防雷知識(shí)系列二－雷擊閃電的特性

    這種現(xiàn)象我們稱之為“雷擊選擇性” 。試驗(yàn)結(jié)果證明，雷擊位置經(jīng)常在土壤電阻率較小的土壤上，而電阻率較大的多巖石土壤被擊中的機(jī)會(huì)很小。這是因?yàn)樵诶纂娤闰?qū)放電階段中，地中的電導(dǎo)電流主要是沿著電阻率較小的路徑流通，使地面電阻率較小的區(qū)域被感應(yīng)而積累了大量與雷云相反的異性電荷，雷電自然就朝這些地區(qū)發(fā)展。
    根據(jù)H。那林達(dá)（Norinder）,O.沙卡(Salka)和上面提到的H.C.斯捷柯尼科夫的試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際調(diào)查資料證明：
    土壤電阻率較大的山區(qū)和平原，雷電選擇性都比較明顯；雷擊經(jīng)常發(fā)生在有金屬礦床的地區(qū)、河岸、地下水出口處、山坡與稻田接壤的地上和具有不同電阻率土壤的交界地段。
    在湖沼、低洼地區(qū)和地下水位高的地方也容易遭受雷擊。此外地面上的設(shè)施情況，也是影響雷擊選擇性的重要因素。
    當(dāng)放電通道發(fā)展到離地面不遠(yuǎn)的空中時(shí)，電場(chǎng)受地面物體影響而發(fā)生畸變。如果地面上有一座較高的尖頂建筑物，例如一座很高的鐵塔，由于這些建筑物的尖頂具有較大的電場(chǎng)強(qiáng)度，雷電先驅(qū)自然會(huì)被吸引向這些建筑物，這就是高聳突出的建筑物容易遭受雷擊的緣故。
    在曠野，即使建筑物并不高，但是由于它是比較孤立、突出，因此也比較容易遭受雷擊。調(diào)查結(jié)果表明，在田野里供休息的涼亭、草棚、水車棚等遭受雷擊的事故是很多的。
    從煙囪冒出的熱氣柱和煙囪常含有大量導(dǎo)電微粒和游離分子氣團(tuán)，它們比一般空氣易于導(dǎo)電，這就等于加高了煙囪的高度，這也是煙囪易于遭受雷擊的原因之一。因此，在一支較高的煙囪附近，如果有一支較低的煙囪，在高煙囪不冒煙而低煙囪冒煙的情況下，雷電往往直接擊在低煙囪上。所以在高低兩條煙囪并排時(shí)，即使低煙囪在高煙囪雷電保護(hù)范圍之內(nèi)，但仍然要求兩條煙囪都要裝避雷裝置。
    建筑的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部設(shè)備情況和狀態(tài)，對(duì)雷擊選擇性都有很大關(guān)系。金屬結(jié)構(gòu)的建筑物、內(nèi)部有大型金屬體的廠房，或者內(nèi)部經(jīng)常潮濕的房屋，如牲畜棚等，由于具有很好的導(dǎo)電性，都比較容易遭受雷擊。
    上面所談到的這些雷電選擇性，僅僅是一些常見(jiàn)的例子，很不全面，但它已經(jīng)給我們提供了雷擊選擇性的資料，因而對(duì)防雷工作有重要的意義。據(jù)此我們可以決定哪些地區(qū)、哪些建筑物應(yīng)該加避雷裝置，而另一些地區(qū)、建筑物在防雷投資上可以少花一些或甚至不必花費(fèi)投資。
    在同一區(qū)域內(nèi)雷擊分布不均勻的現(xiàn)象，我們稱之為“雷擊選擇性”。 雷災(zāi)事故的歷史資料統(tǒng)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究證明，雷擊的地點(diǎn)以及遭受雷擊的部位是有一定規(guī)律的，因此掌握這些規(guī)律對(duì)預(yù)防雷擊有很重要的意義。同一區(qū)域容易遭受雷擊的地點(diǎn)和部位有：
    易遭雷擊的地點(diǎn)：
    土壤電阻率較小的地方，如有金屬礦床的地區(qū)、河岸、地下水出口處、湖沼、低洼地區(qū)和地下水位高的地方；
    山坡與稻田接壤處；
    具有不同電阻率土壤的交界地段。
    易遭受雷擊的建（構(gòu)）筑物：
    高聳突出的建筑物，如水塔、電視塔、高樓等；
    排出導(dǎo)電塵埃、廢氣熱氣柱的廠房、管道等；
    內(nèi)部有大量金屬設(shè)備的廠房；
    地下水位高或有金屬礦床等地區(qū)的建（構(gòu)）筑物；
    孤立、突出在曠野的建（構(gòu)）筑物。
    同一建（構(gòu)）筑物易遭受雷擊的部位：
    平屋面和坡度≤1/10的屋面，檐角、女兒墻和屋檐；
    坡屋度＞1/10且＜1/2的屋面；屋角、屋脊、檐角和屋檐；
    坡度＞1/2的屋面、屋角、屋脊和檐角；
    建（構(gòu)）筑物屋面突出部位，如煙囪、管道、廣告牌等。
    雷電的破壞作用
    當(dāng)人類社會(huì)進(jìn)入電子信息時(shí)代后，雷災(zāi)出現(xiàn)特點(diǎn)與以往有極大的不同，可以概括為：
    （1）受災(zāi)面大大擴(kuò)大，從電力、建筑這兩個(gè)傳統(tǒng)領(lǐng)域擴(kuò)展到幾乎所有行業(yè)，特點(diǎn)是與高新技術(shù)關(guān)系最密切的領(lǐng)域，如航天、航空、國(guó)防郵電通信、計(jì)算機(jī)、電子工業(yè)、石油化工、金融證券等；
    （2）從二維空間入侵變?yōu)槿S空間入侵。從閃電直擊和過(guò)電壓波沿線傳輸變?yōu)榭臻g閃電的脈沖電磁場(chǎng)從三維空間入侵到任何角落，無(wú)空不入地造成災(zāi)害，因而防雷工程已從防直擊雷、感應(yīng)雷進(jìn)入防雷電電磁脈沖（LEMP）。前面是指雷電的受災(zāi)行業(yè)面擴(kuò)大了，這兒指雷電災(zāi)害的空間范圍擴(kuò)大了。例如二000年七月二十五日14點(diǎn)40分左右，一次閃電造成漕寶路桂菁路附近二家單位同時(shí)受到雷災(zāi)，而不是以往的一次閃電只是一個(gè)建筑物受損。
    （3）雷災(zāi)的經(jīng)濟(jì)損失和危害程度大大增加了，它襲擊的對(duì)象本身的直接經(jīng)濟(jì)損失有時(shí)并不太大，而由此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)損失和影響就難以估計(jì)。例如一九九九年八月二十七日凌晨2點(diǎn)，某尋呼臺(tái)遭受雷擊，導(dǎo)致該臺(tái)中斷尋呼數(shù)小時(shí)，其直接損失是有限的，但間接損失將大大超過(guò)直接損失。
    （4）產(chǎn)生上述特點(diǎn)的根本原因，也就是關(guān)鍵性的特點(diǎn)是雷災(zāi)的主要對(duì)象已集中在微電子器件設(shè)備上。雷電的本身并沒(méi)有變，而是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得人類社會(huì)的生產(chǎn)生活狀況變了。微電子技術(shù)的應(yīng)用滲透到各種生產(chǎn)和生活領(lǐng)域，微電子器件極端靈敏，這一特點(diǎn)很容易受到無(wú)孔不入的LEMP的作用，造成微電子設(shè)備的失控或者損壞。