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中國雷電災害的現狀
雷電災害是一種不可抗拒的自然性災害，危害著人類的人身和財產。安迅電源防雷器主要通過地區分析、行業分析、時間分析、人身雷電災害四個方面來講解中國雷電災害的現狀。1998-2001年全國直接經濟損失超過100萬元的雷電災害每年都在10次以上.其損失每年都大于5000萬元。全國同期平均每年雷擊死亡379人.受傷310人。
一、雷電災害地區分析
全國重大雷電災害在空間上呈現明顯的區域性分布特點.1998-2001年這四年間.全國56次重大雷電災害的46.4%(約一半)發生在5個省，其中山東7次、廣東6次、江西5次、河南4次、浙江4次，這5省重大雷電災害的直接經濟損失為8337萬元，占全國的57.9%;其余的發生在貴州等17個地區，另外，新疆等9個省區沒有重大雷電災害的記錄。圖6.1給出了1998-2001年中國重大雷電災害空間分布(各省用省會城市來表示).全國重大雷電災害主要分布在東南地區和華北地區.形成一南一北的兩個明顯的雷災中心區。雷災在南方集中在浙江——江西——廣東，呈帶狀分布。在北方集中在山東和河南，呈圓形分布。這兩個雷災中心區在地形上具有很好的代表性，北區以平原為主。南區以山地為主。在直接經濟損失方面，北區的損失強度為235萬元/次，比北區更嚴重的南區為383萬元/次，其原因主要是南區發生了3次損失都在1000萬元以上的重大
雷電災害.其中1998年2月和6月江西兩次棉麻儲備庫遭雷擊引發火災分別造成1800萬元和1200萬元的損失，2001年5月廣東某廠房遇雷擊并引發爆炸造成1000萬元的損失并有人員傷亡。這3次雷電災害都與倉儲行業有關，和下面所做的雷災行業分析的結果是吻合的.從整體來看，全國重大雷電災害在東部比西部更嚴重，其原因主要是社會狀況尤其是經濟水平存在差異，經濟相對發達的東部地區發生重大雷電災害的可能性較大。西南地區的雷電災害也比較嚴重，成為僅次于兩大雷災中心區的第三雷災區。整個廣大的西北地區是全國雷電災害輕的地區。
圖6.1 1998-2001年中國重大雷電災害空間分布圖(單位:次)
二、雷電災害行業分析
1998-2001年全國重大雷電災害56次分布在采礦、倉儲、電力、紡織、旅游、農業、石化、通、冶金、醫藥等10個行業.其中雷災嚴重的三大行業是通、電力和倉儲，雷災次數(指重大雷電災害次數，下同)分別為15次、14次和9次，占全部的67. 9%。這三大行業的直接經濟損失為10757.8萬元，占全部的74.7%。圖6.2給出了1998-2001年中國重大雷電災害行業分布，實線代表雷災直接經濟扭失，虛線代表雷災次數，行業損失和雷災次數的相關系數為0.6965，存在一定的相關性。通和倉儲行業具有代表性，通行業的重大雷電災害發生頻繁，而倉儲行業的經濟損失嚴重。通行業自身的特點以及伴隨電子化的發展是導致雷電災害日益頻繁的根本原因，特別是雷電電磁脈沖(LEMP)的危害變得越來越嚴重，這也是雷電災害的發展趨勢之一。通行業的雷電災害往往有一個明顯的特點，就是其經濟損失不僅存在嚴重的直接經濟損失，而且伴有更嚴重的間接經濟損失如服務中斷和數據丟失等。而倉儲行業的重大雷電災害的發生有兩個顯著的特點:一是雷災損失強度很大，即單次雷電災害造成的經濟損失很高，全國9次重大雷電災害的直接經濟損失高達5470萬元，平均607. 8萬元/次;二是雷災的后續危害很嚴重，容易發生雷擊火災和雷擊爆炸等，尤其是當雷電襲擊存放棉麻、火藥、糧食等易燃易爆物品的倉庫或廠房時.對重大雷電災害單次直接經濟損失按行業進行比較，高的是倉儲行業.其次為農業、采礦和石化行業，居中的是電力、醫藥和冶金行業，而通、紡織和旅游行業低。
