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关于闪电雷电的谜语

关于闪电雷电的谜语

1.一个老焊工,上班在云中,嘴巴吐银蛇,手中舞金龙。(打一自然物)

2.红公鸡,绿梢尾,展展翅,一千里。(打一自然现象)

3.一道银光一条线,划过长空似利剑,霎时跑了千万里,眨下眼睛看不见。(打一自然现象)

4.一物生来真奇妙,白光道道空中跑,寒冬时节无处找,暴雨天气常见到。(打一自然物)

5.毫光突起,瞬息千里,一鸣惊人,带来风雨。(打一自然物)

6.乌云里面把身藏,不知它是啥模样,它的脾气特别暴,生起气来隆隆叫。(打一自然物)

7.亮光突起,瞬息千里,一鸣惊人,带来风雨。(打一自然物)

8.一面大鼓真正妙,地上没有天上吊,敲得囡囡掩双耳,吓得狗儿大声叫。(打一自然物)

【答案】

答案:谜底都是闪电(雷电)

2021新版雷电形成原理及雷电灾害防御措施

2021新版雷电形成原理及雷电 灾害防御措施 Understand the common sense of safety, you can understand what safety issues should be paid attention to in daily work, and enhance your awareness of prevention. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0752

2021新版雷电形成原理及雷电灾害防御措 施 随着高层建筑的不断涌现和电子信息系统的广泛应用,雷电灾害也日益成为人们日常生活中的重要危害之一。每年夏季,全国各地都会发生雷击灾害事故,诸如电子信息系统遭到破坏、通讯中断、建筑物被毁、甚至危急人的生命安全,因此造成不可估量的经济损失。在此,仅从雷电的形成、雷击灾害的形成以及如何防御雷击灾害等方面作如下简析,用以提醒人们不可小视雷电危害,利用科学知识防御雷击灾害,将雷击灾害的损失降到最低限度。 1、雷电的形成 雷电是云内、云与云之间或云与大地之间的放电现象。夏季的午后,由于太阳辐射的作用,近地层空气温度升高,密度降低,产生上升运动,在上升过程中水汽不断冷却凝结成小水滴或冰晶粒子,

形成云团,而上层空气密度相对较大,产生下沉运动,这样的上下运动形成对流。在对流过程中,云中的小水滴和冰晶粒子发生碰撞,吸附空气中游离的正离子或负离子,这样水滴和冰晶就分别带有正电荷和负电荷,一般情况下,正电荷在云的上层,负电荷在云的底层,这些正负电荷聚集到一定的量,就会产生电位差,当电位差达到一定程度,就会发生猛烈的放电现象,这就是雷电的形成过程。雷电电荷在放电过程中,产生很强的雷电电流,雷电电流将空气击穿,形成一个放电通道,出现的火光就是闪电。在放电通道中空气突然加热,体积膨胀形成爆炸的冲击波产生的声音就是雷声。 2、雷击灾害的形成 云内和云与云之间的放电,叫云间闪电或云闪,云与大地之间的放电,叫云地闪电或地闪。云闪因其不能到达地面,一般不会对人类活动造成影响,对人类活动造成影响的主要是地闪。地闪发生时,产生的雷电流从云中泄放到大地,在其泄放通道上造成的危害即雷击灾害。当雷电流从云中泄放到大地时,直接打在建筑物、构筑物及人畜身上,产生电效应、热效应和机械力,造成毁坏和伤亡,

雷电的监测和预警的定义

雷电的监测和预警 雷电监测原理 雷电监测是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数(时间、位置、强度、极性电荷、能量等。)云闪(IC)和地闪(CG)发生时辐射频谱范围极大地电磁场,地闪回击辐射电磁波的功率频谱密度峰值在(4-10)KHZ之间,云闪主要在1MHZ以上。在初始击穿和通道建立过程中,主要产生甚高频辐射LF和甚低频辐射VLF,电磁辐射覆盖整个放电过程,排除地面传导率、电离层变化,以及地形变化等因素的影响,在不同的距离上采用不同的频带探测闪电过程是空间极轨卫星和声学传感器进行探测。 局域的闪电监测系统是由分布在不同地理位置的闪电探测探头和一个定位监控中心组成。闪电监测系统是一个网络系统,它覆盖的区域范围越大,信息传输的技术和方式越先进,定位精度就越高。从闪电监测资料的应用考虑,地闪监测精度对于雷电防护非常重要,在云闪监测系统中,根据雷暴过程的发展趋势做出临近预报。 雷电定位 雷电定位主要利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数,确定雷击点位置和相关参数。确定落雷点位置一般有三种方法:定向定位(DF)、时差定位(TOA)和近几年发展的综合利用DF和TOA的复合定位方法。 定向定位是利用2个及以上探测站以正交环形磁场天线同侧定落雷点,2个探测站获得2个方位角,用球面三角交汇确定落雷点;时差定位又称基于GPS同步的闪电三维时差定位技术,它通过检测落雷点电磁波信号峰值到达探测站相对时间差,在球面上建立双曲线3个探测站能产生2条双曲线,其交点即为落雷点。此方法精度高,但当监测站小与3个时它却无能为力。为了既保证定位精度又对与监测站多少无限制,出现了时差磁方向综合定位方法,其原理是2个测站时差确定1条曲线,任一站的磁方向给出1个磁场方向,交点决定落雷点。随着微处理存贮技术以及GPS和数字处理技术DSP的发展,闪电定位也从单一采用定向法(DF)单站定位发展到采用定向和时间差(TOA)联合法(MPACT)的多站定位,对地闪的定位精度有了很大提高,对甚高频段闪电(云闪)的探测一般采用窄带干涉仪定位法(ITF)或者三维时差法。 当探测站既能测量雷电方向角,又能测量雷电波到达时间称为综合定位系统,又称闪电探测和测距系统(缩写为LDAR)。采用雷电监测系统,能够准确、及时、直观地检测到雷击点,准确有效地对雷电进行定位、定性、定量。该系统是一个大面积、全自动、实时性雷电监测网,它由雷电探测站(DTF)、中心处理站(PA)、用户终端站(NDS)和通讯网络组成雷电探测站探测和处理雷电电磁波脉冲信号,并采用GPS技术对雷电脉冲进行高精度(ns级)时间标定。中心处理站高速处理各探测站传送的雷电原始信号,并将处理好的雷电信息立即发送给用户终端站,用户终端站根据拥有的地理信息系统(GIS)、电力系统观测目标数据库(ODS)和雷电信息数据库(LDB),将雷电的发生、发展以及雷击事故分析迅速展现在生产调度与分析人员面前,为雷电的监测和防治提供高新技术手段。 雷电监测的意义 开展雷电监测的意义是,通过建设全国雷电监测网实时监测雷电的发生、发展及消亡过程,提供雷电灾害预警信息,服务于雷电灾害的防护。通过统计我国雷电日、雷电密度分布图,为我国雷电防护工程提供科学参数。

