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雷电三大效应及其危害特点

发布日期:2012-08-09 15:07:18 4632

摘自:www.hsdz0371.com

    由于直击雷具有热效应、电效应和机械力效应三大特点,其破坏形式也通过这些特点具有不同的危害特性。
1雷电流的热效应及其危害
    在雷云对地放电时,强大的雷电流从雷击点注入被击物体,由于雷电流幅值高达数十至数百千安,其热效应可以在雷击点局部范围内产生温度高达6000~10000℃,甚至更高的温度,能够将金属熔化,树木、草堆引燃;当雷电波侵入建筑物内低压供配电线路时,可以使线路熔断。这些由雷电流的巨大能量使被击中物体燃烧或金属材料熔化的现象都属于典型的雷电流的热效应破坏作用,如果防护不当,就会造成灾害。
2雷电流的电效应及其危害
    雷电的直接破坏作用除了热效应外,还有电效应和冲击波。在雷云对地放电时,这种效应和热效应一样,均能使被击物体造成造成严重损害。但从危害的方式来看,与前者有所不同,主要是雷击时,雷电流通过载流导体产生电动力的破坏作用。
    由电磁学可知,在载流导体周围的空间存在着磁场,而磁场中的载流导体又会受到电磁力的作用。由安培定则(也叫右手螺旋定则)可知两根载有相同方向电流的长直导体,相互吸引,而载有相反方向电流的长直导体,将相互排斥。这是由于在这两根平行载流导体之间存在着电磁力的相互作用,这种作用力称为电动力。因此,由于雷电流强度很大(数十至上百千安),在雷电流的作用下,载流导体就有可能会变形,甚至会被折断。
3 雷击产生的机械效应及其危害
    雷电的机械效应所产生的破坏作用主要表现为两种形式:一是雷电流注入树木或建筑构件时在它们内部产生的内压力;二是雷电流的冲击波效应。在雷云对地放电时,这两种效应亦能对地面被击物体造成严重危害。
(1) 雷击产生的内压力及其危害
    在被击物体内部产生内压力是雷电流机械效应破坏作用的一种表现形式。由于雷电流幅值很高,且作用时间又很短,在雷击与树木或建筑构建时,在它们的内部将瞬时地产生大量热量。在短时间内热量来不及散发出去,以致使这些内部的水分被大量蒸发成水蒸气,并迅速膨胀,产生巨大的内压力。这种内压力是一种爆炸力,能够使被击树木劈裂和使建筑构件崩塌。
(2)雷击产生的冲击波效应及其危害
    雷云对地放电过程中的回击阶段,放电通道中既有强烈的空气游离,又有强烈的异性电荷中和,通道中瞬时温度非常高,这使得通道周围的空气急剧膨胀,以超声波速度向四周扩散,从而形成冲击波。同时,通道外围附近的冷空气被严重压缩,在冲击波波前到达的地方,空气的密度、气压和温度都会突然增大,产生的冲击波是类似的,可以使其附近的建筑物、人、畜受到破坏或伤害。冲击波向外传播的速度远大于声波,但很快就会衰减,转化为声波,于是人们就能够听到雷鸣声。冲击波的强度与回击时雷电流的大小有关,其破坏作用与波阵面气压和环境大气压有关。

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