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1、综合防雷技术(,主讲：彭林（广东惠州）,一.概述 雷电是自然界中最常见的气象现象之一，地球上每天发生约800万次闪电。由于雷电释放的能量巨大，常常造成触目惊心的危害。导致火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故频繁发生。全世界每年因雷击造成的损失在数十亿美元以上，并呈逐年上升之势。因建筑物防雷不完善造成办公、通信设备、计算机系统遭雷击损失数以亿计, 更是为雷电的重灾区。所以联合国将雷电列为十种最严重的自然灾害之一。从某种意义上说，科技越发达，雷击对人类的危害就越大。,在古籍中有关雷击的事故就有记述，例如：续晋阳春秋：“太元五年，霹雳含殿四柱，杀内侍二人。晋中兴书征祥说：“元兴三年，永安王皇后至住巴防，将
2、设威仪入宫，天大雷震，人马多死。 沈括梦溪笔谈：“内侍李舜举家为暴所震，其堂之西屋雷火自窗间出，赫然出檐。人以为堂屋已焚，皆出避之。及雷止，其舍宛然，墙壁窗纸皆默。有一木格，其中杂贮诸器，其漆器银铝者，银悉容流在地，漆器不燃灼。有一宝刀，极坚刚，就刀室中容为汁。而室亦俨然。人必谓：当先焚草木，然后流金石，今乃金石皆烁而草木无一毁者，非人情所测 齐书五行志：“永元三年正月，豫章郡，天火烧三千余家。”该天火，到底是一般雷击，还是球形雷？未加考证”,起初，我们祖先弄不清楚雷电是怎么产生的，相信“雷泽有雷神， 龙首人颊，鼓其腹则雷” 的神话，误以为雷电毁屋击人是上 天发怒， 对人们进行罚诫。到了汉 代
3、，人们开始以阴阳二气相互作用 的理论来解释雷电现象，提出,“阴 阳 相薄，感而为雷，激而为霆” 的观点，也就是说，阴气和阳气相 接触，发生震荡就形成雷，震荡剧 烈的时候就形成霹雳。这是关于雷 电成因的一种直观的、朴素的猜想。尽管这种猜想还不完全符合现代科学的观点，但它毕竟是唯物的，它比现代雷电学说要早2000多年。它破除了人们对上天雷神的迷信，使人们的思想获得了解放。,在古籍中关于建筑工程中避雷的记载也十分丰富。有如下记述：“凌云台南角一百步，有白石室，名避雷室。” 避雷室是最早出现的避雷设施。有一部荆州记书中记载：“湖阳县，春秋寥国，樊重之邑也。重母畏雷，为母玄石室，叫避之。悉以文石为阶砌，
4、至今犹存。从记载看，建造避雷室所使用的全部材料都是文石，文石很可能就是大理石。大理石具有绝缘作用。 宋代以后的建筑师们为了使屋室有人的地方避开雷击，精心构思，巧妙地消除了电学上称为“跨步电压”的危险，留下了不少至今令人拍案叫绝的神奇建筑，如四柱不落地的广西真武阁，四柱不顶天的德庆县文庙等等。 宋、元、明、清代的建筑物多用“雷公柱”（宋代 称枨杆）等措施以避雷 。,以上只是我国古籍关于雷记载中的点滴摘录，当然它与现代雷电理论和避雷技术相比还有差距，但从历史观点来看，我们的祖先能够在那么早的年代就创造出那样完整的雷电理论，并且在技术上得到应用，这是我们民族光辉灿烂文化历史的一页。 在国外，在欧州中
5、世纪也有相当多的人把雷电当作神的意志，认为只能靠祈祷或者敲响教堂里的钟，才能避免闪电的袭击。1784年慕尼黑出版的一本书统计：33年内有388个教堂的尖顶遭雷击，共有103个教堂的司钟员在钟楼内敲钟时死于雷击。意大利威尼斯城的圣马可钟楼从13881762年9次被毁于雷击。,1718年4月14日Brittany（布瑞特妮）城一夜之间24个教堂遭雷击，其中一个被彻底毁了，两名司钟毙命。,雷电之父 富兰克林,富兰克林做了大量实验，研究两种电荷的性能。在一次试验中，富兰克林的妻子丽德不小心碰到了莱顿瓶。顿时一团电火闪过，丽德被击中倒地。她面色惨白，足足在家躺了一个星期才恢复了健康。这虽然是试验中的一起
