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防雷與接地

§8.1雷電放電1、案例2、雷電的形成3、雷電的危害4、雷擊人的主要形式5、我國建築防雷的發展史6、網路防雷

這是衛星拍攝下來的地球表面雷電放電現象

這是在飛機上拍攝的雲間雷電放電現象

這是下行雷電放電的圖片

一、雷電的形成?1、雷電放電：雷電放電是指雷雲與大地、雷雲與雷雲、雷雲內部發生的一種氣體放電現象。2、雷雲的形成：當空中的塵埃、冰晶等物質在雲層中翻滾運動的時候，經過一些複雜過程，使這些物質分別帶上了正電荷與負電荷。一般在雲層的下部積聚的是負電荷，而正電荷一般積聚在雲層的上部。這樣，同極性電荷的彙集就形成了一些帶電中心，帶有這些電荷中心的雲稱為雷雲。

雷雨雲一般專業書中講的雷雨雲就是指積雨雲。雲的形成過程是空氣中的水汽經由各種原因達到飽和或過飽和狀態而發生凝結的過程。使空氣中水汽達到飽和是形成雲的一個必要條件，其主要方式有：①水汽含量不變，空氣降溫冷卻；②溫度不變，增加水汽含量；③既增加水汽含量，又降低溫度。

雷雲由強大的潮濕的熱氣流不斷上升進入稀薄的大氣層冷凝的結果。強烈的上升氣流穿過雲層，水滴被撞分裂帶電。輕微的水沫帶負電，被風吹的較高，形成大塊的帶負電的雷雲；大滴水珠帶正電，凝聚成雨下降，或懸浮在雲中，形成一些局部帶正電的區域。雷雲的底部大多帶負電，它在地面上會感應出大量的正電荷。這樣，在帶有大量不同極性或不同數量電荷的雷雲之間，或者雷雲與大地之間就形成強大的電場。隨著雷雲的發展和運動，一旦空間電場強度超過大氣游離放電的臨界電場強度就會發生雲間或雲對大地的放電。

雷電的放電過程雷電的放電過程包括三個階段先導放電主放電餘輝放電

++++++++++++++++++++流注停頓形成先導，先導分級向前發展，流注最後一次停頓後形成主放電，主放電階段產生了閃電和雷聲，但僅有30%的電荷複合掉，70%的電荷在餘輝階段複合。

任一時刻，全球表面連續發展著大約1000個雷暴。地球上每天約發生800萬次雲對地的閃電，平均每秒鐘有100次。雷暴發展的波動每天總是向西移動。

注意！雷電同樣會向平坦的海平面放電。

雷電分上行雷和下行雷，以下行雷為例進行分析。流注停頓形成先導，先導分級向前發展，流注最後一次停頓後形成主放電，主放電階段產生了閃電和雷聲，但僅有30%的電荷複合掉，70%的電荷在餘輝階段複合。

一次雷電放電可能有多個分量，但每個分量都包括三個階段。雷電按發展過程分類

二、雷電參數雷電放電的過程可以看成是一個具有一定內阻的電流源突然合閘到被擊物上的過程，所以描述雷電放電的主要參數有：雷電流（幅值）、波阻抗、雷電流陡度、雷暴日（小時）、地面落雷密度、雷電的標準波形等。

雷雲——雷電先導——迎雷先導——主放電階段——餘輝放電主放電電流很大，高達幾百千安，但持續時間極短，一般只有50～100μs。餘輝放電階段電流較小，約幾百安，持續時間約為0.03～0.15s。

雷電流波形雷電流由零增大到幅值的這段時間的波形稱為波頭τwh(wavehead)。雷電流從幅值衰減到幅值的一半的一段波形稱為波尾τwt(wavetail)。雷電波的陡度α用雷電流波頭部分的增長速度來表示，即。

1、雷電流：指雷擊低接地電阻被擊物時流過被擊物的電流。這裏的低接地電阻是指30Ω以下的接地電阻。描述一個雷電的強弱用雷電流幅值來描述，在我國一般雷電活動地區雷電流幅值概率分佈按來分佈，其中IL是雷電流幅值，P是對應的雷電流幅值出現的概率，公式的含義是雷電流幅值超過108KA出現的概率是10%。在我國西北地區、內蒙古等地，雷電活動較弱，雷電流幅值較低，雷電流幅值概率分佈按來分佈。

2、波阻抗：雷電通道的波阻抗通常取Z=300~400Ω。3、雷電流陡度：雷電流隨時間變化的速度，取值為雷電流幅值與雷電衝擊波波頭時間的比值。按《建築物防雷設計規範》（GB50057-1994）的規定，4、雷暴日（小時）：一年中有雷電的日數稱為雷暴日，一天只要聽到一個雷聲就作為一個雷暴日；一年中有雷電的小時數稱雷暴小時，即在一個小時內只要聽到雷聲就算作雷暴小時。

1.雷暴日（T）:一年中發生雷電放電的天數規程規定：T＜1515≤T＜4040≤T＜9090≤T少雷區中雷區多雷區強雷區(衡量雷電活動頻繁的程度)標準雷暴日：40

5、地面落雷密度：每雷暴日、每平方公里的地面落雷的次數。《建築物防雷設計規範》(2000版)