做和防雷击一个古老又崭新的话题

防雷击──一个古老又崭新的话题

雷电，是大自然最壮观的自然现象之一，也是一把锋利无比的双刃剑，具有巨大的能量及破坏力，对人类既有功亦有过。它以微秒级的瞬间放出数十至数百千瓦小时的能量，可产生3万摄氏度的高温和10个以上大气压力。全世界平均每天要发生800万次雷电，也就是说每秒约100次。在我国每年雷暴天气超过40天的地区占国土的三分之一。华北、华东和海南等地都是多雷区。其中海南省那大镇号称中国的雷都，那里每年平均发生雷电的天数为136天。当然这与印尼的茂物市相比还是小巫见大巫，那里每年的雷电日高达320天。

在古代人们还不认识雷电的本质时，曾对这一自然现象有过许多迷信的传说。雷是闪电放电引起的声音。放电时周围主要是缓冲器失灵空气被加热而膨胀，形成压缩波，而被人们听到。最早揭示雷电奥秘的科学家是富兰克林。在美国，富兰克林可以说是一位赫赫有名的人物。他从1746年开始研究电现象，1752年7月，雷兰克林带着风筝和一只储电莱顿瓶“收集了雷电”，并用它作了一系列实验，这些实验当时曾轰动世界。以卓越的实验为基础，富兰克林深入探讨电的基本日本触媒将投资数10亿日元规律，创造了许多专用名词，像正电、负电、导电体、电池、充电、放电……成为今天电学的通用词汇。

通常雷击以一种形式出现，即直接雷击、感应雷击和雷电波。雷击产生的高温、高压引起的爆炸、火灾和建筑物倒塌造成人员伤亡，强大的交变磁场使电子设备及家用电器损坏。以电子计算机为例，当电磁脉冲超过0．07GS时便失效，当超过2．4GS时便造成永久性损坏。所以，微机、程控交换机、广播电视台、微波站、金融机构的信息传输系统、医院的电子医疗设备和电力系统是感应雷的主要袭击对象。雷击所造成的危害是巨大的，带来的经济损失在数十亿美元，到了90年代已上升至数百亿美元。1998年7月10日下午贵州省威宁县云贵乡突降暴雨，正在赶场的50余名农民涌进一临街新建的砖房中避雨，此间房屋突遭雷击，造成14人当场死亡，42人受伤。这是有史以来见诸报端的因直接雷击伤亡人数最多的雷击事件。随着现代技术的迅速发展，高科技领域所采用的微电子设备越来越多，一旦发生故障，由此而来的间接损失要比设备本身的价值高几十到几百倍。当今，一次雷击所造成的损失，亦与人类还处于赶牛车、点油灯的18世纪时期是截然不同的。那时的雷击事故仅是个别事件，或一人至数人被雷击而死亡，或一栋建筑遭雷击被毁，仅此而已。现在则不同，往往一次严重的雷击事件会酿成全社会关注的重大事件。这两年来肆虐整个东南亚的烟雾事件，就是因雷电引起印尼森林火灾所致。十年前震惊中外的山东黄岛油库大火则是由感应雷击引起。1994年5月，广州《南方》社在一次拉力实验机是1种经常使用的实验仪器雷击中近百台微机毁于一旦，则是由雷电波侵入所致。至于因遭雷击而使电视机损坏，线路中断，目前已经司空见惯了。同时，雷击给航空飞行也带来巨大威胁，雷电击中正在航行的飞机的事故时有发生。1988年9月9日，一架越南民航客机在泰国郎曼机场着陆前被雷电击毁，造成73人死亡；1992年12月21日，一架荷兰客机在葡萄牙的法鲁机场降落时遭到雷击，致使52人死亡，250多人受伤；最近的一次雷击飞机事故发生于1997年2月6日，一架满载乘客的波音757客机在多米尼加北部的加勒比海域遭雷击失事后坠入海底，176名乘客和13名机组人员全部罹难。据报道，在日本上空飞行平均每年发生150次雷击事件；60年代，美国航空总局曾在两年中收到1000起飞机遭到雷击的报告。但无论是日本或美国都未发生机毁人亡的事件，这是由于对飞机机身和设备采取了一系列防雷保护措施的结果。实践证明防雷保护措施是减少和避免雷击危害的有效手段。

一提到防止雷击这一话题，人们自然而然地会想到避雷针。避雷针的发明，无疑在有效地减少直击雷对建筑物和人身伤害上曾发挥过重大作用。但在宣传、科普上存在认识误区。人们常常以为避雷针是“万能”的灵丹妙药而安然无恙。但实际上并非如此，它对后两种形式的雷击无效，并且当安置避雷针不规范时或长久不维修时可能会成为“引雷入室”的祸根。当今，靠传统式避雷针来防止雷击灾害已远远不够了。雷击对电子设备的严重危害性与其电流特性密切相关。雷击的冲击电本标准对产品外观质量提出更高的要求流的峰值一般在10～30千安培之间，最大时可超过200千安培，电流的变化率极高，约为每微秒10—20千安培，通常情况下会在0．1毫秒之内电流下降到峰值的1/2。

那么，在现在技术条件下如何防止雷击灾害呢？对建筑物而言，首先是在建筑设计时把好第一关。按建筑物的功能综合考虑防雷设施，特别是后来附加的屋顶广告牌、霓虹灯及共用天线等带来的隐患；其次是严把施工质量关，严格按国家规定标准验收建筑物的防雷设施，并定期对这些设施进行安全性能检验。防雷保护设施主要是采取接闪、分流、均压、屏蔽、接地、布线等措施，同时路上安装各种避雷器进行过电压保护。公用天线、架空线用户、居民楼的总电源、电子计算机用户等加装专用避雷器。

人身主要会受到跨步电压、接触电压和感应雷击等的伤害。当雷电沿大树、金属架空物或避雷针引线入地时，这些物体的各部位相对于大地均有瞬间高电压，当人体的任何部位与它们接触时，都必将发生雷击事故，其能量足以使人致命。在雷雨期间，室内人员不要触摸金属管道、导线，也不要打，将电视机的室外线或闭路电视信号传输线断开。在野外行走的要避开大树、电线杆、高架铁塔、烟囱和高层建筑物。在开阔而平坦的平原要将随身携带的一切长形物体如雨伞、钓鱼竿、高尔夫球棍等放到地上，双脚并拢蹲下。当进入亭、棚类建筑物避雨时，要离开柱子或金属墙面1至2米的距离，也采用双脚并拢蹲下的姿态。

现在，国内外已开发出多种新型避雷装置，诸如多短针消雷器，电子避雷器，导体、半导体消雷器，放射性防雷系统和多功能全方位防雷系统等等。这类新避雷设备在不同程度上弥补了传统避雷针之不足。但它仍旧不是“万能”的，还不能全面彻底解决雷电灾害问题。