雷电基本知识(完整篇)

编号:SY-AQ-07844 ( 安全管理) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 雷电基本知识(完整篇) Basic knowledge of lightning

雷电基本知识(完整篇) 导语:进行安全管理的目的是预防、消灭事故,防止或消除事故伤害,保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中,虽然都是为了达到安全管理的目的,但是对生产因素状态的控制,与安全管理目的关 系更直接,显得更为突出。 雷云是如何形成的? 雷电放电是由带电荷的雷云引起的。雷云带电原因的解释很多,但还没有获得比较满意的一致认识。一般认为雷云是在有利的大气和大地条件下,由强大的潮湿的热气流不断上升进入稀薄的大气层冷凝的结果。强烈的上升气流穿过云层,水滴被撞分裂带电。轻微的水沫带负电,被风吹得较高,形成大块的带负电的雷云;大滴水珠带正电,凝聚成雨下降,或悬浮在云中,形成一些局部带正电的区域。实测表明,在5—l0km的高度主要是正电荷的云层,在1—5km的高度主要是负电荷的云层,但在云层的底部也有一块不大区域的正电荷聚集。雷云中的电荷分布很不均匀,往往形成多个电荷密集中心。每个电荷中心的电荷约为0.1库仑~10库仑,而一大块雷云同极性的总电荷则可达数百库仑。这样,在带有大量不同极性或不同数量电荷的雷云之间,或雷云和大地之间就形成了强大的

电场。随着雷云的发展和运动,一旦空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度(大气中的电场强度约为30kV/cm,有水滴存在时约为lOkV/cm)时,就会发生云间或对地的火花放电;放出几十乃至几百千安的电流;产生强烈的光和热(放电通道温度高达15000℃—20000℃),使空气急剧膨胀震动,发生霹雳轰鸣。这就是闪电伴随雷鸣叫做雷电的原故。 试述关于乌云起电的三种理论? 乌云起电机理有三种理论: (1)水滴破裂效应:云中的水滴受强烈气流的摩擦产生电荷,而且使小的水滴带负电,小水滴容易被气流带走形成带负电的云;较大的水滴留下来形成带正电的云。 (2)吸收电荷效应:由于宇宙射线的作用,大气中存在着两种离子,由于空间存在自上而下的电场,该电场使得云层上部聚集负电荷,下部聚集正电荷,在气流作用下云层分离从而带电。 (3)水滴冰冻效应:雷云中正电荷处于冰晶组成的云区内,而负电荷处于冰滴区内。因此,有人认为,云所以带电是因为水在结冰

第一部分 雷电的基础知识

第一部分雷电的基础知识 一、雷电灾害的严重性 雷电发生时,伴随着电闪和雷鸣,雷霆万钧、令人生畏。在全球范围内,雷电发生的频率是很高的,每秒钟就有上百次雷电;每天约有800多万次雷电;一年中平均发生30多亿次雷电。实际上,对于我们每个人来讲遭受雷击的概率极少,但碰到雷电这种天气现象的情况是很多的,因雷击而死亡的人数全球每年可达上万人。在雷鸣电闪的时候,它所产生的冲击波和火光以及雷电电流,常会导致建筑物倒塌、引发火灾以及造成电力、通信和计算机系统的瘫痪事故,给国民经济和人民生命财产带来巨大的损失。在20世纪末,联合国组织的国际减灾十年活动中,把雷电灾害列为最严重的十大自然灾害之一。美国将雷电列为排名第二的天气杀手。 二、雷电的产生 雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,因此常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷。积雨云顶部一般较高,可达20公里,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附,水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂,但总体而言,云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。因此,云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后,就会产生放电,这就

