《雷電災(zāi)害與防御》課件

雷電災(zāi)害與防御雷電天氣的頻發(fā)給人類生活和生產(chǎn)活動(dòng)造成了巨大的損失。了解雷電災(zāi)害的成因、特點(diǎn)以及有效的防御措施,對(duì)于減少雷電傷害、保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要。什么是雷電災(zāi)害?自然災(zāi)害雷電災(zāi)害是一種由自然界放電引起的自然災(zāi)害,主要包括雷擊、感應(yīng)電壓和返回?fù)舻?。高電壓放電雷電是大氣中積聚的大量靜電能瞬間以高達(dá)數(shù)百萬(wàn)伏的電壓放出的一種自然放電現(xiàn)象。危險(xiǎn)性高雷電災(zāi)害具有發(fā)生概率高、破壞性強(qiáng)、后果嚴(yán)重等特點(diǎn),給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅。雷電災(zāi)害的成因分析1電荷分離對(duì)流云中水滴和冰晶會(huì)發(fā)生電荷分離,正電荷主要集中在云的上部,負(fù)電荷集中在云的下部。2電位差積累正負(fù)電荷積聚過(guò)程中電位差不斷增大,直至達(dá)到放電條件。3放電觸發(fā)當(dāng)電位差達(dá)到一定閾值時(shí),就會(huì)觸發(fā)放電過(guò)程,形成雷電災(zāi)害。雷電災(zāi)害的根本原因在于對(duì)流過(guò)程中云內(nèi)部出現(xiàn)的電荷分離效應(yīng)。云中正負(fù)電荷的分離和積聚最終導(dǎo)致了雷電的產(chǎn)生。這是雷電災(zāi)害形成的基本機(jī)理。雷電災(zāi)害的特點(diǎn)迅速發(fā)生雷電災(zāi)害通常在短時(shí)間內(nèi)快速發(fā)生,形成過(guò)程包括積云、放電等一系列環(huán)節(jié),往往突發(fā)性強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間短。破壞性強(qiáng)雷電的高溫高壓可造成人員傷亡、建筑物損毀等嚴(yán)重后果,對(duì)生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成巨大威脅。不確定性高雷電發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)和強(qiáng)度具有高度不確定性,很難提前預(yù)警和采取有效防范措施,給應(yīng)急響應(yīng)帶來(lái)挑戰(zhàn)。雷電災(zāi)害的危害人員傷亡雷電災(zāi)害可導(dǎo)致人員被直接擊中或感應(yīng)性觸電,造成嚴(yán)重傷害甚至死亡。尤其是在戶外活動(dòng)時(shí),極易遭到雷擊。財(cái)產(chǎn)損失雷電災(zāi)害會(huì)毀壞建筑物、電力線路和通訊系統(tǒng),給經(jīng)濟(jì)造成沉重?fù)p失。同時(shí)還可能引發(fā)火災(zāi),加劇災(zāi)情。其他影響雷電災(zāi)害還會(huì)中斷交通運(yùn)輸、影響醫(yī)療救護(hù)和教育教學(xué)等公共服務(wù),嚴(yán)重?cái)_亂社會(huì)秩序和正常生活。人員傷亡電擊傷被拋飛傷火災(zāi)傷其他傷害雷電災(zāi)害直接造成的人員傷亡主要有電擊傷、被拋飛傷和火災(zāi)傷等。為了降低人員傷害,必須采取有效的防雷措施,同時(shí)制定完善的應(yīng)急預(yù)案。財(cái)產(chǎn)損失50M損失金額據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)每年因雷電災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)50億元人民幣。3K受損房屋每年都有數(shù)千棟房屋遭受雷電災(zāi)害,房屋墻體、屋頂、管線等受到不同程度損壞。200受損電子設(shè)備雷電影響導(dǎo)致大量電子設(shè)備如計(jì)算機(jī)、電視、空調(diào)等損壞,維修費(fèi)用高達(dá)數(shù)百萬(wàn)元。其他影響生態(tài)環(huán)境破壞雷電災(zāi)害可能導(dǎo)致樹木被砍倒、植被被燒毀,對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。交通中斷強(qiáng)烈雷電天氣可能導(dǎo)致道路交通癱瘓,阻礙救援和災(zāi)后重建工作。通訊設(shè)備故障雷電可能損壞通訊設(shè)施,阻礙災(zāi)害信息的傳播和協(xié)調(diào)指揮。雷電災(zāi)害的分類直擊雷直接擊中地面或建筑物的雷電災(zāi)害。這種災(zāi)害造成最嚴(yán)重的傷害和損失。感應(yīng)雷雷電在空中產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁脈沖會(huì)感應(yīng)在周圍的導(dǎo)體上,引發(fā)二次放電和過(guò)電壓。返回?fù)衾纂娫谧矒舻孛婊蚪ㄖ锖?