安全防雷常识
1 雷电基本知识
●1.1 雷电是什么
雷电是大自然中发生强烈闪光伴有巨大隆隆爆炸声的现象,是一种既恐怖又壮观的大气物理现象。
全球每年约有十亿次雷暴发生,就整个地
球表面而言,每秒钟的落地闪就有30-100次,
平均每天发生闪电约800万次。闪电的的平均
电流是3万安培, 最大电流可达30万安培。闪
电的电压很高, 约为1亿至10亿伏特。一个中
等强度雷暴的功率可达一千万瓦, 相当于一座
小型核电站的输出功率。带有电荷的雷云与地
面的突起物接近时, 它们之间就发生激烈的放
电,强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。闪电通道中温度骤增, 形成强烈的冲击波、剧变的静电场和电磁辐射,常常造成人畜伤亡,建筑物损毁、引发火灾以及造成电力、通信和计算机系统的瘫痪事故,给国民经济和人民生命财产带来巨大的损失。雷电灾害是最严重的十大自然灾害之一。
●1.2 雷电的形成
在天气闷热潮湿的时候,地面上的水受热变为蒸汽,并且随地面的受热空气而
上升,在空中与冷空气相遇,使上升的水蒸汽凝
结成小水滴,形成积云。云中水滴受强烈气流吹
袭,分裂为一些小水滴和大水滴,较大的水滴带
正电荷,小水滴带负电荷。细微的水滴随风聚集
形成了带负电的雷云;带正电的较大水滴常常向
地面降落而形成雨,或悬浮在空中。由于静电感
应,在大地表面相对带负电的雷云的区域感应出
正电荷。这样雷云与大地之间形成了电场,当电场强度超过击穿大气的强度时,即发生了雷云与大地间的放电,从而形成了雷电。
●1.3 雷电的种类
由于大气分布的不均匀和云团荷电的差异性,雷云的放电通道呈多种形式,所发生的空间位置也不同。按闪电形状可分为:线状雷、带状雷、片状雷、连珠状和球状雷。
线状雷最为常见,线状闪电大多是雷云与大地
间的放电(约50%-70%以上),也有雷云之间的放电。
这种闪电可以同时击在不同的地方。一般表现为一种
蜿蜒曲折枝杈纵横的巨型电气火花,长约2-3km ,也有
长达10km 的,具有丰富的分叉,类似树枝状,所以也称枝状闪电。
带状闪电是由连续数次的放电组成,是宽度达十几米的一类闪电,它比线状闪电要宽几百倍,在各次闪电之间,闪电路径因受风的影响而发生移动,使得各次单独闪电互相靠近,形成一条带状。带的宽度约为10
米。这种闪电如果击中房屋,可以立即引起大面积燃
烧。
片状闪电是指出现在天空的无一定形状的大片亮光。
有时出在云的表面上闪光,有时可能是被云块庶没的火花
闪电的延光,也可能是在云的上部发出来的丛集的,若隐
若现的一种特殊的放电作用的光。 联珠闪电比较罕见,联珠状闪电多出现在强雷
暴期间,并常紧接着一次线状闪电之后出现在原通道
上,联珠状闪电的亮斑有时为一串发光球体,有时象
一条悬挂在空中的发光亮斑的一长串珍珠链,有时则为许多长达几十米的发光段。在云际或云地放电均有出现。
球状闪电,俗称滚地雷,通常在雷暴时发生,为圆球形的光球。它十分亮,近圆球形,直径约15至40厘米不等。通常仅维持数秒,但也有维持了1至2分钟的记录。颜色除常见的橙色和红色外,还有黄色、紫色、蓝色、亮白色,幽绿色的光环,呈多种多样的色彩。球状闪电的危害较大,它可以
随气流起伏在近地空中自在飘飞或逆风而行。它可以通过
开着的门窗进入室内,常见的是穿过烟囱后进入建筑物。
它甚至可以在导线上滑动,有时会悬停,有时会无声消失,
有时又会因为碰到障碍物爆炸,发出巨响而消失。
根据闪电发生的位置不同,人们又将闪电分为云闪和地闪。
