雷电的形成及预防雷击的措施

　　1.雷电的形成

　　伴有雷声和闪电现象的天气，气象上称为雷暴。雷暴天气时，当云层与地面之间的电位差达到一定强度时，就会发生放电现象，闪电击到地面或击中目标就造成雷击。据研究，雷击的电流强度通常可达几万安培，温度可达2万摄氏度，如此强大的电流和高温，其危害程度可象而知。

　　2.预防雷击的措施

　　(1) 切断不用的电器设备的电源(如电风扇、电视机、录音机、电吹风、电熨斗等)，拔出未装避雷器的室外天线。
　　(2) 在雷雨天，人应尽量留在室内，不要外出，关闭门窗，防止球形闪电穿堂入室。
　　(3) 尽量不要靠近门窗、炉子、暖气炉等金属的部位，也不要赤脚站在泥地或水泥地上，最好脚下垫有不导电的物品坐在木椅子上
　　(4) 不要在河里游泳或划船；以防雷电通过水传到人体。
　　(5) 在野外遇雷雨时，尽快找一低洼或沟渠的地方蹲下，不要在孤立的大树、高塔、电线杆下避雨。
　　(6) 一旦有人遭雷击，应及时进行抢救，救护方法同触电急救相同，做人工呼吸和体外心脏按摩等，同时急送医院。

防雷知识问答

（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φ8。
　　 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）、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 ρ。
　　 （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。

人体被雷击中后如何救护？
当人体被雷击中后，往往会觉得遭雷击的人身上还有电，不敢抢救而延误了救援时间，其实这种观念是错误的。如果出现了因雷击昏倒而“假死”的状态时，可以采取如下的救护方法：

　　 1.是进行口对口人工呼吸。雷击后进行人工呼吸的时间越早，对伤者的身体恢复越好，因为人脑缺氧时间超过十几分钟就会有致命危险。如果能在4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。
　　 2.对伤者进行心脏按摩，并迅速通知医院进行抢救处理。如果遇到一群人被闪电击中，那些会发出呻吟的人不要紧，应先抢救那些已无法发出声息的人。
　　 3.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。

　　 遭雷击不一定致命。许多人都曾逃过大难，只感到触电和遭受轻微烧伤而已。也有人遭雷击可能导致骨折(因触电引起肌肉痉挛所致)，严重烧伤和其它外伤。
　　 雷电伤人是经常发生的，如不躲避或避雷措施不当就会遭受很大威胁。据报道，在瑞士，每百万人口当中，每年约有10人遭受雷击；而美国，每年死于雷击事故的人数比死于飓风的人还多；在日本，1968年竟发生一起闪电击毙11名儿童的事故。因此，我们有必要懂得防雷的具体措施及遭雷击后的抢救方法。
　　 雷电伤人主要是强大的雷电电流的作用。它对人体的主要危险。往往不是灼伤。如果雷电击中头部，并且通过躯体传到地面，会使人的神经和心脏麻痹，就很可能致命。人受雷电电流冲击后，心脏不是停止跳动，就是跳动速率极不规则，发生颤动。这两种情况都使血液循环中止，造成脑神经损伤，人在几分钟内就可以死亡。遭雷击后抢救及时还是有可能复活的。有时即使感受不到受害者的呼吸和脉搏，也不一定意味着“死亡”。如能及时抢救(如人工呼吸)，往往还能使“死者”恢复心跳和呼吸。此外，雷击可能使伤者的衣服着火，也可能会熔化伤者的金属饰物和表带。

　　 如果伤者衣服着火，马上让他躺下，使火焰不致烧及面部。不然，伤者可能死于缺氧或烧伤。也可往伤者身上泼水，或者用厚外衣、毯子把伤者裹住以扑灭火焰。伤者切勿因惊慌而奔跑，这样会使火越烧越旺，可在地上翻滚以扑灭火焰，或趴在有水的洼地、池中熄灭火焰。用冷水冷却伤处，然后盖上敷料，例如用折好的手帕清洁一面盖在伤口上，再用干净布块包扎。
　　 如果触电者昏迷，把他安置成卧式，使他保持温暖、舒适。立即施行触电急救、人工呼吸是十分必要的。


个人防雷击十大“秘诀”

