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1、防雷电的对象 防护雷电的对象可分为人体、建（构）筑物、易燃易爆场所、计算机场地、高电压设备等。不同的对象，雷电的防护也有不同。 1.1 人体防雷电 雷电造成的灾害除经济损失外，还伤及到人的生命。人在遭受雷击时，电流迅速通过人体，可引起呼吸中枢麻痹，心脏骤停，造成不同程度的烧伤，严重者可发生脑组织缺氧而死亡。 在雷电多发的夏季，人们对防雷电应该引起高度的重视。当雷电发生时，应尽量避免使用家电设备，如收音机、电视机、计算机、电话机等，室外天线和电源线要接地良好，空调器、电冰箱、抽油烟机也要停止使用，以防感应雷和雷电波的侵害。房屋门窗要关闭好，有条件的家庭，门窗可安装金属网罩并接地良好，以防球形闪电
2、入室。如果人在户外，雷雨时应及时进入有避雷设施的场所，不要在孤立的电杆、房檐、大树、烟囱下躲避。当雷电距离很近时，不要撑开带铁杆的雨伞，头顶上方要避开金属物，不要使用手机，避免直击雷的袭击。在水田劳动或者在河里游泳，应立即离开水中，以防雷电通过水的传导而遭雷击。在雷雨中，若感到头、颈、身体有麻木的感觉，这是即将遭受雷击的先兆，应立即躺下。万一遇到被雷电击昏者，应立即进行人工呼吸和外部心脏挤压按摩，并及时送往医院抢救。 1.2 建（构）筑物防雷电 城市的高大建（构）筑物不断增加，导致雷击事故不断加剧；建（构）筑物内通信、计算机网络等抗干扰能力较弱的现代化电子设备越来越普及；不少高大建（构）筑物的
3、防护设施不完善使它们的防雷能力先天不足；大量通信、计算机网络系统等未严格按照国家技术规范设计安装防雷电装置便投入使用, 这些都成为雷电灾害频繁发生的重要原因。 杜绝雷电灾害重在预防。高大建（构）筑物要按规范要求安装防雷电设施，要严格对建（构）筑物防雷电设施的设计审查、施工监督、竣工验收。开展广泛的防雷知识宣传，特别是对那些高大建（构）筑物的所有者，要逐个排查，发现问题及时采取措施，限期整改。对无资质、资格证进行防雷设施设计、施工的单位要坚决取缔，做到防患于未然。 1.3 易燃易爆场所防雷电 加油站、液化气站、天然气站、输油管道、储油罐（池）、油井、弹药库等易燃易爆场所，如果缺少必要的防雷电设施
4、，将会因雷电灾害造成重大的损失。这类场所除安装防直击雷的设施外，对储气（油）罐（池）及管道、设备等还必须安装防静电感应雷、防电磁感应雷的装置，指定专人看护，发现问题及时处理，并定期向专业检测机构申请检测。 1.4 计算机及其场地防雷电 不少单位为防止计算机及其局域网或广域网遭雷击，便简单地在与外部线路连接的调制解调器上安装避雷器，但由于静电感应雷、防电磁感应雷主要是通过供电线路破坏设备的，因此对计算机信息系统的防雷保护首先是合理地加装电源避雷器，其次是加装信号线路和天馈线避雷器。如果大楼信息系统的设备配置中有计算机中心机房、程控交换机房及机要设备机房，那么在总电源处要加装电源避雷器。按照有关标
5、准要求，必须在0区、1区、2区分别加装避雷器（0区、1区、2区是按照雷电出现的强度划分的）。在各设备前端分别要加装串联型电源避雷器（多级集成型），以最大限度地抑制雷电感应的能量。同时，计算机中心的MODEM、路由器、甚至HUB等都有线路出户，这些出户的线路都应视为雷电引入通道，都应加装信号避雷器。对楼内计算机等电子设备进行防护的同时，对建（构）筑物再安装防雷设施就更安全了。 1.5高电压设备防雷电 电力系统的发电站、高压变电站、高压输电线路等的高电压设备，在雷电发生时极容易产生超高电压，造成设备损毁。通常在工程上，往往要根据设备的重要性和对高电压的耐受能力采用一级或多级设防。通过采用输电网金具
6、接地、相线与地线间并联电容器或变压器隔离等方法把高电压雷电脉冲的幅值降低，使设备受到保护。 2.防雷电方式 防雷电方式有常规和非常规两种。 2.1常规防雷电 常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。防感应雷电的避雷装置主要是避雷器。对同一保护对象同时采用多种避雷装置，称为综合性防雷电。避雷装置要定期进行检测，防止因导线的导电性差或接地不良起不到保护作用。 2.1.1避雷针防雷电 以避雷针作为接闪器的防雷电。避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强
