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科 学技术 CONSTRUCTION 探讨雷电成因以及对弱电设备影响 吴一飞 鹤山市气象局 摘 要：随着科技的不断发展，大量电子设备在电力系统中得到广泛应用。各种信息系统中使用的弱电设备经常遭受到直击雷、感应雷以 及雷电瞬间过电压、过电流的侵袭和危害。本文首先对雷电的形成和特点进行了简要介绍，进而重点研究雷电对弱电设备的影响。 关键词：感应雷防雷保护影响 雷电造成的危害无孔不入，尤其是对电子信息系统等弱电设备 用，它们之间的夹角越小，受到的电动力越大。当拐角的夹角为锐角 的危害是极大的。因为一些电子设备 作电压只有几伏， 递信息的 时受到的作用力最大，钝角最小。所以接闪器及其引下线不应出现锐 电流也非常小，对外界的干扰及其敏感。而雷电的电压可高达数十万 角的拐弯，在不得已采用直角拐弯时应加强构件强度。 伏，瞬间电流可高达数十万安，所以具有极大的破坏性。有效地防止 2. 效应的破坏作用。如果雷电击在电弱电设备上，由于雷电流很 雷电对电子信息系统等弱电设备所产生的危害，是保证变电站安全、 大，通过的时间极短，被击得物体瞬间产生巨大 量，又来不及散发，将 稳定运行的重要前提。因此，我们对雷电的形成和对雷电过电压的危 产生巨大的爆炸力。当雷电流通过金属体时，如果金属体的截面积不够 害进行深入研究是很有必要。 大时，甚至可使其熔化。因为通道的温度可高达6000°C~10000°C,甚 一、雷电的形成分析 至更高。因此在雷电流通道上遇到易燃物质，可能引起火灾。 地球上空有一层电离层，它是由正电粒子组成的，该电离层起着 3.雷电流冲击波的破坏作用。雷电通道的温度高达几千度至几 防止 阳和宇宙空间各种有杀害生命作用的射线进入地面。由于雷 万度，空气受 急剧膨胀，并以超声速度向四周扩散，其外围附近的 电不断补充电离层放电失去的电荷，保持电离层总电荷量大体平衡， 空气被强烈压缩，形成“激波”。被压缩空气层的外界称为“激波波 使这层生命的保护屏障得以保存，使地球上的生命不致被宇宙射线 前”。“激波波前”到达的地方，空气的密度力和温度都会突然增加。 灭绝。因此，可以说是雷电促使地球成为文明的星球。由于雷击会给 “激波波前”过去后，该区压力下降，直到低于大气压力。这种“激波” 人类带来灾害，所以人类很早就与雷害进行斗争了。 在空气中 播，会使其附近的电力线路、电气设备受到破坏。 不管是直击雷还是感应雷，都与带电的云层分不开。带电的云层 （二）感应雷的影响。感应雷对弱电设备的影响主要是指在雷云 称为雷云。有关雷云的假说很多，但至今尚未有一种被公认为无懈可 之间放电或雷云对地之间放电时，在附近的户外 输信号线路、埋地 击的完整学说，这里介绍其中被认为比较完整并经常被推荐的假说。 电缆线路、设备连接线上产生电磁感应并侵入设备，使串联在线路之 科学 作者的测试结果表明，大地被雷击时，多数是负电荷从雷云向 间或线路末端的电子设备受到损坏。感应雷虽不如直击雷猛烈，但其 大地放电，少数是雷云上的正电荷向大地放电。在一块雷云发生的多 发生的概率比直击雷高得多。当雷云层与层之间以及雷云与大地之 次雷击中，最后一次雷击往往是雷云上的正电荷向大地放电。从观测 间放电时，在放电通道周围产生的电磁感应、雷电电磁脉冲的辐射以 证明，发生正电荷向大地放电的雷击显得特别猛烈。 及雷云电场的静电感应，使建筑物上的金属部件、管道、钢筋和由室 雷电的成因是摩擦生电及云块切割磁力线，把不同电荷进一步 外进入室内的电源线、信号 输线、天线馈线等感应出雷电高电压， 分离。由此可见，雷电的主要能源来自于大气的运动。没有这些运动， 并通过这些线路以及进入室内的管道