電氣安全技術(shù)第四章

1、電氣安全技術(shù),第四章 雷電與電磁防護(hù) 王玉潔,,4.1 雷電危害及防范4.2 電磁危害及防護(hù),4.1 雷電危害及防范,4.1.1 雷電現(xiàn)象閃電 Storm，雨 Rain,4.1.1.1 雷電基本知識(shí),雷電放電是由帶電荷的雷云引起的。雷云帶電原因的解釋很多，但還沒(méi)有獲得比較滿意的一致認(rèn)識(shí)。 雷電是一種神秘而壯觀的自然現(xiàn)象，從古到今為人們所關(guān)注。對(duì)雷電的科學(xué)認(rèn)識(shí)是從富蘭克林開(kāi)始的。1774-1750年，他針對(duì)雷電做了一系列的實(shí)驗(yàn)

2、，揭示了雷電是一種大氣火花放電現(xiàn)象的秘密。然而，關(guān)于雷電的大部分知識(shí)還是在20世紀(jì)以后，不斷豐富積累起來(lái)的。雷電是云與云之間或云與地之間產(chǎn)生的放電現(xiàn)象。雷雨云是產(chǎn)生雷電的先決條件。所謂雷擊，就是指一部分帶電的云層與另一部分帶異種電荷的云層，或者是帶電的云層對(duì)大地之間迅猛的放電。這種迅猛的放電過(guò)程中產(chǎn)生的強(qiáng)光就是閃電，伴隨的巨大的轟鳴聲就是打雷。,,云層之間的放電主要對(duì)飛行器有危害，對(duì)地面上的建筑物和人畜沒(méi)有很大影響。云層對(duì)大地的放電

3、，則對(duì)建筑物、電子設(shè)備和人畜危害很大，這就是我們主要防護(hù)的對(duì)象。 雷電流也是電流，它具有電流的一切效應(yīng)，不同的是它能量大、時(shí)間短。峰值電流有幾十～幾百KA，持續(xù)時(shí)間僅為幾十毫秒至幾百毫秒。每個(gè)閃電的強(qiáng)度可以高達(dá)10億伏，一個(gè)中等強(qiáng)度的雷暴的功率有10萬(wàn)千瓦，相當(dāng)于一個(gè)小型核電站的輸出功率。,,雷云是產(chǎn)生雷電的基本因素，而雷云的形成必須具備下列三個(gè)條件：　(1)空氣中有足夠的水蒸汽；　(2)有使潮濕的空氣能夠上升并凝結(jié)為水珠的氣象或

4、地形條件；(3)具有氣流強(qiáng)烈持久地上升的條件。,,一般認(rèn)為，雷云是在某些適當(dāng)?shù)臍庀蠛偷乩項(xiàng)l件下，由強(qiáng)大的潮濕熱氣流不斷上升進(jìn)入稀薄大氣層后冷凝的結(jié)果。在夏季，由于太陽(yáng)的照射，使得地面上的水分部分地轉(zhuǎn)化為蒸汽，同時(shí)地面本身也因吸收太陽(yáng)的輻射熱量而溫度升高，這種曬熱的地面又將進(jìn)一步加熱地面附近的暖濕空氣?？諝馐軣岷蟀l(fā)生膨脹，其密度減小，壓強(qiáng)也減小，因此熱空氣就會(huì)上升，從而形成上升的熱氣流。太陽(yáng)輻射幾乎不能直接使空氣變熱，熱氣流每上升1

5、km，其溫度約下降6°。當(dāng)熱氣流上升到高空稀薄大氣層遇到這里的冷空氣時(shí)，氣流團(tuán)中的水蒸氣就會(huì)冷凝并結(jié)成小水滴，形成熱雷云。在一定的地形條件下，往往會(huì)促成熱雷云的形成，如圖所示。,,在夏季日照期間，山腳處與山頂處的空氣之間，當(dāng)冷氣團(tuán)或暖氣團(tuán)水平移動(dòng)時(shí)，在其前鋒交界面兩側(cè)，溫度相差很大，鋒面下側(cè)的冷氣團(tuán)將鋒面上側(cè)的暖氣團(tuán)抬高，形成鋒面雷云，如圖所示。與熱雷云相比，鋒面雷云的覆蓋范圍是相當(dāng)大的。,,在電磁感應(yīng)的作用下，會(huì)在地面產(chǎn)生大

6、量的異極電荷。這樣帶有大量不同極性電荷的雷云之間或雷云與大地之間就形成了強(qiáng)大的電場(chǎng)，當(dāng)雷云與大地之間在某一方位的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到25～30kV／cm時(shí)，雷云就會(huì)開(kāi)始向這一方位放電，形成一個(gè)導(dǎo)電的空氣通道，稱(chēng)為“雷電先導(dǎo)”。,空氣在此種電場(chǎng)的作用下被電離變成導(dǎo)體，放電開(kāi)始，產(chǎn)生出強(qiáng)烈的光和熱，使空氣急劇膨脹震動(dòng)，發(fā)出霹靂之聲，閃電和雷鳴就這樣產(chǎn)生了。大地感應(yīng)出的異性電荷集中在上述方位尖端上方，在雷電先導(dǎo)下行至離地面100—300m時(shí)，也形成一

7、個(gè)上行的迎雷先導(dǎo)，如圖所示。當(dāng)上、下先導(dǎo)相互接近時(shí)，正負(fù)電荷強(qiáng)烈吸引中和而產(chǎn)生高達(dá)幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)安的雷電流，并伴有強(qiáng)烈的雷鳴電閃。這就是直擊雷的主放電階段，其時(shí)間極短，一般約50～100μs。主放電階段之后，雷云中的剩余電荷繼續(xù)沿主放電通道向大放電，形成斷續(xù)的隆隆雷聲。這就是直擊雷的余輝放電階段，時(shí)間為O．03—0．15s，電流較小，約幾百安。,,主放電到達(dá)云端結(jié)束，云中的殘余電荷經(jīng)過(guò)主放電通道流下來(lái)----余輝放電。一次雷電放電常

8、包含多次重復(fù)沖擊放電。根據(jù)約6000個(gè)實(shí)測(cè)記錄統(tǒng)計(jì)，55%的落雷包含兩次以上的沖擊，3～5次沖擊占25%，10次沖擊以上占4%；平均重復(fù)3次，最高記錄可達(dá)42次。另外，先導(dǎo)放電也并不是一次直接貫通地面，而是間歇性的脈沖發(fā)展過(guò)程；主放電也并非一次完成，它又有多次重復(fù)過(guò)程，一般為2-3次，最多可達(dá)40多次。這些是實(shí)際觀測(cè)的客觀記錄。,4.1.1.2 雷電參數(shù),為了對(duì)雷電的一些特征進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，引進(jìn)了一些概念或者叫參數(shù)。1、雷電流波形雷

9、電的實(shí)質(zhì)是電現(xiàn)象，實(shí)測(cè)結(jié)果表明，雷電流是單極性的脈沖波，并且對(duì)地放電的雷云絕大多數(shù)帶負(fù)電荷。對(duì)脈沖波形的雷電流，需要三個(gè)主要參數(shù)來(lái)表征。這三個(gè)參數(shù)為：幅值、波頭和波長(zhǎng)。,幅值是指脈沖電流所達(dá)到的最大值；波頭是指電流上升到幅值的時(shí)間；波長(zhǎng)是指脈沖電流的持續(xù)時(shí)間。,2、平均雷電日,（1）平均雷電日 一天中只要聽(tīng)到一次以上的雷聲就算一個(gè)雷電日。不同年份的雷電日變化較大，所以采用多年平均值。下圖為我國(guó)雷電日分配示意圖。 （2）雷電小時(shí)

