《雷電災害與防御》課件

雷電災害與防御雷電天氣的頻發(fā)給人類生活和生產活動造成了巨大的損失。了解雷電災害的成因、特點以及有效的防御措施,對于減少雷電傷害、保護人民生命財產安全至關重要。什么是雷電災害?自然災害雷電災害是一種由自然界放電引起的自然災害,主要包括雷擊、感應電壓和返回擊等。高電壓放電雷電是大氣中積聚的大量靜電能瞬間以高達數百萬伏的電壓放出的一種自然放電現(xiàn)象。危險性高雷電災害具有發(fā)生概率高、破壞性強、后果嚴重等特點,給人們的生命財產安全帶來嚴重威脅。雷電災害的成因分析1電荷分離對流云中水滴和冰晶會發(fā)生電荷分離,正電荷主要集中在云的上部,負電荷集中在云的下部。2電位差積累正負電荷積聚過程中電位差不斷增大,直至達到放電條件。3放電觸發(fā)當電位差達到一定閾值時,就會觸發(fā)放電過程,形成雷電災害。雷電災害的根本原因在于對流過程中云內部出現(xiàn)的電荷分離效應。云中正負電荷的分離和積聚最終導致了雷電的產生。這是雷電災害形成的基本機理。雷電災害的特點迅速發(fā)生雷電災害通常在短時間內快速發(fā)生,形成過程包括積云、放電等一系列環(huán)節(jié),往往突發(fā)性強、持續(xù)時間短。破壞性強雷電的高溫高壓可造成人員傷亡、建筑物損毀等嚴重后果,對生命財產安全構成巨大威脅。不確定性高雷電發(fā)生的時間、地點和強度具有高度不確定性,很難提前預警和采取有效防范措施,給應急響應帶來挑戰(zhàn)。雷電災害的危害人員傷亡雷電災害可導致人員被直接擊中或感應性觸電,造成嚴重傷害甚至死亡。尤其是在戶外活動時,極易遭到雷擊。財產損失雷電災害會毀壞建筑物、電力線路和通訊系統(tǒng),給經濟造成沉重損失。同時還可能引發(fā)火災,加劇災情。其他影響雷電災害還會中斷交通運輸、影響醫(yī)療救護和教育教學等公共服務,嚴重擾亂社會秩序和正常生活。人員傷亡電擊傷被拋飛傷火災傷其他傷害雷電災害直接造成的人員傷亡主要有電擊傷、被拋飛傷和火災傷等。為了降低人員傷害,必須采取有效的防雷措施,同時制定完善的應急預案。財產損失50M損失金額據統(tǒng)計,中國每年因雷電災害造成的直接經濟損失高達50億元人民幣。3K受損房屋每年都有數千棟房屋遭受雷電災害,房屋墻體、屋頂、管線等受到不同程度損壞。200受損電子設備雷電影響導致大量電子設備如計算機、電視、空調等損壞,維修費用高達數百萬元。其他影響生態(tài)環(huán)境破壞雷電災害可能導致樹木被砍倒、植被被燒毀,對當地生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞。交通中斷強烈雷電天氣可能導致道路交通癱瘓,阻礙救援和災后重建工作。通訊設備故障雷電可能損壞通訊設施,阻礙災害信息的傳播和協(xié)調指揮。雷電災害的分類直擊雷直接擊中地面或建筑物的雷電災害。這種災害造成最嚴重的傷害和損失。感應雷雷電在空中產生的強大電磁脈沖會感應在周圍的導體上,引發(fā)二次放電和過電壓。返回擊雷電在撞擊地面或建筑物后,又反彈回來的放電現(xiàn)象,也會造成一定破壞。直擊雷1什么是直擊雷?直擊雷是雷電災害最常見的形式,指雷電直接擊中目標物體的情況。這種情況下,雷電電流會直接通過被擊中物體進入地面。2直擊雷的成因當云層中電荷達到一定量時,會不可避免地向地面放電,形成直擊雷。這種放電過程非?？?具有極強的破壞力。3直擊雷的危害直擊雷會造成嚴重的人員傷亡和財產損失,甚至引發(fā)火災等次生災害,是最危險的雷電災害形式。感應雷感應雷形成原理感應雷是由于雷電產生的強電磁場感應在附近物體上,從而引起電流流過并造成損害的一種雷電災害。