雷电有什么危害?

核心提示雷电具有很大的破坏力,它不仅能击毙人畜、劈断树木、破坏建筑物及各种工农业设施,还能引起火灾爆炸。雷电是通过什么形式产生破坏作用的呢?雷击放电后的雷电具有电流大、时间短、频率高、电压高的特点。它是以电效应、热效应、机械效应、静电感应、电磁感应

雷电具有很大的破坏力,它不仅能击毙人畜、劈断树木、破坏建筑物及各种工农业设施,还能引起火灾爆炸。

雷电是通过什么形式产生破坏作用的呢?雷击放电后的雷电具有电流大、时间短、频率高、电压高的特点。它是以电效应、热效应、机械效应、静电感应、电磁感应、雷电侵入波,以及防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用等形式产生破坏作用的。此外,雷电还对人产生伤害。

(1)电效应。在雷电放电时,能产生高达数万伏,甚至数十万伏的冲击电压,足以烧毁电力系统的发电机、变压器、断路器等电气设备或将输电线路绝缘击穿而发生短路,导致可燃、易燃、易爆物品着火和爆炸。

(2)热效应。当几十安至几千安(电流单位安培的简称)的强大雷电流通过导体时,在极短的时间内将转换成大量的热能。雷击点的发热能量约为500~2000焦耳,这一能量可以熔化体积为50~200立方毫米的钢。因此,在雷电通道中产生的高温,往往会酿成火灾。

(3)机械效应。由于雷电的热效应,还将使雷电通道中木材纤维缝隙和其他结构中间的缝隙里的空气剧烈膨胀,同时使水分及其他物质分解为气体。因而在被雷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造成爆炸。

(4)静电感应。当金属物处于雷云和大地电场中时,金属物上会产生大量的电荷。雷云放电后,云和大地间的电场虽然消失,但金属物上所感应积聚的电荷却来不及逸散,因而产生很高的对地电压。这种对地电压,成为静电感应电压。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、易爆物品的场所是很危险的。

(5)电磁感应。雷电具有很高的电压和很大的电流,同时又是在极短的时间内产生的。因此在它周围的空间里,将产生强大的交变电磁场。不仅会使处在这一电磁场中的导体感应出较大的电动势,并且还会在构成闭合回路的金属物中感应电流。这时如果回路中有的地方接触电阻较大,就会局部发热或产生火花放电,这对于存放易燃、易爆物品的建筑物是非常危险的。

(6)雷电侵入波。雷电在架空线路、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绝缘层击穿,产生短路,或使建筑物内易燃、易爆物品燃烧和爆炸。

(7)防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用。当防雷装置受电击时,在接闪器、引下线和接地体上都具有很高的电压。如果防雷装置与建筑物内外的电气设备、电气线路或其他金属管道的相隔距离很近,它们之间就会产生放电,这种现象称为反击。反击可能引起电气设备绝缘破坏,金属管道烧穿,甚至造成易燃易爆物品着火和爆炸。

(8)雷电对人的伤害。雷击电流迅速通过人体,可立即使呼吸中枢麻痹,心室颤动或心跳骤停,以致使脑组织及一些主要脏器受到严重的损害,出现休克或突然死亡,雷击时产生的电火花,还可使人遭到不同程度的烧伤。

雷电的过电压

从雷电对电力系统的运行影响来看,因雷电引起的过电压通常称做大气过电压,具有相当大的危害性,需要特别加以防护。

大气过电压有两种基本形式:一种是雷电直接对电力系统中的各种设备物体放电,其过电压引起强大的雷电流,从而产生破坏性很大的热效应和机械效应,这叫直接雷击或直击雷。另一种是雷电的静电感应或电磁感应所引起的危险过电压,叫做感应过电压或称感应雷。

雷电过电压的形式,除了上述直击雷和感应雷这两种基本形式外,还有一种沿着架空线路侵入变电所或用户的高电位,通常称它为雷电波。这种高电位是由于线路上遭受直击雷或感应雷而产生的。据调查统计,电力系统中由于雷电波侵入造成的雷害事故,在整个雷害事故中占一半以上。

因此,我们必须根据不同的保护对象,针对雷电的特性,对直击雷、感应雷以及雷电波采取适当的安全防护措施。

电力系统

过电压

分为:外部过电压(

雷电过电压

)和

内部过电压

。其中内部过电压包含:

工频电压

升高(

工频过电压

)、

谐振过电压

和

操作过电压

 
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