10、 一小時(shí)內(nèi)聽(tīng)到一次以上的雷聲就算一個(gè)雷電小時(shí)。 （3）地面落雷密度 每個(gè)雷電日每平方公里地面上的平均雷擊次數(shù)。,,在炎熱潮濕的國(guó)家里，雷電是非常頻繁的，所以人們叫它做永久雷電帶。在阿比西尼亞的剛大隆平均雷電日為230個(gè)，爪哇雷電日為220個(gè)，雅加達(dá)為138個(gè)，在南美洲的赤道地帶，全年都可以聽(tīng)到隆隆的雷聲。平均雷電日數(shù)在赤道是100-150天，熱帶是75-100天，中緯度是30-50天，而在極圈附近只有幾天。我國(guó)東北、華南、福

11、建、四川雷電日多，雷州半島133個(gè)；西北雷電日較少，如新疆、青海最少的為0.1-0.3天。哈爾濱：120， 沈陽(yáng)：50， 北京：35， 上海：30， 新疆：15， 福建：130， 廣東：100， 四川：80， 蘭州：15， 內(nèi)蒙：20,4.1.1.3 雷電最易攻擊之處,通常雷擊點(diǎn)選擇在地面電場(chǎng)強(qiáng)度最大的地方，也就是在地面電荷最集中的地方，從那里升起迎面先導(dǎo)。地面上導(dǎo)電良好和地形特別突出的地方，比附近其它地方

12、密集了更多的電荷，那里的電場(chǎng)強(qiáng)度也就越大，成為遭受雷擊的目標(biāo)。在地面上特別突出的地方，離雷云最近，其尖端電場(chǎng)強(qiáng)度最大。例如曠野中孤立的大樹(shù)、高塔或單獨(dú)的房屋、小丘頂部、房屋群中最高的建筑物的尖頂、屋脊、煙囪、避雷針、避雷線等，都是最容易遭受雷擊的地方。在地面電阻率發(fā)生突然變化的地方，局部特別潮濕的地方或地形突變交界邊緣之處，例如河邊、湖邊、沼澤地、山谷的風(fēng)口等地帶，也都是最容易遭受雷擊的地方。凡具有一定的地形、地貌、地質(zhì)等特征且容

13、易遭受雷擊的地方稱(chēng)為易擊點(diǎn)或易擊段。這些情況，通常就叫做雷擊的選擇性。,4.1.2 雷電危害,4.1.2.1 雷電的各種效應(yīng)1、引燃效應(yīng)雷電流放電通道可達(dá)數(shù)萬(wàn)度的溫度，碰到可燃物時(shí)就將其引燃。2、熱效應(yīng)雷電流產(chǎn)生的熱量可以熔化金屬。3、生理效應(yīng)雷電流流過(guò)人體，造成心臟、大腦麻痹等使人死亡，所以看不到外傷。有的是被雷擊后頭發(fā)全脫。4、機(jī)械效應(yīng)雷電流所產(chǎn)生的強(qiáng)大電動(dòng)力具有很強(qiáng)的破壞作用。如打碎煙囪、劈碎樹(shù)木等。5、靜電感應(yīng)

14、作用雷云放電在迎雷先導(dǎo)路徑中的電荷會(huì)使其附近物體感應(yīng)出異號(hào)電荷而電位升高，這個(gè)電位對(duì)附近的金屬體進(jìn)行放電。6、電磁效應(yīng)在建筑物附近落雷時(shí)，其快速變化的磁力線會(huì)在附近的金屬物品中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并會(huì)在導(dǎo)體中傳播，造成傷害。,4.1.2.2 雷電危害形式,雷電的危害形式主要有直擊雷、感應(yīng)雷和雷電波侵入三類(lèi)，此外，還有側(cè)擊雷和球形雷也有較大危害。雷電可以其強(qiáng)大的沖擊電流、炙熱的高溫、猛烈的沖擊波、強(qiáng)烈的電磁輻射損壞放電通道上的建筑物、輸電

15、線、室外電子設(shè)備、擊死擊傷人畜等，造成財(cái)產(chǎn)損失和人畜傷亡，還可引起火災(zāi)和爆炸事件。 1 直擊雷所謂直擊雷，是指閃電直接擊在建筑物、其他物體、大地或防雷裝置上，產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等造成危害的直接雷擊。直接雷破壞性很大，常常造成建筑物損壞、火災(zāi)、爆炸、人畜傷亡、大量電子設(shè)備毀壞等。,,2 感應(yīng)雷所謂感應(yīng)雷(雷電感應(yīng))，是閃電放電時(shí)在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng),它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花,又稱(chēng)二次雷擊或間接雷擊。主要

16、破壞對(duì)象是弱電子設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì),80%的雷擊損失來(lái)自感應(yīng)雷擊。3 雷電波侵入所謂雷電波侵入，是指由于雷電對(duì)架空線路或金屬管道的作用，雷電波可能沿著這些管道侵入屋內(nèi)，危及人身安全或損壞設(shè)備。雷電波侵入是在建筑物未遭受雷擊，但建筑物內(nèi)的電子、電器設(shè)備卻頻繁遭受雷擊的主要原因。,,4 側(cè)擊雷側(cè)擊雷是指從建筑物側(cè)面襲擊的雷擊。5 球型雷球型雷（民間稱(chēng)為滾地雷）是一種火焰狀球體，大都發(fā)生在直擊雷后，經(jīng)常從窗戶、門(mén)縫、煙囪等鉆入室內(nèi)，造成電

17、器設(shè)備和建筑物等損壞，會(huì)引起火災(zāi)和造成人員傷亡等。,4.1.2.3 雷電危害事例,直擊雷的破壞場(chǎng)面令人驚心動(dòng)魄，可以留下視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的直觀印象。相對(duì)于直擊雷，感應(yīng)雷的破壞則顯得悄無(wú)聲息，真所謂一切在不知不覺(jué)中發(fā)生了。在人類(lèi)歷史中，很長(zhǎng)一段時(shí)間造成雷電災(zāi)害的主要原因是直擊雷，如對(duì)高大建筑物的毀壞，對(duì)人畜生命的威脅。而社會(huì)發(fā)展到今天，電力線路縱橫交錯(cuò)，綿延萬(wàn)里，高精電子儀器設(shè)備廣泛應(yīng)用，感應(yīng)雷的破壞程度和范圍比直擊雷要大得多，由原來(lái)的以直接

18、損失為主，轉(zhuǎn)變?yōu)殚g接損失為主，并且由此造成的社會(huì)負(fù)面影響越來(lái)越大。另外，直擊雷與感應(yīng)雷破壞性的疊加效應(yīng)也很明顯。,,雷電浪涌的引入是多途徑的，如：天饋線、電源供電線路、有線通信線路、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線路、視頻線路，各種管路以及綜合接地網(wǎng)、空間電磁輻射等。再者，引入途徑不具有單一性，極有可能是多途徑的重疊。,,歐洲中世紀(jì)，雷電被說(shuō)成是“神的震怒”，認(rèn)為只有祈禱或敲教堂里的鐘才能避免雷擊，而且有不少統(tǒng)治者把成百噸的炸藥貯放在教堂里，祈求上帝的保護(hù)。