7、度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电；形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。 实际上，避雷装置是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。 安装的避雷针和导线通体要有良好的导电性，接地网一定要保证尽量小的阻抗值。 2.1.2避雷线防雷电 是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电。根据防护对象的不同避雷线分为单根避雷线、双根避雷线或多根避雷线。可根据防护对象的形状和体积具体确定采用不同截面积的避雷线。避雷线一般采用截面积不小于35平方毫
8、米的镀锌钢绞线。它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针。 2.1.3避雷带防雷电 是指在屋顶四周的女儿墙或屋脊、屋檐上安装金属带做接闪器的防雷电。避雷带的防护原理与避雷线一样，由于它的接闪面积大，接闪设备附近空间电场强度相对比较强，更容易吸引雷电先导，使附近尤其比它低的物体受雷击的几率大大减少。避雷带的材料一般选用直径不小于8毫米的圆钢，或截面积不小于48平方毫米、厚度不少于4毫米的扁钢。 2.1.4避雷网防雷电 避雷网分明网和暗网。明网防雷电是将金属线制成的网，架在建（构）筑物顶部空间，用截面积足够大的金属物与大地连接的防雷电。暗网是利用建（构）筑物钢筋混凝土结构中的钢筋网进行
9、雷电防护。只要每层楼的楼板内的钢筋与梁、柱、墙内的钢筋有可靠的电气连接，并与层台和地桩有良好的电气连接，形成可靠的暗网，则这种方法要比其他防护设施更为有效。无论是明网还是暗网，网格越密，防雷的可靠性越好。 2.1.5避雷器防雷电 避雷器，又称做电涌保护器。避雷器防雷电是把因雷电感应而窜入电力线、信号传输线的高电压限制在一定范围内，保证用电设备不被击穿。常用的避雷器种类繁多，可分为三大类，有放电间歇型、阀型和传输线分流型。 设备遭雷击受损通常有四种情况，一是直接遭受雷击而损坏；二是雷电脉冲沿着与设备相连的信号线、电源线或其他金属管线侵入使设备受损；三是设备接地体在雷击时产生瞬间高电位形成地电位“
10、反击”而损坏；四是设备安装的方法或安装位置不当，受雷电在空间分布的电场、磁场影响而损坏。加装避雷器可把电器设备两端实际承受的电压限制在安全电压内，起到保护设备的作用。 2.1.6 综合性防雷电 是相对于局部防雷电和单一措施防雷电的一种综合性防雷电。设计时除针对被保护对象的具体情况外，还要了解其周围的天气环境条件和防护区域的雷电活动规律，确定直击雷和感应雷的防护等级和主要技术参数。采取综合性防雷电措施。程控交换机、计算机设备安放在窗户附近，或将其场所安置在建筑物的顶层都不利于防雷。将计算机房放在高层建筑物顶四层，或者设备所在高度高于楼顶避雷带，这些作法都非常容易遭受雷电袭击。 2.2 非常规防雷
11、电 目前，除前面介绍的常规防雷装置外，也有采用激光束引雷、火箭引雷、水柱引雷、放射性避雷针、排雷器等防雷装置进行雷电防护，这些防雷装置称为非常规防雷装置。大多数非常规防雷装置还处于研究实验阶段，对新的更为有效的避雷技术的探索仍在继续。 2.2.1激光引雷 用强度足够的激光束射向雷云，来定向引导雷电，起到主动截雷或引雷效果。 2.2.2火箭引雷 用小火箭牵引一条金属丝直接发射到雷云中实现人工触发雷击而达到引雷目的。 2.2.3 水柱引雷 利用脉动加压式高压水枪将水柱射向雷云形成引雷通道的方法。 2.2.4 放射性避雷针 在避雷针等接闪装置顶部预先装上放射性物质或感应圈，加大空气电离程度提高引雷效
12、率。起到增高避雷针高度的作用。 2.2.5 排雷器 在被保护物的顶部放置一个能生成与雷云同极性电荷的装置，使其下方形成一个排雷区，起到防雷作用。 防雷电知识二十问答 一、雷电是怎样形成的？ 答：雷电是一种大气中放电现象，产生于积雨中，积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷。它们对大地的静电感应，使地面或建（构）筑物表面产生异性电荷，当电荷积聚到一定程度时，不同电荷云团之间，或云与大地之间的电场强度可以击穿空气（一般为25-30KV/cm），开始游离放电，我们称之为先导放电。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面时（地面上的建筑物，架空输电线等），便会产生由地面向
