[转载]关于雷电防御

原文地址：关于雷电防御作者：凌枫

最近一直在着手建设AIS基站，基站必须要架设天线，天线总高达到了23米，这时候就要考虑避雷作用，要不然以后真的出了问题，那责任就大了。。。欲速则不达。在网上搜集了一些雷电的相关科普知识，也给自己做点积累吧。

1、为什么联合国将雷电列为最严重的自然灾害之一？
　　雷电是自然界中最常见的气象现象之一，地球上每天发生约800万次闪电。由于雷电释放的能量巨大，常常造成触目惊心的危害。全世界每年因雷击造成的损失在数十亿美元以上，并呈逐年上升之势。我国就因雷击每年伤亡万余多人，因建筑物防雷不完善造成办公、通信设备、计算机系统遭雷击损失数以亿计。所以联合国将雷电列为十种最严重的自然灾害之一。

2、雷电的破坏力为什么非常巨大？
　　一次雷电释放的能量十分巨大，它产生的强大电流可达数万安培，灼热的高温可达6千到2万度，再加上猛烈的冲击波、剧变的静电场和强烈的电磁辐射往往造成非常巨大的破坏力。

3、闪电、雷声从何而来？
　　云与云之间或云与地面之间发生雷击时，强大的电流把闪电通道内的空气加热到6千至2万度，空气急骤膨胀，发出耀眼的光亮（闪电），同时发出巨大的空气爆裂声响（雷声）。

4、怎样判断雷电离你有多远？
　　由于闪电和雷声是同时发生的，闪电（光）的传播速度是每秒30万公里，而雷声的速度是每秒340米，所以看到闪电到听到雷声的时间间隔乘以340米就是雷电离你的大概距离。

5、雷击何处有规律？
　　因为雷电流和其它电流一样，只是选取最易导电的路线走。所以凡是空气中导电微粒多的，地面有高耸物的，地面或地下电阻较小的地带，都是容易落雷区。建筑物的顶端或棱角处电场强度最大，附近气体离子增多，很容易遭受雷击；若有金属物体和管线，那更是雷电的最好通路。

6、遭受雷击是“报应”吗？
　　雷击是雷电放电的自然现象，完全不是宗教中所说的“报应”。其实，宗教中很多神圣的场所就曾遭受过雷击。佛教最神圣的布达拉宫在公元八世纪因雷击起火，一千多座房舍被烧毁。中世纪的欧洲，雷电被说成是“神的震怒”，认为只有作祈祷的教堂才能避免雷击。1784年曾作统计，33年内就有386个教堂的尖顶遭雷击，103名司钟员遭雷击丧生。更有甚者，因相信教堂受上帝的保护，威尼斯城竟把成百吨的炸药贮放在教堂里，结果遭受雷击并引爆炸药，全城的大部分被炸毁，三千多人丧生。直到富兰克林发明了避雷针并被普遍采用，雷击才得到了有效的遏制。

7、“避雷针”是怎样避雷的？
　　认为避雷针靠尖端放电来消除雷电是一种误解。避雷针实际是通过接闪器将可达数十万安培的雷电流引来，通过引下线送到接地体，向大地泄放。是通过自身引雷入地使被保护物免遭雷击的。
　　完整的避雷针包括接闪器、引下线和接地体三部分。根据接闪器形式不同，有避雷针、避雷带、避雷线、避雷网之分。实际使用哪一种，因环境而异。

8、“ 避雷针”的保护范围有多大？
　　避雷针的保护范围是有限度的，在防雷科学上用滚球法来确定。有人认为，附近有高大的建筑物或者有高耸的铁塔，它们都装有避雷针或避雷带，我们就自然地受到保护。这种认识是不对的。按建筑物防雷的较低要求（三类防雷），高达60米以上的避雷针在地面上的最大保护范围也就是60米。

9、避雷针越高保护范围越大吗？
　　在一定范围内，随着避雷针的增高，其保护范围也随之扩大；但在达到一定高度以后，其保护范围就不再扩大了。对于三类防雷要求而言，当避雷针高于60米以后，保护的范围就不会再扩大了；对于二类防雷要求而言，当避雷针高于45米以后，保护的范围就不会再扩大了；对于一类防雷要求而言，当避雷针高于30米以后，保护的范围就不会再扩大了。

10、雷击有哪些主要形式？
　　主要有直击雷和由雷电电磁脉冲引起的感应雷击、雷电波入侵和地电位反击等形式。避雷针主要是直击雷防护装置，它防不了直击雷以外的雷击，而直击雷以外的雷击所占的比例越来越大，已达到80%以上。

11、什么叫直击雷？
　　雷电直接击中各类物体，强大的雷电流引起的热效应和带来的冲击波而造成的雷击叫直击雷。

12、什么叫感应雷？
　　急剧变化的雷电电场，因电磁感应在附近导体上产生高电压或大电流而引发的雷击叫感应雷。它可以在几公里范围的三维空间内损坏设备、或产生火花（在危险环境就意味着燃烧和爆炸，黄岛油库大火就是感应雷击引起的）或“指挥”设备乱动作（美国的火箭发射就曾因此自行升空而去）。