又反彈回來(lái)的放電現(xiàn)象,也會(huì)造成一定破壞。直擊雷1什么是直擊雷?直擊雷是雷電災(zāi)害最常見(jiàn)的形式,指雷電直接擊中目標(biāo)物體的情況。這種情況下,雷電電流會(huì)直接通過(guò)被擊中物體進(jìn)入地面。2直擊雷的成因當(dāng)云層中電荷達(dá)到一定量時(shí),會(huì)不可避免地向地面放電,形成直擊雷。這種放電過(guò)程非?？?具有極強(qiáng)的破壞力。3直擊雷的危害直擊雷會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,甚至引發(fā)火災(zāi)等次生災(zāi)害,是最危險(xiǎn)的雷電災(zāi)害形式。感應(yīng)雷感應(yīng)雷形成原理感應(yīng)雷是由于雷電產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場(chǎng)感應(yīng)在附近物體上,從而引起電流流過(guò)并造成損害的一種雷電災(zāi)害。它通常發(fā)生在雷電云和建筑物、電力線等之間。感應(yīng)雷的危害感應(yīng)雷可能引起電氣設(shè)備損壞、火災(zāi)等事故,并造成人員傷亡。它的破壞性較隱蔽,難以預(yù)防,因此是需要重點(diǎn)防范的一種雷電災(zāi)害。感應(yīng)雷的預(yù)防措施合理設(shè)計(jì)建筑物避雷系統(tǒng)加強(qiáng)電力線路及變壓器等設(shè)備的防雷保護(hù)采取接地和等電位連接等措施返回?fù)舳x返回?fù)羰侵咐纂娏髟趽糁械孛婊蚱渌矬w后,沿著原來(lái)的路徑返回到放電通道的現(xiàn)象。這種放電現(xiàn)象可能會(huì)對(duì)人員、設(shè)備造成二次傷害。原理返回?fù)舭l(fā)生是因?yàn)榈孛婊蛭矬w上的電荷無(wú)法瞬間消散,會(huì)沿著放電通道向上流動(dòng),形成逆向的電流沖擊波。危害返回?fù)艨赡軐?dǎo)致人員觸電,設(shè)備損壞,觸及建筑物內(nèi)部造成二次災(zāi)害,是雷電災(zāi)害中最棘手的一類。預(yù)防措施通過(guò)合理的接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)、避雷網(wǎng)梯網(wǎng)、電涌保護(hù)器等措施來(lái)有效應(yīng)對(duì)返回?fù)舻奈：?。雷電?zāi)害的預(yù)防措施1日常預(yù)防加強(qiáng)對(duì)雷電災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警,定期檢查電力設(shè)施接地系統(tǒng),及時(shí)排除隱患。2臨時(shí)應(yīng)急當(dāng)雷雨天氣來(lái)臨時(shí),及時(shí)采取暫時(shí)性防護(hù)措施,如疏散人員、切斷電源等。3長(zhǎng)期防護(hù)在建筑物中設(shè)置可靠的避雷系統(tǒng),包括避雷針、避雷網(wǎng)和接地裝置,確保長(zhǎng)期安全。日常預(yù)防安裝避雷系統(tǒng)對(duì)建筑物和電力設(shè)備進(jìn)行有效的避雷接地,以降低雷電災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。密切關(guān)注天氣預(yù)報(bào)持續(xù)關(guān)注當(dāng)?shù)貧庀笮畔?提前做好雷電災(zāi)害預(yù)防和應(yīng)急準(zhǔn)備。制定應(yīng)急預(yù)案制定詳細(xì)的雷電災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案,明確各部門職責(zé)和應(yīng)急響應(yīng)流程。臨時(shí)應(yīng)急緊急避雷如果預(yù)警發(fā)布,需立即尋找安全避雷區(qū)域,遠(yuǎn)離高大金屬物體和樹木。電子設(shè)備保護(hù)切斷電源,拔下電源線和信號(hào)線,避免設(shè)備受到雷電沖擊破壞。緊急救援若有傷員,要立即采取緊急救援措施,并及時(shí)撥打120救護(hù)。長(zhǎng)期防護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)建立完善的避雷系統(tǒng),包括避雷針、接地網(wǎng)絡(luò)、避雷帶等,確保重點(diǎn)建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施的安全。定期檢查維護(hù)定期檢查避雷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行修繕,確保系統(tǒng)長(zhǎng)期有效運(yùn)轉(zhuǎn)。雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警建立覆蓋全區(qū)域的雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),實(shí)時(shí)掌握雷電動(dòng)態(tài),提前預(yù)警并采取應(yīng)對(duì)措施。