是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是3万安培,最大电流可达30万安培。闪电的电压很高,约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦,相当于一座小型核电站的输出功率。放电过程中,由于闪道中温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时,它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。 三、雷电危害方式 雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。现代电子技术的高速发展,带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低。以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域,以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点,暂态过电压不仅会造成电子设备产生误操作,也会造成更大的直接经济损失和广泛的社会影响。 雷击造成的危害主要有四种: 1、直击雷 带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象,称为直击雷。它的破坏力十分巨大,若不能迅速将其泻放入大地,将导致放电

为什么先有闪电再有雷电

为什么先有闪电再有雷电 因为光的传播速度比声音的传播速度快,所以我们先看到闪电后听到雷声。 为什么会有闪电? 暴风云通常产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有负电的云层相遇;负电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。闪电就这样产生了。 为什么会打雷 证明打雷是由云里带的电引起的。 高空中有好多股气流在不断地运动。这些气流有的向上跑,有的向下跑;有的速度快,有的速度慢。气流的运动使空气中的积云有的向上冲,有的向下降。云和云之间的摩擦使云带上不同的电荷。由于同种电荷相排斥,因此正电荷和负电荷分别聚集到云的两端,空气流动越快,云层越厚,带的电就越多。积云所带的电达到一定程度,就会穿过空气放电,使两种电荷中和。由于云中的电流很强,电穿过空气的时候会发热,空气被烧的炽热,温度比太阳表面还要高好几倍,这巨大的热量使空气迅速的膨胀,从而发生巨大的声响,这就是雷。 当带电的积云离地面比较近时,因静电感应,使地面带上和云底不同的电荷。当带的电达到一定程度时,积云会向地面放电,这就是落地雷。而这种雷容易造成灾害。 电荷特别愿意跑到尖锐突出来的地方,因此,在高大的建筑物或旷野上树的顶端,聚集着比较多的正电荷,它们很容易就可以把闪电拉下来,使自己遭到雷击,所以当我们在旷野上时,不能到高树下避雨。 天上为什么会下雨? 由液态水滴(包括过冷却水滴)所组成的云体称为水成云.水成云内如果具备了云滴增大为雨滴的条件,并使雨滴具有一定的下降速度,这时降落下来的就是雨或毛毛雨.由冰晶组成的云体称为冰成云,而由水滴(主要是过冷却水滴)和冰晶共同组成的云称为混合云.从冰成云或混合云中降下的冰晶或雪花,下落到0℃以上的气层内,融化以后也成为雨滴下落到地面,形成降雨.

雷电原理试卷

南京信息工程大学(雷电科学与防护技术方向) 雷电原理试卷(1) 单项选择题(每小题1分,共20分) 在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其字母标号填入题干的括号内。 1.在一定的大气条件下,大气离子的迁移率主要取决于离子的(C ) A. 离子的形状; B. 离子的质量; C. 半径; D. 离子的极性。 2.单个大气离子的荷电量为(B ) A.二个基本电荷;B. 一个基本电荷;C. 三个基本电荷;D. 多个基本电荷。 3.通常, 晴天自由大气电场随高度(B ) A.增加;B. 减小;C. 少变;D. 迅速增长。 4.晴天自由大气等电势面与地面相(D ) A.倾斜;B.垂直;C.无一定关系;D. 平行。 5.如大气层电场高度随高度增加, 则大气荷何种极性的电荷(B ) A.正电荷;B. 负电荷;C. 无法确定。 6.层状云的单极性电荷分布是指: (B ) A. 云中含有正负极性的荷电粒子; B. 云中只含有一种荷电粒子; C.云中含有三种以上的荷电粒子。 7.云雾粒子的荷电量主要取决于(A ) A. 云滴的半径; B. 云的类型; C. 云的高度; D. 云的外形。 8.地闪是指(A ) A. 云与大地相接触的放电现象; B. 不与大地相接触的放电现象; C. 云内电荷间的放电现象。 9.向下负地闪是指(C ) A.先导向上,地闪电流方向向下;B. 先导向下,地闪电流方向向下;C. 先导向下,地闪电流方向向上;D. 先导向上,地闪电流方向向下。 10.向上负地闪是(B ) A.先导向上,地闪电流方向向下;B. 先导向上,地闪电流方向向上;C. 先导向下,地闪电流方向向上;D. 先导向上,地闪电流方向向下。 11.地闪中电场的L变化是指(D ) A.地闪回击电场变化;B. 梯式先导之前的电场变化;C. 地闪间歇阶段的电场变化;D.梯级先导时的电场变化。

