电能释放完为止。同样会对建筑、人畜构成危害。
1.5 雷电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流，并产生大量热能。在雷击点的热量会很高。可导致金属熔化。引发火灾和爆炸。
1.6 雷电流机械效应主要表现为雷击物体发生爆炸、扭曲、崩溃撕裂等现象导致财产损失和人员伤亡。
1.7 雷电波的侵入和防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用也会引起配电装置或电气线路断路而燃烧导致火灾。
2 常用防雷设备与措施
针对直击雷、雷电波侵入，雷电感应三种雷电危害，采用不同的防雷设备和措施。其中常用防雷设备有接闪器，是专用于接受直接雷击的金属物体，通过引下线和接地装置将雷电流引入大地，而起到防雷保护作用。根据接闪器金属物体加工形式不同，接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷网。另一种防雷设备是避雷器，主要防止雷电波侵入和雷电感应。以保护电器设备。避雷器应与被保护设备并联，并安装在被保护设备电源一侧，遇雷电波侵入和雷电感应时，避雷器导通将过电压泄放大地，从而保护用电设备。
3 市民生活中雷电危害的防范
3.1为了避免或减少雷击事故的发生，保证人畜及建筑物的安全，对建筑物而言，首先把好建筑设计第一关，按建筑物的功能综合考虑防雷避雷设施，特别要考虑清理到室外附加在屋顶上的霓虹灯、广告牌、金属旗杆、微波塔及共用天线等潜在的不安全因素；其次把好施工质量检查监督及竣工验收关，严格按照国家规定的标准验收建筑物的避雷设施。对共用天线、居民住宅楼的总电源、电子计算机网络用户以及架空电话线用户等应加装专用避雷器，并在每年雷雨季节到来之前，对这些避雷装置进行一次安全性能检测维修，并取得防雷装置检测合格证。
3.2 对于个人和家庭而言，首先要多了解防雷知识，增强防雷意识，积极采取预防措施，避免雷电击伤人。人们已步入信息化、自动化时代，但就目前的科学水平，对雷电的危害，仅停留在预测预报阶段，还不能达到消除或利用雷电程度，因此在雷雨季节，防止雷电危害，注意在雷电时工作生活的某些禁忌，对减少雷电所造成的损失将大为有益，主要有以下几个方面：
3.2．1出行:雷雨时出行在外，避雨时不要靠近孤立的建筑物或构筑物，如高楼、电杆、烟囱、屋檐，因为这些地方由于特别高而尖，容易与带电荷的雷云之间形击穿放电效应，遭受雷击。行人在雷雨时也不能站在空旷的高地上，或大树下躲雨。城市居民外出候车适逢雷雨时。应尽量在公交站台候车，因为一般公交站台是钢结构站台或钢筋混凝土结构站台，建造时已考虑等电位连接并设有接地装置，在此候车是安全的。
3.2．2 居家:现在新建的商住楼或住宅小区已很注意防雷接地均压环等施工质量。国家也对此项要求作为强制性质量标准。雷电交加之时，人在室内是安全的。但一些陈旧住宅则有可能防雷接地系统受到损坏安全性差些，应在雷雨季节前测试检修，居住才安全。同时要注意雷雨天尽量关闭窗户，不要把头手伸出窗外或接触户外金属架、晾衣铁丝，以防引雷入室。
3.2．3看电视:雷雨天看电视(即使是有线电视)极有可能损坏电视机。雷电产生的电磁波，会沿电源线进入电视机，空间强大的电磁场形成的感应电压的脉冲作用有可能损坏电视机元器件，其破坏作用依靠避雷器或避雷网是不能抗御的，建议雷雨时不看电视，并拔掉电源插头和有线电视插头。以保证电视机不被损坏。
3.2．4上网:与雷雨天看电视的情况类似。在雷雨天上网极易造成电脑硬件损坏和通讯故障。即使电脑有良好的屏蔽和接地，雷电也可能沿网络信号侵入电脑内部，破坏其芯片和接口。因此建议雷雨天不上网，拔掉电脑电源插头及网线接口插头。让电脑与电源和网络信号线彻底断开。
3.2．5洗澡:现在不少居民都在屋面安装了太阳能热水器，雷雨天能否用太阳能热水器洗澡，那要看具体情况，如果该建筑屋顶接闪器防雷接地装置质量达标，接地电阻小于规定值（一般１欧)，同时太阳能热水器的水箱和真空管支架在接闪器保护范围内，加之太阳能自身的接地系统安装可靠。满足这些条件，雷雨天洗澡是安全的。否则相当危险。检测判断防雷接地系统可靠性是一件专业性很强的工作，普通居民则无法判断防雷接地系统可靠性，建议雷雨天不使用太阳能热水器为好。
3.2．6开车外出:雷雨天开车外出，在车里要比露天安全，因为车壳是一个封闭金属空间，相当于一个等电位连接系统，所以在车内应是安全的。但雷雨时段开车收听无线电广播，则容易导致接听设备损坏。
4 高大建筑物防雷装置及预防措施
4.１直击雷防护:防雷装置由接闪器、引下线和接地体三部分组成，其作用是将雷电流引入大地，防止直接雷击建筑物。保证人身及建(构)筑物安全。
接闪器包括避雷针、避雷线、避雷网、避雷带等是直接接受雷击的金属部分。避雷针一般设在高层建筑物的顶端和烟窗上．保护建筑物免受直接雷击；避雷线常用来架设在高压架空输电线路上，以保护架空线路免受直接雷击，也可用来保护较长的单层建(构)筑物。避雷网和避雷带普遍用来保护高大建筑物免受直接雷击和感应雷。
引下线是避雷保护装置的中段部分。上连接闪器下接接地装置。并经最短线路接地。每座建筑物的引下线一般不少于两根。为了减少引入下线的电感量，引下线应沿最短接地路径敷设。对于建筑艺术要求较高的建筑物，引下线可采用暗敷设，但截面要加大。由于建筑物的造型不同，不能做直线引下时，应注意弯曲开口处两点间的直线距离不得等于或小于弯曲部分线段的实际长度的0．1倍，一般弯曲处不用锐角尽量避免用直角。引下线应装在人员不易碰到的隐蔽地点，以防接触电压的危害。
4.２配电设施及信息系统防护:按智能建筑物要求分等级安装避雷器（ＳＰＤ）。
5 结束语
以上是本人在实践工作中对指导我市防雷灾害的一些的体会，我们只有在生活、生产实践中不断分析、研究雷电自然灾害的特点，电流产生的原因，正确掌握避雷、防雷减灾的知识，采取积极有效的办法和措施，才能彻底预防雷电给人们带来的灾难，促进和谐社会的发展。
参考文献
［1］ 张晓丽，浅谈自然灾害的防范意识和能力培养，《今日科苑》2010、3
［2］ 王建设，浅谈雷电监测及其预防《中国科技纵横》 2011、3