圖6.2 1998 -2001年中國重大雷電災害行業分布圖
(實線代表雷災直接經濟損失，單位:萬元.坐標左軸;虛線代表雷災
次數,單位:次,坐標右抽)三、雷電災害時間分析
全國1998-2001年56次重大雷電災害分布在各年分別為21次、17次、8次和10次，其中52次發生在4-8月的時間段內，占全部的92.9%. 4-8月的重大雷電災害在很大程度上可以代表全年的同類災害，這一點在下面的雷電災害預測中將會得到應用。全部56次雷災按月統計。8月多為18次，其次7月為14次，1、3、11、12月為0次。圖6.3給出了1-12月的重大雷電災害次數的季節指數，顯著表明雷災集中發生在4-8月，尤其是7月和8月。雷電災害次數和直接經濟損失之間的相關系數r為0.9284，具有良好
的相關性，因此，下面的雷電災害分析與預測將以雷災次數為主，其直接經濟損失可以用雷災次數乘以單次雷災損失而得到.按月的距平百分率分析結果表明，重大雷電災害每月平均發生1.167次。1998年的7月與8月和1999年的7月與8月是主要的正偏移月份，而每年的1,2,3月和9,10,11,12月幾乎沒有重大雷電災害的發生，為主要的負偏移月份。雷災的發生呈現周期性，集中在每年的4-8月，并且有逐漸遞減的趨勢，重大雷電災害次數1998-2001年的48個月中平均每月遞減0.027次.但由于年度數據太少，并不能得出確切的雷災年際周期及年際趨勢。
圖6.3重大雷電災害次數的季節指數
四、人身雷電災害
雷電災害的危害不僅體現在經濟損失方面，也多造成人身傷亡。1998-2001年雷擊死亡人數每年分別為421,227,451和417人，四年共死亡1516人，平均每年379人；同期雷擊受傷分別為192,194,372和483人，四年共受傷1241人.平均每年310人.其中嚴重的1998年8月發生在湖北的庫雷災，一次性造成197人死傷。造成人身傷亡的雷擊多發生在海邊、河邊、樹下、農村田間和山坡等易受雷擊的地方。全國雷電典型災害造成人身傷亡多的是廣東省，其次為廣西、貴州、福建、云南等4省區，這5個省區每年的雷擊人身傷亡人數占全國的60%左右，其中廣東約占全國的1/4。這類災害主要發生在廣大的農村，具有很大的不確定性.很難得到根本的防治.有效的防治方法就是加強雷電災害的宜傳和教育，提高人們的防雷意識，讓人們主動避開易受雷擊的時候和遠離易受雷擊的地方。
對于雷電災害，開展災害預測是必要的，可以對未來雷電災害的風險評估提供重要的指導.鐘萬強等人對中國的雷電災害做過初步的預測，雷電災害的預測主要根據雷災與時間的關系，分別采用時間序列平滑法和季節變動預測法，預測結果表明，在2002-2005年期間全國將分別發生重大雷電災害14,12,11,11次，四年合計47次，平均每年12次，每年將造成直接經濟損失約3000萬元，平均每年人身傷亡580人左右。
邢臺臨城溫州盾開電氣有限公司位于浙江省溫州市樂清經濟技術開發區，專業生產 電涌保護器,信號隔離器等產品。 公司始終遵循“以市場為導向，以客戶為中心的經營理念”為客戶提供的服務。我公司生產的產暢銷全國各地，本公司技術力量雄厚，生產工藝先進，檢測設備完善，產品性能卓越。堅持以人為本，為客戶提供的**服務。 公司一貫堅持“用戶至上，質量至上，信譽至上，服務 至上”的經營策略，以實現出廠產品質量符合要求。公司自成立以來，一直以質量求生存，以科技為發展之本，我們以“求實創新，服務周到”為宗旨，實現品牌化的市場戰略，建立科研開發為先導、設計、生產、銷售和技術服務一體化的運營機制。