13、云团的逆导主放电。在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈中和，会出现很大的雷电流（一般为几十千安至几百千安），并随之发生强烈的闪电和巨响，这就形成雷电。 二、什么叫跨步电压？ 答：跨步电压是雷电击中地面物，雷电流泄入大地并在土壤中散流开，由于土壤电阻率有一定分布，雷电流在地面上各点间就出现电位降，靠近雷击点，电流密度越大，电位降也就越大。如果人站在或行走在落雷点附近，在两脚间的电位降可使雷电流通过两脚和躯干的下部，人就会被击伤。这两脚间的电位降叫跨步电压。 三、在一类防雷中为什么在安装的独立避雷针（包括其防雷接地装置）至少距被保护的建筑物之间距离3米。 答：为了防止独立针遭直击雷击时对被保护物的反
14、击。 四、什么叫均压环？在建筑防雷设计时，对均压环的设计有什么要求？ 答：均压环是高层建筑物为防侧击雷而设计的环绕建筑物周边的水平避雷带。在建筑设计中当高度超过滚球半径时（一类30米，二类45米，三类60米），每隔6米设一均压环。在设计上均压环可利用圈梁内两条主筋焊接成闭合圈，此闭合圈必须与所有的引下线连接。要求每隔6米设一均压环，其目的是便于将6米高度内上下两层的金属门、窗与均压环连接。 五、在各类防雷中对引下线和天面网格有什么要求？ 答：引下线和天面网格通常用镀锌圆钢不小于8。 一、二、三类对应引下线间距不大于12米、18米、25米； 一、二、三类对应的天面网格5*5平方米（4*6平方米）
15、、10*10平方米（8*12平方米）、20*20平方米（16*24平方米）。 六、在高土壤电阻率地区，降低防直击雷接地装置的接地电阻 宜采用什么方法？ 答：规范P26第4.3.4条，在高土壤电阻率地区，降低接地电阻可采取下列方法之一： （1）采用多支线外引接地装置，外引长度不大于有效长度，即le=2 。 （2）接地体埋于较深的低电阻率土壤中。 （3）采用降阻剂。 （4）换土。 七、什么叫雷电的反击现象？如何消除反击现象？ 答：雷电的反击现象通常指遭受直击雷的金属体（包括接闪器、接地引下线和接地体），在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压，这电压对与大地连接的其他金属物品发生放电（又叫闪络）的现象叫
16、反击。此外，当雷击到树上时，树木上的高电压与它附近的房屋、金属物品之间也会发生反击。要消除反击现象，通常采取两种措施：一是作等电位连接，用金属导体将两个金属导体连接起来，使其接闪时电位相等；二是两者之间保持一定的距离。 八、金属油罐在防直击雷方面有什么要求？ 答：金属油罐在防直击雷方面的要求：（1）贮存易燃、可燃物品的油罐，其金属壁厚度小于4毫米时，应设防直击雷设施（如安装避雷针）；（2）贮存易燃、可燃物品的油罐，其金属壁厚度4毫米时，可不装防直击雷设施，但在多雷区也可考虑装设防直击雷设施。（3）固定顶金属油罐的呼吸阀、安全阀必须装设阻火器。（4）所有金属油罐必须作环型防雷接地，接地点不小于两
17、处，其间弧形距离不大于30米，接地体距罐壁的距离应大于3米。（5）罐体装有避雷针或罐体作接闪器时，接地冲击电阻不大于10欧。 九、阴极保护装置通常采用什么材料？为什么？ 答：阴极保护装置通常采和镁合金或锌合金。因为镁合金或锌合金是比铁活跃的金属元素，当经过特殊加工的镁合金或锌合金块与被保护的金属（铁）储罐连接后，镁合金或锌合金的负离子，通过连接导体不断移向埋在地下的金属储罐，使金属储罐得到一定量镁合金或锌合金的负离子，成为阴极，而镁合金或锌合金不断失去负离子，显示阳极的特性。就是因为这些比较活跃的镁或锌的负离子，连续不断地移向金属储罐，从而补偿了储罐的腐蚀，而镁合金或锌合金经过多年使用后，使自
