如何形成和特征雷电的先导阶段

我国雷电区，南方多于北方，而南方以两广、两湖尤为突出。在电信局（站）中，尤以山上微波站、架空电力进局线，易遭受雷害次数最多。

雷电的形成必须具备三个条件：一是空气中有足够的水分，以夏季高温时空气中含水量最高，故易发生雷电；二是湿热空气上升到高空开始凝结成水滴和冰晶；三是大气中有足够高的正、负电荷形成的电位差。

形成的过程如下：含有水分的空气，经阳光直射地面后使热空气上升到高空，当进入高空时，湿热空气受环境温度影响，温度不断降低，空气中水分开始饱和并凝结成细小的水滴，形成云层和霾。

云层带电的原因比较复杂，也有不同假说，其中一种认为水滴分子外层电荷有吸收负电荷性能，就把空气中的负离子吸收到水滴的分子外表，使云层带负电荷，而空气中剩余的正离子则随上升气流升高，最后集中在云中的上层，由于这种分布才形成了云中的电场。

当天空中云层的电场增强到某点的电位梯度大于3×l06V/m时，产生击穿放电即闪电。闪电可发生在云与云层之间或云与大地之间。一次闪电由几次放电脉冲组成，第一次脉冲在放电之前有一个准备阶段—“先导”过程，云里的自由电子受强电场作用，向地面很快移动，在运动时，电子和空气分子碰撞，使空气电离并发光，经连续多次放电，在电离发光途径上，空气被强烈电离，导电性能大大增加，这是先导阶段。受到电感应作用，大地感应出大量不同极性电荷，因此大多数先导的走向是从云通向地面，但也有在云中就消逝了。

当先导到达地面后，沿着先导途径从地面向云中通过大量电流，把空气通道烧得白热，呈现耀眼的线状闪光，这个阶段是雷电的主放电阶段，称为“回击”阶段，这个阶段一直持续到雷云中的电荷完全放完为止。

雷电的主要参数一般如下。(www.xing528.com)

（1）雷云电荷量20C～100C。

（2）地面电场强度>30kV/cm。

（3）雷电流幅值20kA。

（4）雷电流频率。主要能量存在于100Hz～1kHz，最高频率达106Hz。

为了分析和计算防雷保护设施，国际电工委员会（IEC）制定了不同类型的模拟雷电冲击电压和电流波。