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雷电的基本知识

作者：恒电高测发布时间：2020-12-30

雷电是大气中大量饱和水蒸气(水滴)在空间气流的作用下，上升、下降移动过程中摩擦分裂而形成两种带不同电荷的雷云层，在雷云层之间或雷云层对地面之间构成了一个很大的电容器。随着电荷的积聚，当任何一个电荷聚集中心处的电场强度达到25 ~ 30kV/cm时，周围空气的绝缘性能遭到破坏。于是，带不同电荷的雷云层之间，雷云对地之间就会发生强烈的放电现象。

雷电瞬间放电时间仅30~50μs。放电波陡度可高达每微秒50kA，其主放电电流可达几十至几百千安。由于放电波陡度高,因此，雷电感应电压能达到300~400kV。由于放电电流很大,所以产生的温度很高，可达20000C。因此，雷电发生时，虽然时间很短，但破坏作用还是很大。

有时雷云层很低，致使地面凸物上感应出异种电荷，造成空间雷云对地面之间的放电，这就是雷击，也称直击雷。在发生雷击的同时，其附近将呈现雷电感应，分为静电感应和电磁感应两种，也具有破坏作用。

静电感应是由于雷云放电前，对地面上物体的顶端感应出大量异性电荷，呈现很高电压的现象，一旦雷云与其他部位放电后，静电感应现象也随之消失，致使聚集大量电荷，呈现很高的电压，迅速沿物体传播。电磁感应是雷击后瞬间产生又很快消失的雷电流，在其周围空间产生强大的电磁场的现象，在此电磁场作用范围内的金属体上，会产生很高的感应过电压。此感应过电压冲击波的破坏性也很大。雷云中可能同时存在着几个电荷聚集中心，所以经常出现多次重复性的放电现象，常见的为2或3次。当第一个电荷聚集中心完成放电过程后，其电位迅速下降，第二个电荷聚集中心立即向前一个放电位置移动，瞬间重复放电，每次间隔时间从几百微秒至几百毫秒不等，但其放电电流会逐次递减。第二个及以后的雷云放电电流通常不超过30kA。雷电流示波图如图10-18所示。