在現代社會生活中,各種各樣的自然災害時常威脅著人類的生命與財產安全,雷電災害就是其中的一種。雷電是發生在大氣層中的聲、光、電并發的一種物理現象,通常是指帶電的云層對大地之間的放電(亦稱雷擊)現象。凡是空氣中導電微粒較多、地面高聳、地面和地下的電阻率較小的地帶都易落雷而受到雷擊。因此,各級人防部門在防空警報器的安裝使用時,必須充分考慮到雷電的存在,切實做好雷電防范工作。
雷電的成因與雷擊形式
因地球磁場的變化,大氣中總是含有大量以氣態形式存在的正負帶電粒子。氣流的運動,使大氣具有導電性,這些帶電粒子的生成運動與不同的帶電粒子的分離、聚合,使大氣產生電場,導致雷電發生。帶有電荷的雷云與地面的突起物或帶異電荷的云層接近時,它們之間就會發生劇烈的放電。放電過程中,閃電通道內的電弧產生高溫,可使周圍空氣極速膨脹,熱消失后又迅速冷卻,使空氣極速收縮,從而引起劇烈的有聲振動。在放電地點出現的強烈閃光和爆炸聲,就是人們看到和聽到的電閃雷鳴。
雷電的放電電流約為2萬安以上,放電電壓約為l~l0億伏,放電時間約為千分之一秒,局部范圍會產生6000~l0000度以上高溫,平均一次雷擊發出的功率達200億瓦以上,它的能量相當于—座小型核電站的輸出功率。如此巨大的能量所造成的破壞程度人們可想而知。
雷擊有多種形式,但直接危害人防指揮控制中心和人防警報器安全的,主要有以下4種形式:
直擊雷。帶電云層對大地某一點發生迅猛放電,它會直接導致放電路徑的物體(如警報器、收發天線、建筑物本身、配電設施以及相關人員)嚴重受損,并引發火災。
雷電波侵入。雷電不會直接放電在警報器或控制設備本身,而是對布放在建筑物外部的線纜上放電。線纜上的雷電波或過電壓,幾乎以光速沿著線纜路徑擴散,侵入室內的電子設備,往往在人們聽到雷聲之前,室內電子設備就已損壞。因為以大型集成元件組成的電子設備,如人防警報器控制系統、計算機網絡系統等普遍存在著暫態過壓和過流耐受能力弱的缺點。
感應過壓。雷電發生在人防警報設施附近,即使不直接對地放電,僅在云層之間發生放電現象,也會產生巨大磁暴,在雷電區域形成強大的瞬變磁場,我們稱為電磁脈沖或電磁輻射。雷電電磁脈沖(LEMP)的危害輕則造成網絡設備受到干擾、數據丟失、產生誤動或使系統暫時癱瘓,嚴重時擊穿電子元件和燒毀線路板。