19、威尼斯城的一個(gè)教堂1767年遭雷擊，教堂里的幾百噸炸藥被引爆，使整個(gè)城市的大部分被毀，三千多人被炸死。布瑞坦尼城一夜中就有24座教堂受雷擊。1784年曾有一個(gè)統(tǒng)計(jì)，33年內(nèi)就有386個(gè)教堂的類(lèi)頂遭雷擊，103名司鐘員遭雷擊喪生。直到富蘭克林發(fā)明的避雷針被普遍采用，這種雷擊才得到了有效的遏制。,,據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷電災(zāi)害是聯(lián)合國(guó)公布的最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，會(huì)造成人員傷亡、火災(zāi)、爆炸、建筑物和各種設(shè)施損毀、電力及通訊中斷、各種微電子設(shè)備損壞等

20、各種不堪設(shè)想的后果。 我國(guó)每年因雷擊大約造成3000-4000人傷亡，財(cái)產(chǎn)損失達(dá)50-100億元。閃電具有匪夷所思的力量，《探索·發(fā)現(xiàn)》的一組畫(huà)面顯示，閃電擊中一棵大樹(shù)，會(huì)把樹(shù)干炸成碎片，像枚手榴彈，甚至深入樹(shù)干核心把汁液蒸發(fā)一空。強(qiáng)如樹(shù)都如此，更何況脆弱的人類(lèi)。,,過(guò)去6年 雷電奪走四川3億元來(lái)源： 綿陽(yáng)晚報(bào)   2009-06-04     社會(huì)民生　　四川省氣象局相關(guān)負(fù)責(zé)人

21、介紹，四川省是全國(guó)雷電災(zāi)害高發(fā)區(qū)之一，每年因雷電災(zāi)害造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 　　根據(jù)氣象部門(mén)統(tǒng)計(jì)顯示，從2003年到2008年，全省因雷電災(zāi)害造成400余人傷亡，直接經(jīng)濟(jì)損失近3億元。其中，2003年綿陽(yáng)因雷電災(zāi)害死亡7人，2007年全市共發(fā)生雷電災(zāi)害事故165起、2455宗，無(wú)人員傷亡，經(jīng)濟(jì)損失近1000萬(wàn)元。到2008年，因防雷工作的有效開(kāi)展，加之民眾防雷意識(shí)的提升，雷電災(zāi)害事故明顯下降，全年全市發(fā)生雷電災(zāi)害35起、66宗，無(wú)人員傷

22、亡，直接經(jīng)濟(jì)損失近100萬(wàn)元。,,雷電闖禍來(lái)源： 北京晚報(bào)   2009-06-17雷電劈開(kāi)百年國(guó)槐 本報(bào)訊（記者陳坦）昨天中午12時(shí)許，一聲響雷過(guò)后，宣武公園內(nèi)一棵槐樹(shù)被閃電從頂部的樹(shù)冠處劈開(kāi)，樹(shù)干被炸開(kāi)了花兒。 記者看到，大樹(shù)的整個(gè)樹(shù)干被劈開(kāi)，露出部分干枯的樹(shù)干。這是一棵有著近百年樹(shù)齡的國(guó)槐，樹(shù)干直徑近80厘米，高約二十米，幸虧當(dāng)時(shí)樹(shù)下沒(méi)有人躲雨。 據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的園林局工作人員說(shuō)，樹(shù)皮中有篩管可以將根吸收的營(yíng)

23、養(yǎng)和水分運(yùn)到樹(shù)冠，因此這棵樹(shù)能否存活還需觀察，現(xiàn)在只能采取一些補(bǔ)救措施。記者看到工作人員將樹(shù)皮釘回樹(shù)干，并用繩子捆綁加固。 “做園林工作40年了，從來(lái)沒(méi)看見(jiàn)過(guò)這樣的情況?！爆F(xiàn)場(chǎng)一名宣武園林局的專(zhuān)家推斷，閃電通過(guò)樹(shù)時(shí)，它的能量使樹(shù)里的水分急劇蒸發(fā)，而樹(shù)的組織又不能及時(shí)釋放這些水氣，壓力急劇增大就會(huì)呈爆炸狀釋放，所以就出現(xiàn)了這種情況。,,都是一場(chǎng)雷雨惹的禍來(lái)源： 北京晚報(bào)   2009-06-17  昨天

24、首都機(jī)場(chǎng)百余航班延誤 十余航班取消 上萬(wàn)乘客滯留 昨天的一場(chǎng)雷暴雨，給首都機(jī)場(chǎng)制造了不小的麻煩：百余架航班延誤，十余架航班取消，上萬(wàn)名乘客滯留，等待數(shù)小時(shí)取不出行李。 等候3小時(shí)取不出行李 童先生昨天下午1時(shí)50分到達(dá)首都機(jī)場(chǎng)，打算1小時(shí)后乘機(jī)飛赴沈陽(yáng)。走進(jìn)機(jī)場(chǎng)T3航站樓，他立刻感覺(jué)到有點(diǎn)異常，“人很多”。機(jī)場(chǎng)航班顯示屏航班延誤或停飛的信息在不停滾動(dòng)。童先生的航班也延誤了，下午4時(shí)，機(jī)場(chǎng)工作人員告訴他可以去辦理登機(jī)手續(xù)，他毫不猶豫

25、地就托運(yùn)了行李。3個(gè)小時(shí)的漫長(zhǎng)等待后，童先生意識(shí)到剛才的決定是個(gè)“錯(cuò)誤”——得知當(dāng)晚航班無(wú)法正常起飛，又辦理了改簽后，卻發(fā)現(xiàn)行李取不出來(lái)了！此時(shí)已是晚上7時(shí)多，放眼望去，整個(gè)機(jī)場(chǎng)都 “亂成了一鍋粥”。,,5天3起雷電火災(zāi)來(lái)源： 常州日?qǐng)?bào)   2009-06-24     　　記者昨天從市消防部門(mén)獲悉，6月19日以來(lái)，我市已發(fā)生３起由雷擊引起的火災(zāi)。 　　6月20日晚8點(diǎn)20分許，武進(jìn)盧西工業(yè)

26、園內(nèi)的一家五金廠３樓庫(kù)房起火，消防武進(jìn)特勤中隊(duì)到場(chǎng)后，經(jīng)約20分鐘的撲救，成功將火撲滅。起火庫(kù)房面積約80平方米，堆滿了雜物且雜物多是木制品類(lèi)。據(jù)該單位負(fù)責(zé)人鄧先生稱(chēng)，當(dāng)時(shí)他們正在樓下吃飯，一個(gè)驚雷炸響，隨后就聽(tīng)到樓上“砰”一聲響，上去一看，庫(kù)房屋頂破了個(gè)洞，房間里的木制品燒了起來(lái)。,2009年6月3日下午，東經(jīng)113度、北緯22度，時(shí)間為16時(shí)6分1秒的天空。云層“內(nèi)戰(zhàn)”產(chǎn)生的靜電越聚越多，悲劇向佛山市順德區(qū)容桂街道逼近。 　　云層