6、意外事件，但思维敏捷的富兰克林却由此而联想到空中的雷电。他断定雷电也是一种放电现象，和实验室里产生的电在本质上是一样的。于是，他写了一篇论天空闪电和我们的电气相同的论文，在当时竟遭到了许多人的嘲笑，有人甚至嗤笑他是“想把上帝和雷电分家的狂人”。,莱顿瓶是荷兰莱顿大学物理学教授马森布洛克发明的，是一个可以用来储存电荷的玻璃瓶子。,富兰克林放风筝进行雷电实验,1752年6月的一天，狂风漫卷，阴云密布。一场暴风雨就要来临了。富兰克林和他的儿子威廉一道，带着装有一个金属杆的风筝来到一个空旷地带。富兰克林高举起风筝，他儿子则拉着风筝线飞跑。由于风大，风筝很快放上高空。刹那，雷电交加，大雨倾盆。富兰克林和
7、他的儿子一道拉着风筝线躲入一个建筑物内。此时，刚好一道闪电从风筝上掠过，富兰克林的手上立即掠过一种恐怖的麻木感。他抑制不住内心的激动：我被电击了！,“随即他用一串铜钥匙与风筝线接触，钥匙上立即放射出一串电火花；随后，他又将风筝线上的电引入”莱顿瓶“中,回到家里富兰克林用从天上捕捉下来的雷电进行了各种电学实验，证明天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质。 富兰克林的捕捉雷电的实验，对当时的近代科学发展也产生了重大影响。,他这次实验，除了证明天电是一种放电现象，破除了人们对雷电的迷信外，还发明了避雷针，使高楼大厦免被雷击。,富兰克林捕捉雷电的试验场,据德国一保险公司，1997年对8722件
8、设施损坏 案例的原因分析，雷电及操作过电压占31.68%。,过电压 31,68% (开关操作和雷电放电),暴风雨 0,78%,其他 26,76%,失误 22,67%,水灾 6,22%,火灾 4,88%,偷窃 7,01%,据美国国家雷电安全研究所关于雷电所造成的经济影响的一份调查报告表明，美国每年因雷击造成的损失约5060亿美元。每年因雷击造成的火灾3万多起，50%野外火灾与雷电有关；30%的电力事故与雷电有关；有45石油产品储存和储藏罐事故是由雷击引起的；由于雷电和操作过电压造成物理装置的损失约占80%。 我国也是雷暴活动十分频繁的国家。全国有21个省会城市雷暴日都在50天以上，最多可达134
9、天。据不完全统计，我国每年因雷击造成人员伤亡达30004000人，财产损失50100亿元人民币。,1.直击雷造成的灾害,建（构）筑物防雷情况不容乐观。从每年雷电灾害材料看，建（构）筑物被雷击坏一角或击坏房屋引起火灾的情况时有发生，容易造成人员伤亡和重大的财产损失。特别是在广大的农村，房屋普遍没有任何防雷装置，乱搭电线和铁丝现象比较普遍，再加上农民防雷意识淡薄，存在很大的防雷隐患。,击穿钢筋混凝土,雷击女儿墙外沿,雷击女儿墙外沿,直击雷击中建筑物起火,遭到雷电袭击的房屋,广州越秀公园五羊雕塑羊角脱落,！？,大楼玻璃幕墙被雷击碎,玻璃被击碎！,雷击美国航天飞机发射场,1987年3月26日美国国家航
10、天局利用大力神/半人马座火箭从美国卡纳维拉尔基地发射海军通信卫星时曾遭受雷击，导致星箭俱毁，损 失高达1.7亿美元。,1987年6月9日美国航天局在瓦罗普斯发射场实施航天发射前，3枚火箭被雷电击中后自行点火启动，结果两枚火箭升空后在预定轨道上仅飞行了4千米，另一枚飞出100米左右坠入大西洋，导致发射彻底失败。,法航客机在加拿大机场遭雷击起火,飞机冒出滚滚浓烟,加拿大多伦多皮尔逊国际机场一架法国航空公司客机在着陆时冲出机场跑道并起火燃烧。在这起事故中有22人轻伤，但没有人在事故中丧生。 根据现场调查的结果显示，客机在着陆时很明显遭到雷电袭击，着陆后冲出跑道，并栽进了加拿大401高速公路边的沟里。