它通常發(fā)生在雷電云和建筑物、電力線等之間。感應雷的危害感應雷可能引起電氣設備損壞、火災等事故,并造成人員傷亡。它的破壞性較隱蔽,難以預防,因此是需要重點防范的一種雷電災害。感應雷的預防措施合理設計建筑物避雷系統(tǒng)加強電力線路及變壓器等設備的防雷保護采取接地和等電位連接等措施返回擊定義返回擊是指雷電流在擊中地面或其他物體后,沿著原來的路徑返回到放電通道的現(xiàn)象。這種放電現(xiàn)象可能會對人員、設備造成二次傷害。原理返回擊發(fā)生是因為地面或物體上的電荷無法瞬間消散,會沿著放電通道向上流動,形成逆向的電流沖擊波。危害返回擊可能導致人員觸電,設備損壞,觸及建筑物內部造成二次災害,是雷電災害中最棘手的一類。預防措施通過合理的接地系統(tǒng)設計、避雷網梯網、電涌保護器等措施來有效應對返回擊的危害。雷電災害的預防措施1日常預防加強對雷電災害的監(jiān)測預警,定期檢查電力設施接地系統(tǒng),及時排除隱患。2臨時應急當雷雨天氣來臨時,及時采取暫時性防護措施,如疏散人員、切斷電源等。3長期防護在建筑物中設置可靠的避雷系統(tǒng),包括避雷針、避雷網和接地裝置,確保長期安全。日常預防安裝避雷系統(tǒng)對建筑物和電力設備進行有效的避雷接地,以降低雷電災害的風險。密切關注天氣預報持續(xù)關注當地氣象信息,提前做好雷電災害預防和應急準備。制定應急預案制定詳細的雷電災害應急預案,明確各部門職責和應急響應流程。臨時應急緊急避雷如果預警發(fā)布,需立即尋找安全避雷區(qū)域,遠離高大金屬物體和樹木。電子設備保護切斷電源,拔下電源線和信號線,避免設備受到雷電沖擊破壞。緊急救援若有傷員,要立即采取緊急救援措施,并及時撥打120救護。長期防護基礎設施建設建立完善的避雷系統(tǒng),包括避雷針、接地網絡、避雷帶等,確保重點建筑物和基礎設施的安全。定期檢查維護定期檢查避雷系統(tǒng)的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)問題并進行修繕,確保系統(tǒng)長期有效運轉。雷電監(jiān)測預警建立覆蓋全區(qū)域的雷電監(jiān)測預警系統(tǒng),實時掌握雷電動態(tài),提前預警并采取應對措施。建筑物防雷設計原則1等電位連接金屬構件、電氣設備等通過電纜相互連接,形成等電位網絡,減少電位差。2脫離地面避雷導體與建筑物之間保持一定距離,避免直接接地。3防過電壓在避雷系統(tǒng)中設置防雷器,限制過電壓對電氣設備的危害。建筑物防雷設計的核心原則包括等電位連接、脫離地面和防過電壓。通過這些設計原則,可以有效地保護建筑物免受雷電災害的威脅,減少對人員和財產的損害。等電位連接等電位連接的原理通過在建筑物內布置導電性良好的等電位導體,將所有的金屬導電部件連接在一起,形成一個等電位網絡,以確保在雷電發(fā)生時各處導電體均達到相同的電位,避免電位差而產生的危險放電。等電位連接的作用等電位連接能有效地保護建筑物內的人員和設備免受雷電直擊或感應電壓的傷害,是建筑物防雷設計的重要組成部分。等電位連接的實施等電位連接需要在建筑物設計、施工階段統(tǒng)籌規(guī)劃,并采取可靠的連接方式,確保整個網絡的導電性和電位均衡。脫離地面1減小接觸面建筑物的接地端必須盡可能遠離地面,減小與大地的接觸面積,降低雷電流的流經概率。2增大絕緣距離接地端應盡可能遠離建筑物本體,增大絕緣距離,提高接地系統(tǒng)的防雷性能。3采用支撐絕緣在條件允許的情況下,可采用絕緣支撐的方式將接地端懸掛空中,進一步降低與大地的接觸。