27、下方是順德廣袤的土地。土地東南部，容桂高黎社區(qū)英寶路東街一在建住宅工地上，來(lái)自玉林的建筑工寧榮光忙碌地搬運(yùn)著紅磚和鋼筋，他對(duì)頭頂上方的劇烈變化一無(wú)所知，只想盡快完成這繁重且無(wú)趣的工作，收獲80元人民幣的薪酬。他所不知道的是，此時(shí)在距離地面8到12公里的高空云層內(nèi)部，正醞釀著一股巨大的能量。在未來(lái)一段時(shí)間里，這股能量隨時(shí)可能幻化成閃電，攜帶巨大殺傷力奔向地球。 　　寧榮光被雷電擊中的瞬間，時(shí)針指向16時(shí)10分。 　　事后，醫(yī)護(hù)人員在寧

28、榮光的右眼附近找到閃電電流的入口，卻沒(méi)找到出口。醫(yī)護(hù)人員稱(chēng)，出口通常在腳底，電流經(jīng)過(guò)后，腳底會(huì)有淤黑的印記，可寧榮光腳底沒(méi)有印記，他為什么能奇跡般幸存？ 　　防雷專(zhuān)家陳博士給出了解釋。他說(shuō)，寧榮光的老鄉(xiāng)們可能遭遇了雷電電流通過(guò)的主通道，而寧榮光只感應(yīng)到電流的沖擊波。電流有時(shí)候是在幾百萬(wàn)分之一秒的瞬間穿越全身，心臟等器官還來(lái)不及受損，那樣的人就可能活下來(lái)。幸運(yùn)的寧榮光，是否因此得以幸存？,,當(dāng)然，耗價(jià)數(shù)百萬(wàn)元的雷達(dá)監(jiān)測(cè)網(wǎng)也并非百無(wú)一用，

29、根據(jù)這個(gè)系統(tǒng)顏色的分布和過(guò)渡，監(jiān)測(cè)人員很容易預(yù)測(cè)出雷暴發(fā)生的趨勢(shì)和走向?？蛇@改變不了寧榮光和他同伴們?cè)庥隼讚舻拿\(yùn)。 　　一次閃電約能產(chǎn)生360千瓦時(shí)的電能，足以同時(shí)啟動(dòng)2000萬(wàn)個(gè)電飯煲。當(dāng)人體被雷電擊中時(shí)，強(qiáng)大的電流會(huì)順著阻力最小的部位、比如脊椎而下，最終進(jìn)入地下。這是個(gè)瞬間的過(guò)程，可是殺傷力巨大，可引起心臟、中樞神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重失調(diào)，可導(dǎo)致深部組織的損傷、壞死及大出血。 　　此次雷擊事件，在工棚躲雨的8人中，兩人無(wú)事，6人遭到雷擊

30、——寧榮光的4名老鄉(xiāng)和雇主父親就此去世，寧榮光成了唯一的幸存者。入院第二天，他感覺(jué)呼吸困難，頻頻咳出帶血絲的濃痰。醫(yī)院副主任醫(yī)生梁葉青介紹，這是呼吸窘迫綜合征的癥狀，是深部組織壞死后常見(jiàn)的并發(fā)癥之一，故為他注射抗炎用的激素。 　　寧榮光如今已不再咳血絲，可每天還得忍受這場(chǎng)雷擊帶來(lái)的痛苦：視力模糊、情緒起伏不定，偶爾還有短暫失憶。他很疑惑為什么會(huì)這樣？ 　　被雷擊者中，有的人感覺(jué)失去了平衡感，走路時(shí)常常摔倒；有的人說(shuō)自己失去了幽默感；

31、有的人則說(shuō)記憶力嚴(yán)重下滑……醫(yī)學(xué)很難解釋。,,追蹤定位 　　監(jiān)測(cè)人員根據(jù)閃電頻率的不同設(shè)定不同顏色，地圖上，顏色各異的小點(diǎn)飛快閃爍著，密集成片 　　寧榮光被雷擊中的瞬間，時(shí)針指向16時(shí)10分。不到一秒鐘，廣東省氣象臺(tái)監(jiān)測(cè)中心的電腦閃爍了一下。 　　電腦顯示器上呈現(xiàn)的是一幅珠三角地圖。地圖由紅色、橙色、黃色等不同顏色的板塊組成，監(jiān)測(cè)人員根據(jù)閃電頻率的不同設(shè)定不同顏色。比方說(shuō)，紅色表示非常頻繁，每分鐘大于6個(gè)閃電；橙色表示頻繁發(fā)生，每

32、分鐘3到6個(gè)閃電；黃色表示偶爾發(fā)生，每分鐘1.5到3個(gè)閃電；藍(lán)色表示很少發(fā)生，每分鐘少于1.5個(gè)閃電。 　　地圖上，顏色各異的小點(diǎn)飛快閃爍著，密集成片。這就是廣東省的雷電閃電定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)，由全省20多個(gè)探測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)匯總而成。省防雷中心副主任魏青說(shuō)，閃電發(fā)生時(shí)會(huì)往外輻射電磁波，根據(jù)電磁波的固有特征從而設(shè)置多個(gè)探測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)波形特征點(diǎn)到達(dá)每個(gè)探測(cè)站的準(zhǔn)確時(shí)間，再通過(guò)具體的算法進(jìn)行反向推算，就可對(duì)閃電精確定位了。,,佛山三水區(qū)氣象臺(tái)設(shè)置有一個(gè)類(lèi)

33、似的雷電探測(cè)儀，大約一米高，由一根金屬柱子支撐，頂端像被切割了一半的雞蛋。包括順德的珠三角緯度低、位于海陸交界處、山地又多，很容易形成強(qiáng)對(duì)流。魏青說(shuō)，最高紀(jì)錄一天的閃電達(dá)到數(shù)千次，是典型的雷暴高發(fā)區(qū)，年平均雷暴日在87天左右，在國(guó)內(nèi)僅次于海南等少數(shù)幾個(gè)地方。 　　廣東省氣象臺(tái)防雷專(zhuān)家陳博士說(shuō)，廣東的閃電監(jiān)測(cè)技術(shù)幾乎與國(guó)際先進(jìn)水平同步，可盡管如此，它也只能在閃電落地后近一秒才能監(jiān)測(cè)到。換句話說(shuō)，這種監(jiān)測(cè)其實(shí)就是“馬后炮”。 　　“閃電

34、的隨機(jī)性太大了，目前全世界都還沒(méi)能解決精確預(yù)測(cè)雷電發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、頻次這個(gè)難題?！标惒┦空f(shuō)。,4.1.3 雷電防范,雷電防護(hù)的對(duì)象主要是建（構(gòu)）筑物、設(shè)備和人員。對(duì)雷電的防護(hù)措施主要是安裝防雷裝置。防雷裝置由接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護(hù)器及其它連接導(dǎo)體組成。4.1.3.1 防直擊雷措施1、防直擊雷的主要措施防直擊雷的主要措施是安裝避雷針、避雷帶（線）和避雷網(wǎng)。防直擊雷裝置主要由接閃器、引下線、接地裝置組成。,2、避雷針,1

35、744—1750年富蘭克林進(jìn)行的關(guān)于一系列實(shí)驗(yàn)，例如著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，第一次向人們揭示了雷電只不過(guò)是一種大氣火花放電現(xiàn)象的秘密。1749年富蘭克林創(chuàng)議：接地的高聳的尖形鐵棒可以用來(lái)保護(hù)建筑物，并設(shè)計(jì)了避雷針的實(shí)驗(yàn)。到18世紀(jì)末，避雷針獲得公認(rèn)，被普遍采用。,避雷針的形狀,3、避雷針的組成,接閃器是直接截受雷擊的避雷針、避雷帶（線）、避雷網(wǎng)，以及用作接閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件等。引下線是連接接閃器與接地裝置的金屬導(dǎo)體。引下線宜采用圓鋼或扁

