防雷技术与科学-01 第一章.pptVIP

闪击放电的次数最多的可达26次。 有些闪电仅包含一次闪击放电，这称之为单闪击地闪。 由于每次闪击放电都要消耗云中的电荷，所以后续的主放电强度将越来越弱，最后直至雷雨云中的电荷消耗尽为止。 由一次闪击构成的地闪称为单闪击地闪，由多次闪击构成的地闪称为多闪击地闪，如图中给出相机摄取的了多闪击照片，一次闪电过程由12次闪击组成。多闪击地闪各闪击间隙时间，在无连续电流的情况下平均为50毫秒左右，其变化范围为3～380毫秒。 首次回击的峰值电流大约是30 kA，继后回击的峰值电流一般为10～15 kA。 正极性梯级先导的梯级没有负极性梯级先导的梯级那么明显。在地面测量到的最大的正极性回击电流峰值比最大的负极性回击电流峰值大得多。 最大正极性的回击电流峰值可以超过300 kA，而最大负极性的回击电流峰值却很少超过100 kA。然而，典型的正极性峰值电流与典型的负极性电流峰值差不多，约30 kA。 通常，正极性放电只有一次回击过程，随后是相对时间较长的连续电流。 正地闪中总的电荷传输量比负地闪大得多。虽然正地闪没有负地闪那么常见，但是由于正地闪具有潜在的大峰值电流以及潜在的大的电荷传输量，所以正地闪的危害比较大，雷电防护中必须考虑这一点。 《防雷技术与科学 》（ 1 ） 第 一 章 闪 电 知 识 庄子： 阴阳分争故为电，阳阴交争为雷，阴阳错行，天地大骇，于是有 雷，有霆。 1．1 闪电类型 。 闪电是长度大于1 km的超长电火花，是一种自然现象，大多数闪电发生在夏季雷暴中，典型的长度为5～10 km，最长的可达100 km，而一般情况下，在实验室里产生的电火花一般长1～3 m，最长的可达到10～20 m。 雷电是自然界中一种特殊的、极为壮观的声、光、电现象。这不仅在于它那划破长空的耀目闪电和令人震耳欲聋的雷鸣，更重要的是它给人类生活和生产活动带来了巨大的影响。 沙尘电弧放电：呈涡旋运动的沙漠沙尘暴中，会产生几米长的火花，通常，不把这种短距离电火花称为闪电。 火山闪电：一些火山的喷发物质当中可以产生几千米长的放电，即所谓的“火山闪电” 。 核 闪 电：产生于20世纪50年代近地面的热核(氢弹)爆炸中(自此以后，这种试验不再继续进行)，被称为“核闪电”，爆炸过程中被向上输送到大气中的负电荷(电子)是产生核闪电的电荷源。 行星闪电：伽利略号轨道飞行器及早期的航天飞行器的影像记录均表明木星的云中有闪电出现，并且有证据表明土星上也会发生闪电。 闪电是短电火花的远亲。在标准温度和气压下，相距1 cm的平行平板电极间的击穿电压是30 kV 在雷暴云中，电荷的转移被认为是通过软雹与小冰晶的碰撞过程产生的，软雹较重，所以会降落或是稳定地停留在雷暴中的上升气流中，小冰晶粒子较轻，被上升气流抬升到云体上部。 冰晶-冰雹之相互碰撞只有发生在温度低于冻结温度以下且有过冷水出现的高度上时，才能在雷暴云中产生观测到主要电荷，温度通常为-10～-20℃。 当碰撞的冰晶与雹粒子之间发生电荷转移之后，带上正电荷的冰晶在上升气流中被进一步抬升达到雷暴云的顶部，在温带的夏季雷暴中，这个高度大约是海拔10 km。带负电的雹粒子则存在于6—8 km的高度上。 孤立、成熟的雷暴云的主电荷结构是由其顶部数十库伦的正电荷和底部电荷量与正电荷区相当的负电荷组成。 在典型的雷暴云中，发现在主负电荷下方有时也存在一个小的正电荷区，位于大约0℃的高度以下。 雷暴云电荷结构及不同类型闪电所发生的位置如图所示，其中标注了两个主电荷区的中心。 闪电可以分为两类，一类是云内电荷区和地面之间的放电，称为云地闪电(以下简称地闪)；另一类是闪电通道不到达地面的放电，后者称作“云闪”，云闪占闪电总数的绝大部分。 完全发生在单个云(或单体)中的云内的闪电被称为云内闪电(最常见闪电)； 发生在云和云之间的云闪被称为云际闪电(也很常见，但是比云内闪电少)； 云和周围空气之间的放电被称为云空闪电。在雷电防护中，对云闪的防护值得注意。 大多数建筑物、动物(包括人)都暴露于需要加装雷电防护措施的地面上，因此地闪的属性是决定雷电防护措施的主要因素。 发生在云和地之间的闪电有四种类型，它们之间的区别主要在于起始区域的电荷极性以及起始过程传播方向。 大约90％的地闪由起始于负电荷区并向下传播的先导引起（下行负先导 ），这种闪电将雷暴云中部的主负电荷区中的负电荷向地面输送。