雷電波侵入
雷電波侵入是指直擊雷或感應(yīng)雷從輸電線、通信電纜、無(wú)線電天線等金屬的引入線引入建筑物內(nèi),發(fā)生閃擊而造成的雷擊事故。雷電波侵入可毀壞電氣設(shè)備的絕緣,使高壓竄入低壓,造成嚴(yán)重的觸電事故。屬于雷電波侵入造成的雷電事故很多,在低壓系統(tǒng)這類事故約占總雷害事故的70% 。2010年4月10日丹鳳縣32歲方某在熟睡中遭雷擊,醒來(lái)后身上出現(xiàn)許多“象形字”圖案,事后,方某更是對(duì)自己遭遇雷擊一事毫無(wú)知覺(jué)。
雷電波侵入的方式通常有三種:
其一是直擊雷擊中金屬導(dǎo)線,讓高壓雷電波以波的形式沿著導(dǎo)線兩邊傳播而引入室內(nèi);
第二種是來(lái)自感應(yīng)雷的高電壓脈沖,即由于雷云對(duì)大地放電或雷云之間迅速放電形成的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng),他們?cè)诟鞣N電線中感應(yīng)出幾KV到幾十KV的高電位,以波的形式沿著導(dǎo)線傳播而引入室內(nèi)的;
第三種是由于直擊雷在房子或房子附近入地,因其通過(guò)地網(wǎng)入地時(shí),在地網(wǎng)上會(huì)發(fā)生數(shù)十千伏到數(shù)百千伏的高電位,這高電位通過(guò)電力線的零線、保安接地線和通信系統(tǒng)的地線,也是以波的形式傳入室內(nèi),并沿著導(dǎo)線傳播到別處,殃及更大范圍。
雷電直擊
所謂直擊雷,是指雷電直接擊中了架空電線或埋地電纜,雷電流以1/20~1/2的光速以波的形式向線路兩端移動(dòng),對(duì)電力設(shè)備及用電設(shè)施構(gòu)成危害。雷擊時(shí)電流高達(dá)幾十千安,最高達(dá)200~300KA,一般在20~40KA,其時(shí)間甚短,一般僅為10~100μs。雷擊架空線路導(dǎo)線產(chǎn)生的直擊雷過(guò)電壓:US≈100I US:雷擊點(diǎn)過(guò)電壓最大值;I:雷電流幅值。實(shí)踐證明,在埋有電纜的地方,沿電纜埋設(shè)的線路落雷率要比其他地方落雷率高,在土壤電阻率高的地方尤其明顯,這是由于在土壤中埋下一條電纜就相當(dāng)于土壤中有一條土壤電阻率特別低的帶,即在土壤電阻率高的地方,如果中間存在一塊低土壤電阻率的地區(qū),該地區(qū)受雷擊率特別高,這便是雷電直擊電纜的原因。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,雷電直擊點(diǎn)的地面會(huì)出現(xiàn)大的孔洞,洞深可直達(dá)電纜。
雷電反擊
當(dāng)雷電擊中電纜附近大地時(shí),落雷點(diǎn)的電位顯著升高,而電纜延伸至很遠(yuǎn),其遠(yuǎn)端電位可視為零,所以雷擊點(diǎn)附近的電纜電位也幾乎為零,這樣一來(lái),落雷點(diǎn)與電纜之間便出現(xiàn)極大的電位差。如果這一電位差超過(guò)了雷擊點(diǎn)與電纜間的土壤耐壓強(qiáng)度所無(wú)法承受的程度時(shí),便擊穿土壤,形成了從雷擊點(diǎn)到電纜的電弧通道,大量雷電流涌向電纜。這種雷擊,損害程度與雷電直擊電纜相當(dāng),同樣會(huì)造成電纜嚴(yán)重破壞。
感應(yīng)過(guò)電壓
1、架空線路的雷電感應(yīng)過(guò)電壓