雷暴的概念及形成原理

雷暴的概念及形成原理 雷暴是伴有雷击和闪电的局地对流性天气。它产生在强烈发展的积雨云中,伴有强烈的阵雨或暴雨,有时伴有冰雹和龙卷。产生雷暴的积雨云,称做雷暴云。 【雷暴发生的条件】 雷暴会在大气不稳定时发生,并且会制造大量的雨水或冰晶。通常其发生有三种特定情况: 地球大气层低空带的湿度很高,这可以由露点温度观察得到 高空与低空的温度差异极大,亦即是气温递减率极大 冷锋(使暖气团抬升)受到外力的逼迫而汇聚 对流天气的形成条件①水汽条件充沛的水汽 ②对流的形成 不稳定层结大气中需要有大量的不稳定能量存储 抬升条件足够的冲击力 对流发展的决定因素 不稳定层结 (大气的不稳定能量) 阻挡层的破坏:地面加热、有组织的垂 直运动 抬升条件 (对流冲击力) 热力:自由对流或热力对流 动力:地形抬升、锋面抬升 系统性的上升运动:槽线、切变线、低 压、低涡 PS:阻挡层是指温度递减率很小、等温或逆温的气层。又称:稳定层、等温层、逆温层,还常称“暖盖”。作用:①限制、抑制对流的发展;②积聚不稳定能量,使积聚的不稳定能量集中释放。 【雷暴的分类】 根据冲击力可以将雷暴分为:热雷暴、地形雷暴、天气系统雷暴(锋面雷暴、冷涡雷暴、空中槽和切变线雷暴、副热带高压(太高)西部雷暴) 地形雷暴:它是暖湿不稳定空气在山脉迎风坡被强迫抬升而形成的雷暴。在山岭地区,当暖空气经过山坡被强迫上升时,在山地迎风的一面空气沿山坡上升,到一定高度变冷

而形成雷云;但到了山肪背风的那一面,空气沿山坡下沉,温度升高,雷雨消散或减弱。 特别是在滨海的山岳地带,近海的一面山坡上便常易有雷雨发生,这是由于海风潮气特重的缘故。 热雷暴:因热力抬升作用而形成,多发生在单一气团内部。常常出现在大陆夏季闷热、无风和晴朗的夏天的午后。 锋面雷暴:在两个大的气团移动的界面上,也就是在冷气团和暖气团相遇的锋面上发展起来的雷暴。这时冷空气总在暖空气下面,排挤暖而湿的空气,并把它抬升起来,于是引起当地的天气的急剧变化。冷锋、暖锋、静止锋上都可产生雷暴,但以冷锋雷暴出现最多,强度也较强,而暖锋雷暴较少。 【雷暴的生命周期】 雷暴的生命周期有三个阶段,分别是积云阶段、成熟阶段及消亡阶段。 积云阶段:云较四周的空气暖和,因此云内部的空气加速向上升,并很快升到温度远低于凝点的高度。所以四周大量的小水点、冰晶或雪片向云内汇聚,这时只有不断增强的上升气流而没有下降气流。 成熟阶段:积雨云变得越来越大,甚至会进入平流层。不过水滴及冰晶会因为过重,使得上升气流并不能承托其重量,而开始落下,其表面所产生的摩擦会带动四周的空气向下沉,并逐步增强下坠力从而产生下降气流,乱流中的水滴、冰晶互相摩擦,产生电压,放电时会产生闪电和雷声。这时便会出现滂沱大雨并且伴有雷电或上升下降乱流,而若下降气流极强则可能会降雪或冰雹。而由高空下降的冷气流在到达地面时会水平展开,这时很易会生成猛烈阵风。升降气流的转换通常很快(15-30分钟)消亡阶段:上升气流逐渐消失,这时雷暴主要受到已变弱的下降气流影响。云里大部分的水点被释出,已无力再降雨,而雷暴亦逐渐消失。

广西雷电实时监测预警系统

文章编号:100125191(2003)022******* 广西雷电实时监测预警系统 刘世学,史彩霞,熊文兵 (广西气象科技信息服务中心,南宁 530022) 摘 要:通过对各时段闪电出现次数、强度、雷达回波强度及叠加图像的动态分析研究,实现对雷电天气的实时监测、定位和趋势预警作用。并且设计了对闪电历史资料查询的功能。关键词:闪电定位;雷达回波图;叠加;监测;定位;预警中图分类号:T P 393 文献标识码:B Real -ti m e D etecti n g and Warn i n g Syste m of L i ghtn i n g i n Guangx i L I U Sh i 2xue ,SH I Cai 2x ia ,X I O N G W en 2bing (GuangxiM eteo ro l ogical Infor m ati on Center ,N ann ing ,Guangxi ,530022) Abstract :T h is syste m con sist of the direct detecti on by ligh tning l ocalizer and indirect ,as w ell as indirect detecti on by Dopp ler radar on the p roducing p rocess of ligh tn ing ,and superpositi on of these two i m ages is po .T he real 2ti m e detecti on ,l ocating and trend w arn ing of ligh tning are realized th rough the dyna m ic analysis of num bers ,inten sity ,radar echo strength and i m age superpositi on of ligh tning in each ti m e peri od .M eanti m e ,the syste m is equi pped w ith the functi on of check ing the h isto rical ligh tning info r m ati on . Key words :ligh tning l ocating ;radar echo m ap ;superpositi on ;detecti on ;l ocating ;w arning 收稿日期:2003205226 作者简介:刘世学(19762),男,助理工程师,广西南宁人,从事专业气象服务工作。 1 系统简介 本系统是实现对雷电天气发生发展的监测、定 位、跟踪及趋势预警的作用,从局域网上读取最新的基础数据,录入已建的数据库,通过系统后台的分析、转换后,在系统前台界面可选择显示同一天的闪电定位信息或雷达回波图像,系统还设置了两者图形叠加的功能,显示界面含广西县、乡一级的地理信息,实现地理信息精细的雷电天气实时监测、定位和趋势预警作用,为准确的了解实时雷电信息、定性做出趋势预警提供了可靠的依据。 系统建设采用W indow s 2000下的M acrom edia D rea mw eaver M X 可视化软件和V C ++进行开发, 对闪电信息和雷达资料进行可视化和自动化改造,生成以广西地、县、乡为底图的广西雷电实时监测预警系统, 系统是一个集闪电历史资料查询、分析诊断及定性预报的可视化软件,系统操作方便,为预报服务提供可靠依据。 图1 广西雷电实时监测预警系统结构图 系统配置:服务器:D ell Pow erEdge 600sc ,微 软○R W indow s ○R 2000Server 操作系统和W eb 服务器; 客户端:D ellD i m ensi on 4550,W indow s 2000操作系统,M acrom edia D rea mw eaver M X 、V C ++软件开发系统。 第24卷 第2期 广 西 气 象 V ol 124 N o 122003年6月 JOU TU RNAL O F GUAN GX I M ET EOROLO GY Jun 12003