18、己失去了防腐能力，牺牲了自己，所以这种装置又叫牺牲镁（锌）阳极，保护阴极（罐体）的一种装置。 十、雷电防护措施包括哪些部分？ 答：主要包括：直击雷防护、侧击雷防护、感应雷防护三大部分，并采用接闪、分流、屏蔽、均压、等电位、接地等技术措施。 十一、直击雷防护目的是什么？按现代防雷技术要求，直击雷防护采用哪些措施？ 答：直击雷防护是保护建筑物本身不受雷电损害，以及减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地时对建筑物内部空间产生的各种影响。直击雷防护主要采用独立针（矮小建（构）筑物）。建筑物防直击雷措施应采用避雷针、带、网、引下线、均压环、等电位、接地体。 十二、么叫感应雷？感应雷防护的目的是什么？应
19、采取哪些防护措施？ 答：感应雷的防护措施是对雷云发生自闪、云际闪、云地闪时，在进入建筑物的各类金属管、线上所产生雷电脉冲起限制作用，从而保护建筑物内人员及各种电气设备的安全。采取的措施应根据各种设备的具体情况，除要有良好的接地和布线系统，安全距离外，还要按供电线路，电源线、信号线、通信线、馈线的情况安装相应避雷器以及采取屏蔽措施。 十三、接地的种类有哪些？ 答：接地的种类除防雷接地外，还有交流工作接地、保护接地、直流接地、过电压保护接地、防静电接地、屏蔽接地等等。 十四、电子设备的接地方式及接地电阻要求如何？ 答：电子设备的接地方式有独立地和合设地。独立地的接地电阻值除另有规定外，一般不大于4
20、欧，并采用一点接地方式。电子设备接地宜与防雷接地系统共设，但其接地电阻不宜大于1欧。若与防雷地分设，两接地系统的距离不宜小于20米。 十五、何谓雷电电磁脉冲？ 答、作为干扰源的闪电电流和闪电电磁场。 十六、在防雷区之间的交界处应如何做等电位处理？ 答：在防雷区LPZOA、LPZOB、LPZO1交界处的等电位连接，所有进入该建筑物的外来导电物都应做等电位连接。当外来导电物和电力线、通讯线在不同地点进入该建筑物时，则需要设若干等电位连接带，它们应就近接到环形接地体上，也应与钢筋和金属立面相连。如没有安装环形接地体，这些等电位连接带应连至各自的接地体，并用一内部的环形导体（或用一副环形导体）将其相互
21、连接起来。对从地面以上进入的导电物，等电位连接带应连接到设于墙内侧或墙外的水平环形导体上，当有引下线和钢筋时，该水平环形导体要连到引下线和钢筋上。当外来导电物以从电力线、通讯线在地面进入建筑物时，建议在同一位置做等电位连接，这对几乎无屏蔽的建筑物是特别重要的。设在进入建筑物哪一点上的等电位连接带，应就近连到接地体，当有钢筋时连到钢筋上。 后续防雷区之间交界处的等电位连接，上述原则也适用于各后续防雷区交界处的等电位连接。进入防雷区交界处的所有导电物以及电力线、通讯线均在交界处做等电位连接。应采用一局部等电位连接带做等电位连接，各种屏蔽结构或其它局部金属物（如设备外壳）也连到该局部等电位连接带做等
22、电位连接。 十七、氧化锌避雷器的工作原理是什么？ 答：氧化锌ZnO避雷器是七十年代发展起来的一种新型避雷器，它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电阻），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。 十八、何谓防
23、雷区？如何将需要保护的空间划分为不同的防雷区（LPZ）？ 各防雷区的特征是什么？ 答：防雷区（LPZ）是闪电电磁环境需要限定和控制的那些区。 根据各部分空间不同的雷电电磁脉冲的严重程度和各区交界处的等电位连接点的位置，将需保护的空间划分为不同的OA、OB、1、2防雷区。各防雷区的特征是： LPZOA区：本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此各物体都可能导走全部雷电流。本区内的电磁场没有衰减。 LPZOB区：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区内电磁场没有衰减。 LPZO1区：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流，比LPZOB区进一步减小，本区内的电磁场也可能衰减，这取决于屏蔽
24、措施。 LPZO2区（后续防雷区）：在电缆从一个防雷区通到另一个防雷区处，必须在每一交界处进行等电位连接。LPZO2是在这种方式下构成的，使雷电流不能导入此空间，也不能从此空间穿过。 十九、避雷器的种类主要有哪些？ 答：避雷器的种类基本上分三大类型：一是电源避雷器（安装时主要是并联方式，也串联方式），按电压的不同，分22V的单相电源避雷器和380V的三相电源避雷器。二是信号型避雷器，多数用于计算机网络、通信系统上，安装的方式是串联。三是天馈线避雷器，它适用于有发射机天线系统和接收无线电信号设备系统，连接方式也是串联。 二十、试述建筑物综合防雷的设计（应包括范围、目的、步骤）？ 答：现代建筑物的
