《雷电灾害与防御》课件

雷电灾害与防御雷电天气的频发给人类生活和生产活动造成了巨大的损失。了解雷电灾害的成因、特点以及有效的防御措施,对于减少雷电伤害、保护人民生命财产安全至关重要。什么是雷电灾害?自然灾害雷电灾害是一种由自然界放电引起的自然灾害,主要包括雷击、感应电压和返回击等。高电压放电雷电是大气中积聚的大量静电能瞬间以高达数百万伏的电压放出的一种自然放电现象。危险性高雷电灾害具有发生概率高、破坏性强、后果严重等特点,给人们的生命财产安全带来严重威胁。雷电灾害的成因分析1电荷分离对流云中水滴和冰晶会发生电荷分离,正电荷主要集中在云的上部,负电荷集中在云的下部。2电位差积累正负电荷积聚过程中电位差不断增大,直至达到放电条件。3放电触发当电位差达到一定阈值时,就会触发放电过程,形成雷电灾害。雷电灾害的根本原因在于对流过程中云内部出现的电荷分离效应。云中正负电荷的分离和积聚最终导致了雷电的产生。这是雷电灾害形成的基本机理。雷电灾害的特点迅速发生雷电灾害通常在短时间内快速发生,形成过程包括积云、放电等一系列环节,往往突发性强、持续时间短。破坏性强雷电的高温高压可造成人员伤亡、建筑物损毁等严重后果,对生命财产安全构成巨大威胁。不确定性高雷电发生的时间、地点和强度具有高度不确定性,很难提前预警和采取有效防范措施,给应急响应带来挑战。雷电灾害的危害人员伤亡雷电灾害可导致人员被直接击中或感应性触电,造成严重伤害甚至死亡。尤其是在户外活动时,极易遭到雷击。财产损失雷电灾害会毁坏建筑物、电力线路和通讯系统,给经济造成沉重损失。同时还可能引发火灾,加剧灾情。其他影响雷电灾害还会中断交通运输、影响医疗救护和教育教学等公共服务,严重扰乱社会秩序和正常生活。人员伤亡电击伤被抛飞伤火灾伤其他伤害雷电灾害直接造成的人员伤亡主要有电击伤、被抛飞伤和火灾伤等。为了降低人员伤害,必须采取有效的防雷措施,同时制定完善的应急预案。财产损失50M损失金额据统计,中国每年因雷电灾害造成的直接经济损失高达50亿元人民币。3K受损房屋每年都有数千栋房屋遭受雷电灾害,房屋墙体、屋顶、管线等受到不同程度损坏。200受损电子设备雷电影响导致大量电子设备如计算机、电视、空调等损坏,维修费用高达数百万元。其他影响生态环境破坏雷电灾害可能导致树木被砍倒、植被被烧毁,对当地生态环境造成严重破坏。交通中断强烈雷电天气可能导致道路交通瘫痪,阻碍救援和灾后重建工作。通讯设备故障雷电可能损坏通讯设施,阻碍灾害信息的传播和协调指挥。雷电灾害的分类直击雷直接击中地面或建筑物的雷电灾害。这种灾害造成最严重的伤害和损失。感应雷雷电在空中产生的强大电磁脉冲会感应在周围的导体上,引发二次放电和过电压。返回击雷电在撞击地面或建筑物后,又反弹回来的放电现象,也会造成一定破坏。直击雷1什么是直击雷?直击雷是雷电灾害最常见的形式,指雷电直接击中目标物体的情况。这种情况下,雷电电流会直接通过被击中物体进入地面。2直击雷的成因当云层中电荷达到一定量时,会不可避免地向地面放电,形成直击雷。这种放电过程非常快,具有极强的破坏力。3直击雷的危害直击雷会造成严重的人员伤亡和财产损失,甚至引发火灾等次生灾害,是最危险的雷电灾害形式。感应雷感应雷形成原理感应雷是由于雷电产生的强电磁场感应在附近物体上,从而引起电流流过并造成损害的一种雷电灾害。它通常发生在雷电云和建筑物、电力线等之间。感应雷的危害感应雷可能引起电气设备损坏、火灾等事故,并造成人员伤亡。它的破坏性较隐蔽,难以预防,因此是需要重点防范的一种雷电灾害。感应雷的预防措施合理设计建筑物避雷系统加强电力线路及变压器等设备的防雷保护采取接地和等电位连接等措施返回击定义返回击是指雷电流在击中地面或其他物体后,沿着原来的路径返回到放电通道的现象。这种放电现象可能会对人员、设备造成二次伤害。原理返回击发生是因为地面或物体上的电荷无法瞬间消散,会沿着放电通道向上流动,形成逆向的电流冲击波。危害返回击可能导致人员触电,设备损坏,触及建筑物内部造成二次灾害,是雷电灾害中最棘手的一类。预防措施通过合理的接地系统设计、避雷网梯网、电涌保护器等措施来有效应对返回击的危害。雷电灾害的预防措施1日常预防加强对雷电灾害的监测预警,定期检查电力设施接地系统,及时排除隐患。2临时应急当雷雨天气来临时,及时采取暂时性防护措施,如疏散人员、切断电源等。3长期防护在建筑物中设置可靠的避雷系统,包括避雷针、避雷网和接地装置,确保长期安全。