36、鋼，圓鋼不應(yīng)小于8mm，扁鋼截面不應(yīng)小于48mm2，其厚度不應(yīng)小于4mm。接地裝置是接地體與接地線的總合。人工垂直接地體宜采用角鋼、鋼管或圓鋼，人工水平接地體宜采用扁鋼或圓鋼，圓鋼直徑不應(yīng)小于10mm，扁鋼截面不應(yīng)小于100mm2，其厚度不應(yīng)小于4mm，角鋼厚度不應(yīng)小于4mm。鋼管壁厚不應(yīng)小于3.5mm。接閃器、引下線及接地裝置之間必須形成電氣通路。,,即使在科技高度發(fā)達(dá)的今天，人類(lèi)社會(huì)最有利的雷電保護(hù)裝置，還是200多年前發(fā)明的避

37、雷針。避雷針的工作原理是把電荷導(dǎo)入大地，使其不對(duì)高層建筑構(gòu)成危險(xiǎn)。 　　2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間，奧運(yùn)賽場(chǎng)區(qū)半徑3至5公里范圍內(nèi)的海淀、豐臺(tái)、南郊觀象臺(tái)、朝陽(yáng)、順義水上公園布設(shè)了5臺(tái)大氣電場(chǎng)儀，用于探測(cè)空中帶電物質(zhì)所引發(fā)的地面電場(chǎng)變化，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可對(duì)局部地區(qū)潛在的雷暴活動(dòng)發(fā)出警報(bào)，在發(fā)生雷電前十分鐘至一小時(shí)前發(fā)出預(yù)警。 　　這是中國(guó)在體育事業(yè)上首次使用大氣電場(chǎng)儀。在國(guó)內(nèi)，大氣電場(chǎng)儀則屬于相對(duì)先進(jìn)的預(yù)警設(shè)備，只有少數(shù)企業(yè)可以自行研制生產(chǎn)

38、。 　　陜西、天津、安徽等省份目前正在陸續(xù)安裝、架設(shè)大氣電場(chǎng)儀監(jiān)測(cè)網(wǎng)，把它當(dāng)成未來(lái)雷電預(yù)報(bào)的重要工具?？墒?，“大氣電場(chǎng)儀誤報(bào)率很高”，機(jī)器很難精準(zhǔn)找到雷擊落地的具體位置。,,引雷研究 　　人們對(duì)閃電避之不及，在緊挨著順德的廣州，中國(guó)首個(gè)野外雷電試驗(yàn)基地，陳博士和他的同事們卻期盼著下一場(chǎng)雷暴的到來(lái) 　　基地位于廣州從化山區(qū)，周?chē)耐寥离娮杪氏鄬?duì)較低。在過(guò)去的30多年里，這里的年平均雷暴日為73.1天，幾乎橫跨全年。 　　在雷暴天氣

39、中，陳博士和同事們把一個(gè)高約30厘米的特制引雷小火箭，發(fā)射到正在作用的雷云層中?；鸺龓?dòng)導(dǎo)線快速運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)線頂端處就可能產(chǎn)生足夠強(qiáng)的電場(chǎng)，從而誘發(fā)閃電發(fā)生?；鸺怨饫w方式控制發(fā)射，發(fā)射時(shí)間必須準(zhǔn)確無(wú)誤。閃電一旦誘發(fā)成功，就可以順著導(dǎo)線傳送到地表。 　　這是一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，目前只有美國(guó)、中國(guó)、法國(guó)、日本、巴西擁有。研究人員在地表修建了兩個(gè)金屬裝甲制成的建筑物，建筑物屬于安全區(qū)域，其中一個(gè)安置研究人員，另一個(gè)安置相關(guān)儀器。陳博士說(shuō)，這項(xiàng)研

40、究的主要目標(biāo)是雷電的物理參數(shù)，比如閃電電流的波形、對(duì)電磁場(chǎng)的影響等。通過(guò)對(duì)這些參數(shù)的分析，建立出一些物理模型。,,我國(guó)古代建筑多為磚木結(jié)構(gòu)，它本身具有絕緣的性能，但是這不能阻止古建遭受雷擊。大屋頂飛檐結(jié)構(gòu)的宮殿遭受雷擊常發(fā)生在房角和檐角處，在房角下方的木立柱常被雷擊爆裂和燒毀，這處立柱稱(chēng)為“雷公柱”。故宮在歷史上曾多次遭受雷擊并發(fā)生火災(zāi)，在解放后故宮開(kāi)始安裝防雷裝置，凡裝有防雷的建筑物都得到保護(hù)，而沒(méi)有安裝防雷的建筑物仍有雷擊事故發(fā)

41、生。所以故宮博物院決定要在所有重要的房屋上全部安裝防雷。故宮采用的防雷裝置就是常規(guī)的避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)，以及常規(guī)的引下線和接地體。北京地區(qū)的防雷裝置通用鋼材制造，只有故宮采用銅合金制造，這是為了減少因?yàn)楦g而翻修的次數(shù)；但從減少北京市總體地下鋼材的腐蝕效應(yīng)考慮，我們不提倡普通建筑物也采用銅合金和“銅包鋼”的材質(zhì)做接地體 。,4. 1.3.2 雷電感應(yīng)的防護(hù)措施,雷電感應(yīng)的主要措施是是進(jìn)行等電位連接。應(yīng)將建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備、管道

42、、構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼門(mén)窗等較大金屬物體和突出屋面的放散管、風(fēng)管等金屬物接到防雷接地裝置上。金屬屋面周邊每隔18-24m應(yīng)采用引下線接地一次。,,4.1.3.3 防雷電波侵入措施,防雷電波侵入的主要措施是安裝電涌保護(hù)器（SPD），電涌保護(hù)器又叫做過(guò)電壓保護(hù)器，俗稱(chēng)避雷器。電涌保護(hù)器的基本原理是在瞬態(tài)過(guò)電壓（雷電波）發(fā)生的瞬間（微秒或納秒級(jí)），將被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的所有被保護(hù)對(duì)象（設(shè)備、線路等）接入等電位系統(tǒng)中，從而將回路中的瞬態(tài)過(guò)

43、電壓幅值限制在設(shè)備能夠承受的范圍內(nèi)。應(yīng)將建筑物架空和埋地金屬管道，在進(jìn)出建筑物處與防雷接地裝置連接。,4.1.3.4 防止雷電反擊措施,在防雷裝置與其它設(shè)施和建筑物內(nèi)人員無(wú)法隔離（防雷裝置與被保護(hù)物之間的距離不應(yīng)小于3m）的情況下，應(yīng)采取電位連接。,4.1.3.5 防側(cè)擊雷措施,防雷建筑物第一類(lèi)高于30m、第二類(lèi)高于45m、第三類(lèi)高于60m時(shí)應(yīng)采取防側(cè)擊雷措施。應(yīng)將第一類(lèi)防雷建筑物30m及以上、第二類(lèi)防雷建筑物45m及以上、第三類(lèi)防

