论文部分内容阅读
雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的10种自然灾害之一。雷击对人民生命财产安全和社会稳定发展构成严重威胁。我国每年因雷击造成人员伤亡逾1万人，财产损失近100亿元，导致火灾、爆炸、信息系统中断等事故频繁发生。雷电具有极大的破坏性，其产生是目前人类无法控制和阻止的，其电压可高达500 kV以上，瞬间电流可高达100~300 kA。从1752年美国科学家富兰克林进行深入研究开始，人类研究雷电的历史已超过200年，但每年世界各地人畜伤亡和民用建筑物、高压输电线路、易燃易爆场所等各类设施受雷击而造成破坏的重大事故不计其数[1]。
随着科技发展，在电子设备、计算机网络、供电设备、通讯广播、航空航天、卫星接收、雷达导航、国防建设等领域，雷击危害日益严重。因此，防雷问题越来越受到关注。防雷是一个系统工程，一套完美的防雷系统应包括外部直击雷防护、系统感应雷防护和完善的接地系统。直击雷是最严重的雷害事故根源，人员伤亡、雷击火灾、严重的感应雷击均由雷引起。因此，要做好防雷减灾工作。
1雷电的形成
天空中，带电的云称为雷云，直击云与雷云是分不开的。根据大量的科学试验可知，地球本身就是一个电容器，通常大地稳定的带负电荷为50万C左右，而地球上空存在一个带正电荷的电离层，二者之间便形成一个充电的电容器，其之间的电压为3 000 kV左右，场强为上正下负。
当地面含水蒸汽的空气受热而上升，或者较温暖的潮湿空气与冷空气相遇而被垫高时，都会产生向上的气流。这些含水蒸汽的气流上升时， 温度逐渐下降而形成雨滴、冰雹（称为水成物）。这些水成物在地球静电场的作用下被极化，负电荷在上，正电荷在下，其在重力作用下落下的速度比云滴和冰晶（这二者称为云粒子）要大，因而极化水成物在下落过程中与云粒子发生碰撞。碰撞时使其中一部分云粒子被水成物所捕获，从而增大水成物的体积，另一部分未被捕获的水成物被反弹回去。而反弹回去的云粒子带走水成物前端的部分正电荷，使水成物带负电荷。由于水成物下降的速度快，云粒子下降的速度慢，因而带正、负2种电荷的微粒逐渐分离（重力分离作用），如果遇到上升气流，云粒子不断上升，分离的作用更加明显。最后形成带正电的云粒子在云的上部，而负电的水成物在云的下部，或者带负电的水成物以雨或雹的形式下降到地面。带电云层一经形成，就形成雷云空间电场，空间电场的方向和地面与电离层之间的电场方向是一致的，都是上正下负，因而加强了大气的电场强度，使大气中水成物的极化更明显，在上升气流存在的情况下进一步加剧力分离作用，使雷云发展得更快[2-3]。
2防雷等级的划分
建筑物防雷分为2种，即工业建筑防雷和民用建筑防雷，每种防雷方式又分为3类[4]。工业建筑防雷：一类：易燃易爆、具有0区或10区制造爆炸危险环境的建筑物；二类：储存爆炸物建筑及不易引爆等露天钢质封闭气罐；三类：为一般工业建筑物。民用建筑防雷：一类：国家级政府首脑机关、重点文物及保护场所、大型机场；二类：省部级会堂、机场、办公楼、档案馆、大型城市的重要供水供电系统、集结人较多的公共场所；三类：一般民用住宅。各地区应结合实际，按照政府机关、公共场所、民用住宅等分布，并结合当地气象雷暴日采取相应的防雷措施[5]。
3防雷对策
3.1不同防雷等级雷电灾害的具体防御措施
一类：采取防直接雷击措施、感应雷击措施（电源）、防雷电波入侵措施（主要是弱电设备的接地保护装置）。二类：采取防直接雷击措施、感应雷击措施、侧击雷措施。三类：采取防止直接雷击措施、感应雷击措施（特别注意电源避雷器的布局）。
