雷電的基本知識(shí)

雷電的基本知識(shí)雷電的基本知識(shí)雷電的基本知識(shí)xxx公司雷電的基本知識(shí)文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度雷云是如何形成的？

雷電放電是由帶電荷的雷云引起的。雷云帶電原因的解釋很多，但還沒有獲得比較滿意的一致認(rèn)識(shí)。一般認(rèn)為雷云是在有利的大氣和大地條件下，由強(qiáng)大的潮濕的熱氣流不斷上升進(jìn)入稀薄的大氣層冷凝的結(jié)果。強(qiáng)烈的上升氣流穿過云層，水滴被撞分裂帶電。輕微的水沫帶負(fù)電，被風(fēng)吹得較高，形成大塊的帶負(fù)電的雷云；大滴水珠帶正電，凝聚成雨下降，或懸浮在云中，形成一些局部帶正電的區(qū)域。實(shí)測(cè)表明，在5—l0km的高度主要是正電荷的云層，在1—5km的高度主要是負(fù)電荷的云層，但在云層的底部也有一塊不大區(qū)域的正電荷聚集。雷云中的電荷分布很不均勻，往往形成多個(gè)電荷密集中心。每個(gè)電荷中心的電荷約為0．1庫侖～10庫侖，而一大塊雷云同極性的總電荷則可達(dá)數(shù)百庫侖。這樣，在帶有大量不同極性或不同數(shù)量電荷的雷云之間，或雷云和大地之間就形成了強(qiáng)大的電場(chǎng)。隨著雷云的發(fā)展和運(yùn)動(dòng)，一旦空間電場(chǎng)強(qiáng)度超過大氣游離放電的臨界電場(chǎng)強(qiáng)度(大氣中的電場(chǎng)強(qiáng)度約為30kV／cm，有水滴存在時(shí)約為lOkV／cm)時(shí)，就會(huì)發(fā)生云間或?qū)Φ氐幕鸹ǚ烹?；放出幾十乃至幾百千安的電流；產(chǎn)生強(qiáng)烈的光和熱(放電通道溫度高達(dá)15000℃—20000℃)，使空氣急劇膨脹震動(dòng)，發(fā)生霹靂轟鳴。這就是閃電伴隨雷鳴叫做雷電的原故。

試述關(guān)于烏云起電的三種理論？

烏云起電機(jī)理有三種理論：

(1)水滴破裂效應(yīng)：云中的水滴受強(qiáng)烈氣流的摩擦產(chǎn)生電荷，而且使小的水滴帶負(fù)電，小水滴容易被氣流帶走形成帶負(fù)電的云；較大的水滴留下來形成帶正電的云。

(2)吸收電荷效應(yīng)：由于宇宙射線的作用，大氣中存在著兩種離子，由于空間存在自上而下的電場(chǎng)，該電場(chǎng)使得云層上部聚集負(fù)電荷，下部聚集正電荷，在氣流作用下云層分離從而帶電。

(3)水滴冰凍效應(yīng)：雷云中正電荷處于冰晶組成的云區(qū)內(nèi)，而負(fù)電荷處于冰滴區(qū)內(nèi)。因此，有人認(rèn)為，云所以帶電是因?yàn)樗诮Y(jié)冰時(shí)會(huì)產(chǎn)生電荷的緣故。如果冰晶區(qū)的上升氣流把冰粒上的水帶走的話，就會(huì)導(dǎo)致電荷的分離而帶電了。

雷云的形成必須具備哪些條件？

雷云是產(chǎn)生雷電的基本因素，而雷云的形成必須具備下列三個(gè)條件：

(1)空氣中有足夠的水蒸汽；

(2)有使潮濕的空氣能夠上升并凝結(jié)為水珠的氣象或地形條件；

(3)具有氣流強(qiáng)烈持久地上升的條件

雷云一般分為哪幾種？

雷電過電壓是由雷云放電產(chǎn)生的，是一種自然現(xiàn)象，而閃電和雷鳴是相伴出現(xiàn)的，因而常稱之為雷電。雷云通常分為熱雷云和鋒面雷云兩種。垂直上升的濕熱氣流升至2～5km高空時(shí)，濕熱氣流中的水分逐漸凝結(jié)成浮懸的小水滴，小水滴越聚越多形成大面積的烏黑色積云。若此類積云由于某種原因而帶電荷則稱為熱雷云。此外，水平移動(dòng)的氣流因溫度不同，當(dāng)冷、熱氣團(tuán)相遇時(shí)，冷氣團(tuán)的容度較大，推舉熱氣團(tuán)上升。在它們的交界面上，熱氣團(tuán)中的水分由于突然受冷凝結(jié)成小水滴即冰晶而形成翻騰的積云，此類積云如帶電荷稱為鋒面雷云。通常，鋒面雷云的范圍比熱雷云大很多，流動(dòng)速度可達(dá)100～200km。所以其造成的雷電危害也較大。

云對(duì)云放電與云對(duì)地的放電比例如何？

大多數(shù)雷電放電發(fā)生在雷云之間，它對(duì)地面沒有什么直接影響。雷云對(duì)大地的放電雖然只占少數(shù)。雷暴日數(shù)越多，云間放電的比重越大。云間放電與云地放電之間比，在溫帶約為1．5～3．0，在熱帶約為3～6。

什么叫做雷擊的選擇性哪些地方最容易遭受雷擊？

雷云的形成與氣象條件及地形有關(guān)，當(dāng)雷云形成之后，雷云對(duì)大地哪一點(diǎn)放電，雖然因素復(fù)雜多變，但客觀上仍存在一定的規(guī)律。