建筑物防雷設(shè)計(jì)原則1等電位連接金屬構(gòu)件、電氣設(shè)備等通過(guò)電纜相互連接,形成等電位網(wǎng)絡(luò),減少電位差。2脫離地面避雷導(dǎo)體與建筑物之間保持一定距離,避免直接接地。3防過(guò)電壓在避雷系統(tǒng)中設(shè)置防雷器,限制過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備的危害。建筑物防雷設(shè)計(jì)的核心原則包括等電位連接、脫離地面和防過(guò)電壓。通過(guò)這些設(shè)計(jì)原則,可以有效地保護(hù)建筑物免受雷電災(zāi)害的威脅,減少對(duì)人員和財(cái)產(chǎn)的損害。等電位連接等電位連接的原理通過(guò)在建筑物內(nèi)布置導(dǎo)電性良好的等電位導(dǎo)體,將所有的金屬導(dǎo)電部件連接在一起,形成一個(gè)等電位網(wǎng)絡(luò),以確保在雷電發(fā)生時(shí)各處導(dǎo)電體均達(dá)到相同的電位,避免電位差而產(chǎn)生的危險(xiǎn)放電。等電位連接的作用等電位連接能有效地保護(hù)建筑物內(nèi)的人員和設(shè)備免受雷電直擊或感應(yīng)電壓的傷害,是建筑物防雷設(shè)計(jì)的重要組成部分。等電位連接的實(shí)施等電位連接需要在建筑物設(shè)計(jì)、施工階段統(tǒng)籌規(guī)劃,并采取可靠的連接方式,確保整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)電性和電位均衡。脫離地面1減小接觸面建筑物的接地端必須盡可能遠(yuǎn)離地面,減小與大地的接觸面積,降低雷電流的流經(jīng)概率。2增大絕緣距離接地端應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離建筑物本體,增大絕緣距離,提高接地系統(tǒng)的防雷性能。3采用支撐絕緣在條件允許的情況下,可采用絕緣支撐的方式將接地端懸掛空中,進(jìn)一步降低與大地的接觸。防過(guò)電壓避雷針的作用避雷針可以捕獲雷電流,通過(guò)導(dǎo)線將其導(dǎo)入接地系統(tǒng),從而保護(hù)建筑物免受雷電直擊。等電位連接在建筑物內(nèi)部,需要將所有金屬導(dǎo)體連接到同一個(gè)等電位,以確保電壓差最小化。防過(guò)電壓裝置在電路中安裝防雷浪涌保護(hù)器可以降低由于雷電感應(yīng)導(dǎo)致的高電壓。重點(diǎn)建筑物的防雷措施高層建筑安裝接閃器和接地系統(tǒng),確保建筑物能夠及時(shí)導(dǎo)流雷電,保護(hù)內(nèi)部設(shè)備和人員安全。醫(yī)院醫(yī)院電子設(shè)備敏感,需要完善的防雷接地系統(tǒng),同時(shí)備用電源確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。學(xué)校校園內(nèi)應(yīng)設(shè)置警示系統(tǒng),監(jiān)測(cè)雷電信號(hào),并對(duì)室外活動(dòng)區(qū)域做好防護(hù)措施。工廠工廠生產(chǎn)設(shè)備易受雷電影響,必須做好接地、主動(dòng)防雷等措施,確保生產(chǎn)安全。高層建筑獨(dú)特挑戰(zhàn)高層建筑在防雷設(shè)計(jì)方面面臨獨(dú)特挑戰(zhàn),需要考慮建筑物的大尺寸和復(fù)雜結(jié)構(gòu)。全面防護(hù)高層建筑必須配備完整的避雷系統(tǒng),包括避雷針、接地網(wǎng)絡(luò)和等電位連接等,確保建筑物整體安全。嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)高層建筑的防雷設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵守國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,確保達(dá)到最高防護(hù)等級(jí)。定期檢查高層建筑的避雷系統(tǒng)需要定期檢查維護(hù),確保長(zhǎng)期有效運(yùn)行。醫(yī)院防雷措施1停電避讓醫(yī)院在雷電天氣應(yīng)當(dāng)盡量停止非緊急用電,以減少觸電風(fēng)險(xiǎn)。2電子設(shè)備保護(hù)重要電子設(shè)備應(yīng)當(dāng)配備可靠的避雷和電涌保護(hù)措施。3避雷系統(tǒng)完善醫(yī)院建筑應(yīng)當(dāng)安裝完善的避雷針、接地網(wǎng)等避雷設(shè)施。4應(yīng)急預(yù)案準(zhǔn)備醫(yī)院應(yīng)當(dāng)制定詳細(xì)的雷電災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案,確保能及時(shí)快速響應(yīng)。