25、综合防雷包括了直击雷、侧击雷、感应雷防护三大部分。建筑物防雷设施三大部分是从其对雷电的不同危害形式的防护功能上来区分的。一套完善的防雷设施，为了实现其对不同雷害的防护目的，必须采取接闪、分流、屏蔽、均压、接地等技术措施。因此，建筑物防雷设施应包括接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针、均压环、等电位、避雷器等八个技术环节。从设计到施工应分为两个阶段进行，第一阶段是随建筑物一体化施工的直（侧）击雷防护设施，其设计的目的是保护建筑物本身不受雷电损害以及尽最大可能去减弱雷击时对建筑物内的电磁效应，同时为建筑物内部设备的感应雷防护提供必要的基础条件，它的特点是与建筑工程的土建部分同步进行。第二阶段设
26、计的目的是保护建筑物内的弱电设备安全，如通信系统、计算机系统、家用电气等，即建筑物防雷设施的感应雷防护部分，它的特点是与建筑工程设备安装同步进行。在第二阶段中应特别强调的是在安装计算机、通信设备等抗干扰（或过电压）能力比较低的电子设备前，首先必须弄清设备安装所在建筑物的直击雷防护设施的基本情况，包括：接闪器、网格、防雷接地体的形式及工频电阻值、等电位连接、引下线分布、动力进线形式、高低压避雷器安装等情况；高层建筑还要了解均压环和玻璃幕墙接地的形式及过渡电阻值等基本设计参数，才能确定机房的位置，缆线的分布，接地系统的形式和限压分流等技术方案。否则，脱离实际的设计将带有很大的盲目性。 每年6月至9
27、月是淮安市雷暴雨高发期。据市防雷中心主任王凤军介绍，我市处于淮河下游地区，冷暖气流常在此交汇，属于多雷区，平均每年因雷击造成的人员伤亡为2人，今年420风暴盱眙县已有一人因雷击死亡。 目前雷电灾害已被联合国界定为影响人类活动最严重的灾害之一，也被称为电子时代一大公害。我市每年因雷击造成的经济损失上百万，很多单位、企业都有被雷电烧坏变压器、微机信息系统的经历。防雷击最有效的方法是安装防雷设施。相关文件规定，城市中超过3层的建筑设施、小区内所有的建筑物都应安装防雷设施。据市防雷中心调查，我市市区近年新建小区配备防雷设施基本完好，如遇直击雷基本不会造成危害，但还有10%的建筑物没有安装避雷针，多集中
28、在老建筑物上。 但是，避雷针只是一种防直击雷的简易装置，雷击所产生的电磁感应会形成高电压冲击波，使电子设备被击坏，这种 “感应雷”或“二次雷击”不像直接雷击那样电闪雷鸣，而是悄然发生，对人体伤害不大，却是家用电器、微机信息系统的致命“杀手”。据统计，“二次雷击”主要发生在城市，约占雷击事故的80%，我市每年雷击带来的经济损失基本是感应雷造成的。 避免“二次雷击”，最有效的办法是安装防感应雷设施。目前，我市90%的建筑物上都有防雷设施，但仅仅能防直击雷伤害，防感应雷的设施还处于空白状态。记者从市防雷中心了解到，只要在建筑物的每一层安装防雷设施就能有效防感应雷击，但由于开发商考虑成本因素，基本上只
29、在楼顶安装防直击雷的设施，忽视了防感应雷击，给安全埋下隐患。市防雷中心将联合市安委会对市区建筑物防雷设施进行检查，要求对防雷装置每年检测一次，新建、扩建的建筑物防雷装置必须经过防雷工程验收，对应装而未装的将下达整改通知书。响雷时，能否打手机？能否看电视？除了知道响雷时不要躲在大树下、屋檐下、空旷地带等一些旧常识，大部分市民对防雷知识的了解还很欠缺，应该补补防雷课。她介绍，现在家庭中电器较多，每逢雷雨降临，应远离电线、灯头、插座，不要使用电脑、电视，并将插头拔下或关掉，实在要使用，可以在室内配备防雷器，以保护电器设备和信息系统；安装在楼顶的太阳能热水器，雷雨天气尽量不要使用，以防雷电由管中水流导
30、入；响雷时不要使用手机，遇雷雨时，人在室内离紧闭的窗户1米外最安全。相关链接：江苏省气象管理办法第二十一条规定：高层建筑、易燃易爆场所、物资仓储、通信和广播电视设施、电力设施、电气装置、计算机信息系统和其他需要防雷的建（构）筑物及其附属设施，必须按照国家规定和技术规范安装雷电灾害防护装置。新建（构）建筑物及其他附属设施的防雷、防静电设施应当与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。 防雷电知识中国气象局就如何做好防雷减灾工作向公众提示防雷的六大办法和十大秘诀。 1、单位防雷电六大办法（1）单位应定期由有资质的专业防雷检测机构检测防雷设施，评估防雷设施是否符合国家规范要求。（2）单位应设立防范
