雷電災(zāi)害的預(yù)防與自救
雷電是不可避免的自然災(zāi)害。地球上任何時候都有雷電在活動。據(jù)統(tǒng)計,每秒鐘造就1800陣?yán)子?,伴隨600次閃電,其中就有100個炸雷擊落地面,造成建筑物。發(fā)電、通訊和影視設(shè)備的破壞,引起火災(zāi),斃傷人、畜、每年經(jīng)濟(jì)損失約10億美元,死亡3000人以上。其中美國每年有將近400人被雷擊死,財產(chǎn)損失達(dá)2.6億美元。1996年7月20日,印度東北地區(qū)雷雨不斷,雷電擊中了比哈爾邦的一座校舍,造成15名小學(xué)生死亡,多人受傷。雷電還將樹下5個人全部燒死。將另外4名在田間勞作的農(nóng)民擊死。
我國也是一個雷電災(zāi)害頻發(fā)的國家。例如。山東臨沂地區(qū)平均每年約有39人因雷擊傷亡。又如,湖南省溆浦縣戈竹坪鄉(xiāng)山背村是個罕見的雷區(qū),近10多年來曾先后被雷電擊死8人,擊傷115人(其中重傷24人),還擊傷耕牛5頭,擊死擊傷豬50余頭,擊死雞、鴨、鵝等家禽450多只。村里變壓器也先后5次被雷電擊毀,房屋、樹木。莊稼和田地被毀數(shù)十次,真是令人震驚的數(shù)字。又如1996年7月10日,湖北省隨州市黃坑體育場內(nèi)正在踢足球的12名青年集體遭到雷電襲擊,當(dāng)場死亡2人,6名重傷者全身烏紫,昏迷不醒,被送往醫(yī)院搶救,意識障礙達(dá)10多個小時。因此,了解雷電的規(guī)律,掌握正確的預(yù)防措施和自救方法是十分必要的。
雷電是怎樣形成的
雷電是大氣中的放電現(xiàn)象,多形成在積雨云中,積雨云隨著溫度和氣流的變化會下停地運(yùn)動,運(yùn)動中摩擦生電,就形成了帶電荷的云層,某些云層帶有正電荷,另一些云層帶有負(fù)電荷。另外,由于靜電感應(yīng)常使云層下面的建筑物。樹木等帶有異性電荷。隨著電荷的積累,雷云的電壓逐漸升高,當(dāng)帶有不同電荷的雷云與大地凸出物相互接近到一定溫度時,其間的電場超過25~30kv/cm,將發(fā)生激烈的放電,同時出現(xiàn)強(qiáng)烈的閃光。由于放電時溫度高達(dá)2000℃,空氣受熱急劇膨脹,隨之發(fā)生爆炸的轟鳴聲,這就是閃電與雷鳴。
雷電的大小和多少以及活動情況,與各個地區(qū)的地形、氣象條件及所處的緯度有關(guān)。一般山地雷電比平原多,沿海地區(qū)比大陸腹地要多,建筑越高,遭雷擊的機(jī)會越多。
雷電的種類及其危害
雷擊有極大的破壞力,其破壞作用是綜合的,包括電性質(zhì)、熱性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)的破壞。根據(jù)雷電產(chǎn)生和危害特點(diǎn)的不同,雷電可分為以下四種:
1.直擊雷
直擊雷是云層與地面凸出物之間的放電形成的。直擊雷可在瞬間擊傷擊斃人畜。巨大的雷電流流入地下,令在雷擊點(diǎn)及其連接的金屬部分產(chǎn)生極高的對地電壓,可能直接導(dǎo)致接觸電壓或跨步電壓的觸電事故。如,1970年7月27日中午1點(diǎn),北京天安門廣場上一個直擊雷打倒10名游客,其中2人因電流通過身體搶救無效而身亡。直擊雷產(chǎn)生的數(shù)十萬至數(shù)百萬伏的沖擊電壓會毀壞發(fā)電機(jī)、電力變壓器等電氣設(shè)備絕緣,燒斷電線或劈裂電桿造成大規(guī)模的停電,絕緣損壞可能引起短路導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事故。
另外,直擊雷的巨大的雷電流通過被雷擊物,在極短的時間內(nèi)轉(zhuǎn)換成大量的熱能,造成易燃物品的燃燒或造成金屬熔化飛濺而引起火災(zāi)。例如,1989年8月12日.青島市黃島油庫5號油罐遭雷擊爆炸,大火燒了60小時,火焰高300米,燒掉4萬噸原抽,燒毀10輛消防車,使19人喪生,74人受傷,還使630噸原油流入大海。
2.球形雷
球形雷是一種球形。發(fā)紅光或極亮白光的火球,運(yùn)動速度大約為2m/s。球形雷能從門。窗。煙囪等通道侵入室內(nèi),極其危險。例如,1978年8月17日晚上,原蘇聯(lián)登山隊在高加索山坡上宿營,5名隊員鉆在睡袋里熟睡,突然一個網(wǎng)球大的黃色的火球闖進(jìn)帳蓬,在離地1米高處漂浮,唰地一聲鉆進(jìn)睡袋,頓時傳來咝咝烤肉的焦臭味,此球在5個睡袋中輪番跳進(jìn)跳出,最后消失,致使1人彼活活燒死,4個嚴(yán)重?zé)齻?/p>