11、,东航飞机遭雷击,强雷暴天气常伴有闪电、雷鸣、暴雨、大风，有时还会出现冰雹、龙卷风和下击暴流等灾害性天气。当飞机进入强雷暴活动区内，轻者造成飞机损伤，重者机毁人亡。目前世界上一半的飞机失事都由雷暴天气引起。因此，雷暴是目前被世界航空界和气象部门公认的严重威胁航空飞行安全的天敌。,图为飞机遭雷击示意图,2006年04月09日 15时37分，由大连经停青岛飞往武汉的波音737300型客机，在天河机场降落过程中，突遭雷击，起落架舱周边被雷击中，出现4个雷击点，但飞机安全降落天河机场，百余名乘客安然无恙。 该机在临近武汉上空突遭雷暴，机身摇晃，似乎被雷击中。经多方证实，飞机在准备下降时被雷击中，机组人
12、员沉 着驾机，于15时37分安全降落地面。 据航空公司证实，遭遇雷击比较轻微，4个雷击点散布起落架舱周边，漆面被烧焦，呈深黑色。,雷击港口建筑物,雷 击 大 厦,纽约近日持续遭遇恶劣天气。当地时间2007年5月16日下午，暴风雨横扫纽约市中心曼哈顿地区，闪电击中了帝国大厦。(这张雷击 照片是在纽约的东河(East River)地区拍到的。)照片 显示，一道闪电划破曼哈 顿上空昏暗的天空，直接 击中帝国大厦。据称当时 风速高达每小时72英里。 雷击并未对1454英尺的帝 国大厦造成损害。帝国大 厦顶端的避雷针每年要遭 受约100次雷击。,2004年6月26日下午14时左右浙江临海市杜桥镇杜前村3
13、0位农民在一块约100m闲置的宅基地上临时搭建屋内避雨，不幸惨遭雷击，全部被击倒在地，当场击死11人，死者被强大的气流推出3米多远。受伤者被送往附近医院抢救，截至27日傍晚，死亡人数达17人，其他13位已脱离危险在继续治疗。同时在雷击点附近民宅内的家用电器也遭到不同程度的损坏，不完全统计直接经济损失达上百万元。这是台州建国以来最严重的一次雷击伤亡人员事件。,严重的一次雷击伤亡人员事件,俄国女孩撑伞遭雷击,不久前玛莎度过了23岁生日，收到了男朋友的礼物一把点缀着菊花的漂亮天蓝色雨伞。这是玛莎出生以来拥有的第一把伞！加之又是心上人所送，玛莎自然高兴得不得了。不过，她万万也没有想到，心爱之物背后隐藏
14、着“杀机”。,据俄罗斯媒体8月12日报道，23岁的俄罗斯姑娘玛莎遭到雷击，虽然全身80%以上的皮肤被烧,某村民雨天外出遭受雷击由于颈部佩戴项链导电致使严重烧伤。,冬雷将房子劈出大洞 40多户居民受灾,2007 年2月6日晚10时许的雷击事件中，湖北 黄陂易家湾有40多户人家受灾。两户人家的房子被雷劈裂，几十户家里的电线（包括电表、电灯）、电器及电话等被打坏。据初步统计，受损的大小电器约百台。,雷声中突然断电，家里的电器“嘶嘶作响”,某棉厂遭受雷击起火损失惨重,一场急雨，并伴有雷和闪电。一声响雷后，正在路面施工的两名工人被雷击中，其中一人伤势较轻，另一人的心跳和呼吸当场停止，情况危急。抢救近一小时有了心跳 。 上午他们在柏油马路上施工，下管线。临近中时，雨开始转小，但是雷电始终没停，施工仍在续。” 事发时工人手里持有铁镐之类的金属工具，怀疑是造成工人被雷击中的原因。,雷击倒两名施工人员,森林旷野植被雷击起火,2002年7月28日内蒙古大兴安岭北部原始林区因雷击引发建国以来最为严重的雷击森林火灾，火灾涉及19个货场，过火面积达4万公顷。,雷击大树,