31、雷电灾害责任人，负责防雷安全工作，建立各项防雷减灾管理规章，落实防雷设施的定期检测，雷雨后的检查和日常的维护。（3）建设单位在防雷设施的设计和建设时，应根据地质、土壤、气象、环境、被保护物的特点、雷电活动规律等因素综合考虑，采用安全可靠、技术先进、经济合理的设计和施工。（4）应采用技术和质量均符合国家标准的防雷设备、器件、器材，避免使用非标准防雷产品和器件。（5）新增加建设和新增加安装设备应用时对防雷系统进行重新设计和建设。（6）雷灾发生时应及时向市防雷所上报情况，以便及时处理，避免再次雷击。2、个人防雷电十大秘诀（1）应该留在室内，并关好门窗；在室外工作的人应躲入建筑物内。（2）不宜使用无防
32、雷措施或防雷措施不足的电视、音响等电器，不宜使用水龙头。（3）切勿接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙，远离电线等带电设备或其它类似金属装置。（4）减少使用电话和手提电话。（5）切勿游泳或从事其它水上运动，不宜进行室外球类运动，离开水面以及其它空旷场地，寻找地方躲避。（6）切勿站立于山顶、楼顶上或其它接近导电性高的物体。（7）切勿处理开口容器盛载的易燃物品。（8）在旷野无法躲入有防雷设施的建筑物内时，应远离树木和桅杆。（9）在空旷场地不宜打伞，不宜把羽毛球、高尔夫球棍等扛在肩上。（10）不宜开摩托车、骑自行车。 雷电时，如果躲蔽条件不允许，应该立即双膝下蹲，向前弯曲， 双手抱膝。 一般
33、，人员遭受雷击大多数不会立即死亡，可对其进行简单急救，方法为：人工呼吸和体外心脏按摩。 随着电子技术的发展，电子器件已进入大规模集成电路时代。电子设备的功能得以改善，运行的可靠性不断提高，然而防雷的能力却大大地降低了。现在，每年遭到雷击而造成的损失数以亿元计，所以研究保护微电子设备免遭雷电危害已成为一个重要课题。虽然近两个世纪出现了很多的防雷方法和派生出很多防雷器件，但由于对雷电的了解不全面或对器件性能的偏见，往往得不到预期的效果。由于不得其法，浪费了大量资财。本文阐述雷电的成因并指出当前防雷误区，力图打破似乎冻结的防雷方法的规范，以求防雷研究的进展。 1 雷电的形成 1.1 自然界的自由电荷
34、 在电子学中，当人们研究电的现象时发现构成物质的微单元的原子中，围绕原子核高速旋转的外层电子易受外界条件的影响而逸出，使原子缺少电子或者自由电子单独存在而对外部形成电场的带电现象。 金属导体和绝缘体的内部结构区别在于：金属导体中的自由电子内部引力较弱，而绝缘体内部引力较强。所以在金属导体环路中，如加上一种使自由电子逸出的力量（这个力量我们叫电压），由于环路中电压的存在，金属中的电子产生位移式的流动，不过金属内的正负电荷量的绝对值是相等的，一旦去掉加在环路中的电压，环路立即处于中性，没有电子的流动，不再产生电场。 对非环路的金属，比如两块相互平行的金属板，它们之间以空气为介质，如在这两块板上加上
35、电压，金属导体中的电子按同性相斥，异性相吸规律，使电子向一面流动，产生电场，这种现象称为静电现象。这时对某一块金属来说，它们电荷的正负电量的绝对值就不相等了，这时如去掉加在其上的电压，它不像环路那样呈现电中性，却仍保持带电性质，仍然有电场的存在，但是随着时间的推移，这个电场会自然消失。正统的理论解释为A片金属的电子通过介质层逐步释放给B片金属的结果，这是以环路电流理论为依据的论点。但是，如果将两块已充了电的金属块瞬间拉开到不可能从A向B释放电子的距离，两块金属会不会永久性地带电呢？事实告诉我们，随着时间的推移带电现象也随之消失，这是什么原因呢？教科书上提到的摩擦起电现象，即绝缘体相互摩擦后，绝
36、缘体出现带电现象，在这种情况下，是否需要两件物体再接触一下才能使绝缘体呈现带电中性呢？事实并非如此，这些悬于空间的带电物体，不管带电性质如何，只要与大地接触一下，带电现象就立即消失。因此这种现象告诉我们，在自然界中，A给B的电荷，A不必从B收回，B多余的电荷也不一定向A输出，这与金属环路电流理论是不相同的。同时可以推定，自然空间（包括大地在内）各种物体电荷的拥有量的绝对值是不相等的，就是说自然界拥有巨大的自由电荷量。 自然界之所以拥有大量的自由电荷，从电势形成概念而言，有电磁效应、化学效应、摩擦起电及射线等诸方面原因，现代科学可以做到测量人脑电流的运动来判断脑的活动。自然界的自由电荷的成因，用