云闪是指不与大地和地物发生接触的闪电,包括云内闪电、云际闪电和云空闪电。
地闪亦称落地雷,是指云内荷电中心与大
地和地表物之间的放电过程,亦指与大地和地
表物发生接触的闪电。
●1.4 雷电的破坏作用
雷电对地面物和人们生命财产的破坏是多途径的,可谓是无缝不入。但概括起来大至可分为直接雷击、间接雷击及雷电波侵入。直接雷击对象多为室外建筑设施,如输电线、杆塔、大树、景观设施、户外作业、旷野孤立物、建筑物外表等,对处于室内的电气电子设备危险主要来自于间接的雷电感应和雷电波侵入。
(1)电效应 巨大的雷电流流经防雷装置时会造成防
雷装置的电位升高,这样的高电位作用在电气线路、
电气设备或金属管道上,他们之间产生放电,这种现
象叫反击。它可能引起电气设备绝缘被破坏,造成高
压窜入低压系统,可能直接导致接触电压和跨步电压造成事故。由于雷电流的迅速变化,在他四周空间里会产生强大而且变化的磁场,处于磁场中的导体会感应出很高的电动势,此电动势可使闭合回路的金属导体产生很大的感应电流,引起发热和其他危害;使开口金属环两端产生放电火
花,引发火灾。
当雷电流入地时,在地面上可引起跨
步电压,造成人身伤亡事故。
(2)热效应 巨大的雷电流通过雷击点,在极短的时
间内转换为大量的热量。雷击点的发热量约为500~
2000J ,造成易爆物品燃烧或造成金属熔化、飞溅而引
起火灾或爆炸事故。
(3)机械效应 当被击物遭受巨大的雷电流通过期,
由于雷电流的温度很高,一般在6000~10000摄氏度,甚
至高达数万度,被击物缝隙中的气体剧烈膨胀,缝隙中的
水分也急剧蒸发为大量气体,因而在被击物体内部出现强
大的机械压力,致使被击物体遭受严重破坏或发生爆炸。
(4)静电感应 当金属物处于雷云和大地电场中时,
金属物上会感应出大量的电荷,雷云放电后,云与
大地间的电场固然消失,但金属物上所感应聚积的
电荷却来不及立即逸散,因而产生很高的对地电压。
这种对地电压,称为静电感应电压。静电感应电压
往往高达几万伏,可以击穿数十厘米的空气间隙,发生火花放电,因此,对于存放可燃性物品及易燃、易爆物品的仓库是很危险的。
(5)电磁感应 电磁感应是由于雷击时,巨大的雷电流在四周空间产生变化迅速的磁场,使处于在变化磁场中的金属导体感应出很大的电动势。若导体闭合,金属物上仅产生感应电流,若导体有缺口或回路上某处接触电阻较大,由于很大的感应电动势,所以
在缺口处会
产生火花放
电或在接触
电阻大的部
位产生局部
过热,从而
引燃四周可
燃物。
(6)雷电波侵入 雷电在线路、金属
管道上会产生冲击电压,使雷电波
沿线路或管道迅速传播。若侵入建
筑物内,可造成配电装置和电气线
路尽缘层击穿,产生短路,或使建
筑物内易燃、易爆物品燃烧和爆炸。
●1.5 雷击选择性
大量观测数据表明,雷击区与地质结构、地形地貌、气候特征、土壤性质以及地理位置有关,在同一地区内,雷电活动也有所不同,有些局部地区雷击要比邻近地区多得多。这种现象我们称之为“雷击选择性”。根据调查统计,同一区域不同对象的雷击率如下图。
⑴雷击的主要对象
①旷野孤立的建筑物和构筑物,如凉亭、大树等。
②金属屋面、砖木结构的建筑物和构筑物。
③河边、湖边、土山顶部的建筑物和构筑物。
④低洼地区、地下水出口处、特别潮湿处、山坡与稻田水面交界处、地下有导电矿藏处或土壤电阻率较小处的建筑物或构筑物。
⑤山谷风口处的建筑物和构筑物。
⑥城市里的烟囱及地面上有较高尖顶的建筑物或铁塔。
⑵同一区域容易遭受雷击的地点有哪些特点?