44、雷建筑物60m及以上外墻上的欄桿、門(mén)窗等較大的金屬物與防雷裝置相連。第一類(lèi)從30m起每隔不大于6m沿建筑物四周設(shè)置水平避雷帶并與引下線相連。重要信息系統(tǒng)中心機(jī)房的門(mén)窗等較大的金屬物與防雷裝置相連。,4.1.3.6 對(duì)球形雷的防護(hù)措施,球形雷大都伴隨直擊雷出現(xiàn)，并隨氣流移動(dòng),經(jīng)常從窗戶、門(mén)縫、煙囪等鉆入室內(nèi)。所以，預(yù)防球形雷，雷雨天不要敞開(kāi)門(mén)窗；門(mén)、窗戶、煙囪等氣流流動(dòng)的地方用20cm×20cm左右的金屬網(wǎng)格封住，并將其接地

45、。如果遇到球形雷，最好屏息不動(dòng)，以免破壞周?chē)臍饬髌胶?，?dǎo)致球形雷追逐，更不要隨意拍打或潑水。,4.1.3.7 現(xiàn)代防雷技術(shù)措施,由于雷電的危害無(wú)孔不入，所以現(xiàn)代防雷技術(shù)原則是把防雷看作一項(xiàng)系統(tǒng)工程，強(qiáng)調(diào)綜合治理，層層設(shè)防，全方位堵截雷電的所有入侵途徑。一般情況下，對(duì)任何建筑物及其內(nèi)部的設(shè)備和人的現(xiàn)代防雷技術(shù)措施，就是采取攔截、屏蔽、均壓、分流和接地等綜合措施。1、防雷的第一道防線是設(shè)法攔截雷電，截雷或吸引閃電的裝置就是采用避雷針，

46、把閃電的強(qiáng)大電流傳導(dǎo)到大地中去，從而防止閃電電流經(jīng)過(guò)建筑物。2、屏蔽是防止任何形式電磁干擾的基本手段之一。就是用金屬網(wǎng)、箱、殼、管等導(dǎo)體把需要保護(hù)的對(duì)象包圍起來(lái)，作用是把閃電的脈沖電磁場(chǎng)從空間入侵的通道阻隔開(kāi)來(lái)，使雷電“無(wú)隙可鉆”。各種屏蔽體必須妥善接地。,,3、分流就是把從室外來(lái)的導(dǎo)線，（包括電力電源線、電話線、信號(hào)線或者這類(lèi)電纜的金屬外套等）都要并聯(lián)一種浪涌保護(hù)器（SPD）至接地線，把沿導(dǎo)線侵入的過(guò)電壓波用SPD分流入地。4、均

47、壓或稱(chēng)電位均衡連接，就是把導(dǎo)體作良好的導(dǎo)電性連接，使它們達(dá)到電位相等，為雷電流提供低阻抗的連續(xù)通道，以便使它迅速導(dǎo)入大地泄流。 5、接地是其它各種防雷措施的基礎(chǔ)，是分流和排泄直接雷擊和雷電電磁干擾能量的最有效的手段之一。接地的目的就是把雷電流通過(guò)低電阻的接地體向大地泄放，從而保護(hù)建筑物、人員和設(shè)備的安全。,當(dāng)今，信息技術(shù)以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，微電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)是發(fā)展高新技術(shù)的支柱技術(shù)，其應(yīng)用已滲透社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)領(lǐng)域；由于

48、微電子技術(shù)設(shè)備對(duì)雷電電磁脈沖特別敏感，因此，雷電這種地球上無(wú)時(shí)無(wú)地都在發(fā)生的自然現(xiàn)象對(duì)現(xiàn)代社會(huì)高度依賴的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等電子系統(tǒng)潛伏著嚴(yán)重的不安全性。正是因?yàn)槲㈦娮酉到y(tǒng)對(duì)當(dāng)令社會(huì)應(yīng)用極廣、影響深遠(yuǎn)，雷電構(gòu)成災(zāi)害的范圍隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展呈擴(kuò)大趨勢(shì)且日益嚴(yán)重，這就是當(dāng)前雷電防護(hù)工程技術(shù)越來(lái)越受到人們關(guān)注的原因。從技術(shù)角度講，雷電防護(hù)不僅要考慮到防直擊雷，還要考慮到成災(zāi)率更大、造成間接損失更大的雷電電磁脈沖防護(hù)。所以，五種防雷措施是一個(gè)有機(jī)聯(lián)系

49、的整體防護(hù)體系，必須綜合考慮、全面實(shí)施才能達(dá)到最佳的防雷效果。,4.1.3.8 人身防雷措施,(一) 室內(nèi)防雷 1. 打雷時(shí)關(guān)好門(mén)窗，不要外出；2. 不要站立在電燈泡下，將家用電器電源切斷；3. 盡量不要使用電話，拔掉電源線、電話線及電視閉路線、外接天線；4. 不要觸摸金屬水管以及與屋頂相連的上下水管；5. 不要使用太陽(yáng)能熱水器淋??；6. 不要出去收晾曬在鐵絲上的衣物，晾衣用的鐵絲不要拉進(jìn)室內(nèi)。,,(二) 室外防雷1. 遇

50、雷雨天氣，應(yīng)進(jìn)入有避雷裝置的室內(nèi)，千萬(wàn)不能進(jìn)入田地的小棚房，那里最易受雷擊；2. 空曠地不要使用金屬骨架傘，不要把鐵鍬、高爾夫球桿等扛在肩上；3. 打雷時(shí)最好就地蹲下，遠(yuǎn)離高煙囪、鐵塔、電線桿，絕不能在大樹(shù)下避雷雨；4. 雷雨天不要從事水上作業(yè)，不要游泳、釣魚(yú)；5. 打雷時(shí)不要去山頂、坡頂、樓頂；6. 出門(mén)時(shí)最好穿絕緣底膠鞋，不要開(kāi)摩托車(chē)，騎自行車(chē)。,,(三)交通工具中防雷    汽車(chē)、火車(chē)、輪

51、船這些交通工具即是一種避雷器，電流會(huì)通過(guò)交通工具的金屬外殼傳到地面，車(chē)內(nèi)的人是安全的。所以，在遇雷擊時(shí)最好留在交通工具內(nèi)在汽車(chē)內(nèi)，但不要把頭、手伸出窗外。（四）搶救被雷擊人的方法    1、如果在雷電交加時(shí)，皮膚有顯著的顫動(dòng)感或者頭、頸、手處有螞蟻爬走感，感覺(jué)頭發(fā)豎起，要明白自己可能就要受到雷擊，應(yīng)立刻臥倒在地。    2、如果人體遭受雷擊后身體沒(méi)有出現(xiàn)紫藍(lán)色的斑紋，有可

52、能是假死，必須就地組織搶救，及時(shí)送往醫(yī)院。,,3、受雷擊被燒傷或嚴(yán)重休克的人，身體并不帶電。應(yīng)馬上讓其躺下，撲滅身上的火，并對(duì)他進(jìn)行搶救。若傷者雖失去意識(shí)，但仍有呼吸和心跳，則自行恢復(fù)的可能性很大，應(yīng)讓傷者舒適平臥，安靜休息后，再送醫(yī)院治療。若傷者已停止呼吸或停止心臟跳動(dòng)，急救時(shí)最重要最有效的措施是應(yīng)迅速對(duì)其進(jìn)行口對(duì)口人工呼吸和心臟按摩，注意在送往醫(yī)院的途中也不要中止心肺復(fù)蘇的急救。4、在搶救過(guò)程中，要注意給受害者取暖，以減少體能的消