37、能量守恒定律来规范，可以这样说：凡有物质运动的地方（包括宇宙射线），就会产生电子运动并形成自由电荷，这是一种能转换成另一种能的变换过程，所以自然界物质的运动是自然界产生自由电荷的根源。 所谓自然界，包括天空与大地这样广阔的空间，这个空间不存在电荷的中性，就大地而言，我们称之为零电位，但大地本身因物质的运动其电位并非为零，它拥有大量的自由电荷，我们可以做一个简单的小实验：用一副耳机，或者一只毫伏表，两根同金属性质的金属棒，在一定距离内分别将金属棒插入地下，棒与棒之间用耳机可以听到地电荷的噪音，如果接上毫伏表发现有电压指示，而这种指示不因放电时间的加长而消失，单线传输的电话线路，电话的耳机里的噪音
38、也连续不断，这些都说明大地自由电荷的存在。当然用上述方法无法测量天空自由电荷，但是我们用长波和中波收音机收听电台时，噪音干扰也连续不断，以此证明，天空中有不断的放电现象，说明天空中存在丰富的自由电荷，同时又能形成一定强度的电场放电。 这里反复地论证自然界存在自由电荷，其目的是要解释雷电产生的根源，因为教科书上的环路理论不能对雷电成因进行解释。 1.2 雷电场的产生 雷电的能量是巨大的，在人类活动中，任何单一的电站所发出的电能不可能产生一次雷电所释放的能量，那么这样大的能量积聚是怎样形成的呢？ 上面说过，由于物质的运动自然界产生巨大的自由电荷，当然这些自由电荷是产生雷电的根源。从电子学中得知，要
39、形成一个强大的电场，一定是其中一方是同性质电荷的积累，但是在天空中空气是绝缘的，同性质的电荷又相斥，它们不可能积聚在一起，不可能形成能量的集中，天空中的物质受气流、宇宙射线的影响而产生自由电荷，且不断增加，在大气层的挤压下向太空高层运动，形成一个电离层，这个电离层是含单性电荷的电子层，其电场的能量是不可估量的。 当大气层中出现潮湿的空气，在上升阶段又遇冷空气结成水状云块时，由于云块可看成是一个整体的导体，在电离层电场力的作用下，云层中的电子推向面向地的一端，虽然云块正负电荷的绝对值相等，但实际上形成了一个静电场，在晴天，云块远距地面而且云块与大地间潮湿空气较稀，它们之间介质绝缘程度较高，不易发
40、生击穿放电现象，但是在雨天，特别是热雨季节，由于云层下降，空气潮湿，在此条件下带电云块击穿空气向大地放电而形成雷电。 雷电不单纯是空间对地放电，往往在空间也会形成雷电。这是因为带电云块在空间的位置较高，当地面的潮湿空气急速上升时，它与带电云块形成的电场在空间放电，形成高空雷电。 上面说过，云块受电离层电场力的作用产生静电现象，这些云块向地放电以后，其本身产生电离即云块的正负电量的绝对值不相等，形成带电现象，带电云块随着气流运动与另一云块形成电场，当它们逐渐接近时产生放电现象是形成空中雷的原因，当我们观察雷电在空间放电时，往往是一次接一次有连续不断的感觉。 1.3 雷电过程 雷电过程也是静电理论
41、中阐明的电场中介质击穿过程。上面说过雷电的成因，雷电是带电云块在运动过程中放电的现象，其放电位置不是固定的，但有一定固定的条件。比如电场中介质的厚度、绝缘系数、气体温度和地表导电系数都影响雷击地点。我们常说的多雷区应该说该地区具备上述诸因素中的几种。但是有人认为雷电是在本位置产生的，这是一种误解。道理很简单：因为在本地区又有什么力量积聚这么大的能量呢？应该是带电云块在运动过程中放电形成雷电，当然在带电云块的作用下，在什么地方放电与地面的前述条件有关，以地貌而言相对高度越高应该说越易遭雷击，这里指的是高建筑物、高山及地表凸出处，但也不一定就在这些地方出现雷击，因为在电场中介质参数不单纯是指厚度，
42、还取决于绝缘系数即环境的温度和气体的温度。我们发现，往往雷击点不在山顶而在平川，这是因为那里的潮湿空气和气温使电场介质的绝缘低于高山而遭雷击。另外，地表的导电也有影响，良好的导电地质比难以导电的地质所产生的雷电场就大得多，所以易导电的地质易于引雷。 雷电场是一个巨大的静电场，是人类不可建造的。巨大的电场面积和所积聚的巨大能量是不可估量而又不可测量的，人们往往在雷电以后，从被雷击的物体破坏的程度估计它的大小。对于雷电流用数以亿安计的词来形容是不过份的，雷电场在放电过程中与静电场放电有相似的地方，但也有差别，人为形成的静电场其储能是极为有限的，所以它在放电过程中放电电流是从最大值逐步减弱，而雷电场