一、防雷檢測周期
防雷產品應根據其重要性、使用性質、氣象、地理環境及土地特性等安排合適的檢驗周期。例如，一般對安裝在爆炸和火災危險環境的防雷裝置，宜每半年檢測一次。對其他場所防雷裝置應每年檢測一次。對電力系統的輸變電桿塔一般每6年檢測一次。
實際上.對有大量測試點的某建筑物的防雷檢測也是按主要測試點每年檢測一次.對其他次要測試點輪流抽測來進行的。
二、防雷檢測程序
防雷檢驗就是按照規定的程序，為了確定防雷產品的一種或多種特性或性能的技術操作。為達到質量要求應采取一系列作業技術和活動。
防雷設備質量檢驗機構應正確配備進行檢驗的全部儀器設備。儀器設備驗收、流轉應受控。應對所有儀器設備進行正常維護，并有維護程序。如果任一儀器設備有過載或錯誤操作、或顯示的結果可疑、或通過檢定(驗證)或其他方式表明有缺陷時，應立即停止使用，并加以明顯標識，如可能應將其貯存在規定的地方直至修復，修復的儀器設備必須經校準、檢定(驗證)，或檢驗證明其功能指標已恢復。實驗室應檢查由于這種缺陷對過去進行的檢驗所造成的影響。
每一臺檢測用儀器設備都應有明顯的標志來表明其校準或檢定狀態。應有“合格”、“準用”、“停用”等計量標志;通常上述標志用“綠”、“黃”、“紅”三色標志表示;(非計量)測試設備也應有類似的彩色標志.表明其經驗證后是否處于完好狀態。具體標志管理為:
(1)合格證(綠色)為計量檢定合格者；
(2)準用證(黃色)為不必檢定的設備，經檢查其功能正常者(如計算機，打印機等)；
多功能檢測設備，某些功能巳喪失.但檢測工作所用功能正常，經校準合格者;測試設備某一量程準確度不合格，但檢驗(測)工作所用量程合格者;降級使用。
(3)停用證(紅色)
檢測儀器、設備損壞者，
檢測儀器、設備經計量檢定不合格者;
檢測儀器、設備性能無法確定者，
檢測儀器、設備超過檢定周期者;
每次使用前都應進行儀器有效期確認、基本功能的檢查和零點的調整(如果有的話)。
防雷產品質量檢驗機構應使用適當的方法和程序進行所有檢驗工作以及職責范圍內的其他有關業務活動(包括樣品的抽取、處置，測量不確定度的估算，檢驗數據的分析)，這些方法和程序應與所要求的準確度和有關檢驗的標準規范一致.防雷產品質量檢驗機構除了應按《防雷裝置檢測技術規范》的條文要求進行檢測作業外，好專門制定相應的作業指導書，規范檢測工作.
大多數建筑物應先通過查閱防雷工程技術資料、圖紙，了解被檢方的防雷設施的基本情況，然后進行現場檢測。
三、防雷檢測數據處理
防雷產品質量檢驗機構應有適合自身具體情況并符合現行規章的記錄制度.所有的原始測試記錄、計算和導出數據、記錄以及副本、檢驗副本、檢驗報告副本均應歸檔并保存適當的期限。例如，保存兩個檢測周期以上時間。
每次檢驗的記錄應包含足夠的息以保證其能夠再現。記錄應包括參與檢驗人員的標識.記錄更改應按適當程序規范進行.應使用預先設計好的原始記錄表，現場記錄，現場簽名.杜絕現場用白紙臨時記錄，回去再重新登錄整理記錄的情況發生。
所有記錄(包括有關校準和檢驗儀器設備的記錄)、和報告都應貯存、妥善保管并為委托方保密。
對于實驗室完成的每一項或每一系列檢臉的結果，均應按照檢驗方法中的規定，準確、清晰、明確、客觀地在檢臉或報告中表述.應采用法定計量單位。或報告中還應包括為說明檢驗結果所必需的各種息采用方法所要求的全部息。應合理地編制檢驗或報告，尤其是檢驗數據的表達應易于讀者理解.注意逐一設計所承擔不同類型檢驗或報告的格式，但標題應盡量標準化.