雷电参数统计方法_陈家宏

雷电参数统计方法 陈家宏,冯万兴,王海涛,童雪芳,李晓岚 (国网武汉高压研究院,武汉430074) 摘 要:我国雷电参数十分匮乏,传统的雷电参数不能全面地反映全国各个区域的雷电活动特征,但电网雷电监测网(CGL DN )长期积累的海量雷电监测数据已成为雷电参数统计的基础资料。为了正确统计基于雷电定位系统测量数据的雷电参数,在介绍和分析了雷电监测资料的基础上,提出了雷电监测资料统计样本库的概念和处理方法;提出了适用于基于现代雷电自动监测资料的雷电日、地闪密度、地面落雷密度、地闪频数的网格统计法;提出了与传统气象资料的比对研究的方法和条件,推荐了适用于雷电流幅值分布的数学表达式。建立一个科学、规范的分析和统计方法,对我国已经展开的大规模雷电参数及其分布的统计研究具有重要意义。关键词:雷电参数;雷电定位;监测资料;统计样本;网格法;比对研究中图分类号:T M 866 文献标志码:A 文章编号:1003-6520(2007)10-0006-05 基金资助项目:国家电网公司科技项目(2005623)。Project Supported by SGKJ(2005623). Statistical Method of Lightning Parameters CH EN Jia -hong,FENG Wan -xing,WANG H a-i tao,TONG Xue -fang ,LI Xiao -lan (Wuhan H ig h Voltage Research Institute of SGCC,Wuhan 430074,China) Abstract:T he L ightning Parameter s ar e v ery scarce in China no w,and tr aditio nal lig htning par ameters can no t fully reflect lig ht ning act ivities in var ious regions.T he longt ime massiv e detect ion data ga ined by advanced China Gr id Lightning D et ection Netw o rk (CGL DN )have beco me the basic data in statistic of lig htning par ameter s.T o g et co r -r ect lightning parameters based o n lig htning locatio n system,a concept of statistica l sam pling dat abase is presented,as w ell as the reasonable and acquisitive method fo r building the dat abase is g iven after intro ducing and analyzing the gr eat deal of detection data.T he paper pr esents the g rid method fo r statistic and analy sis o f so me r epr esentativ e lig htning parameters,such as thunder st orm day,flash densit y,C ,and so on,on the basis of the modern lig htning detectio n data.T he metho d and co nditions of comparing t he statistical r esult s w ith t raditio nal meteo ro log ical data are g iven.A pr oper ex pression for cumulative probability distributio n of clo ud -g round flashes curr ent amplitude is recommended.It is o f ver y impor tance and significance to g et a scientific,cano nical statistica l and analyt ical meth -o d,especially fo r study of com pr ehensive lig htning par ameters char acteristic and its distributio n r ule. Key words:lig htning parameters;lig hting location;det ection data;statistical sample;g rid method;compariso n 0 引 言 我国电网近年来的雷击闪络呈上升趋势,其原因是:1雷电活动加剧,我国电网雷电监测网(China Gr id Lightning Detectio n Netw ork,CGLDN)资料显示,2004年至今,我国许多区域的雷电地闪密度明显增大[1];o新增电网提速,输电线路增长,杆塔增高,易遭雷击;?因缺乏对雷电活动及其分布规律的了解,防雷措施事倍功半。因此,在气候变化异常和电网迅猛发展的今天,全面掌握我国的雷电分布特征和规律,即雷电参数,是十分迫切的任务。雷电参数如雷电日、地闪密度、雷电流幅值概率分布等是用来表示区域雷电活动强弱特征的、是防雷工程设计中重要的基础数据[2-4]。我国雷电参数 十分匮乏,5交流电气装置的过电压保护和绝缘配 合6(DLT 620-1997)[5]中雷电流幅值的累积概率分布公式为lg P I =-I /88,采用的是安装在浙江新杭线上的磁钢棒测量的97次负极性雷击塔顶数据(1962~1988年)的拟合结果[6] ;雷电日是气象观测站人工观测的结果;地闪密度过去一直无法直接测量,刘继等人在60年代通过对我国35~220kV 共9400km #a 架空线路雷害事故统计,得出地面年落雷密度N g 与雷电日T d 关系的经验表达式为N g = 01023T 13d 次/(km 2#a)[2] 。不难看出,我国工程界 采用的所谓雷电参数,实际上是完全依赖人工观测的雷电日以及我国东部一条输电线路上的磁钢棒记录的雷电流数据,这种状况一直沿续至今。 现在,雷电定位监测技术及其系统已广泛应用于国内外电网,是当前观测雷电的主要技术平台。自1993年第1套雷电定位系统(Lig htning Loca -tion System,LLS)在安徽电网投入工程应用以来, # 6#第33卷第10期2007年 10月 高 电 压 技 术 H igh Voltage En gineering Vol.33No.10 Oct. 2007