　　 （一）应该留在室内，并关好门窗；在室外工作的人员应躲入建筑物内。
　　 （二）不宜使用无防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。
　　 （三）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他类似金属装置。
　　 （四）避免使用电话和无线电话。手机电磁波是雷电很好的导体，能在很大的一个范围内收集引导雷电。在使用手机时，手机会发射电磁波，如遇高空向下电流极易造成雷击；在雷雨天气，手机开通电源都极易引来感应雷，而在雷击区打手机，手机无疑就充当了避雷针的角色。而且据研究，如果手机信号过强，有时连避雷针也不起作用。因此专家提醒市民和游客，切忌在雷电时特别是在地势较为空旷、周围没有高大建筑物的地方使用手机。
　　 （五）切勿游泳或从事其他水上运动，不宜进行户外球类、攀爬、骑驾等运动，离开水面以及其他空旷场地，寻找有防雷设施的地方躲避。
　　 （六）切勿站立于山顶、楼顶或其他凸出物体，切勿近导电性高的物体。
　　 （七）切勿处理开口容器盛载的易燃物品。
　　 （八）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、桅杆等尖耸物体。
　　 （九）在空旷场地不宜打伞，不宜把羽毛球拍、高尔夫球棍等工具物品扛在肩上。
　　 （十）不宜驾驶、骑行车辆赶路。

　　 发生雷雨天气时，如果在室外，应该立即进入室内，具有完整金属车厢的车辆也可以成为避雷场所。雷电期间，最好不要骑自行车、拖拉机或摩托车；不要携带金属物体在露天行走；不要靠近避雷设备的任何部分；不要拨打移动电话。如果一时找不到合适的避雷场所，千万不能靠近空旷地带或山顶上的树木，也不要呆在电线杆和高压电线下，否则很易受到雷击。此时人们应尽量降低重心，并减少人体与地面的接触面积，即下蹲，但不能躺在地上，如果披上雨衣，防雷效果就会更好。

遇到雷击如何躲避

　　 （一）为了把感应雷“扼杀在萌芽状态”，一般家庭至少安装三个避雷器；
　　 （二）不要靠近高大电线杆、高塔、大树、烟囱等物体，至少保持两米远的距离；
　　 （三）打雷时尽量不要开水龙头，更不要洗澡，游泳时应迅速上岸；
　　 （四）远离门窗，尽量不用或少用电话、手机或收音机；
　　 （五）在室外突遇强雷雨，不要许多人挤在一起。雷雨时禁用家用电器，最好将插头拔掉。


雷击的自救

　　 实际上，雷电就是巨大的电火花。当闪电从地面急冲到云层或从云层急冲到地面时，是显而易见的，尽管它也可以在云层中或云层之间传递。构成风暴云层的气流，可在云层内分离出强电能。
　　 正电流聚集在云层的下部，负电流聚集在云层的上部或地面上，就象电磁一样，正、负电相互吸引。经不断传递，正、负电流相碰，形成巨大电火花，于是形成闪电。
　　 由于光速比声速大约快100万倍，所以，在闪电与伴随的雷声之间，会有一定的时间差。你与风暴的距离，可通过数闪电与雷声出现的时间差的秒数，再除以5米计算，其得数就是你与风暴距离的英里数，即：你与风暴的距离(英里)=闪电与雷声出现的时间差(秒)/5(米)。
　　 雷声是闪电成百万伏的电流碰击所造成的空气热膨胀爆炸而形成的。雷声本身无伤害作用。在雷雨中遭雷击的可能性很小，不过，雷电交加现象不能完全准确预测，所以应小心防范，减少危险。
　　 闪电总是蜿蜓曲折沿着电阻最小的路径行进。它在空中的路径完全取决于空中的电场和电荷分布，而通常只在离地面十几米至百米高度时，才受到地面状况的影响。一般说来，地面导电性能好，有突出的高大物体等，都易遭受雷击。例如导电性能好的金属矿物地质条件就比一般地质条件更易遭雷击，湿土的雷击机会就比干土、沙地和岩石地面要多，水面比旱地易遭雷击，高楼、烟囱这些突出建筑物就比平地易遭雷击，山地就比谷地易遭雷击。
　　 毫无疑问，直接被雷电击中会受伤害，但有时，即使未被雷电直接击中，由于离雷击点很近而造成事故。这是因为强大的雷电电流向地里泄放时，由于地电阻的存在，使近雷击点处的电压值要比远离雷击点处的电压值大得多。因此，人若两脚分开站立，一脚离雷击点近，另一脚离雷击点远，就产生一定的电位差，这就是常说的“跨步电压”。一部分雷电电流由于“跨步电压”而流过人体，同样会造成伤害。地表面的导电性能越差，“跨步电压”越大。