對已發出的檢驗或報告作重大修改，只能以另發文的方式，或采用對“編號為xxxx的檢驗或報告”作出補充聲明或以檢驗數據修改單的方式。這種修改應有相應規定。
當發現諸如檢驗儀器設備有缺陷等情況，而對任何、報告或對或報告的修改單所給出結果的有效性產生疑問時，防雷產品質量檢驗機構應立即以書面形式通知被檢方。
當被檢方要求用、電傳、圖文傳真或其他電子和電磁設備傳送檢驗結果時，實驗室應保證其工作人員遵循質量文件規定的程序.這些程序應滿足本準則的要求，并為委托方保密。
夏季雷雨天氣來臨，電腦被雷電擊壞概率很高，近有許多朋友問我電腦雷擊的問題，由于天南海北問這個問題的朋友太多，以至于我應接不暇。由于我的精力有限，實在難以招架，故寫下這篇文章，減輕我的壓力。同時希望電腦被雷擊的朋友看到這篇文章就知道該怎么處理，沒有該問題的朋友知道怎么防范。
雷電進入電腦一般有兩個途徑，一是網線，二是電源線，或者二者兼而有之。進入途徑不同，表現出來的現象也不同，如果雷電由網線進入，常常是電腦無法上網。有經驗的朋友也許會發現貓的燈閃耀不正常或者不閃耀，網卡找不到或者在硬件管理中有一個驚嘆號，有時候能夠通過網絡連接，有時候不能夠網絡連接。但是即使能夠網絡連接，也是不穩定的，會不斷掉線。這時候好把貓和網卡都換掉，問題就解決了。雷電由這個途徑擊壞的電腦概率很高，電腦其他部分損壞的概率不大。雷電由電源線進入電腦，這種情況比上一種情況概率低些，但是損壞很嚴重，主要表現在電腦黑屏，開不了機。這時候需要通過排除法來確定故障范圍，先確定顯示器是否被雷電擊壞，如果顯示器無故障，電腦黑屏，需要先更換主機電源，如果還不行，就需要把主機按小化系統來確定故障范圍。方法是，拔去主機的硬盤、光驅等，找一個正常的電源，把主板，cpu，內存，顯卡（集成板無需此項），組成小化系統，接上顯示器，看能否點亮顯示器，如果不行，則按主板---內存---cpu的順序一一更換，直到能點亮顯示器確認故障件為止。一般，雷擊壞的主機在小化系統仍不能開機，主板鐵定損壞，電源即使測量完好、當下可以使用也要堅決更換，否則后患無窮。如果組成小化后主機能夠順利開機，則把其他配件一一接上實驗，要每接一個配件實驗開機一次，以確認故障配件。
下面談談雷雨天氣如何防止雷電擊壞電腦。在雷雨天氣，好不要開電腦，如果確實需要開機，在單位的朋友要把防雷設備維護好，防雷設備不要帶病工作。在家庭的朋友或者單位沒有防雷設施的朋友，購買時好選擇有防雷擊功能的電腦，不過由于現在技術限制，目前這種電腦只能防感應雷，尚不能防直擊雷。我有一個小經驗，可以在電腦供電電源前加一個1:1的隔離變壓器，什么是1:1的隔離變壓器呢，就是變壓器的進線電壓和出線電壓相等，都是220伏特。變壓器具體容量需要看你的電腦功耗情況，我用的是300W的，夠電腦和打印機使用。這個經驗是我以前在維修電視機時總結出來的，我發現黑白電視機幾乎沒有被雷擊壞的，而彩色電視很容易被雷擊壞，他們的區別就是黑白電視機用有一個和市電隔離的變壓器，而彩電沒有這個變壓器。不過究竟是不是這個原因尚需檢驗。即使這個經驗，我認為也只能防感應雷，對能量巨大的直擊雷也是無能為力的。