53、耗。進(jìn)行人工呼吸和心臟按摩必須連續(xù)進(jìn)行，中間不能停頓，直至受害者能夠完全恢復(fù)呼吸和心臟跳動(dòng)或者證實(shí)死亡為止。,,近年來(lái)，隨著農(nóng)村家用電器的廣泛使用，要想安全可靠地用電，最有效的辦法是： 　　1 低壓架空線路必須裝避雷器，當(dāng)雷電對(duì)電力設(shè)施放電時(shí).由低壓避雷器把雷電高次諧波吸收并散發(fā)至大地，保證電力設(shè)施及用電設(shè)備的安全。 信息來(lái)自:www.tede.cn 　　2 保護(hù)接零系統(tǒng)中，必須有良好的接地端，接地電阻不能大于4Ω。每年應(yīng)定期作預(yù)防

54、性測(cè)試。對(duì)接地裝置達(dá)不到要求應(yīng)采取措施.確保安全可靠運(yùn)行。 信息來(lái)源:http://tede.cn 　　3 對(duì)于山坡上的桿、塔，可自制避雷針，避雷針裝設(shè)高于桿塔2m，入地深1.5 m左右，接地電阻在8～10Ω左右。遇到雷電時(shí)，能可靠地把雷電流導(dǎo)入大地，避免雷擊事故的發(fā)生。,雷電的馴服利用,近年，雷電作為一種寶貴的天然能源，已引起科學(xué)家的高度重視。科學(xué)家計(jì)算發(fā)現(xiàn)，一次強(qiáng)烈閃電積累的電量可牽引一列有１４節(jié)車(chē)廂的火車(chē)，使之前行２００ｋｍ。閃

55、電功率大得驚人，如果閃電兩端的電壓為１００００ｋＶ、電流為２００００Ａ，閃電發(fā)生的一剎那，其功率可達(dá)２ ×１０８ｋＷ。可惜的是，閃電放電時(shí)間極短，僅５０－１００微秒。閃電可被用來(lái)制造化肥。閃電發(fā)生時(shí)形成的高溫高壓正是制造氮肥的條件，空氣中存在大量氮?dú)猓諝庵械獨(dú)庹迹矗担疵浚?ｋｍ３空氣中含氮?dú)猓罚祰?。人們發(fā)現(xiàn)，雷電每年可為全球帶來(lái)２０多億噸氮肥，可惜絕大部分落入海洋和無(wú)人區(qū)。雷電還可以幫助人們尋找礦藏。一般來(lái)說(shuō)，導(dǎo)電

56、的物體容易遭受雷電襲擊，那么含有大量金屬礦物質(zhì)或石油儲(chǔ)藏量豐富的地方，其導(dǎo)電性能要比含一般巖層的地方好。這樣統(tǒng)計(jì)雷電發(fā)生頻次，經(jīng)常遭遇雷擊的區(qū)域，往往地下礦物或石油含量較高。 由此可見(jiàn)，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，人類(lèi)將更好地利用雷電為自身服務(wù)。美國(guó)科研人員正嘗試著用人造閃電來(lái)處理垃圾，俄羅斯科研人員則利用人工閃電種植蔬菜，重慶大學(xué)的科研人員則利用閃電的特性來(lái)治病 。,,陳博士和他同行們的努力，代表著中國(guó)雷電研究的科學(xué)最前沿?？扇藗冿@然不滿

57、足于此，在百度貼吧的閃電吧，不少網(wǎng)友將閃電視為天上掉下來(lái)的餡餅，算計(jì)著如何馴服直至利用它。 平均一次雷電發(fā)出的功率可達(dá)10億千瓦。世界之最的三峽水電站，功率也只有一次雷電的千分之一。最新的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)表明，全世界每秒約有45次的雷電現(xiàn)象，一年里雷電釋放的總電能約為17.5億千度。若一度電的電費(fèi)為0.30元，全世界一年的雷電價(jià)值就達(dá)5.25萬(wàn)億元，這是一筆巨大的財(cái)富。雷電的最大用途就在于此，雷電最前沿的科學(xué)應(yīng)該是如何收集它。 　　原中國(guó)科

58、學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所雷電與雷暴實(shí)驗(yàn)室研究員、現(xiàn)蘭州大學(xué)的副教授袁鐵說(shuō)，閃電的功率雖大，但是時(shí)間極短，收集閃電的意義不大。此外，雷電飄忽不定，而且具有高電壓、高電流的特征，目前也找不到合適的容器來(lái)裝，因此，世界上目前還沒(méi)有收集閃電的技術(shù)。,,不過(guò)，利用閃電倒是越來(lái)越多科研人員的研究方向。美國(guó)科研人員正嘗試著用人造閃電來(lái)處理垃圾，俄羅斯科研人員則利用人工閃電種植蔬菜：他們?cè)跍厥掖笈飪?nèi)制造出定時(shí)閃電，促進(jìn)蔬菜生長(zhǎng)。據(jù)報(bào)道，利用這項(xiàng)新技

59、術(shù)收獲的蔬菜的產(chǎn)量是過(guò)去的兩倍。 　　重慶大學(xué)的科研人員則利用閃電的特性來(lái)治病。他們嘗試?yán)美纂婋娏鳂O大、時(shí)間極短的特質(zhì)研究治療腫瘤。這項(xiàng)研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金的支持，校方稱(chēng)，他們先給小老鼠做試驗(yàn)，再給狗做，再給更高級(jí)的動(dòng)物做，希望將來(lái)能應(yīng)用于人類(lèi)。,4.2 電磁危害及防護(hù),4.2.1 電磁輻射隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，一種看不見(jiàn)、摸不著的污染源日益受到各界的關(guān)注，就是被人們稱(chēng)為“隱形殺手”的電磁輻射。  人類(lèi)一直生活

60、在電磁環(huán)境中。但在漫長(zhǎng)的歲月中，人們受到的電磁輻射主要來(lái)源于自然界，照射水平較低、且相對(duì)穩(wěn)定。但自20世紀(jì)中葉以后，由于科學(xué)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境中人工電磁輻射水平急劇上升，現(xiàn)在在人們的生活環(huán)境中，各式各樣的電磁波充滿人類(lèi)生活的空間，人工電磁輻射的影響已經(jīng)成了不可忽視的一種污染。在地球上，無(wú)線電廣播、電視、無(wú)線電通訊、衛(wèi)星通訊；無(wú)線電導(dǎo)航；雷達(dá)；微波中繼站；電子計(jì)算機(jī)；高頻淬火、焊接、熔炬；塑料熱合、微波加熱與干燥；短波與微波治

61、療；高壓、超高壓輸電網(wǎng)、變電站等的廣泛應(yīng)用，在工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)。電磁污染看不見(jiàn)、聞不到、摸不著，不易被人感知，屬于一種能量流污染。,1、電磁輻射,天然電磁輻射：如雷電、火山噴發(fā)、地震和太陽(yáng)黑子引起的磁暴等；人工電磁輻射：如空調(diào)機(jī)、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、電冰箱、微波爐、卡拉OK機(jī)、電熱毯、移動(dòng)電話、微波發(fā)射站、高壓電線、X光放射線發(fā)生器、激光發(fā)射器等，在正常工作時(shí)所產(chǎn)生的各種不同波長(zhǎng)和頻率的電磁波。電磁干擾：是針對(duì)產(chǎn)生電磁輻射作用所造