43、就不同，由于储能巨大，在放电时因通过空间的阻力开始阶段不可能使电场减弱，而是在放电时空气加热以后放电电流达到最大值，再随着电场的减弱放电电流随之下降。所以雷击过程中雷电流是从小到大再减弱，就电的性质而言，由于它是一个静电场的放电，电流的方向是不变的，所形成的是一个幅度巨大的脉动直流电流。 所以雷电流的主要分量是直流分量，但脉动部分和雷电流与空气及地接触时产生的热骚动形成的谐波和高次谐波的电磁能量也相当大，所以雷电过程中的交流分量也不可小看，雷击过程中，从低频直至米波段这样宽的频谱均受不同程度的干扰，从谐波理论得知，低频段所受干扰较为严重。 如果我们将地面的物体置于某一位置，雷电对这一物体产生的
44、干扰可分为感应干扰和直接干扰。某一物体不在雷电场内，但由于雷电在放电过程，它所产生的强大电磁波使这一物体受电磁波的冲击，这样的雷我们称“感应雷”，当某一物体置于雷电场内，而且物体又作为雷电流的导电体，巨大的电流通过该物体使物体遭到严重破坏，这种直接置于雷电场受到雷电的冲击，我们称这种雷为“直接雷”。以现代微电子来说，不管感应雷还是直接雷对微电子器件都会造成永久性的破坏。 2 防雷的误区 2.1 避雷针与避雷器 19世纪后叶，人们发现金属导体尖端放电现象。避雷针是典型的利用尖端放电原理做成的防雷装置，在被保护物体上架设一根金属针，并将它与地相通。它是怎样避雷的呢？解释是这样：当避雷针置于空中对地
45、这个雷电场时，由于避雷针与大地有良好的接触，此时电场能量通过避雷针放电，雷电场消失，使它不发生大电流的放电，从而起到消雷的作用。但是这种解释也有不清楚的地方，即位于强大的雷电场下的避雷针，能否按人们的意愿慢慢地放电使雷电场消失呢？从电学原理也说不通。因为强大的雷电场就像炸药缺少引信一样，避雷针所指的空间就像引信，由于避雷针的引导会一触即发。因为其高度和良好的接地条件要优于其它位置，同时尖端形成的电场又大于其它地方，所以强大的雷电场以避雷针为中心放电区，如果说避雷针本身不具有电抗，接地电阻又达到零值，数以亿安计的雷电流可以顺利通过它，不会形成热效应和雷电位，便可达到避雷目的。但避雷针本身和引线存
46、在着电抗，接地电阻不可能为零，所以雷击过程中，它没有避雷能力，只起到雷击位置的引导作用。人们认识到这一点，但对避雷针有所偏爱或者说对雷电成因不理解，他们将雷电解释为是本位置产生的，就是说讲不清楚的原因，在避雷针设置的地方和相对的空间形成电场，由于避雷针逐步放电而使这一电场建立不起来，所以避雷针起到消雷的作用。事实上从20世纪以来人们对避雷针的避雷作用公开地提出了质疑，因为避雷针成为引雷针的事件屡见不鲜。 然而避雷针在下述情况能发挥一定作用，当带电云块的电量很小，而且又远离地面与大地形成不太强的电场时，避雷针对其电场逐步放电达到消除这个电场的目的。地面有些物体与大地是绝缘的，比如木质结构的古建筑
47、物，在感应雷和直接雷的作用下，可能会带上静电，由于静电的存在可能引起火灾，如果在这些物体上架设避雷针，就可使建筑物与大地形成等电位，避免这些物体在雷电场作用下带静电。 为什么联合国将雷电列为最严重的自然灾害之一？ 雷电是自然界中最常见的声势壮观的气象现象。地球上每天约发生800万次闪电。由于雷电释放的能量巨大常常造成多种触目惊心的危害。所以雷电是联合国公布的十种最严重的自然灾害之一。全世界每年因雷击造成的损失在十亿美元以上，还在逐年上升。我国林区火灾半数以上是因雷击，大庆油田每年因雷击停电少产的石油就相当于一个玉门油田的产量。我国每年因雷害伤亡达一万多人，其中有三千多人丧生。我市就曾发生过仅一个月零三天雷击死亡六人，数十处建筑和单位的办公、通信设备、计算机系统遭雷击，造成设备损坏、信息丢失、系统瘫痪、威胁工作人员安全的严重后果。 对于防雷工作各级都十分重视，国家出台了防雷减灾管理办法、省政府通过的江苏省气象管理办法，都对防雷工作作出了明确而严格的强制性规定。 * 雷电的破坏力为什么那么巨大？ 由于雷电释放的能量十分巨大，它产生的强大电流可达数万安培、灼热的高温可达6千到2万度，再加上猛烈的冲击波、剧变的静电场和强烈的电磁辐射常常造成多种触目惊心的危害。所以雷电的破坏力十分巨大。 *