不要認為電腦不開機就不會被雷擊壞，有相當大的一部分電腦在關機后依然被雷擊壞。這是因為電腦的電源線和入戶線、網線沒有從電腦上拔下來。我們知道，雷電的電壓很高，瞬間能量很大。一般，電壓高于4000伏，就會把一厘米左右的潮濕空氣擊穿導電，早期的空氣負離子發生器就是利用這個原理來電離空氣的。我們雖然關閉電源開關，但是電源開關內部的斷開點只有兩三毫米的距離，根本防不住幾萬幾十萬甚至億伏級別的高壓雷電，雷電會暢通無阻地擊進電腦，對毫無防范措施的網線線更是不在話下。所以，雷雨天氣，一定要拔下電腦的電源線，網線，入戶的線。這個對所有使用有電子元件的家用電器都適用。
就先談到這里，有其他問題的朋友我們可以繼續交流。
高電壓引入是指雷電高電壓通過金屬線引導到其他地方和室內造成破壞的雷害現象。這種雷害現象占雷害的絕大部分，所以按《建筑物防雷規范》的規定，凡是有用電設備的建筑物都要考慮防高電壓引入的措施。
高電壓引入的高電壓源有三種:其一是直擊雷直接擊中金屬導線，讓高壓雷電以波的形式沿著導線兩邊傳播而引入室內;第二種是來自感應雷的高電壓脈沖，即由于雷云對大地放電或雷云之間迅速放電形成的靜電感應和電磁感應.它們在各種電線中感生幾千伏到幾十千伏的高電位，以波的形式沿著導線傳播而引入室內的;第三種是由于直擊雷在房子或房子附近入地，因其通過地網入地時，在地網上會發生數十千伏至數百千伏的高電位.這種高電位通過電力系統的零線、保安接地線和通系統的地線，也是以波的形式傳人室內，并沿著導線傳播到遠處，殃及更大的范圍。
高電壓雷電脈沖的電壓到底有多高?這是讀者關心的問題。由直擊雷直接擊中電力線，線等金屬導線時，雖然直接被擊中點的電位與雷云的電位相等.即具有數百萬伏至數千萬伏甚至更高的電位。但是當雷電流沿著導線向兩邊傳播的時候，高電壓每經過一根電線桿，電桿上的瓷瓶就會對地發生閃絡.這樣就把雷電的高電位降落成瓷瓶的閃絡電壓，這電壓一般只有30~40kV.一般低壓架空線的波限抗為300~600歐姆。假設線路的波阻抗為500歐姆，那么它在終端入地的電流為40000/500=80A，所以只要距離雷擊點有3桿以上(即I000m以上)，其終端入地電流峰值不會大于20OA，但是，如果雷擊點很近.在三根電桿之內，入地峰值電流可能達到10 kA以上。由感應雷引起的高壓源。理論上也可以達到100 kV，但是它的實際電壓和電流值不可能大于上面所講的直擊雷高壓源的數值。
第三種高壓源是指直擊雷直接擊中大樓或附近時所形成的高壓源。這時，高壓源的電壓由沖擊電流峰值和地網的沖擊接地電阻決定。根據資料報道.按50%概率統計.直擊雷的峰值電流為30 kA，如果接地網接地電阻以4歐姆計，則接地網接引線端與大地間的電壓為30 kA×4=120 kV，即達到120000V。也就是說，零線與相線間的電壓有120000V(以上都是以低壓電網和通架空電線計)。這樣高的電壓對于低壓電器和一般通設備都是無法承受的。
由于高壓雷電脈沖是雷害中年損害設備多的，所以對高壓雷電引人的設備必須予以足夠重視，在工程上往往要根據設備的重要性和其對高電壓的耐受能力采用一級或多級設防。其中級設防，往往是把高電壓雷電脈沖的幅值降低，其辦法有下列三種。1. 輸電網金具接地法
