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雷电的分类

来源:艾特贸易2017-06-05

简介(1) 雷电按照放电形式不同分为:线形雷、片形雷和球形雷。 ①线形雷。线形雷是一种蜿蜒曲折的巨型电气火花,长 2~ 3km ,也有的长达 10km ,线形雷是闪电中最强烈的一种,对电力、电

    (1)雷电按照放电形式不同分为:线形雷、片形雷和球形雷。

    ①线形雷。线形雷是一种蜿蜒曲折的巨型电气火花,长2~ 3km,也有的长达10km,线形雷是闪电中最强烈的一种,对电力、电讯系统及人畜和建筑物等威胁最大。线形雷大多是雷云与大地间的放电,但也有的是雷云之间的放电。这种闪电可以同时击在不同的地方,一般分为前导放电和主放电等阶段。在大多数情况下(约50%~70%以上),雷云与大地间的放电过程不是单一的,而是多重的,也就是说由若干个先后在同一通道上发展的单一的放电所组成。重复放电的数目一般为1~27次,单次放电的延续时间一般为0.001~0.02s,各次放电的间隔时间为0.01~ 0.05s

    ②片形雷。片状闪电是出现在云的表面上的闪光,它有时可能是被云块遮没的火花闪电的延光,也可能是在云的上部发出来的丛集的、若隐若现的一种特殊的放电作用的光。这种闪电,表示云中电场的能量虽然已经足够产生放电作用,但是新加入的电量却太少,以致在闪烁放电尚未转变到火花(线状)放电以前,原有的储电量已经用完了,片形雷对电力系统一般只会引起感应过电压。

    ③球形雷。球形雷是一种特殊的雷电现象,简称球雷。是橙或红色,或似红色火焰地发光球体,(也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的),直径一般约为10~ 20cm,最大的直径可达1m,存在的时间大约为百分之几秒至几分钟,一般是3~ 5s,其下降时有的无声,有的发出嘶嘶声,一旦遇到物体或电气设备时会产生燃烧或爆炸,其主要是沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室内,有的由烟囱或通气管道滚进房内,多数沿带电体消失。球形雷形成的原因:一是等粒子体;二是小范围的急促气旋造成,三是核反应。到目前试验室未完满重复这一现象。

   (2)雷电按传播方式不同分为:直击雷、感应雷和雷电侵入波。

    ①直击雷。带电的云层与大地上某一点之间发生猛烈的放电现象,称直击雷。直击雷的放电过程为:当雷云接近地面时,在地面感应出异性电荷,两者组成一个巨大的电容器。雷云中的电荷分布是不均匀的,地面也是高低不平的。因此,其间电场强度也是不均匀的。当电场强度达到25~ 30kV/cm时,即发生雷云向大地发展的跳跃式先驱放电,延续时间为0.005~ 0.01s,平均速度为100~ 1000km/s,每次跳跃前进约50m,并停顿30~50μs。当先驱放电达到大地时,即发生大地雷云发出的极明亮的主放电,其放电电流可达数十至数百千安,放电时间仅50~100μs,放电速度约为光速的1/5~1/3,即约为6~104km/s。主放电向上发展,到云端即告结束。主放电结束后继续有微弱的余光,余光延续时间约0.03~0.15s。约50%的直击雷有重复放电性质。平均每次雷击有三四个冲击,最多能出现几十个冲击。第一个冲击的先驱放电是箭形先驱放电,其放电时间仅约0.001s。全部放电时间一般不超过500ms

    ②感应雷。感应雷也称间接雷电感应或感应过电压,亦可以叫做雷电的二次作用。感应雷分为静电感应雷和电磁感应雷两种。

    静电感应雷是雷云接近地面时,使邻近雷云的金属设施上,特别是较长的金属设施(如架空线路)上,能感应产生与雷云相反的大量电荷。当雷云放电时,如金属设施上的感应电压较高,也就会向邻近的设施放电(金属设施未接地时),或以雷电波的形式沿线路极快地传播。电磁感应雷是由于雷击时,巨大的雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场,使处于这个磁场中对地绝缘的金属构件、建筑设施,感应出很高的电位。当这个电压足够大时,就可能对地或向邻近的设施放电。

    ③雷电侵入波。由于雷电电流有极大峰值和陡度,在它周围的出现瞬变电磁场,处在这瞬变电磁场中的导体会感应出较大的电动势,而此瞬变电磁场,都会在空间一定的范围内产生电磁作用,也可以是脉冲电磁波辐射,而这种空间雷电电磁脉冲波( LEMP)是在三维空间范围里对一切电子设备发生作用。因瞬变时间极短或感应的电压很高,以致引起电气设备的过电压。