防過電壓避雷針的作用避雷針可以捕獲雷電流,通過導線將其導入接地系統(tǒng),從而保護建筑物免受雷電直擊。等電位連接在建筑物內部,需要將所有金屬導體連接到同一個等電位,以確保電壓差最小化。防過電壓裝置在電路中安裝防雷浪涌保護器可以降低由于雷電感應導致的高電壓。重點建筑物的防雷措施高層建筑安裝接閃器和接地系統(tǒng),確保建筑物能夠及時導流雷電,保護內部設備和人員安全。醫(yī)院醫(yī)院電子設備敏感,需要完善的防雷接地系統(tǒng),同時備用電源確保設備正常運轉。學校校園內應設置警示系統(tǒng),監(jiān)測雷電信號,并對室外活動區(qū)域做好防護措施。工廠工廠生產設備易受雷電影響,必須做好接地、主動防雷等措施,確保生產安全。高層建筑獨特挑戰(zhàn)高層建筑在防雷設計方面面臨獨特挑戰(zhàn),需要考慮建筑物的大尺寸和復雜結構。全面防護高層建筑必須配備完整的避雷系統(tǒng),包括避雷針、接地網絡和等電位連接等,確保建筑物整體安全。嚴格標準高層建筑的防雷設計必須嚴格遵守國家相關標準和規(guī)范,確保達到最高防護等級。定期檢查高層建筑的避雷系統(tǒng)需要定期檢查維護,確保長期有效運行。醫(yī)院防雷措施1停電避讓醫(yī)院在雷電天氣應當盡量停止非緊急用電,以減少觸電風險。2電子設備保護重要電子設備應當配備可靠的避雷和電涌保護措施。3避雷系統(tǒng)完善醫(yī)院建筑應當安裝完善的避雷針、接地網等避雷設施。4應急預案準備醫(yī)院應當制定詳細的雷電災害應急預案,確保能及時快速響應。學校防雷措施避雷針保護在學校屋頂安裝避雷針系統(tǒng),確保全方位覆蓋,降低雷電危害。接地保護建立可靠的接地體系,確保學校各建筑物接地良好,有效分散雷電流。電氣設備保護為教學樓、宿舍、實驗室等場所的電氣設備配備電涌保護器,保護設備不受雷電損壞。工廠防雷措施生產設備保護確保工廠內的生產設備、機器、儀表等遵循防雷設計標準,采用可靠的接地系統(tǒng)和過電壓保護裝置,避免受到雷擊破壞。消防設施防護工廠內的消防系統(tǒng)、噴淋管網等必須做好防雷接地,避免在雷電天氣引發(fā)火災。電力供給安全電力線路、變壓器等關鍵電力設施須采取可靠的防雷措施,確保電力供應的穩(wěn)定性和可靠性。生產場地防護工廠的廠房、倉庫等建筑物必須安裝完善的避雷系統(tǒng),并定期檢查維護,保障員工和財產安全。避雷針的原理和作用避雷針是一種高聳于建筑物頂部的金屬桿,其主要功能是吸引雷電流并將其引入地下,從而防止雷電直接擊中建筑物。它利用對流和感應的原理,將雷電流導入地下,避免了對建筑物的破壞。避雷針通過尖端特殊的設計,能夠集中及引導雷電流的流向,起到保護建筑物的作用。它還可以配合避雷網和接地系統(tǒng),形成一個完整的避雷系統(tǒng),有效預防和減輕雷電災害。避雷網的設計與構建1確定保護區(qū)域首先需要根據建筑物的大小和結構,確定需要防雷的范圍和區(qū)域。2設計避雷網采用金屬網狀結構,網孔密度和網線直徑需要滿足防雷要求。3建造避雷網采用專業(yè)施工工藝,將避雷網牢固安裝在建筑物的頂部和外墻上。接地體系的重要性維護電氣安全接地體系可以確保建筑物電氣系統(tǒng)的安全性,防止觸電事故的發(fā)生。通過接地網的保護作用,電流可以順利導入地面。防止雷電損壞建筑物的接地系統(tǒng)可以為建筑物提供有效的防雷保護,防止雷電直擊或感應電壓對建筑物造成損害。確保電磁兼容良好的接地體系可以降低電磁干擾,確保建筑物內各種電氣設備能夠正常工作,提高整體性能。