13、什么叫雷电波入侵？
　　雷击发生时，雷电直接击中架空或埋地较浅的金属管道、线缆，产生强大的雷电波，雷电波若沿着这些管线侵入室内，将直接进入设备造成雷击灾害。

14、什么叫地电位反击？
　　直击雷防护装置（避雷针）在引导强大的雷电流流入大地时，在它的引下线、接地体以及与它们相连接的金属导体上产生非常高的瞬时电压，对周围与他们靠得近却又没与它们连接的金属物体、设备、线路、人体之间产生巨大的电位差，这个电位差引起的电击就是地电位反击。这种反击不仅足以损坏电器和设备，也可能造成人身伤害或火灾爆炸事故。

15、如何防御直击雷？
　　避雷针、避雷带、避雷网、避雷线是防御防雷的主要措施，也是防御其它形式雷击的基础。如果没有避雷针、避雷带和避雷网，建筑物的许多部位将直接处于直击雷的威胁之下，一旦雷击，雷电将因无处泄放，到处乱窜，后果不堪设想。

16、如何防御感应雷？
　　感应雷击看起来很神秘，似乎无孔不入，阻止它的有效手段就是屏蔽。比如将建筑物墙体中的钢筋以及金属门窗，通通连起来，形成“法拉第笼”，达到一定的网格距就可以将雷电感应挡在“笼”之外了。这也是为什么防雷工程要和主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用的重要原因。主体工程建成了，再做这些工作就难了。

17、如何防御雷电波入侵？
　　雷电波是沿着进户的金属管线被引入的，对于金属管道，只要在进楼处就开始接地，将雷电波送入大地就行了。而对于传输电源、传送信号的线缆，就相对麻烦一些。解决的办法是在进户的各种线缆上加装相应的避雷器。这些不同的避雷器是高科技产品，它可以在纳秒级时间（十亿分之一秒为一纳秒）内作出反应，将雷电波带来的雷电流送入大地，从而不影响设备的正常工作。

18、如何防御地电位反击？
　　最有效的办法是做等电位连接。将房屋的钢筋、门窗的金属部分、金属管道、设备的金属外壳和所有平时不带电的金属物体，通通就近接到同一接地装置上，使它们成为等电位体。雷电流来时，即使有高电压，大家都高，互相之间没有电位差，就像鸟站在高压线上一样，不会触电。

19、怎么评价防雷接地的重要性？
　　防雷接地十分重要，它是一切防雷工作的基础，不论哪种防雷措施都必须通过良好的接地使雷电流顺利地向大地泄放。当然，接地必须科学、符合规范要求，否则防雷也会弄巧成拙。

20、国家有哪些防雷政策？
　　国务院设置了建设工程防雷装置设计审核和竣工验收两个审批事项，建设工程开工前，必须由当地县级以上气象主管机构对其防雷装置进行设计审核；建设工程完工后，必须由当地县级以上气象主管机构对其防雷装置进行竣工验收。
防雷装置应当每年检测一次，其中易燃易爆场所的防雷装置应当每半年检测一次。
国家还就从事防雷检测、防雷工程的单位和个人资质和资格管理作出的严格的规定。

21、怎样在雷电发生时注意您的安全？
　　此时如果您在街上或在家
(1)尽快进入有完好避雷装置的建筑物内，关闭门窗，切不可停留在建筑物的顶面上。
(2)不倚靠建筑物的外墙、柱，不靠近更不触摸金属水管或金属门窗或其它带电设备。
(3)尽量不要看电视、打电话，也不要用其它电器，最好拔掉电源和信号插头。
(4)不要在家洗淋浴，特别是太阳能热水器装在屋顶，又处在直击雷保护范围之外的更要特别注意。
　　此时如果你在旅行途中或在野外劳作
(1)坐在汽车内或火车厢里是安全的，千万不要在雷电发生时下车，那是十分危险的。
(2)雷雨前应尽快离开水面，离开水陆交界处，离开山顶、高地，这些都是容易遭受雷击的地方。
(3)在旷野尽量不要使自己成为周围的突出物，不打带金属把的雨伞、扛金属物的器具。
(4)不要进没有防雷措施的孤立棚舍或岗亭躲雨。
(5)离开大树或电线杆三米。
(6)一时无处躲避时，应尽快找一处比较低洼又不积水的地方，垫高脚下，铺上塑料布，披上雨披，双脚并拢，减小跨步距离，尽量下蹲，降低高度；外出旅行、劳作，多带几块塑料布是有好处的。
(7)不要在外开摩托、骑自行车。
(8)不要使用移动电话。
(9)千万注意不要处理开口容器盛载的易燃易爆物品。

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