目前，大多数建筑物的防雷设施都沿用福兰克林避雷针。其特点是利用自身的高耸位置使雷云下部电场发生畸变，从而将雷电由自身引下，代替被保护物受雷击。传统避雷针已经使用了200多年，对防止直击雷雷击起到良好的效果。实践证明，该方法仍然是经济有效的手段。但避雷针放电是被动的，其保护范围小。而雷电现象具有统计特性，至今人们对其还没有完全的认识和控制措施。因此，世界各地的防雷科学研究者纷纷研制出各种电子避雷器[6-7]。气象服务人员应根据不同的场合、环境、地质情况选择不同的防雷设备。
3.2加强宣传，提高雷电灾害防御的意识
加强防雷减灾宣传工作，提高社会对防御雷电灾害重要性和必要性的认识，增强全社会参与防御雷电的自觉性。坚持“预防为主，防治结合”的方针；按照谁主管、谁负责的原则，从新建、改建、扩建开始，严格把关，从源头上将雷电灾害隐患控制在最低范围。
3.3雷电监测与预警
雷电监测与预警是利用高新技术设备来测定雷电发生的时间和地点，并进行预报预警的现代科技防雷工程。进入高科技的今天，国家经济与社会发展迅速，对雷电灾害的监测预警和防御的科学认识提出更高、更广泛的要求。各级气象主管机构应在现有的闪电定位系统、多普勒雷达等设备组成雷电灾害监测和预警系统的基础上，进一步完善雷电灾害监测、预报预测、发布制度，及时向社会发布雷电预警信息，使公众提前做好雷电预防，从而达到预防为主的目的，确保人民生命及国家财产安全。
4参考文献
[1] 李绣东.全国雷电灾害统计分析[J].沙漠与绿洲气象，2011，5（B8）：1-3.
[2] 梅卫群，江燕如.建筑防雷工程与设计[M].2版.北京：气象出版社，2006.
[3] 陈渭民.雷电学原理[M].2版.北京：气象出版社，2006.
[4] 中华人民共和国建设部.GB50057—94 建筑物防雷设计规范[S].北京：中国计划出版社，2001.
[5] 中华人民共和国建设部，国家质量监督检验检疫总局.GB50343—2004建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2004.
[6] 黄杰，石田斗.一次雷电灾害的调查和防雷隐患分析及对策[J].沙漠与绿洲气象，2010，4（B8）：118-119.
[7] 沈慧群，孙存清，韩勇.通信机房雷击风险评估案例分析[J].沙漠与绿洲气象，2010，4（B8）：117-118.
随着科技发展，在电子设备、计算机网络、供电设备、通讯广播、航空航天、卫星接收、雷达导航、国防建设等领域，雷击危害日益严重。因此，防雷问题越来越受到关注。防雷是一个系统工程，一套完美的防雷系统应包括外部直击雷防护、系统感应雷防护和完善的接地系统。直击雷是最严重的雷害事故根源，人员伤亡、雷击火灾、严重的感应雷击均由雷引起。因此，要做好防雷减灾工作。
1雷电的形成
天空中，带电的云称为雷云，直击云与雷云是分不开的。根据大量的科学试验可知，地球本身就是一个电容器，通常大地稳定的带负电荷为50万C左右，而地球上空存在一个带正电荷的电离层，二者之间便形成一个充电的电容器，其之间的电压为3 000 kV左右，场强为上正下负。
当地面含水蒸汽的空气受热而上升，或者较温暖的潮湿空气与冷空气相遇而被垫高时，都会产生向上的气流。这些含水蒸汽的气流上升时， 温度逐渐下降而形成雨滴、冰雹（称为水成物）。这些水成物在地球静电场的作用下被极化，负电荷在上，正电荷在下，其在重力作用下落下的速度比云滴和冰晶（这二者称为云粒子）要大，因而极化水成物在下落过程中与云粒子发生碰撞。碰撞时使其中一部分云粒子被水成物所捕获，从而增大水成物的体积，另一部分未被捕获的水成物被反弹回去。而反弹回去的云粒子带走水成物前端的部分正电荷，使水成物带负电荷。由于水成物下降的速度快，云粒子下降的速度慢，因而带正、负2种电荷的微粒逐渐分离（重力分离作用），如果遇到上升气流，云粒子不断上升，分离的作用更加明显。最后形成带正电的云粒子在云的上部，而负电的水成物在云的下部，或者带负电的水成物以雨或雹的形式下降到地面。带电云层一经形成，就形成雷云空间电场，空间电场的方向和地面与电离层之间的电场方向是一致的，都是上正下负，因而加强了大气的电场强度，使大气中水成物的极化更明显，在上升气流存在的情况下进一步加剧力分离作用，使雷云发展得更快[2-3]。