雷云在起電、移動(dòng)和先導(dǎo)放電的過(guò)程中,對(duì)架空線會(huì)產(chǎn)生靜電感應(yīng),使之產(chǎn)生異號(hào)靜電位,一旦雷云對(duì)地放電導(dǎo)線中的束縛電荷成為自由電荷,以沖擊波的形式對(duì)稱地向線路兩端移動(dòng),電荷移動(dòng)所形成的電流(I)乘以導(dǎo)線的波阻(Z),即為雷電感應(yīng)電壓。根據(jù)南非郵電部C·F博伊斯《電信系統(tǒng)的保護(hù)》論文資料可知,即使雷云沒(méi)有放電,僅在雷云起電和移動(dòng)過(guò)程中,也能在絕緣良好的短電話線路上產(chǎn)生10~20KV的感應(yīng)過(guò)電壓。產(chǎn)生相距大約為25~3000m的對(duì)地雷擊,一般將在架空電話線路中感應(yīng)出高于1000V的過(guò)電壓,這必將產(chǎn)生相當(dāng)大的危害;
2、地下電纜的雷電感應(yīng)過(guò)電壓
除了直接向電纜流入雷電流以外;由于云間放電,通過(guò)電磁感應(yīng),也能在電纜上誘發(fā)感應(yīng)電壓和電流。如果放電通道與電纜線路相平行,由于電磁感應(yīng),將使電纜的導(dǎo)體產(chǎn)生一定的縱向電動(dòng)勢(shì),并隨之流過(guò)一定的電流。實(shí)際上電纜上的過(guò)電壓沖擊,絕大多數(shù)是感應(yīng)產(chǎn)生的。但因其能量一般較小、電壓低、電流弱,通常很少對(duì)電纜本身造成危害,只能對(duì)電纜相連接端機(jī)或增音機(jī)構(gòu)成危害。地下電纜的雷電感應(yīng)過(guò)電壓與雷擊點(diǎn)入地雷電流幅值、雷擊土壤電阻率,電纜與雷擊點(diǎn)的距離、電纜掩埋深度、電纜屏蔽及其接地狀況等因素有關(guān)。感應(yīng)過(guò)電壓分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩部分,對(duì)于輸電線路來(lái)講,其過(guò)電壓以靜電感應(yīng)為主。國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)表明,若有5KA雷電流流入接地網(wǎng),在其附近5~10M遠(yuǎn)的無(wú)屏蔽電纜上將感應(yīng)5~7.5KV的過(guò)電壓。但電纜有金屬護(hù)套,并且兩端做良好接地,則感應(yīng)過(guò)電壓幅值將在250~750V之間。
防止雷電波侵入的措施一般有以下幾項(xiàng):
1、低壓線路全線最好采用電纜直埋敷設(shè),并在進(jìn)戶端將電纜外皮與接地裝置相接。當(dāng)采用架空線時(shí),在進(jìn)入建筑物處應(yīng)采用一段長(zhǎng)度不小于2米(ρ為埋電纜處的土壤電阻率,歐·米)的鎧裝電纜直埋引入,在架空線與電纜連接處應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器,電纜外皮與絕緣子鐵腳應(yīng)連在一起接地,沖擊接地電阻不應(yīng)大于10歐。
2、架空金屬管道進(jìn)入建筑物處,應(yīng)與防感應(yīng)雷的接地裝置相連,距離建筑物100米以內(nèi)的一段管道,每隔25米左右接地一次,其沖擊接地電阻不應(yīng)大于20歐;埋地或在地溝內(nèi)敷設(shè)的金屬管道,在進(jìn)入建筑物處也應(yīng)與防感應(yīng)雷的接地裝置相連。所有上述接接地應(yīng)盡量利用建筑物的鋼筋混凝土或金屬基礎(chǔ)作為接地裝置,并和其他接地共用這種接地裝置。