①土壤电阻率较小的地方,如有金属矿床的地区、河岸、低洼地区、地下水出口处和地下水水位较高的地方。
②山坡与稻田接壤处。
③具有不同电阻率的土壤交界地段。
⑶易受雷击的建(构) 筑物
①高耸突出的建筑物,如水塔、电视塔、高楼等;排出导电尘埃、废气热气柱的厂房、管道等;
②内部有大量金属设备的厂房;
③地下水水位较高或有金属矿床地区的建(构) 筑物;
④孤立、突出在旷野的建(构) 筑物;
⑤铁路集中的枢纽、铁路终端和高架输电线等拐角处及金属管道集中的交叉地点;
⑥室外天线和屋顶上的各种金属突出物,如旗杆等。
⑷房屋的坡度不同,遭受雷击的部位也不同。
①平屋面或坡度不大于1/10的屋面,其易受雷击的部位在檐角、女儿墙和屋角。 ②坡度大于1/10或小于1/2的屋面,其易受雷击的部位在屋角、屋脊和屋檐。屋脊长度小于30米时,雷击点多发生在山墙。
③坡度大于1/2的屋面,其易受雷击的部位在屋角、屋脊和檐角。
④坡度愈大,屋脊的雷击率愈高,当坡度大于4/5时,屋檐一般不会再受雷击。
2 雷雨大风预警信号
雷雨大风预警信号分为4级,危害程度从低到高分别以蓝色、黄色、橙色、红色表示。
●2.1 雷雨大风蓝色预警信号
图标:
含义:6小时内可能受雷雨大风影响,平均风力可达到6级以上,或阵风7级以上并伴有雷电;或者已经受雷雨大风影响,平均风力已达到6—7级,或阵风7—8级并伴有雷电,且可能持续。
防御指南:
1、做好防风、防雷电准备;
2、注意有关媒体报道的雷雨大风最新消息和有关防风通知,学生停留在安全地方;
3、把门窗、围板、棚架、临时搭建物等易被风吹动的搭建物固紧, 人员应当尽快离开临时搭建物,妥善安置易受雷雨大风影响的室外物品。
●2.2 雷雨大风黄色预警信号 图标:
含义:6小时内可能受雷雨大风影响,平均风力可达8级以上,或阵风9级以上并伴有强雷电;或者已经受雷雨大风影响, 平均风力达8—9级,或阵风9-10级并伴有强雷电,且可能持续。
防御指南:
1、妥善保管易受雷击的贵重电器设备,断电后放到安全的地方;
2、危险地带和危房居民,以及船舶应到避风场所避风,千万不要在树下、电杆下、塔吊下避雨,出现雷电时应当关闭手机;
3、切断霓虹灯招牌及危险的室外电源;
4、停止露天集体活动,立即疏散人员;
5、高空、水上等户外作业人员停止作业,危险地带人员撤离;
其他同雷雨大风蓝色预警信号。
●2.3 雷雨大风橙色预警信号
图标:
含义:2小时内可能受雷雨大风影响,平均风力可达10级以上,或阵风11级以上,并伴有强雷电;或者已经受雷雨大风影响, 平均风力为10—11级,或阵风11—12级并伴有强雷电,且可能持续。
防御指南:
1、人员切勿外出,确保留在最安全的地方;
2、相关应急处置部门和抢险单位随时准备启动抢险应急方案;
3、加固港口设施,防止船只走锚和碰撞;其它同雷雨大风黄色预警信号。
●2.4 雷雨大风红色预警信号
图标:
含义:2小时内可能受雷雨大风影响,平均风力可达12级以上并伴有强雷电;或者已经受雷雨大风影响, 平均风力为12以上并伴有强雷电,且可能持续。 防御指南:
1、进入特别紧急防风状态;
2、相关应急处置部门和抢险单位随时准备启动抢险应急方案;
其它同雷雨大风橙色预警信号。
●2.5 如何预估雷电是否来临
(1)仰望天空:当天空中的浓密乌云(积雨云) 开始堆积
变大变黑、云顶发展很快时,就有可能发生雷暴,此时
就要想办法尽快到安全的地方躲一躲。
(2)倾听杂音:如果您从小型收音机中听到刺耳的
杂音,即表示附近可能有雷雨云。
(3)估计距离:判断何时雷暴将到达,最简单的方法是,当看到闪电时,通过计算看见闪电与听到雷声的间隔长,代表雷电离你远,反之则离你近。
(4)当你站在空旷的地方,如果感觉
到身上的毛发突然站起来,皮肤感到轻
微的刺痛,甚或听到轻微的爆裂声,发