预防雷电的安全知识大全

预防雷电的安全知识大全 预防雷电的安全知识 一、雷电 1、雷暴云的起电 雷暴云中正负不同极性电荷区的形成过程,称为雷暴云的起电过程。雷暴云中存有着强烈的上升气流和各种尺度及不同相态的水成物粒子,通过扩散、离子捕获、粒子间的碰撞分离等过程,使不同尺度的粒子携带上不同极性的电荷,在气流和重力作用下不同极性电荷发生分离,形成正负不同极性的电荷区。当雷暴云中局地电场超过约400kV/m时,就能够产生闪电。 2、雷电的分类 (1)云闪。 通常情况下,一半以上的闪电放电过程发生在雷暴云内的主正、负电荷区之间,称作云内放电过程,云内闪电与发生几率相对较低的云间闪电和云-空气放电一起被称作云闪。 (2)地闪。另一类闪电则是发生于云体与地面之间的对地放电,称为地闪。一次完整的地闪过程定义为一次“闪电,其持续时间为几百毫秒到1秒钟不等。一次闪电包括一次或几次大电流脉冲过程,称为“闪击”,其中的快变化部分叫“回击”。闪击之间的时间间隔一般为几十毫秒。闪电放电能够辐射频带很宽的电磁波,从几Hz到上百个GHz。 3、雷击的几种形式

a、直接雷击 闪电直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上,产生电效应、热效应和机械力者。 b、感应雷击 闪电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花。 c、雷电波侵入 因为雷电对架空线路或金属管道的作用,雷电波可能沿着这些管线侵入屋内,危及人身安全或损坏设备。 d、雷击电磁脉冲 是一种作为干扰源的雷电流及雷电电磁场产生的电磁场效应。指闪电直接击在建筑物防雷装置和建筑物附近所引起的效应。绝绝大部分是通过连接导体的干扰,如雷电流或部分雷电流、被雷电击中的装置的电位升高以及电磁辐射的耦合传导。 4、雷击的一般选择性 (1)雷击经常发生在有金属矿床的地区、江河湖海岸、地下水出口处,山坡与稻田接壤的地上和具有不同电阻率土壤的交界地段易遭雷击。 (2)在湖沼、底洼地区和地下水位高的地方也容易遭受雷击。此外地面上的设施状况,也是影响雷击选择性的重要因素。 (3)高耸建筑物、构筑物容易发生雷击,金属结构的建筑物,内部有大量金属体的厂房,或者内部经常潮湿的房间,因导电性好,易发生雷击。

夏季防雷电安全知识

夏季防雷电安全知识 防雷电安全知识 雷电应属于一种自然现象,但是不加以控制和预防,它同样算是一种自然灾害,可以造成人员伤亡和财产损失的事故。虽然它属无法抗拒的自然因素,所造成的危害和后果也是非常严重的,但是加强预防和控制也是可以避免的。因此在夏季雷雨季节前加强学习雷电相关安全知识,以便做出相应的安全防范措施是非常重要和必要的工作。 一、雷电的产生 空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候,经过一些复杂过程,使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷,随着电场的逐步增强,雷云向下形成下行先导,地面的物体形成向上回流,二者相遇即形成对地放电。这就容易造成雷电灾害。 二、雷电的主要特点 冲击电流大、时间短、雷电流变化梯度大、冲击电压高:强大的电流产生的交变磁场,其感应电压可高达上亿伏。 三、雷电造成的破坏 当雷电直接击在建筑物上,强大的雷电流使建(构)筑物水份受热汽化膨胀,从而产生很大的机械力,导致建筑物燃烧或爆炸。另外,当雷电击中接闪器,电流沿引下线向大地泻放时,这时对地电位升高,有可能向临近的物体跳击,称为雷电“反击”,从而造成火灾或人身伤亡。而感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。当雷电接近架空管线时,高压冲击波会沿架空管线侵入室内,造成高电流引入,这样可能引起设备损坏或人身伤亡事故。如果附近有可燃物,容易酿成火灾。 四、雷电发生时如何注意人身安全 1.相关防范措施 当雷电发生时,应尽量避免使用家电设备,如收音机、电视机、计算机、电话机等,室外天线和电源线要接地良好,空调器、电冰箱、抽油烟机也要停止使用,以防感应雷和雷电波的侵害。房屋门窗要关闭好,有条件的家庭,门窗可安装金属网罩并接地良好,以防球形闪电入室。如果人在户外,雷雨时应及时进入有避雷设施的场所,不要在孤立的电杆、房檐、大树、烟囱下躲避。当雷电距离很近时,不要撑开带铁杆的雨伞,头顶上方要避开金属物,不要使用手机,避免直击雷的袭击。在水田劳动或者在河里游泳,应立即离开水中,以防雷电通过水的传导而遭雷击。在雷雨中,若感到头、颈、身体有麻木的感觉,这是即将遭受雷击的先兆,应立即躺下。雷暴天气出门,最好穿胶鞋,这样可以起到绝缘的作用。万一遇到被雷电击昏者,应立即进行人工呼吸和外部心脏挤压按摩,并及时送往医院抢救。 2.个人防雷电十大秘诀 (1)应该留在室内,并关好门窗;

