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雷电危害:人体电压承受能力与跨步电压

时间:2023-09-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:若雷击时产生的跨步电压超过人身体所能承受的最大电压时,人就会受到伤害。

雷电危害:人体电压承受能力与跨步电压

雷电具有电性质、热性质和机械性质等三方面的破坏作用。发生雷击时,可能导致爆炸、火灾触电电气设施毁坏、停电等方面的事故发生,因此防雷建筑工程中不可缺少的。

1.雷电流的热效应

由于雷电流大,而且作用时间短,所产生的热量绝大多数转换成接闪器导体的温升。雷电通道的温度可以高达6000~20000℃,可以烧穿3mm厚的钢板,可使草房和木房、树木等燃烧,引起火灾。所以接闪器的导体截面面积必须合理选择,否则会由于接闪引起的高温而熔化。

2.雷电流的机械效应

发生雷击时,雷电流会产生很强的机械力。遭受雷击的物体由于瞬间升温,使内部的水分转化成水汽或气体产生急剧的膨胀,引起巨大的爆破力。因此会出现雷击将大树劈开、将山墙击倒或使建筑物屋面部分开裂等现象。另一方面,由于雷电流通道的温度高达6000~20000℃,会使空气受热膨胀,以超声波速度向四周扩散,四周空气被强烈地压缩,形成激波,被压缩的空气外围称激波前,激波前到达的地方,使空气的温度压力突然升高,激波前过后,压力又会迅速下降到低于大气压力,这就是雷电引起的气浪,树木、烟囱、人畜接受气浪时就会遭受破坏和伤害甚至死亡。

3.防雷装置上的高电位对建筑物等的反击

防雷装置遭受雷击时,则在接闪器、引下线及接地装置上产生很高的电压,当其距离建筑物及其他金属管道距离较近时,防雷装置上的高压就会将空气击穿而对建筑物及金属管道放电造成破坏,这就是雷电的反击。

当建筑物、金属管道与防雷装置不相连时,则应保持一段距离,以防止雷电反击现象的出现。(www.xing528.com)

4.跨步电压及接触电压

遭受雷击时,接地体将雷电流导入地下,在其周围的地面就有不同的电位分布,距离接地极愈近,电位愈高,距离接地极愈远,则电位愈低。当人在接地极附近跨步时,由于两脚所处的电位不同,在两脚之间就存在电位差,这就是跨步电压。此电压加在人体上,就有电流流过人体。若雷击时产生的跨步电压超过人身体所能承受的最大电压时,人就会受到伤害。

5.静电感应及电磁感应

静电感应和电磁感应是雷电的二次效应。因为雷电流具有很大的幅度和陡度,在它周围空间形成强大变化的电场和磁场,因此,会产生电磁感应和静电感应。

当有导体处在强大变化的电磁场中,就会感应产生很高的电动势,开环电路可能在开口处产生火花放电。这就是沉浮式油罐钢筋混凝土油罐在雷击时易产生起火爆炸的原因。若在10kV及以下的线路上感应较高的电动势,则会导致绝缘被击穿,造成设备的损坏。在雷击前,雷云和大地之间造成强大的电场,这时地面凸出物的表面会感应出大量与雷云极性相反的电荷。雷云放电后,电场很快消失,若大地建筑物上的感应电荷来不及泄放,便形成静电感应电压,此值可达100~400kV,同样会造成破坏事故。所以,在防直击雷的同时还要防感应雷。

6.架空线路的高电位引入

电力、通信、广播等架空线路,受雷击时产生很高的电位,形成电压电流行波,沿着网络线路引入建筑物,这种行波会对电气设备造成绝缘击穿,烧坏变压器,破坏设备,引起人们的触电伤亡事故,甚至造成损坏建筑物等事故。

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