呼市绿地领海大厦出售:雷电论文

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/04/24 17:16:48
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一、雷电的形成
雷电是由雷云(带电的云层)对地面建筑物及大地的自然放电引起的,它会对建筑物或设备产生严重破坏。因此,对雷电的形成过程及其放电条件应有所了解,从而采取适当的措施,保护建筑物不受雷击。
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,带负电的雷云,在大地表面感应有正电荷。这样雷云与大地间形成了一个大的电容器。当电场强度很大,超过大气的击穿强度时,即发生了雷云与大地间的放电,就是一般所说的雷击。
二、雷电的危害
雷电的破坏作用基本上可以分为三类:
(一)直击雷
雷云直接对建筑物或地面上的其他物体放电的现象称为直击雷。雷云放电时,引起很大的雷电流,可达几百千安,从而产生极大的破坏作用。雷电流通过被雷击物体时,产生大量的热量,使物体燃烧。被击物体内的水分由于突然受热,急骤膨胀,还可能使被击物劈裂。所以当雷云向地面放电时,常常发生房屋倒塌、损坏或者引起火灾,发生人畜伤亡。
(二)雷电感应
雷电感应是雷电的第二次作用,即雷电流产生的电磁效应和静电效应作用。雷云在建筑物和架空线路上空形成很强的电场,在建筑物和架空线路上便会感应出与雷云电荷相反的电荷(称为束缚电荷)。在雷云向其他地方放电后,云与大地之间的电场突然消失,但聚集在建筑物的顶部或架空线路上的电荷不能很快全部泄入大地,残留下来的大量电荷,相互排斥而产生强大的能量使建筑物震裂。同时,残留电荷形成的高电位,往往造成屋内电线、金属管道和大型金属设备放电,击穿电气绝缘层或引起火灾、爆炸。
(三)雷电波侵入
当架空线路或架空金属管道遭受雷击,或者与遭受雷击的物体相碰,以及由于雷云在附近放电,在导线上感应出很高的电动势,沿线路或管路将高电位引进建筑物内部,称为雷电波侵入,又称高电位引入。出现雷电波侵入时,可能发生火灾及触电事故。
雷电的形成与气象条件(即空气湿度、空气流动速度)及地形(山岳、高原、平原)有关。湿度大、气温高的季节(尤其是夏季)以及地面的空出部分较易形成闪电。在夏季,突出的高建筑物、树木、山顶容易遭受雷击就是这个道理。随着我国社会主义建设事业的不断发展,高层建筑物日益增多,因而,如何防止雷电的危害,保证人身、建筑物及设备的安全,就成为十分重要的问题。
三、建筑物遭受雷击的有关因素
建筑物遭受雷击次数的多少,不仅与当地的雷电活动频繁程度有关,而且还与建筑物所在环境、建筑物本身的结构、特征有关。
首先是建筑物的高度和孤立程度。旷野中孤立的建筑物和建筑群中高耸的建筑物,容易遭受雷击。其次是建筑物的结构及所用材料。凡金属屋顶、金属构架、钢筋混凝土结构的建筑物,容易遭雷击。
建筑物的地下情况,如地下有金属管道、金属矿藏,建筑物的地下水位较高,这些建筑物也易遭雷击。
建筑物易遭雷击的部位是屋面上突出的部分和边沿。如平屋面的檐角、女儿墙和四周屋檐;有坡度的屋面的屋角、屋脊、檐角和屋檐;此外高层建筑的侧面墙上也容易遭到雷电的侧击。
建筑物的雷击部位如下:
(1)不同屋顶坡度(0、15、30°、45°)
(2)屋角与檐角的雷击率最高;
(3)屋顶的坡度愈大,屋脊的雷击率也愈大;当坡度大于40°时,屋檐一般不会再受雷击;
(4)当屋面坡度小于27°,长度小于30m时,雷击点多发生在山墙,而屋脊和屋檐一般不再遭受雷击;
(5)雷击屋面的几率甚少。
雷电,是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的自然现象。雷电灾害是"联合国国际减灾十年"公布的最严重的十种自然灾害之一。全世界平均每分钟发生雷暴二千次,每年因雷击造成的人员伤亡超过一万人,导致火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故频繁发生,每年因雷击造成的直接经济损失达二十亿美元以上。德国每平方公里土地上每年平均出现五次闪电。德国每年遭雷击身亡的人数虽然不多,但对登山旅游者和室外游泳者来说,雷电是一个严重的威胁,人被雷电击中的死亡率高达40%。
雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,因此常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷。积雨云顶部一般较高,可达20公里,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附,水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂,但总体而言,云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。因此,云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后,就会产生放电,这就是我们常见的闪电现象。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。放电过程中,由于闪道中温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。
气象专家指出,当雷电发生时您如果还在户外,要注意下面几点:
- 不宜在山顶、山脊或建筑物顶部停留。
- 不宜在铁栅栏、金属晒衣绳、架空金属体以及铁路轨道附近停留。
- 不宜在室外游泳池、湖泊海滨游泳。
- 不宜在孤立的大树或烟囱下停留。
- 不宜开摩托车、骑自行车。
- 在空旷场地不宜打伞,不宜把金属工具、羽毛球拍、高尔夫球杆等扛在肩上。
- 应迅速躲入有防雷设施保护的建筑物内,或有金属顶的各种车辆及有金属壳体的船仓内。
- 如果不具备以上条件,应立即双膝下蹲,向前弯曲,双手抱膝。
如果雷暴发生时您正在有防雷设施的建筑物附近,也应注意以下几点:
- 不宜在建筑物朝天面上活动,因为当朝天平面发生直接雷击时,强大的电流可导致人员伤亡。
- 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。
- 紧闭门窗,防止危险的侧击雷和球形闪电侵入。
- 家庭使用电脑、彩电、音响、影碟机等弱电设备不要靠近外墙,雷电发生时最好不使用这些设备。
当然,如果事先掌握天气形势,如收听、收看天气预报,上网查看闪电信息和雷达测雨资料,就能预估出现雷电的风险,并采取预防措施,避免或减少因雷击造成的损失。天气在线网站为广大华人用户提供详细的中文天气信息,如每隔6小时一次的天气预报,欧洲各国的闪电图,每隔15分钟一次的雷达回波资料。这些资料都有助于您评估雷电风险,防止雷击造成生命危险和财产损失。