通常雷擊點(diǎn)選擇在地面電場(chǎng)強(qiáng)度最大的地方，也就是在地面電荷最集中的地方，從那里升起迎面先導(dǎo)。地面上導(dǎo)電良好和地形特別突出的地方，比附近其他地方密集了更多的電荷，那里的電場(chǎng)強(qiáng)度也就越大，成為遭受雷擊的目標(biāo)。在地面上特別突出的地方，離雷云最近，其尖端電場(chǎng)強(qiáng)度最大。例如曠野中孤立的大樹、高塔或單獨(dú)的房屋、小丘頂部、房屋群中最高的建筑物的尖頂、屋脊、煙囪、避雷針、避雷線等，都是最容易遭受雷擊的地方。在地面電阻率發(fā)生突然變化的地方，局部特別潮濕的地方或地形突變交界邊緣之處，例如河邊、湖邊、沼澤地、山谷的風(fēng)口等地帶，也都是最容易遭受雷擊的地方。

凡具有一定的地形、地貌、地質(zhì)等特征且容易遭受雷擊的地方稱為易擊點(diǎn)或易擊段。這些情況，通常就叫做雷擊的選擇性。

遭受雷擊是“報(bào)應(yīng)”嗎？

雷擊是雷電放電的自然現(xiàn)象，完全不是宗教中講的所謂“報(bào)應(yīng)”。如果是，怎么解釋佛教最神圣的布達(dá)拉宮在公元八世紀(jì)遭受雷擊起火，使一千多座房屋毀于雷擊歐洲中世紀(jì)，雷電被說成是“神的震怒”，認(rèn)為只有祈禱或敲教堂里的鐘才能避免雷擊，而且有不少統(tǒng)治者把成百噸的炸藥貯放在教堂里，祈求上帝的保護(hù)。威尼斯城的一個(gè)教堂1767年遭雷擊，教堂里的幾百噸炸藥被引爆，使整個(gè)城市的大部分被毀，三千多人被炸死。布瑞坦尼城一夜中就有24座教堂受雷擊。1784年曾有一個(gè)統(tǒng)計(jì)，33年內(nèi)就有386個(gè)教堂的類頂遭雷擊，103名司鐘員遭雷擊喪生。直到富蘭克林發(fā)明的避雷針被普遍采用，這種雷擊才得到了有效的遏制。顯然，雷電根本不是什么“報(bào)應(yīng)”。要說“報(bào)”，只能說是對(duì)雷電沒有科學(xué)認(rèn)識(shí)的“報(bào)”，是心存僥幸對(duì)雷電不進(jìn)行科學(xué)防御的“報(bào)”。

怎樣大致判斷雷電離你有多遠(yuǎn)？

由于閃電和雷聲是同時(shí)發(fā)生的，閃電(光)的傳播速度是每秒30萬公里，而雷聲的速度是每秒340米，所以看到閃電到聽到雷聲的時(shí)間間隔乘以340米就是雷電離你的大概距離。

電子設(shè)備的接地方式及接地電阻要求如何？

電子設(shè)備的接地方式有獨(dú)立地和合設(shè)地。獨(dú)立地的接地電阻值除另有規(guī)定外，一般不大于4歐，并采用一點(diǎn)接地方式。電子設(shè)備接地宜與防雷接地系統(tǒng)共設(shè)，但其接地電阻不宜大于1歐。若與防雷地分設(shè)，兩接地系統(tǒng)的距離不宜小于20米。

雷電流的波形和極性是怎樣的？

雷電流是單極性的脈沖波；75％～90％的雷電流是負(fù)極性的。

什么是雷電流的幅值、波頭、波長(zhǎng)和陡度？

雷電流的幅值是指脈沖電流所達(dá)到的最高值；波頭是指電流上升到幅值的時(shí)間；波長(zhǎng)(波尾)是指脈沖電流的持續(xù)時(shí)間。幅值和波頭又決定了雷電流隨時(shí)間上升的變化率稱為雷電流的陡度。雷電流陡度對(duì)過電壓有直接影響。

雷電流幅值的概率分布是怎樣的？

根據(jù)我國(guó)大部分地區(qū)多年實(shí)測(cè)得到的1205個(gè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷電流幅值≥40kA的雷電流占45％，≥80kA的雷電流占17％，≥108kA的雷電流占10％；我國(guó)實(shí)測(cè)最大雷電流330kA只占0．1％。上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可用雷電流幅值的累積概率曲線來表示。

雷電流的波頭和波長(zhǎng)是怎樣確定的？

各國(guó)測(cè)得的雷電流波形基本一致，波頭長(zhǎng)度大多在1～5μs，平均約為2～2．5μs。我國(guó)在防雷保護(hù)設(shè)計(jì)中建議采用2．6μs。波長(zhǎng)在20—100μs，平均約為50μs，大于50μs的僅占18％—30％。在防雷保護(hù)計(jì)算中，雷電流的波形可采用2．6/50μs

雷電流的陡度是怎樣確定的？

由于雷電流的波頭長(zhǎng)度變化范圍不大，所以雷電流的陡度和幅值必然密切相關(guān)。我國(guó)采用2．6μs的固定波頭長(zhǎng)度，即認(rèn)為雷電流的平均陡度和幅值線性相關(guān)：a=(kA/μs)即幅值較大的雷電流同時(shí)也具有較大的陡度。

雷電放電的重復(fù)次數(shù)和總持續(xù)時(shí)間？

一次雷電放電常包含多次重復(fù)沖擊放電