雷電有哪些危害?
雷電具有極大的破壞力,其破壞作用是綜合性的,它包括直擊雷的危害和感應(yīng)雷的危害。
直擊雷:是指雷電直接擊在建筑物、構(gòu)架、樹木、動植物上,因電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機械力效應(yīng)等造成建筑物等損壞以及人員傷亡。由于直擊雷的電磁場有可能使機房微電子設(shè)備遭受浪涌過電壓的危害。
感應(yīng)雷:也稱雷電感應(yīng),是在雷電過程中產(chǎn)生的強大瞬間電磁場,它可在地面金屬網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生感應(yīng)電荷(例如有線、無線通訊網(wǎng)絡(luò)、電力輸電網(wǎng)絡(luò)和其他金屬材料制成的線路系統(tǒng)),這種高強度的感應(yīng)電荷會在這些金屬網(wǎng)絡(luò)中形成強大的瞬間高壓電場,對用電設(shè)備形成高壓電弧放電,從而引起火災(zāi)、爆炸、危及人身安全或?qū)╇娤到y(tǒng)造成危害。
1.雷電的熱效應(yīng)危害
雷電在極短時間內(nèi)(50~100us),以連續(xù)的(一次閃電實際上是一系列閃光組成)、尖峰脈沖形式通過強大電流,尤其是直擊雷,它的放電電流平均2.5萬至4.5萬安培間,大雷暴時最高達20萬安培。如果直接擊在樹木、建筑物或其它設(shè)備上,將瞬間產(chǎn)生大量熱能,使植物起火、金屬熔化、當(dāng)遇到易燃易爆物質(zhì)時會引起火災(zāi)、爆炸。
2.雷電沖擊波的危害
閃電時,由于空氣受熱急劇膨脹,會產(chǎn)生“激波波前”的沖擊波,又由于雷云在迅速放電而突然收縮,電應(yīng)力突然解除,會產(chǎn)生一種次聲波,這兩種沖擊波都會引起附件建筑、人、動植物受到破壞和傷亡,就象炸彈在附近爆炸一樣。
3.雷電的電動力危害
當(dāng)兩根間距50cm平行架設(shè)的導(dǎo)線電流I1和I2都為100kA,在雷擊瞬間會受到400kg的電動力,這個力完成可將導(dǎo)線折斷。
4.雷電靜電感應(yīng)危害
當(dāng)天空有帶電雷云時,雷云下架空導(dǎo)線會由于靜電感應(yīng)作用而帶相反電荷,當(dāng)閃電發(fā)生后,由于架空導(dǎo)線與大地間的電阻較大,導(dǎo)線會積累大量電荷形成局部區(qū)域的感應(yīng)高電壓,在高壓架空線上可達300~400Kv,低壓架空線可達100kV,信號線可達40~60kV建筑物有時也會產(chǎn)生相當(dāng)高的電壓。這種過壓對接地不良的電氣系統(tǒng)有很大的破壞作用,它可在其路徑上的任何金屬間隙中產(chǎn)生電弧打火,如發(fā)生在易燃、易爆場所中會引起火災(zāi)和爆炸。
5.雷電電磁感應(yīng)危害
由于雷電流有極大的峰值和陡度,它可在附近空間形成強大的瞬變電磁場,一個5M*5M的開口金屬管,在雷電流峰值為100KA時,距離雷擊點200M也能感應(yīng)到1000V左右的高壓。零點幾毫米的氣體間隙就可能被擊破,發(fā)生有害火花,而損壞電氣系統(tǒng)中的元件。
6.雷電造成地電位劇增危害
如果系統(tǒng)中各類接地是分開設(shè)置的,那么當(dāng)雷擊時,會引起某個雷擊點附近地極電位的劇增,形成該地極與其他地極間電位差U,進而引起不同地極系統(tǒng)之間的電位不平衡,產(chǎn)生有害的過電壓,當(dāng)壓差達到一定的數(shù)值時,由地極向上形成反擊電流,會擊穿或損壞電子設(shè)備。
7.雷電反擊和引入高電位危害
閃電時,接閃裝置(包括接閃器、接地引下線和接地體)在接閃瞬間與大地間存在很高的電壓,這種高壓能引起與大地相邊的其它金屬物品的閃擊,稱雷電反擊。雷電反擊會使室內(nèi)人或物受到雷電直接傷害。
雷電引入高電位是指雷電流沿輸電線,通信電纜、接收天線等通道竄入室內(nèi),發(fā)生閃擊造成雷擊事故。