避雷系統(tǒng)的維護和檢查1定期檢查每年或每兩年對避雷系統(tǒng)進行全面檢查2檢查項目檢查避雷針、接地電極、接地電阻等關鍵部件3維護保養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題及時維修,保持系統(tǒng)性能穩(wěn)定定期檢查和維護是確保避雷系統(tǒng)長期正常運行的關鍵。檢查時要仔細檢查避雷針、接地電極等系統(tǒng)組件,發(fā)現(xiàn)問題要及時修復。只有持續(xù)良好的維護,才能確保避雷系統(tǒng)在需要時能可靠地發(fā)揮作用,為建筑物提供有效防護。雷電災害應急預案的制定1組織體系建立雷電災害應急預案領導小組2預警系統(tǒng)設置雷電監(jiān)測預警設備3應急響應確定應急處置流程和措施制定雷電災害應急預案是確保快速高效應對雷電災害的關鍵。需要建立專門的組織領導體系,配合完善的預警監(jiān)測機制,并制定詳細的應急響應流程,確保在雷電災害發(fā)生時能夠采取有效措施,最大限度減少人員傷亡和財產損失。組織體系指揮協(xié)調建立以政府為主導的災害應急指揮體系,各部門密切配合,形成專業(yè)分工和響應聯(lián)動。專家支持建立雷電災害預防和應急專家咨詢機制,提供決策支持和技術指導。信息通報建立信息收集、分析、發(fā)布和共享機制,確保各方及時獲取災害情況和應急措施。預警系統(tǒng)實時監(jiān)測通過先進的氣象監(jiān)測設備,實時收集雷電活動數據,及時發(fā)現(xiàn)危險跡象。預警信息推送將監(jiān)測到的雷電預警信息及時推送至相關部門和公眾,以便采取應急措施。自動分析處理利用智能算法對雷電監(jiān)測數據進行分析和判斷,自動給出預警提示。多渠道覆蓋通過短信、APP、廣播等多種渠道發(fā)布預警信息,確保信息能快速傳達。應急響應快速部署當接收到雷電災害預警時,應急響應小組迅速部署,做好人員和物資準備,為突發(fā)事件做好應對準備?，F(xiàn)場處理應急響應小組快速抵達現(xiàn)場,進行傷員救護、設備搶修、災情調查等工作,最大限度減少人員傷亡和財產損失。組織疏散根據災害情況,迅速組織受影響人員有序疏散,引導他們遠離危險區(qū)域,確保人員安全。雷電災害應急響應處置人員疏散立即疏散受威脅區(qū)域內的人員,指引大家迅速進入安全區(qū)域。設備保護切斷電源,保護電子設備免受雷電破壞,確保通訊和監(jiān)測設備正常運轉?，F(xiàn)場處理檢查損壞情況,隔離危險區(qū)域,及時清理現(xiàn)場,為后續(xù)恢復工作做好準備。人員疏散保持冷靜發(fā)生雷電災害時,人們要保持冷靜,快速有序地疏散到安全地帶。指定集合點在建筑物周圍設置多處安全集合點,方便人員迅速匯合并統(tǒng)計人數?？焖偈枭⒁贫☉鳖A案,并定期演練,確保在危險情況下能快速疏散到安全地帶。設備保護切斷電源在雷擊事故中,立即切斷設備的電源供應,以防止受損。避雷接地確保設備有完善的避雷接地系統(tǒng),以導引雷電流,保護設備免受損害。防涌保護在通訊線路和電力線路上安裝浪涌保護器,隔離高壓進入設備內部?，F(xiàn)場處理1及時疏散人員當雷電突然來襲時,立即組織附近人員疏散到安全區(qū)域,遠離高聳物體和金屬物品。2保護受損設備受雷電損壞的電力線路、通訊設備等要及時隔離和修復,避免事態(tài)進一步惡化。3救助傷員對于遭受雷擊的傷員,要迅速施救,采取心肺復蘇等急救措施,盡快將其送往醫(yī)院救治。4清理現(xiàn)場雷電襲擊后,要仔細檢查現(xiàn)場,清理