如果電源輸入是明線輸入，應把入室前三根電桿的線碼鐵腳用金屬線引下接地，以便降低閃擊電壓。并且進房屋前后一根電桿的零線(或接地系統的地線)重復接地，接地電限不應大于10歐姆(見圖1)。并在相線與地之間留有2 mm的空氣間隙，把從相線引來的過電壓降下來，可能的悄況下，進戶線應盡量采用有金屬屏蔽層的電纜直接埋地或穿金屬管進線。在雷電高發區，房尾前為開闊地，或房子內有精密電子設備和電子計算機的情況更應該是這樣.并且埋地的電纜其長度不應小于15m。并要求從架空線轉電纜的進線端，和電纜入屋的輸出端，都接避雷器。避雷器的接地端、電纜的金屬屏蔽層、鋼管都必須接到防雷電感應的接地裝置上。按供電部門要求.供電零線進人鋼筋水泥大樓后，仍必須與從大樓、梁、柱內引出的一條主鋼筋作電氣連接，無鋼筋連接的建筑物應做接地極，把零線重復接地。
圖1 接零系統在架空線路上零線重復接地做法圖
當雷電波到達電纜首端(輸人端)時，避雷器被擊穿，電纜外皮導體與電纜芯接通。一部分雷電流經電纜首端接地電阻入地;另一部分雷電流流經電纜芯。由于雷電流高頻諧波相當豐富.產生集膚效應，流經電纜芯的電流被排擠到外皮導體去。同時，流經外皮導體的電流在芯中產生感生反電勢.使流經電纜芯的雷電流就被抑制到很小。2. 相線與地線間并聯電容器法
架空電線引入的地方裝設保護電容器對感應雷有良好的保護效果，但對直擊雷則無能為力，原因是直擊雷能量太大.電容器承受不了。裝設保護電容器能對感應雷高電壓引入起到良好保護作用的原因是;
當天空出現雷云的時候，地面即感應出與它相反的電荷.顯然架空電線上也感應到與地面大致密度相同的電荷.設其電量為Q。當閃擊使雷云與大地之間的電荷迅速中和而使雷云與大地之間的電場，由于架空線與大地之間有較大的電阻而不能及時使它上面的電荷，這就使架空線與大地之間形成感應高電壓，該電壓為
V感=Q/C
式中:
C-架空線對大地之間的電容，該電容很小，通常只有百分之幾法;
Q-導線與大地間存儲的電荷。
如果在架空線引入房尾端與大地之間接入一個電容器，即使只有很小.也可以使架空線路的引入高電壓降低到原來的幾十分之一。
如果接人電容的容量再大些，感應電壓將可以降到更低。
在架空電線裝電容器防止感應雷的優點是時間響應為零，因為電容的瞬變電流是超前于電壓的;其次是使雷電壓波形變鈍.鈍波形比尖波形危害要小.并聯電容器對直擊雷無能為力，但將電容器與保護間隙合并使用會得到更好的效果。因為放電間隙電流通流容量很大，從幾千安到幾十千安。但它有時間滯后，它們并聯使用互補其短.對防止高電壓引人能起到很好的作用。架空電線引入和電纜輸入、輸出端接口也可以用氧化鋅避雷器來防止高電壓引入。它的時間響應小于50ns。當采用電容器與其他器件并聯避雷時，電容器的耐受電壓應高于所并聯器件的殘壓。3.變壓器隔離法
在電源線和號傳輸線上裝變壓器可以對雷電高電壓引入起很有效的限制作用.當強大的雷電波輸入變壓器時，由于雷電波電壓比變壓器正常的電壓高很多倍，使得激勵的磁感應強度遠遠大于鐵芯允許通過的大磁感應強度，因而變壓器鐵芯飽和，變壓器的磁-電變換暫時失效，雷電高電壓不能傳輸到變壓器的副邊.從而保護了用電設備。所以，凡是裝了變壓器的電子儀器比未裝變壓器的電子器被雷擊損壞的概率小得多。
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