　　 雷雨中的安全措施

　　 总的原则：一是人体的位置尽量降低，以减少直接雷击的危险；二是人体与地面的接触部分如双脚要尽量靠近，与地面接触越小愈好，以减少“跨步电压”。
　　 1．在雷电交加时，感到皮肤刺痛或头发竖起，是雷电将至的先兆，应立即躲避。
　　 2．如果身处树木、楼房等高大物体，就应该马上离开。如果来不及离开高大的物体，应该找些干燥的绝缘物放在地下，坐在上面，采用下蹲的避雷姿势，注意双脚并拢。双手合拢切勿放在地面上。千万不可躺下，这时虽然高度降低了，却增大了“跨步电压”的危险。水能导电，所以潮湿的物体并不绝缘。
　　 3．不要在山洞口、大石下或悬岩下躲避雷雨，因为这些地方会成为火花隙，电流从中通过时产生电弧可以伤人。但深邃的山洞很安全，应尽量往里面走。
　　 4．远离铁栏及其他金属物体。并非直接的电击才足以致命。闪电击中导电体后，电能是在瞬间释放出来的，向两旁射出的电弧远达好几米。此外，炽热的电光使四周空气急剧膨胀，产生冲击波。这些冲击波发出的声音，就是雷声。若在近处听到，强大的声波可能震伤肺部，严重时可把人震死。
　　 5．雷雨时如果身在空旷的地方，应该马上蹲在地上，这样可减少遭雷击的危险。不要用手撑地，这样会扩大身体与地面接触的范围，增加遭雷击的危险。双手抱膝，胸口紧贴膝盖，尽量低头，因为头部最易遭雷击。
　　 6．空旷地带和山顶上的孤树和孤立草棚等应该回避，因为它们易遭雷击。这时如在其中避雨是非常危险的，尤其是站在向两旁伸展很远的低枝下面。但是，事物是一分为二的，如果野外有片密林，一时又找不到其它避雷场所，那么也可以利用密林来避雷，因为密林各处遭受雷击的机会差不多。这时只要不站在树林边缘，最好选择林中空地，双脚合拢，与四周各树保持差不多的距离就行了。
　　 7．原则上说，雷电期间应尽量回避未安装避雷设备的高大物体，如高塔、大吊车、开阔地的干草堆和帐蓬等，也不要到山顶或山梁等制高点去。不要靠近避雷设备的任何部分。铁路、延伸很长的金属栏杆和其他庞大的金属物体等也应回避。
　　 8．如果你在江、河、湖泊或游泳池中游泳时，遇上雷雨则要赶快上岸离开。因为水面易遭雷击，况且在水中若受到雷击伤害，还增加溺水的危险。另外，尽可能不要呆在没有避雷设备的船只上，特别是高桅杆的木帆船。
　　 9．如正在驾车，应留在车内。车壳是金属的，因屏蔽作用，就算闪电击中汽车，也不会伤人，因此，车厢是躲避雷击的理想地方。但是雷电期间最好不要骑马、骑自行车、骑摩托车和开敝蓬拖拉机。
　　 10．如在家中，应把电视的户外天线插头和电源插头拔掉。不要靠近窗口，尽可能远离电灯、电线、电话线等引入线，在没有装避雷装置的建筑内则要避开钢柱、自来水管和暖气管道，以防雷电电流经它们窜入人体。此外，室内如人员较多，相互间应相隔几米为好。如在户外，穿橡胶底的鞋或长靴有保护作用，但也不是完全保险。
　　 11．依古老的说法，雷电交加时应关上窗门，离开壁炉，其实这样做并无多大作用。关上窗门只宜应付球状闪电，但这种闪电极罕见，至今仍缺乏有关的可靠资料。普通闪电则不会从开了的窗户射进屋内。