3.雷電感應(yīng),也稱感應(yīng)雷
雷電感應(yīng)分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩種。靜電感應(yīng)是由于雷云接近地面,在地面凸出物頂部感應(yīng)出大量異性電荷所致。在雷云與其他部位放電后,凸出物頂部的電荷失去束縛,以雷電波形式,沿突出物極快地傳播。電磁感應(yīng)是由于雷擊后,巨大雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)大磁場所致。這種磁場能在附近的金屬導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電壓,造成對人體的二次放電,從而損壞電氣設(shè)備。例如,1992年6月22日,一個落地雷砸在國家氣象中心大樓的頂上,雖然該大樓安裝了避雷針,但是巨大的感應(yīng)雷卻把樓內(nèi)6條國內(nèi)同步線路和一條國際同步線路擊斷,使計算機(jī)系統(tǒng)中斷46小時,直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)十萬元。
4.雷電侵入波
雷電沖擊波是由于雷擊而在架空線路上或空中金屬管道上產(chǎn)生的沖擊電壓沿線或管道迅速傳播的雷電波。其傳播速度為3x108m/s。雷電侵入波可毀壞電氣設(shè)備的絕緣,使高壓竄人低壓,造成嚴(yán)重的觸電事故。屬于雷電侵人波造成的雷電事故很多,在低壓系統(tǒng)這類事故約占總雷害事故的70% 。例如,雷雨天,室內(nèi)電氣設(shè)備突然爆炸或損壞,人在屋內(nèi)使用電器或打電話時突然遭電擊身亡都屬于這類事故。又如,1991年6月10日凌晨1時許。黑龍江省牡丹江市上空電閃雷鳴,震耳欲聾的落地雷驚醒酣睡中的居民,全區(qū)電燈不開自亮又瞬間熄滅,當(dāng)晚,1、3、4號樓160戶人家中有20多臺彩電損壞。
防雷措施
1.防直擊雷
防直擊雷的主要措施是在建筑物上安裝避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶。在高壓輸電線路上方安裝避雷線。一套完整的防雷裝置包括接閃器。引下線和接地裝置。上述的針、線、網(wǎng)、帶實(shí)際上都只是接閃器。
接岡器是利用其高出被保護(hù)物的突出地位,把雷電引向自身,然后通過引下線和接地裝置把雷電流泄入大地,以此保護(hù)被保護(hù)物免遭雷擊。接閃器截面銹蝕30%以上時應(yīng)予更換。如果引入線斷了或接地裝置接觸電阻太大,避雷器不僅起不到防雷作用,還能吸引雷電,增加建筑物遭雷擊的機(jī)會。因此,引下線應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度,耐腐蝕和熱穩(wěn)定的要求。應(yīng)取最短的途徑。要盡量避免彎曲,不得用鋁線做防雷引下線。要教育孩子不要拉引下線玩。
防雷接地裝置與一般接地裝置的要求大體相同,在用建筑防直擊雷的接地裝置電阻不得大于10~30Ω。
防雷裝置承受雷擊時,其接閃器引下線和接地裝置都呈現(xiàn)很高的沖擊電壓,可能擊穿與鄰近導(dǎo)體之間的絕緣,發(fā)生劇烈的放電,這叫反擊。由于反擊,可能釀成火災(zāi)或爆炸事故,也可能引起人身事故。為了防止反擊,必須保證接閃器、引下線、接地裝置與鄰近的導(dǎo)體之間有足夠的安全距離(5~10cm)。為了防止跨步電壓傷人,接地裝置距建筑物的出人口和人行道的距離不應(yīng)小于3m。
2.防雷電感應(yīng)
為了防止靜電感應(yīng)產(chǎn)生的高壓,應(yīng)將建筑物的金屬設(shè)備、金屬管道結(jié)構(gòu)鋼筋等予以接地。另外,建筑物屋頂也應(yīng)妥善接地;對于鋼筋混凝土屋頂,應(yīng)將屋面鋼筋焊成6~12m網(wǎng)絡(luò),連成通路,并予以接地;對于非金屬屋頂,應(yīng)在屋頂加裝邊長6~12m金屬網(wǎng)絡(luò),并予以接地。