學(xué)校防雷措施避雷針保護(hù)在學(xué)校屋頂安裝避雷針系統(tǒng),確保全方位覆蓋,降低雷電危害。接地保護(hù)建立可靠的接地體系,確保學(xué)校各建筑物接地良好,有效分散雷電流。電氣設(shè)備保護(hù)為教學(xué)樓、宿舍、實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所的電氣設(shè)備配備電涌保護(hù)器,保護(hù)設(shè)備不受雷電損壞。工廠防雷措施生產(chǎn)設(shè)備保護(hù)確保工廠內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備、機(jī)器、儀表等遵循防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),采用可靠的接地系統(tǒng)和過(guò)電壓保護(hù)裝置,避免受到雷擊破壞。消防設(shè)施防護(hù)工廠內(nèi)的消防系統(tǒng)、噴淋管網(wǎng)等必須做好防雷接地,避免在雷電天氣引發(fā)火災(zāi)。電力供給安全電力線路、變壓器等關(guān)鍵電力設(shè)施須采取可靠的防雷措施,確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。生產(chǎn)場(chǎng)地防護(hù)工廠的廠房、倉(cāng)庫(kù)等建筑物必須安裝完善的避雷系統(tǒng),并定期檢查維護(hù),保障員工和財(cái)產(chǎn)安全。避雷針的原理和作用避雷針是一種高聳于建筑物頂部的金屬桿,其主要功能是吸引雷電流并將其引入地下,從而防止雷電直接擊中建筑物。它利用對(duì)流和感應(yīng)的原理,將雷電流導(dǎo)入地下,避免了對(duì)建筑物的破壞。避雷針通過(guò)尖端特殊的設(shè)計(jì),能夠集中及引導(dǎo)雷電流的流向,起到保護(hù)建筑物的作用。它還可以配合避雷網(wǎng)和接地系統(tǒng),形成一個(gè)完整的避雷系統(tǒng),有效預(yù)防和減輕雷電災(zāi)害。避雷網(wǎng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建1確定保護(hù)區(qū)域首先需要根據(jù)建筑物的大小和結(jié)構(gòu),確定需要防雷的范圍和區(qū)域。2設(shè)計(jì)避雷網(wǎng)采用金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),網(wǎng)孔密度和網(wǎng)線直徑需要滿足防雷要求。3建造避雷網(wǎng)采用專業(yè)施工工藝,將避雷網(wǎng)牢固安裝在建筑物的頂部和外墻上。接地體系的重要性維護(hù)電氣安全接地體系可以確保建筑物電氣系統(tǒng)的安全性,防止觸電事故的發(fā)生。通過(guò)接地網(wǎng)的保護(hù)作用,電流可以順利導(dǎo)入地面。防止雷電損壞建筑物的接地系統(tǒng)可以為建筑物提供有效的防雷保護(hù),防止雷電直擊或感應(yīng)電壓對(duì)建筑物造成損害。確保電磁兼容良好的接地體系可以降低電磁干擾,確保建筑物內(nèi)各種電氣設(shè)備能夠正常工作,提高整體性能。避雷系統(tǒng)的維護(hù)和檢查1定期檢查每年或每?jī)赡陮?duì)避雷系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查2檢查項(xiàng)目檢查避雷針、接地電極、接地電阻等關(guān)鍵部件3維護(hù)保養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)維修,保持系統(tǒng)性能穩(wěn)定定期檢查和維護(hù)是確保避雷系統(tǒng)長(zhǎng)期正常運(yùn)行的關(guān)鍵。檢查時(shí)要仔細(xì)檢查避雷針、接地電極等系統(tǒng)組件,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)修復(fù)。只有持續(xù)良好的維護(hù),才能確保避雷系統(tǒng)在需要時(shí)能可靠地發(fā)揮作用,為建筑物提供有效防護(hù)。雷電災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案的制定1組織體系建立雷電災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案領(lǐng)導(dǎo)小組2預(yù)警系統(tǒng)設(shè)置雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警設(shè)備3應(yīng)急響應(yīng)確定應(yīng)急處置流程和措施制定雷電災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案是確保快速高效應(yīng)對(duì)雷電災(zāi)害的關(guān)鍵。