雷电的产生原因及其预防与应用

雷电的产生原因及其预防与应用 每年夏季,天气多变,早上晴空万里,下午却乌云密布,响起阵阵雷声。而我们所研究的就是这夏季雨天最常出现的一种自然现象——雷电。 我们把雷电分成了以下几个问题进行探讨: 一、雷电的产生原因: 1、简述原因: 雷电是发生在大气层中大气或云块在气流作用下产生异性电荷的积累使某处空气被击穿,电荷中和产生强烈的声、光、电并发的一种物理现象,通常是指带电的云层对大地之间、云层与云层之间、云层内部的放电现象。这个放电的过程会产生强烈的闪电和巨大的声响,即人们常说的“电闪雷鸣”。 2、简述原因的分析 我们在初中曾经学过关于雷电产生原因的基础内容:雷电是由于天空与地面的强烈中和反应,但对于实质成因并不了解。 现在我们将结合高中所学的知识以及网站提供的资料,对雷电的产生原因进行更全面的分析与理解: 雷电是一种常见的大气放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,因此常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷。在夏天的午后或傍晚,地面的热空气携带大量的水汽不断地上升到高空,形成大范围的积雨云。积雨云顶部一般较高,积雨云的不同部位聚集着大量的正电荷或负电荷,可达20公里,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附,水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。 云中电荷的分布较复杂,但总体而言,云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主从而形成雷雨云。而地面因受到近地面雷雨云的静电感应,也会带上与云底相反符号的电荷,两者相当于一个巨大的电容器。一般情况下,我们把地面看成零电势面,积雨云与地面的高度差比较大,根据公式:U=Ed,积雨云与地面间的电场强度与距离都很大,所以它们间的电势差很大,即电压很大。 闪电的电压很高,约为1亿至10亿伏特。闪电的平均电流是3万安培,最大电流可达30万安培。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦,相当于一座小型核电站的输出功率。当云层里的电荷越积越多,使电场强度达到一定强度时,就会把空气击穿,打开一条狭窄的通道强行放电。当云层放电时,由于云中的电流很强,通道上的空气瞬间被烧得灼热,温度高达6000--20000℃,所以发出耀眼的强光,这就是闪电。而闪道上的高温会使空气急剧膨胀,同时也会使水滴汽化膨胀,从而产生冲击波,这种强烈的冲击波活动形成了雷声。 二、雷电的分类: 我们根据生活常识和结合有关资料,发现雷的种类主要有四种:直击雷、球雷、感应雷和雷电侵入波。 1)直击雷:是雷电与地面、树木、铁塔或其它建筑物等直接放电形成的。这雷击的能量很大,雷击后一般会留下烧焦、坑洞,突出部分削掉等痕迹。 2)球雷:是一种紫色或灰紫色的滚动雷,它能沿地面滚动或空中飘动,能从门窗、烟囱等孔洞缝隙窜入室内,遇到人体或物体容易发生爆炸。 3)感应雷:是指感应过压。雷击于电线或电气设备附近时,由于静电和电磁感应将在电线或电气设备上形成过电压。没听到雷声,并不意味着没有雷击。 4)雷电侵入波:是雷电发生时,雷电流经架空电线或空中金属管道等金属体产生冲击电压,冲击电压又随金属体的走向而迅速扩散,以致造成危害。 三、雷电的危害: 自然界每年都有几百万次闪电。雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然

雷电形成原理及雷电灾害防御措施

雷电形成原理及雷电灾害防御措施 随着高层建筑的不断涌现和电子信息系统的广泛应用,雷电灾害也日益成为人们日常生活中的重要危害之一。每年夏季,全国各地都会发生雷击灾害事故,诸如电子信息系统遭到破坏、通讯中断、建筑物被毁、甚至危急人的生命安全,因此造成不可估量的经济损失。在此,仅从雷电的形成、雷击灾害的形成以及如何防御雷击灾害等方面作如下简析,用以提醒人们不可小视雷电危害,利用科学知识防御雷击灾害,将雷击灾害的损失降到最低限度。 1、雷电的形成 雷电是云内、云与云之间或云与大地之间的放电现象。夏季的午后,由于太阳辐射的作用,近地层空气温度升高,密度降低,产生上升运动,在上升过程中水汽不断冷却凝结成小水滴或冰晶粒子,形成云团,而上层空气密度相对较大,产生下沉运动,这样的上下运动形成对流。在对流过程中,云中的小水滴和冰晶粒子发生碰撞,吸附空气中游离的正离子或负离子,这样水滴和冰晶就分别带有正电荷和负电荷,一般情况下,正电荷在云的上层,负电荷在云的底层,这些正负电荷聚集到一定的量,就会产生电位差,当电位差达到一定程度,就会发生猛烈的放电现象,这就是雷电的形成过程。雷电电荷在放电过程中,产生很强的雷电电流,雷电电流将空气击穿,形成一个放电通道,出现的火光就是闪电。在放电通道中空气突然加热,体积膨胀形成爆炸的冲击波产生的声音就是雷声。 2、雷击灾害的形成 云内和云与云之间的放电,叫云间闪电或云闪,云与大地之间的放电,叫云地闪电或地闪。云闪因其不能到达地面,一般不会对人类活动造成影响,对人类活动造成影响的主要是地闪。地闪发生时,产生的雷电流从云中泄放到大地,在其泄放通道上造成的危害即雷击灾害。当雷电流从云中泄放到大地时,直接打在建筑物、构筑物及人畜身上,产生电效应、热效应和机械力,造成毁坏和伤亡,称之为“直击雷”;当雷电流从云中泄放到大地时,在其泄放通道周围产生电磁感应向外传播或直接通过导体传导,导致在影响范围内的金属部件、电子元件和电气装置,受到电磁脉冲的干扰而毁坏,称之为“雷击电磁脉冲”。我国是雷击灾害多发地区,每年都会因雷击灾害造成众多的人员伤亡和巨大的经济损失,因此做好防雷减灾工作,将雷击灾害降低到最低限度,尤为重要。 3、雷电活动规律及雷击的选择 3.1我国年平均雷电日数按地理环境的分布 a、南方多于北方; b、内陆多于沿海; c、山地多于平原; d、在其它条件相同时,土壤导电性较差的地区雷电活动较弱。 3.2雷击与地质条件的关系