出“叽叽”声响,这就是雷电快要击中
你的征兆。遇到这种情况,你应马上蹲
下来,身体前倾,把手放在膝盖上,曲
成一个球状,千万不要平躺在地上,否
则将成为易被雷袭击的对象。
(5)雷电“喜爱”在尖端放电,所以雷电交加时,人在旷野上行走,或扛着带铁的金属农具,或骑在摩托车上,或恰恰举起高尔夫球杆、大树下躲雨,人或物体容易成为放电的对象而召来雷击;此外,金属物体和管线都可能成为雷电的最好通路。因此,了解这些规律对预防雷击有很重要的意义。
●3. 防雷措施
现代防雷技术措施可简单地归结为ABCDGS 六个字母,中文意思是“躲”(Avoid) 、“等电位连接”(bonding) 、“传导”(conducting) 、“分流”(dividing) 、“接地”(grounding)和“屏蔽”(shielding)。
●3.1 工程防雷措施
一般建(构)物需要采取工程防雷措施才能达到有效防御雷电的目的,一个有效的防雷装置应包含外部防雷和内部防雷两大部分:
(1)外部防雷装置,由接闪器(避雷针、避
雷带、避雷网)、引下线和接地装置组成,主要
用以拦截雷电,将其主要能量引入大地,防止雷
电击中保护对象。
(2)内部防雷装置:由等电位连接系统、共
用接地系统、屏蔽系统、合理布线系统、浪涌保
护器等组成,主要用于减小和防止雷电流在需防空间内所产生的电磁效应。防止电磁辐射、雷电波侵入、暂态高电位引发室内损坏电气或电子设备。
●3.2 非工程防雷措施
一是学习防雷知识,增强防雷意识。搞工程建设时,做好雷电风险评估,针对工程功能和风险度做好防雷工程设计,委托专业技术机构审查评价,保证设计合理完善。
二是做好防雷装置的日常维护,请专门检测机构定期检测,发现受损及时修复,保证防雷装置正常有效。
三是租赁或购买房屋时要查看是否按规范做了防雷,查验房地产开发商是否有“防雷装置设计核准书”及“防雷装置验收合格证”。
四是装修房屋、安装电气、热水器、厨房电器、家用电器要科学合理布设。强、弱电布线分离,不要平行敷设,且保持一定距离,尽量避开防雷引下线、构造柱和外墙。电源插座、网线插座、有线电视插座布设要避开防雷引下线、构造柱和外墙,远离室外引入的各种金属管道。电子设备、家用电器要远离外墙和构造柱摆放。
4 防雷须知
●4.1 室外防雷须知
在野外活动时,或者在旅途中遇上雷雨天气,若及时采取一些措施,就可以尽量
降低被雷电击中击伤的可能性。
(1)在野外,特别是在旅途中,要注意收听、
收看或上网查看天气预报,看云识天,判断是否
会出现雷电天气。
(2)雷暴发生
时,应迅速躲人有
防雷装置保护的建
筑物内,或者很深
的山洞里面。汽车内是躲避雷击的理想地方。如果在
游泳或在小艇上,应马上上岸,即便是在大的船上,
也应躲到船舱里。注意关好车、船门窗。
(3)在旷野无法躲入有防雷设施的建
筑物内时,应远离树木、电线杆、烟囱等
高耸孤立的物体。不宜在铁栅栏、金属晒
衣绳、架空金属体以及铁轨附近停留。不
宜进入无防雷装置的野外棚屋、岗亭等低
矮建筑物。应远离输配电线、架空电话线
缆等。尽量避开一些特别容易受到累积电
荷的小块区域,比如岩石断层处、较大的岩体裂缝、掩埋的管道的地面出口处等等。
(4)头顶电闪雷鸣时(俗称“炸雷”),如果找不到合适的避雷场所时,应找一块背风不易塌方和积水的地势偏低地方,尽量降低重心和减少人体与地面的接触面积,可蹲下,双脚并拢,手放膝上,身向前屈,临时躲避,千万不要躺在地上,如能披上雨衣,防雷效果就更好。注意大家不要集
中在一起,或者牵着手靠在一起。
(5)在空旷场地不要使用有金属尖端的雨伞,
不要把铁锹等农具、高尔夫球棍等物品扛在肩上。
在蹲下避雷时最好将身上金属物摘下,放在几米
距离之外,尤其要将戴的金属框眼镜拿下来。
(6)切勿游泳或从事其他水上运动及作业,如在稻田作业,不宜进行户外球类、攀爬、骑驾等运动,尽快离开水面以及其他空旷场地,寻找有防雷装置的地方躲避。