方某家住丹鳳縣鐵峪鋪鎮(zhèn)白果村。據(jù)其妻介紹,2010年4月10日凌晨1時(shí)55分,她突然被一聲響雷驚醒,這時(shí)她喊同床而睡的丈夫方某開(kāi)燈??珊傲藘陕?,丈夫并未理睬,于是自己打開(kāi)燈,并將俯身而睡的丈夫翻過(guò)身來(lái),看見(jiàn)他臉色發(fā)白,口里流著黃色唾液,眼睛充血發(fā)紅。“當(dāng)時(shí),我不知所措!”方某的妻子說(shuō),她立即按丈夫的人中部位,丈夫這才搖了兩下頭。方某父母聞?dòng)嵹s來(lái),發(fā)現(xiàn)方某兩腳亂蹬,扶起來(lái)卻站不穩(wěn)。3時(shí)30分左右,醫(yī)生趕來(lái),問(wèn)方某哪里不舒服,他回答說(shuō):“身上爛了,辣乎乎的疼,腮幫兩邊咬破了,在流血?!?等大家?guī)头侥嘲岩路撓驴磿r(shí),都被驚呆了,他左胳膊和左腰部出現(xiàn)了多處血紅圖案,既像“文身“,又像“象形字”。令在場(chǎng)人費(fèi)解。
對(duì)于發(fā)生的一切,方某2010年4月20日說(shuō),他當(dāng)時(shí)并不清楚發(fā)生了什么。因?yàn)樽约涸谕砩?0時(shí)就已睡著了,什么時(shí)候打雷毫無(wú)知覺(jué)。據(jù)方某介紹,此前他一直在西安、銅川等地打工,2010年4月9日回到家種完玉米之后,感覺(jué)很累,就洗了一個(gè)澡,打算4月11日再繼續(xù)出去打工,沒(méi)想到竟然發(fā)生了這事。他后來(lái)連看了幾個(gè)醫(yī)生。該鎮(zhèn)中心村衛(wèi)生室的醫(yī)生吳疾說(shuō),4月13日,方某來(lái)找他看病,開(kāi)始還不好意思說(shuō)過(guò)程,待人散去之后,方某讓他看了身上的“圖案”,他當(dāng)即推測(cè)說(shuō):“你這是遭雷擊吧?”隨后,方某告訴了他當(dāng)晚聽(tīng)妻子所說(shuō)發(fā)生的一切。對(duì)此,吳疾認(rèn)為,如果說(shuō)不是遭雷擊,解釋不過(guò)去。但他仍然覺(jué)得好奇,第二天,還專門叫來(lái)方某,請(qǐng)來(lái)好友王國(guó)忠將方某身上的“圖案”拍下來(lái),表示要好好研究。方某的妻子說(shuō):“開(kāi)始我也不相信是雷擊的,因?yàn)楫?dāng)時(shí)我和6歲的兒子都睡在同一張席夢(mèng)思床上,卻一點(diǎn)兒沒(méi)事?!庇谑?,一家人懷疑是不是他當(dāng)晚洗澡用澡巾搓的?方某說(shuō),根本不可能,因?yàn)橄丛杈蜎](méi)有用澡巾。對(duì)于方某的身體現(xiàn)狀,記者問(wèn)他有沒(méi)有什么不舒服的地方。他回答體力啥都很好,也不感到乏,只是眼睛仍然模糊,看東西不清楚。至于出去打工的事,也只能拖后。
1、專家稱遭“雷電波侵入”,方某居住的是四間土木結(jié)構(gòu)房屋,位于一條小山溝內(nèi),房屋附近既無(wú)大樹(shù),也沒(méi)有其他較高的建筑物,只有兩根照明線路引入屋內(nèi)。據(jù)悉,方某雖然和妻兒同睡一張席夢(mèng)思床,但方某睡的位置上方約一米高處,有一電源開(kāi)關(guān)。
2、看了方某身上留下的圖案,商洛市防雷減災(zāi)中心主任郭彬分析說(shuō),傷是電擊留下的痕跡,在科學(xué)上叫作“雷電波侵入”,即雷電流從電源線上進(jìn)入室內(nèi)擊穿空氣,瞬間釋放的閃電擊在了方某身上。他身上的圖案,就是閃電當(dāng)時(shí)的形狀。
3、時(shí)下已進(jìn)入雷雨季節(jié),郭彬提醒大家,為了減少雷災(zāi)事故的發(fā)生,建議配電系統(tǒng)一定要安裝電涌保護(hù)器。