62、成的電子設(shè)備、儀表儀器、通信聯(lián)絡(luò)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等信息失誤、控制失靈或發(fā)生中斷等故障，以及電視機(jī)、收音機(jī)不能收看收聽(tīng)而言。現(xiàn)在環(huán)境中的電磁輻射水平主要來(lái)自人工輻射。天然輻射水平較之人工的貢獻(xiàn)已可以忽略不計(jì)。也可以簡(jiǎn)單地說(shuō)，只要是帶電的東西，即使是電動(dòng)剃須刀也會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，但并不是說(shuō)只要有電磁輻射就存在電磁污染。,2、電磁輻射的應(yīng)用,電磁輻射除了是一種污染要素之外，還是一種有用資源。電磁輻射在工業(yè)生產(chǎn)、交通、日常生活、醫(yī)療以及軍事等領(lǐng)域

63、得到了廣泛的應(yīng)用，給人類(lèi)生活、工作帶來(lái)巨大的益處。（1）高頻波段的應(yīng)用a、工業(yè)上的應(yīng)用：感應(yīng)加熱，原理是利用中、長(zhǎng)波波段的高頻電磁場(chǎng)能量使導(dǎo)體或半導(dǎo)體本身發(fā)熱，即將導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料放在很強(qiáng)的高頻電磁場(chǎng)內(nèi)，由于電磁感應(yīng)生成感應(yīng)電流，從而使導(dǎo)體或半導(dǎo)體發(fā)熱，達(dá)到熱加工的目的。如高頻淬火、高頻熔煉、高頻焊接、高頻切割等工藝。b、無(wú)線電廣播：無(wú)線電廣播通過(guò)廣播發(fā)射機(jī)，將音頻電流變?yōu)楦哳l電流，通過(guò)饋線傳輸給發(fā)射天線，在天線周?chē)纬筛哳l電磁場(chǎng)

64、。這種高頻電磁波向周?chē)鷶U(kuò)散，以波的形式傳播出去，把信號(hào)送到預(yù)期的地點(diǎn)。,,c、超高頻波段應(yīng)用：無(wú)線電通信、電視、醫(yī)療等方面，高頻、超高頻電磁場(chǎng)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。由于超高頻所形成的強(qiáng)電磁場(chǎng)，能加劇機(jī)體內(nèi)分子的震動(dòng)，使身體局部發(fā)熱，達(dá)到治療目的。（2）特高頻波段（微波）應(yīng)用無(wú)線電定位、雷達(dá)導(dǎo)航、無(wú)線電天文學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣象觀察等方面。其應(yīng)用原理是根據(jù)無(wú)線電波能從各種物體上反射，依據(jù)無(wú)線電波散射的作用，進(jìn)行測(cè)量、觀察與監(jiān)測(cè)等。（3）在醫(yī)學(xué)上

65、的應(yīng)用電磁輻射照道人局部組織，吸收這種輻能可使該組織溫度上升，通過(guò)人體的的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，會(huì)促進(jìn)血液循環(huán)，促進(jìn)新陳代謝，以達(dá)到治療目的。這就是常用的微波理療、短波理療。（4）在軍事上的應(yīng)用作為國(guó)防千里眼的雷達(dá)就是在第二次世界大戰(zhàn)中首先成功應(yīng)用的。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的電子戰(zhàn)是典型的情報(bào)戰(zhàn)、科技戰(zhàn)。情報(bào)和科技主要是通過(guò)電磁波來(lái)實(shí)現(xiàn)的。目前世界各國(guó)的主要武器在構(gòu)造上均少不了相應(yīng)得電子裝置，這些武器的運(yùn)用、管制、通信、情報(bào)等等無(wú)一不是依靠電磁輻射能

66、來(lái)進(jìn)行的。,4.2.2 電磁輻射危害,電磁輻射和電磁污染是兩個(gè)概念，電磁輻射雖無(wú)處不在，無(wú)時(shí)不在，但電磁污染只有在電磁輻射超過(guò)一定強(qiáng)度（即安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值）后，才對(duì)人體產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)，導(dǎo)致頭疼、失眠、記憶衰退、血壓升高或下降、心臟出現(xiàn)界限性異常等癥狀。電磁輻射污染又稱(chēng)電子霧污染，高壓線、變電站、電臺(tái)、電視臺(tái)、雷達(dá)站、電磁波發(fā)射塔和電子儀器、醫(yī)療設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備和微波爐、收音機(jī)、電視機(jī)以及手機(jī)等家用電器工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生各種不同頻率的電磁

67、波，這些電磁波充斥空間，無(wú)色、無(wú)味、無(wú)形，可以穿透包括人體在內(nèi)的任何物質(zhì)，對(duì)人體造成污染。長(zhǎng)期暴露在超過(guò)國(guó)家規(guī)定的安全的輻射劑量下的人體，體內(nèi)細(xì)胞會(huì)被大面積殺傷或殺死，導(dǎo)致病變。,,4.2.2.1 電磁輻射源1．廣播電視的電磁輻射污染一個(gè)城市的環(huán)境電磁污染主要是來(lái)源于電視、廣播發(fā)射塔。大發(fā)射功率，將形成較強(qiáng)的電磁輻射污染。2．通信、雷達(dá)及導(dǎo)航發(fā)射設(shè)備的電磁輻射污染 鑒于移動(dòng)通信的應(yīng)用廣泛，特別在城市迅速發(fā)展，并且很多基站是

68、建在高樓林立的高層居民樓的頂層或樓頂。移動(dòng)通信是利用射頻發(fā)射設(shè)備和控制器通過(guò)收發(fā)信臺(tái)與網(wǎng)內(nèi)移動(dòng)用戶進(jìn)行無(wú)線通信而完成聯(lián)系的，無(wú)線通信是由基站接收及發(fā)射一定頻率范圍內(nèi)的電磁波來(lái)實(shí)現(xiàn)的，基站的接收天線接收來(lái)自環(huán)境的電磁波信號(hào)，發(fā)射天線向環(huán)境中發(fā)射射頻電磁波信號(hào)?；緦?duì)周?chē)h(huán)境的污染主要是發(fā)射天線造成的。移動(dòng)通信中的電磁輻射污染就由此而產(chǎn)生。,,3．科教、工業(yè)、醫(yī)療用高頻設(shè)備的電磁輻射污染如：塑料熱合機(jī)、高頻淬火機(jī)、高頻冶煉機(jī)、高頻焊管機(jī)（

69、在一些需要使用不同直徑的鋼管部門(mén)是很常用的，如制傘、自行車(chē)等制造廠尤為需要，通過(guò)此技術(shù)焊接的管件牢固耐用）、射頻治療機(jī)等。4．交通系統(tǒng)電磁輻射設(shè)備的電磁輻射污染以電為能源的廣泛使用的電力機(jī)車(chē)（或電氣鐵路）、無(wú)軌電車(chē)、輕軌地鐵等。電氣化鐵道和電車(chē)在其行進(jìn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生火花發(fā)電，嚴(yán)重時(shí)還可以引起弧光放電。于是對(duì)周?chē)纬呻姶泡椛湮廴?，這種污染對(duì)廣播電視和通信的干擾明顯乃至很?chē)?yán)重。5．電力系統(tǒng)的電磁場(chǎng)污染各種高壓輸電設(shè)施大量進(jìn)入市區(qū)，而且