雷电的形成
雷电是大气中放电现象,多形成在积雨云中。积雨云随着温度和气流的变化会不停地运动、摩擦,就形成了带电荷的云层。某些云层带有正电荷,另一些云层带有负电荷。由于静电感应,会使本来不带电的地面凸出物感应出电荷。随着电荷的积累,雷云的电压逐渐升高。当不同电荷的雷云与大地凸出物接近到一定距离时,空气被击穿,同时发生剧烈放电。由于放电时的温度非常高,空气急剧膨胀并发出爆炸声。
雷电的形成与气象条件及地形有关,温度高、湿度大的季节以及地面的突出部分,较容易形成雷电。所以在夏季突出的高大建筑、树木、山顶容易遭受雷击,就是这个道理。
雷电的分类
雷电分为三种,分别为直击雷、感应雷、球形雷。
直击雷就是雷电对地面凸出物发生剧烈放电的现象;感应雷是指雷电时周围空气剧烈的磁场和电场变化,从而在金属物体上感应出电压;球形雷又称“滚地雷”,它是一团电电荷的气体,随风或地面滚动。
雷电的危害
雷击为何会产生这么大的危害呢?因为雷电速度很快、电流变化剧烈。雷电的放电时间约为0.00015至0.0001秒,雷电流的最大值可达200至300千安,雷云一次放电所消耗的电能平均约为3000度,所以在雷击的时候(即雷电流最大的那一瞬间)会引起热的、机械的、电磁的作用,因此会造成人畜伤亡,建筑物地面设备、树木等火灾或者严重破坏。
如果雷电直接击在建筑或其他物体上,以致形成热效应,使通过雷电流的物体燃烧,或由于雷电流通过物体时产生电动力作用,使物体内水分突然的蒸发,造成体内压力剧增而发生的劈裂现象,而我们所说的雷击木就是这么造成的。
雷电预防
1. 对于直击雷,一般采用突出建筑物一般采用“避雷针”,架空线路一般采用“接闪线”等措施。
避雷针如上图所示。避雷针一头指向天空,另外一头和大地紧密相连;当雷电对建筑物放电时,避雷针可以把雷电引向大地,从而避免雷电对建筑物的袭击。
接闪线如上图所示(铁塔最上面那一条就是接闪线)。当雷电对架空放电时,由于接闪线和大地相连,所以它可以把闪电引向大地,从而雷电入侵电力线路。
2. 对于感应雷,一般采用等电位或者浪涌保护器。如下所示:
浪涌保护器接线如下所示
浪涌保护器正常时是并联在线路中,下端接地。线路正常时,浪涌保护器进线和出线是不通的。一旦线路电压瞬间过高、或者电流瞬间过大,浪涌保护器瞬间导通,把大电流或、高电压导入大地,从而保护用电设备免受损坏。当电压正常时,浪涌保护器又恢复到起始状态。
3. 对于球形雷,没什么特别办法,打雷时紧闭门窗,防止球形雷侵入。
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