為防止電磁感應(yīng),平行管道相距不到0.1m時,每20~30m須用金屬線跨接,交叉管道相距不到0.1m時也應(yīng)用金屬線跨接。管道與金屬設(shè)備之間距離小于0.1m時,也應(yīng)用金屬線跨接。其接地裝置也可以與其他接地裝置共用,接地電阻不得大于5~10Ω。
3.防雷電侵入波
為了防止雷電侵入波沿低電壓線路進(jìn)入室內(nèi),低壓線路最好采用地下電纜供電,并將電纜的金屬外皮接地。采用架空線供電時,在進(jìn)戶外裝設(shè)一組低壓閥型避雷器或2~3mm的保護(hù)間隙,并與絕緣子鐵腳一起接地。接地裝置可以與電氣設(shè)備的接地裝置并用。接地電阻不得大于5~30Ω。閥型避雷器裝在被保護(hù)物的引人端。其上端接在線路上,下端接地。正常時,避雷器的間隙保持絕緣狀態(tài),不影響系統(tǒng)的運(yùn)行,當(dāng)因雷擊,有高壓沖擊波沿線路襲來時,避雷器間隙擊穿而接地,從而強(qiáng)行切斷沖擊波,這時進(jìn)人被保護(hù)物的電壓僅雷電流通過避雷器及其引線和接地裝置產(chǎn)生的殘壓。雷電流通過以后避雷器間隙又恢復(fù)絕緣狀態(tài),以便系統(tǒng)正常運(yùn)行。
4.新型防雷裝置
雷擊是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害,目前世界各國專家都在研究消除雷擊的新技術(shù),以提高防雷效率。經(jīng)過多年努力,發(fā)明了一些新型裝置。例如,電離防雷裝置,放射性同位索避雷針,高脈沖避雷針,激光防雷裝置,半導(dǎo)體少長針消雷器等,這些新型的防雷裝置效能如何,還要靠實(shí)踐來驗證。
人身防雷措施
雷擊雖然是不可避免的自然災(zāi)害。但采取與不采取措施以及措施科學(xué)與否,其后果大不相同。如廣西某地農(nóng)民正在田間收花生,突然雷雨交加,幾個男同志跑到附近巖洞中躲雨安然元恙,而7個婦女利用塑料薄膜搭起帳蓬避雨。結(jié)果全被雷擊中,其中6人當(dāng)場死亡。
預(yù)防雷擊的措施如下:
1.室內(nèi)預(yù)防雷擊
(1)電視機(jī)的室外天線在雷雨天要與電視機(jī)脫離,而與接地線連接。
(2)雷雨天氣應(yīng)關(guān)好門窗,防止球形雷竄入室內(nèi)造成危害。
?。?)雷暴時,人體最好離開可能傳來雷電侵入波的線路和設(shè)備1.5m以上。也就是說,盡量暫時不用電器,最好拔掉電源插頭;不要打電話;不要靠近室內(nèi)的金屬設(shè)備如暖氣片。自來水管、下水管;要盡量離開電源線、電話線。廣播線,以防止這些線路和設(shè)備對人體的二次放電。另外,不要穿潮濕的衣服,不要靠近潮濕的墻壁。
2.室外如何避免雷擊
(1)為了防止反擊事故和跨步電壓傷人,要遠(yuǎn)離建筑物的避雷針及其接地引下線。
(2)要遠(yuǎn)離各種天線、電線桿、高塔。煙囪、旗桿,如有條件應(yīng)進(jìn)入有寬大金屬構(gòu)架、
有防雷設(shè)施的建筑物或金屬殼的汽車和船只,但是帆布蓬車和拖拉機(jī)、摩托車等在雷電發(fā)生時是比較危險的,應(yīng)盡快離開。
(3〕應(yīng)盡量離開山丘、海濱、河邊、池旁;應(yīng)盡快離開鐵絲網(wǎng)、金屬曬衣繩。孤獨(dú)的樹木和沒有防雷裝置的孤立的小建筑等。
(4)雷雨天氣盡量不要在曠野里行走。如果有急事需要趕路時,要穿塑料等不侵水的雨衣;要走的慢些,步子小點(diǎn);不要騎在牲畜上或自行車上行走;不要用金屬桿的雨傘,不要把帶有金屬桿的工具如鐵鍬、鋤頭扛在肩上。人在遭受雷擊前,會突然有頭發(fā)豎起或皮膚顫動的感覺,這時應(yīng)立刻躺倒在地,或選擇低洼處蹲下,雙腳并攏,雙臂抱膝,頭部下俯,盡量縮小暴露面即可。
怎樣搶救被雷擊傷的人
受雷擊被燒傷或嚴(yán)重休克的人,身體并不帶電。應(yīng)馬上讓其躺下,撲滅身上的火,并對他進(jìn)行搶救。若傷者雖失去意識,但仍有呼吸和心跳,則自行恢復(fù)的可能性很大,應(yīng)讓傷者舒適平臥.安靜休息后,再送醫(yī)院治療。若傷者已停止呼吸或心臟跳動,應(yīng)迅速對其進(jìn)行口對口人工呼吸和心臟按摩,注意在送往醫(yī)院的途中也不要中止心肺復(fù)蘇的急救。
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