2防雷等级的划分
建筑物防雷分为2种，即工业建筑防雷和民用建筑防雷，每种防雷方式又分为3类[4]。工业建筑防雷：一类：易燃易爆、具有0区或10区制造爆炸危险环境的建筑物；二类：储存爆炸物建筑及不易引爆等露天钢质封闭气罐；三类：为一般工业建筑物。民用建筑防雷：一类：国家级政府首脑机关、重点文物及保护场所、大型机场；二类：省部级会堂、机场、办公楼、档案馆、大型城市的重要供水供电系统、集结人较多的公共场所；三类：一般民用住宅。各地区应结合实际，按照政府机关、公共场所、民用住宅等分布，并结合当地气象雷暴日采取相应的防雷措施[5]。
3防雷对策
3.1不同防雷等级雷电灾害的具体防御措施
一类：采取防直接雷击措施、感应雷击措施（电源）、防雷电波入侵措施（主要是弱电设备的接地保护装置）。二类：采取防直接雷击措施、感应雷击措施、侧击雷措施。三类：采取防止直接雷击措施、感应雷击措施（特别注意电源避雷器的布局）。
目前，大多数建筑物的防雷设施都沿用福兰克林避雷针。其特点是利用自身的高耸位置使雷云下部电场发生畸变，从而将雷电由自身引下，代替被保护物受雷击。传统避雷针已经使用了200多年，对防止直击雷雷击起到良好的效果。实践证明，该方法仍然是经济有效的手段。但避雷针放电是被动的，其保护范围小。而雷电现象具有统计特性，至今人们对其还没有完全的认识和控制措施。因此，世界各地的防雷科学研究者纷纷研制出各种电子避雷器[6-7]。气象服务人员应根据不同的场合、环境、地质情况选择不同的防雷设备。
3.2加强宣传，提高雷电灾害防御的意识
加强防雷减灾宣传工作，提高社会对防御雷电灾害重要性和必要性的认识，增强全社会参与防御雷电的自觉性。坚持“预防为主，防治结合”的方针；按照谁主管、谁负责的原则，从新建、改建、扩建开始，严格把关，从源头上将雷电灾害隐患控制在最低范围。
3.3雷电监测与预警
雷电监测与预警是利用高新技术设备来测定雷电发生的时间和地点，并进行预报预警的现代科技防雷工程。进入高科技的今天，国家经济与社会发展迅速，对雷电灾害的监测预警和防御的科学认识提出更高、更广泛的要求。各级气象主管机构应在现有的闪电定位系统、多普勒雷达等设备组成雷电灾害监测和预警系统的基础上，进一步完善雷电灾害监测、预报预测、发布制度，及时向社会发布雷电预警信息，使公众提前做好雷电预防，从而达到预防为主的目的，确保人民生命及国家财产安全。
4参考文献
[1] 李绣东.全国雷电灾害统计分析[J].沙漠与绿洲气象，2011，5（B8）：1-3.
[2] 梅卫群，江燕如.建筑防雷工程与设计[M].2版.北京：气象出版社，2006.
[3] 陈渭民.雷电学原理[M].2版.北京：气象出版社，2006.
[4] 中华人民共和国建设部.GB50057—94 建筑物防雷设计规范[S].北京：中国计划出版社，2001.
[5] 中华人民共和国建设部，国家质量监督检验检疫总局.GB50343—2004建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2004.
[6] 黄杰，石田斗.一次雷电灾害的调查和防雷隐患分析及对策[J].沙漠与绿洲气象，2010，4（B8）：118-119.
[7] 沈慧群，孙存清，韩勇.通信机房雷击风险评估案例分析[J].沙漠与绿洲气象，2010，4（B8）：117-118.