(7)不宜开摩托
狂奔。
●4.2 室内
防雷知识
(1)出现雷
雨天气
时,应少
到室外
阳台上和窗户旁边;不要靠近墙柱、配电箱、金属
管道、入户电缆;不要触摸或依扶室外引入的金属
管道、建筑物构造柱、金属栏杆;以防雷电傍侧闪络、跨步电压和接触电压伤害。 车、骑自行车赶路,打雷时切记
(2)电源插座要避开建筑物构造柱和防雷引下线布设,电子设备及家用电器
不要紧靠外墙、墙柱和室外引进来金属管道摆
放,与外墙、墙柱和金属管道间距保持50cm
以上。以防因雷电波引起的高电位反击。
(3)房屋如无防雷装置, 在室内最好
不要使用任何家用电器, 包括电视机、收音
机、计算机、有线电话、洗衣机、
微波炉等, 最好拔掉所有的电源和
与室外相连天馈线、数据线、网络
线的插头。防止雷电从外引线路入侵。
(5)雷雨时不要用太阳能热水
器洗澡, 因为绝大多数家庭安装的
太阳能热水器未采取合理的防雷措
施。
●4.3 雷击急救方法
当人被雷击中后,需要及时地抢救。许多人以为,遭雷击的人身上还有电,所以不敢施救,以致延误了救援时间。
其实这种观念是错误的,因为这时被击者身上已无电。大量的雷击抢救实践证明,在雷击致人死亡这一现象中,有一部分呈死亡状态的人其实还未真正死亡。即使心脏停止跳动、呼吸停止也往往是一种短暂现象,通常称为“雷击假死”。辨别的方法是,看受害者的身体是否出现紫蓝色斑纹,若未出现,说明还没真正死亡。对受害者的紧急救护措施如下:
1. 如果伤者遭受雷击后引起衣服着火,此时应马上让伤者躺下,以使火焰不致烧伤面部,并往伤者身上泼水,或者用厚外衣、毯子等把伤者裹住,隔绝空气,以扑灭火焰。
2. 立即抢救危重伤员,并及时呼叫120。如果遇到一群人被击中,那些能发出呻吟的人可暂缓,应先抢救那些已无法发出声息的人。
3. 胸外心脏按压与人工呼吸。雷击后进行人工呼吸的时间越早,伤者的身体恢复越快,因为人脑缺氧时间超过3~5分钟就会有生命危险。如果能在8分钟内以心肺复苏法进行抢救,让心脏恢复跳动,可能还来得及救活。一般情况下,持续抢救的时间不少于40分钟。
●4.4 心脏复苏的方法
判断意识:先在病人耳边大声呼唤“喂!您怎么啦?”再轻轻拍伤病人的肩部,如病人对呼唤和轻拍没反应,可判断病人无意识。
立即呼救:当判断病人无意识时,应该求助他人帮忙,并拨打急救电话。 救护体位:对于意识不清者,让伤病人仰卧位(脸朝上),放在坚硬的平面上(如水泥地面等)。
打开气道:用最快的时间,先将病人衣领口、领带等解开,用手帕或毛巾等抠除病人口鼻内的污泥、土块、痰、呕吐物等异物,然后用一手压病人的前额,另一手托起病人的下巴,二手同时用力使头后仰,打开呼吸道,保持呼吸道畅道。人工呼吸:先检查病人呼吸,用耳听病人口鼻的呼吸声,用眼看胸部或上腹部呼吸起伏等,如果胸廓没有起伏,也没有气体呼出,即判断病人不存在呼吸,应立即给予人工呼吸。一手捏住病人鼻孔两侧,另一手托起病人下巴,深吸一口气,用口对准病人的口吹入,吹气停止后放松鼻孔,让病人从鼻孔出气。依此反复进行,成人患者每分钟14-16次,每次吹气量约500—1000毫升,同时要注意观察患者的胸部,操作正确应能看到胸部有起伏,并感到有气流逸出。
胸外心脏挤压:先吹气两口后,观察病人心跳情况,无心跳立即实施胸外心脏挤压。抢救者左手掌根放在病人的胸骨中下半部,右手掌叠放在左手背上。手臂伸直,利用身体部分重量垂直下压胸腔3-5厘米,然后放松。放松时掌根不要离开患者胸腔,挤压要平稳、有规则,也不能冲击猛压。频率为每分钟80—100次。
在实施胸外心脏挤压的同时,就交替进行人工呼吸。心脏挤压与人工呼吸的比例:按国际急救新标准,无论单人或双人抢救均为30:2,即口对口先吹2口气后,再按压30下,再口对口吹2口气,再按压30下,以此类推。