雷电的基本知识

雷云是如何形成的? 雷电放电是由带电荷的雷云引起的。雷云带电原因的解释很多,但还没有获得比较满意的一致认识。一般认为雷云是在有利的大气和大地条件下,由强大的潮湿的热气流不断上升进入稀薄的大气层冷凝的结果。强烈的上升气流穿过云层,水滴被撞分裂带电。轻微的水沫带负电,被风吹得较高,形成大块的带负电的雷云;大滴水珠带正电,凝聚成雨下降,或悬浮在云中,形成一些局部带正电的区域。实测表明,在5—l0km的高度主要是正电荷的云层,在1—5km的高度主要是负电荷的云层,但在云层的底部也有一块不大区域的正电荷聚集。雷云中的电荷分布很不均匀,往往形成多个电荷密集中心。每个电荷中心的电荷约为0.1库仑~10库仑,而一大块雷云同极性的总电荷则可达数百库仑。这样,在带有大量不同极性或不同数量电荷的雷云之间,或雷云和大地之间就形成了强大的电场。随着雷云的发展和运动,一旦空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度(大气中的电场强度约为30kV/cm,有水滴存在时约为lOkV/cm)时,就会发生云间或对地的火花放电;放出几十乃至几百千安的电流;产生强烈的光和热(放电通道温度高达15000℃—20000℃),使空气急剧膨胀震动,发生霹雳轰鸣。这就是闪电伴随雷鸣叫做雷电的原故。 试述关于乌云起电的三种理论? 乌云起电机理有三种理论: (1)水滴破裂效应:云中的水滴受强烈气流的摩擦产生电荷,而且使小的水滴带负电,小水滴容易被气流带走形成带负电的云;较大的水滴留下来形成带正电的云。 (2)吸收电荷效应:由于宇宙射线的作用,大气中存在着两种离子,由于空间存在自上而下的电场,该电场使得云层上部聚集负电荷,下部聚集正电荷,在气流作用下云层分离从而带电。 (3)水滴冰冻效应:雷云中正电荷处于冰晶组成的云区内,而负电荷处于冰滴区内。因此,有人认为,云所以带电是因为水在结冰时会产生电荷的缘故。如果冰晶区的上升气流把冰粒上的水带走的话,就会导致电荷的分离而带电了。 雷云的形成必须具备哪些条件? 雷云是产生雷电的基本因素,而雷云的形成必须具备下列三个条件: (1)空气中有足够的水蒸汽; (2)有使潮湿的空气能够上升并凝结为水珠的气象或地形条件; (3)具有气流强烈持久地上升的条件 雷云一般分为哪几种? 雷电过电压是由雷云放电产生的,是一种自然现象,而闪电和雷鸣是相伴出现的,因而

雷电防护基本原理

雷电防护基本原理 雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后里是严重的,雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式,一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备;一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言,危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量,通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道,如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌;地线通道,地电们反击;空间通道,电磁小组的辐射能量。 其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系 统致损的主要原因,它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损,所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统,雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡。 1.泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放,并且应符合层次性原则,即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引入通信系统之前泄放入地;层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行 削弱。防雷保护区又称电磁兼容分区,是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域:LPZOA区,本区内的各物体都可能遭到直接雷击,因此各特体都可能导走全部雷电流,本区内电磁场没有衰减。LPZOB区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,但本区电磁场没有衰减。LPZ1区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,

流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少,电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区(LPZ2区等)如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场,就应引入后续防雷区,应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高,预期的干扰能量和干扰电压越低。在现代雷电防护技术中,防雷区的设置具有重要意义,它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电们连接等技术措施的实施。 2.均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差,即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时保持基本相等,这实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接器(防雷浪涌保护器)组成一个电位补偿系统,在瞬态现象存在的极短时间里,这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部件之间建立起一个等电位,这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统,可以在极短时间内形成一个等电位区域,这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部,所有导电部件之间不存在显著的电位差。 3.雷电防护系统由三部分组成,各部分都有其重要作用,不存在替代性。外部防护,由接闪器、引下线、接地体组成,可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。过渡防护,由合理的屏蔽、接地、布线组成,可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应。内部防护,由均压等电位连接、过电压保护组成,可均衡系统电位,限制过电压幅值。

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