防雷理论基础(马).ppt

内容简介 一、序言 二、雷电的形成机理 三、闪电的分类 四、雷电活动和雷电流特征参数 五、雷电的危害 六、雷电的综合防护措施 一、序 言 雷电是大气中发生的迅猛放电现象。 世界各地每秒钟约有600次闪电正在发生，其中有100次袭击地球。 雷电产生的高温、猛烈的冲击波以及强烈的电磁辐射等物理效应，使其能在瞬间产生巨大的破坏作用，常常会造成人员伤亡，击毁建筑物、损坏电子电器设备、引起森林火灾，造成汽油、烟花爆竹等易燃易爆物品的燃烧爆炸，危害人民财产和人身安全，对飞机、火箭等航天器也威胁很大。 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，也被称为“电子时代的一大公害”。 1990～2000年“联合国国际减灾十年“公布的最严重的十种自然灾害 一、序言 我国地处温带和亚热带地区，雷暴活动十分频繁，全国有21个省会城市的年最多雷暴是均在50天以上，最多的达到了134天。 我国每年因雷击造成人员伤亡为1000-2000人，财产损失为70-100亿元。 信息技术的广泛普及，而其设备本身对雷电电磁脉冲特别敏感，因此，雷电对现代社会高度依赖的计算机网络等电子系统潜伏着严重的不安全性。 雷电构成灾害的范围随社会经济的发展呈扩大趋势且日益严重。 1997年—2006年全国雷灾统计 全国雷暴日数分布情况 云南省雷电的活动情况 云南省每年发生雷电灾害300起以上 2001—2007年云南省雷击灾害统计： 人员死亡 人员受伤 牲畜伤亡 房屋受损 设备损坏 经济损失 （人） （人） （头、只） （间） （台） （万元） 532 707 650 338 16106 75896 年均76 101 100 48 2300 10842 二、雷电的形成机理 1、云雾和雷雨云的起电学说 云内起电机制（云如何带电）是弄清础雷电如 何产生的重要科学课题，得到了众多大气物理学家 的关注，先后提出几十种云内起电机制的理论，但 任何一种理论都不能完善地解释所有云荷电的实际 观测结果。 把这些理论概括起来可以分成两类： 一是云雾粒子起电； 二是雷雨云起电。 二、雷电的形成机理 2、积雨云的起电机制 雷电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带电的云层与大地之间迅猛的放电。这种迅猛的放电过程中产生的强光就是闪电，伴随的巨大轰鸣声就是打雷。 雷电与带电的云层存在分不开，与闪电有关的云有多种，例如层积云、雨层云、积云、积雨云等，但最重要的是雷雨云,于是人们通常把发生闪电的云称为积雨云(也叫雷雨云)。 二、雷电的形成机理 3、积雨云的电结构 典型雷雨云中的电荷分布 二、雷电的形成机理 4、雷击过程 当天空中有雷雨云的时候，因雷雨云带有大量的电荷，由于静电感应的作用，雷雨云下方的地面和地面上的物体都带上了与雷雨云相反的电荷，当雷雨云与地面之间的电场强度达到一定的时候，雷雨云与地面上突出的物体之间就会出现放电,即雷电现象。 二、雷电的形成机理 (1)闪电的初始击穿过程： 在有积雨云存在的大气中，积雨云的下部有一负电荷中心与其底部的正电荷中心附近局部地区的大气电场达到3000V/cm左右时，则负、正电荷之间的云雾大气会被击穿，负电荷向下中和掉正电荷，这时从云层下部到云底部全部为负电荷区。 二、雷电的形成机理 (2)先导注流： 随着大气电场的进一步加强，进入起始击穿的后期，电子与空气的分子发生碰撞，形成天空中带电的雷雨云的云粒或水成物）向地面延伸，在雷雨云下形成从云层向下的流光，表现为一条暗淡的光柱，即先导注流，也叫注流先导。 二、雷电的形成机理 (3)梯(级)式先导： 先导注流开始产生时，是不连续的，表现为一个一个的脉冲相继向前发展，其平均速度也约为105-106m/s，各脉冲间隔约为30-90?s，先导注流继续向地面发展，呈现为一条暗淡的光柱像梯级一样逐级伸向地面，称之为梯级式先导。 二、雷电的形成机理 (4)连接先导： 当具有负电位的梯式先导到达地面附近，离地约5-50m时，可形成很强的地面大气电场，使地面的正电荷向上运动，并产生从地面向上发展的正流光，这就是连接先导。连接先导大多发生与地面凸起物处。 (5)回击： 当梯级先导与连接先导会合，形成一股明亮的光柱，沿着梯式先导所形成的电离通道由地面高速冲向云中，这称为回击。 二、雷电的形成机理 （6）雷击： 分枝状的放电主通道到达地面，或与大地放电迎面会合以后，就形成云层到地面的全程（雷击放电通道）放