需要建立專門的組織領(lǐng)導(dǎo)體系,配合完善的預(yù)警監(jiān)測(cè)機(jī)制,并制定詳細(xì)的應(yīng)急響應(yīng)流程,確保在雷電災(zāi)害發(fā)生時(shí)能夠采取有效措施,最大限度減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。組織體系指揮協(xié)調(diào)建立以政府為主導(dǎo)的災(zāi)害應(yīng)急指揮體系,各部門密切配合,形成專業(yè)分工和響應(yīng)聯(lián)動(dòng)。專家支持建立雷電災(zāi)害預(yù)防和應(yīng)急專家咨詢機(jī)制,提供決策支持和技術(shù)指導(dǎo)。信息通報(bào)建立信息收集、分析、發(fā)布和共享機(jī)制,確保各方及時(shí)獲取災(zāi)害情況和應(yīng)急措施。預(yù)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通過(guò)先進(jìn)的氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)時(shí)收集雷電活動(dòng)數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)跡象。預(yù)警信息推送將監(jiān)測(cè)到的雷電預(yù)警信息及時(shí)推送至相關(guān)部門和公眾,以便采取應(yīng)急措施。自動(dòng)分析處理利用智能算法對(duì)雷電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷,自動(dòng)給出預(yù)警提示。多渠道覆蓋通過(guò)短信、APP、廣播等多種渠道發(fā)布預(yù)警信息,確保信息能快速傳達(dá)。應(yīng)急響應(yīng)快速部署當(dāng)接收到雷電災(zāi)害預(yù)警時(shí),應(yīng)急響應(yīng)小組迅速部署,做好人員和物資準(zhǔn)備,為突發(fā)事件做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備?，F(xiàn)場(chǎng)處理應(yīng)急響應(yīng)小組快速抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)行傷員救護(hù)、設(shè)備搶修、災(zāi)情調(diào)查等工作,最大限度減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。組織疏散根據(jù)災(zāi)害情況,迅速組織受影響人員有序疏散,引導(dǎo)他們遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域,確保人員安全。雷電災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)處置人員疏散立即疏散受威脅區(qū)域內(nèi)的人員,指引大家迅速進(jìn)入安全區(qū)域。設(shè)備保護(hù)切斷電源,保護(hù)電子設(shè)備免受雷電破壞,確保通訊和監(jiān)測(cè)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)場(chǎng)處理檢查損壞情況,隔離危險(xiǎn)區(qū)域,及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng),為后續(xù)恢復(fù)工作做好準(zhǔn)備。人員疏散保持冷靜發(fā)生雷電災(zāi)害時(shí),人們要保持冷靜,快速有序地疏散到安全地帶。指定集合點(diǎn)在建筑物周圍設(shè)置多處安全集合點(diǎn),方便人員迅速匯合并統(tǒng)計(jì)人數(shù)?？焖偈枭⒁贫☉?yīng)急預(yù)案,并定期演練,確保在危險(xiǎn)情況下能快速疏散到安全地帶。設(shè)備保護(hù)切斷電源在雷擊事故中,立即切斷設(shè)備的電源供應(yīng),以防止受損。避雷接地確保設(shè)備有完善的避雷接地系統(tǒng),以導(dǎo)引雷電流,保護(hù)設(shè)備免受損害。防涌保護(hù)在通訊線路和電力線路上安裝浪涌保護(hù)器,隔離高壓進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部?，F(xiàn)場(chǎng)處理1及時(shí)疏散人員當(dāng)雷電突然來(lái)襲時(shí),立即組織附近人員疏散到安全區(qū)域,遠(yuǎn)離高聳物體和金屬物品。2保護(hù)受損設(shè)備受雷電損壞的電力線路、通訊設(shè)備等要及時(shí)隔離和修復(fù),避免事態(tài)進(jìn)一步惡化。3救助傷員對(duì)于遭受雷擊的傷員,要迅速施救,采取心肺復(fù)蘇等急救措施,盡快將其送往醫(yī)院救治。4清理現(xiàn)場(chǎng)雷電襲擊后,要仔細(xì)檢查現(xiàn)場(chǎng),清理