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(3)雷電波侵入。由于雷電流有極大峰值和陡度，在雷電流周圍產生瞬變電磁場，處在這一瞬變電磁場中的導體會感應出較高的電動勢，而此瞬變電磁場又會在空間一定的范圍內產生電磁作用，也可以是脈沖電磁波輻射，而這種空間雷電電磁脈沖波會在三維空間范圍里對一切電子設備發(fā)生作用。浪涌廠家提示您：由于雷電流峰值大和陡度高(變·化率快)，其瞬變時間極短，在此種交變磁場中的導體感應的電壓卻很高，以致產生電火花，其磁脈沖往往超過2．4G(高斯)。雷電波通過架空線侵入示意田如圖2—3所示。
在遠方落雷時，雷電波通過電磁感應和靜電感應方式從高壓輸電線路、低壓電源線路、通信線、金屬管道等途徑侵人建筑物，由于管線相對較長，且存在著分布電感和電容，使雷電波傳播速度減慢，這一現(xiàn)象用波傳輸理論來解釋稱為波傳導衰減過程。雷電波在傳輸過程中通過不同參數(shù)的連接線段或線路端點時，波阻抗發(fā)生變化會產生反射、折射，可導致波阻抗突變處的電壓升高許多，加大了對設備的危害。
1)電阻耦合過電壓。圖2—4為電阻耦合過電壓經屏蔽層破壞設備的示意圖，當雷擊a處時，雷電流人地產生的泄放電流和電壓降在a處和b處之間產生電位差E。由于建筑物b端的電纜屏蔽層沒接地，在電纜屏蔽層和建筑物b的接地系統(tǒng)間會出現(xiàn)電位差厶V。厶V的一部分以共態(tài)電壓厶v、的形式加在等效負載zb和建筑物b的接地系統(tǒng)間。
2)電容擱合過電壓。在雷電形成過程中由于靜電場的作用，電荷會積聚在電場中所有的導電物體上。雷擊終止后，靜電場消失，電荷的重新分布便形成物體內部及阻抗上的電流，由此產生壓降導致過電壓。
3)電感耦合過電壓。雷電沖擊電流流經導線時，導線周圍產生的磁場會在相鄰的各類傳輸線內感應出過電壓。
(4)地電位反擊。地電位反擊通常是指建筑物的外部防雷系統(tǒng)(如避雷針，避雷網(wǎng)等)遭受直接雷擊時，在接閃器引下線和接地體上都產生很高的電位，由于雷電流巨大的陡度及幅值，雷電流周圍產生了強大變化的磁場。處在磁場中的導體會感應出日高的電動勢。如果防雷裝置與建筑物內外的電氣設備、電線或其他金屬管道的絕緣距離不夠，它們之間會產生放電，稱之為反擊。反擊將會損壞儀器設備，甚至危及人的生命，引起爆炸。
浪涌廠家提示您：在直擊雷電流通過地表突㈩物的電阻入地散流時，若接地電阻為10il，一個30kA的雷電流將會使地網(wǎng)電位上升至300kV。如果受雷擊建筑物的供電線路來自另一個不同地網(wǎng)的變電所，那么上升的地電位與輸電線上的電位將形成巨大反差，導致與輸電線路相連的電氣設備的損壞。不僅是輸電線路、動力電纜，凡是引進建筑物的金屬管線都會引起雷電反擊。
另一種雷電反擊對建筑物內的電子設備危害也不容忽視，雷電流沿建筑物的接地網(wǎng)散流，支線上的雷電流和各點電位差異很大。連接在不同電位接地網(wǎng)上的電子沒備，如果其間有電信號聯(lián)系，那么超過其容許承受能力的地電位差將導致設備損壞。地電位反擊通常存在兩種形式：
1)雷電流流人大地時，由于接地電阻的存在，產生較大的壓降，使地電位抬高，反向擊穿設備；
2)兩個地網(wǎng)之間，由于設有離開足夠的安全距離，其中一個地網(wǎng)接受了雷電流，產生高電位，則會向沒有接受雷擊的地網(wǎng)產生反擊，使得該接地系統(tǒng)上帶有危險的電壓。
在強大的雷擊電流人地后，地電位會瞬間升高，這時的地電位(kV)為b，＝／只十l^罕(2—2)
式中：i為雷擊電流(kA)，此處i30kA；R為接地電阻(n)，此處R--4Fl~L，，為引下線每米電感量(tzH／m)，取L。＝1．671lH／m；^為接地引下線長度(m)，取h=20m。
若取i30kA，只＝4n，L。＝1．67t~H／m，^＝20m，則w戶504．1kV，該值足以擊穿lm的千空氣。當與避雷針的接地系統(tǒng)間距離不夠時，就會產生地電位反擊效應，使周圍的設備受到損壞或人員受到傷害。因此，用避雷針保護時，必須保持足夠的安全距離(應符合GB500572010規(guī)范的規(guī)定)。
這種由于接地技術處理不當引起的地電位反擊，可造成建筑物內外的設備全部擊毀。地電位暫態(tài)高電位不僅危害本建筑物內的設備，還會危及相鄰建筑物內的設備。該相鄰建筑物內的設備雖然沒有遭受直接雷擊，但在附近建筑物遭雷擊后，暫態(tài)高電位將沿地下管道傳至相鄰建筑物內的設備接地系統(tǒng)中對線路發(fā)生反擊，使得與這些線路相連接的設備受到暫態(tài)高電位的損害。地電位反擊可感生出幾千伏到幾十千伏甚至數(shù)百千伏的反擊電壓，這種反擊會沿著電力系統(tǒng)的中性線、保護接地線和各種形式的接地線，以波的形式傳人室內或傳播到更大的室內范圍，造成大面積的危害。兩個地網(wǎng)間的地電位反擊示意圖如圖2—5所示。
反擊過電壓使設備的接地外殼與設備的導電部分之間產生可能使設備損壞的高電壓，兩座建筑物的設備通過屏蔽電纜連接，在出現(xiàn)雷擊時，電阻耦合導致的反擊過電壓，如圖2—6所示。
當雷擊在圖2—s所示的a處時，建筑物L處的設備負載zLl：的反擊過電壓為Vf--izRz—tz(只，+ZO—d6／d／＝i2R 2--ii(只l+ZD—Lldil／dt(2—3)式中：i，為電纜內芯的沖擊電流；i。為電纜屏蔽層的沖擊電流；9為電纜內芯和電纜屏蔽層回路的磁通量；R：為電纜內芯的電阻；只。為電纜屏蔽層的電阻；zb為建筑物b處的設備負載阻抗；厶為電纜芯線電感．
可以通過使h和i；分別等于零，得到電纜兩端屏蔽層分別開路時加在建筑物b處的設備負載zl—L的反擊過電壓。
(日)雷電浪涌。雷電浪涌是近年來由于微電子設備的不斷使用而引起人們極大重視的一種雷電危害形式，同時其防護方式也不斷完善。最常見的電子設備危害不是由于直接雷擊引起的，而是由于雷擊發(fā)牛時在電源和通信線路中感應的浪涌電流引起的。一方面由于電子設備內部結構高度集成化，從而造成設備耐過電壓、耐過電流的水平下降，對雷電(包括感應雷及雷電過電壓浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信號來源路徑增多，電子系統(tǒng)更容易遭受雷電波侵入。
浪涌電壓可以從電源線或信號線等途徑竄人電子設備，美國GE公司測定一般低壓配電線(1lOV)在l0000h(約一年零兩個月)內，在線間發(fā)生的超出原工作電壓一倍以上的浪誦電厄次數(shù)達到800余次，其中超過i000V的就有300余次。這樣的浪涌電壓完全有可能一次性將電子設備損壞。信號系統(tǒng)浪誦電壓的主要來源是感應雷擊、電磁干擾、無線電干擾和靜電干擾。信號傳輸線路受到這些干擾信號的影響，會使傳輸中的數(shù)據(jù)產牛誤碼，影響傳輸?shù)臏蚀_性和傳輸速水。
(6)球形雷(球狀閃電)。在同際建筑物防雷標準(1EC／TC—81)和我國的GB 500572010《建筑物防雷設計規(guī)范》中，均沒有對球形雷的防護做出規(guī)定。在調查統(tǒng)計中，球狀閃電約占閃電統(tǒng)計總數(shù)的13．7％。盡管國內外科技人員對球狀閃電的形成機理尚無一致的觀點，但對其性質、狀態(tài)和危害還是比較清楚的。
球形雷是一種橙色或紅色的類似火焰的發(fā)光球體，偶爾也有黃色、藍色或綠色的。大多數(shù)火球的直徑為lO~100cm。球形雷多在強雷暴時串中普通閃電最頻繁的時候出現(xiàn)，球形雷通常沿水平方向以l~2m／s的速度上下滾動，有時距地面o．5～lm，有時升起2～3m。它在空中飄游的時間可由幾秒到幾分鐘。球形雷如圖2—?所示。
球形雷常由建筑物的孔洞、煙囪或開著的門窗進入室內，有時也通過不接地的門窗鐵絲網(wǎng)進入室內。最常見的是沿大樹滾下進人建筑物井伴有嘶嘶聲。球形雷有時自然爆炸，有時遇到金屬管線而爆炸。球形雷遇到易燃物質(如木材、紙張、衣物、被褥等)則造成燃燒，遇到可爆炸的氣體或液體則造成更大的焊炸。有的球形雷會不留痕跡地無聲消失，但大多數(shù)均伴有爆炸聲且響聲震耳，球形雷爆炸后偶爾有硫黃、臭氧或二氧化碳氣味。球形雷火球可輻射出大量的熱能，因此它的燒傷力比破壞力要大。
防護球形雷并不困難，應滇在規(guī)范或標準中規(guī)定相應的措施。就防護球形雷措施而；扒最好是籠式避雷網(wǎng)，如果達不到籠式避雷網(wǎng)條件，就在建筑物的門窗上安裝金屑紗網(wǎng)并接地；堵好建筑物墻面上不必要的fL洞；煙囪與出氣管上口均要加裝鐵絲網(wǎng)并接地；儲存易燃、易爆物體的倉庫和廠房的煙囪和放氣管應加裝阻火器井接地。對高大樹木廠的重要建筑物尤其要采取防護球雷的措施。
出自：浪涌廠家