日常预防安装避雷系统对建筑物和电力设备进行有效的避雷接地,以降低雷电灾害的风险。密切关注天气预报持续关注当地气象信息,提前做好雷电灾害预防和应急准备。制定应急预案制定详细的雷电灾害应急预案,明确各部门职责和应急响应流程。临时应急紧急避雷如果预警发布,需立即寻找安全避雷区域,远离高大金属物体和树木。电子设备保护切断电源,拔下电源线和信号线,避免设备受到雷电冲击破坏。紧急救援若有伤员,要立即采取紧急救援措施,并及时拨打120救护。长期防护基础设施建设建立完善的避雷系统,包括避雷针、接地网络、避雷带等,确保重点建筑物和基础设施的安全。定期检查维护定期检查避雷系统的运行状态,及时发现问题并进行修缮,确保系统长期有效运转。雷电监测预警建立覆盖全区域的雷电监测预警系统,实时掌握雷电动态,提前预警并采取应对措施。建筑物防雷设计原则1等电位连接金属构件、电气设备等通过电缆相互连接,形成等电位网络,减少电位差。2脱离地面避雷导体与建筑物之间保持一定距离,避免直接接地。3防过电压在避雷系统中设置防雷器,限制过电压对电气设备的危害。建筑物防雷设计的核心原则包括等电位连接、脱离地面和防过电压。通过这些设计原则,可以有效地保护建筑物免受雷电灾害的威胁,减少对人员和财产的损害。等电位连接等电位连接的原理通过在建筑物内布置导电性良好的等电位导体,将所有的金属导电部件连接在一起,形成一个等电位网络,以确保在雷电发生时各处导电体均达到相同的电位,避免电位差而产生的危险放电。等电位连接的作用等电位连接能有效地保护建筑物内的人员和设备免受雷电直击或感应电压的伤害,是建筑物防雷设计的重要组成部分。等电位连接的实施等电位连接需要在建筑物设计、施工阶段统筹规划,并采取可靠的连接方式,确保整个网络的导电性和电位均衡。脱离地面1减小接触面建筑物的接地端必须尽可能远离地面,减小与大地的接触面积,降低雷电流的流经概率。2增大绝缘距离接地端应尽可能远离建筑物本体,增大绝缘距离,提高接地系统的防雷性能。3采用支撑绝缘在条件允许的情况下,可采用绝缘支撑的方式将接地端悬挂空中,进一步降低与大地的接触。防过电压避雷针的作用避雷针可以捕获雷电流,通过导线将其导入接地系统,从而保护建筑物免受雷电直击。等电位连接在建筑物内部,需要将所有金属导体连接到同一个等电位,以确保电压差最小化。防过电压装置在电路中安装防雷浪涌保护器可以降低由于雷电感应导致的高电压。重点建筑物的防雷措施高层建筑安装接闪器和接地系统,确保建筑物能够及时导流雷电,保护内部设备和人员安全。医院医院电子设备敏感,需要完善的防雷接地系统,同时备用电源确保设备正常运转。学校校园内应设置警示系统,监测雷电信号,并对室外活动区域做好防护措施。工厂工厂生产设备易受雷电影响,必须做好接地、主动防雷等措施,确保生产安全。高层建筑独特挑战高层建筑在防雷设计方面面临独特挑战,需要考虑建筑物的大尺寸和复杂结构。全面防护高层建筑必须配备完整的避雷系统,包括避雷针、接地网络和等电位连接等,确保建筑物整体安全。严格标准高层建筑的防雷设计必须严格遵守国家相关标准和规范,确保达到最高防护等级。定期检查高层建筑的避雷系统需要定期检查维护,确保长期有效运行。医院防雷措施1停电避让医院在雷电天气应当尽量停止非紧急用电,以减少触电风险。2电子设备保护重要电子设备应当配备可靠的避雷和电涌保护措施。3避雷系统完善医院建筑应当安装完善的避雷针、接地网等避雷设施。4应急预案准备医院应当制定详细的雷电灾害应急预案,确保能及时快速响应。学校防雷措施避雷针保护在学校屋顶安装避雷针系统,确保全方位覆盖,降低雷电危害。接地保护建立可靠的接地体系,确保学校各建筑物接地良好,有效分散雷电流。电气设备保护为教学楼、宿舍、实验室等场所的电气设备配备电涌保护器,保护设备不受雷电损坏。工厂防雷措施生产设备保护确保工厂内的生产设备、机器、仪表等遵循防雷设计标准,采用可靠的接地系统和过电压保护装置,避免受到雷击破坏。消防设施防护工厂内的消防系统、喷淋管网等必须做好防雷接地,避免在雷电天气引发火灾。电力供给安全电力线路、变压器等关键电力设施须采取可靠的防雷措施,确保电力供应的稳定性和可靠性。生产场地防护工厂的厂房、仓库等建筑物必须安装完善的避雷系统,并定期检查维护,保障员工和财产安全。避雷针的原理和作用避雷针是一种高耸于建筑物顶部的金属杆,其主要功能是吸引雷电流并将其引入地下,从而防止雷电直接击中建筑物。它利用对流和感应的原理,将雷电流导入地下,避免了对建筑物的破坏。避雷针通过尖端特殊的设计,能够集中及引导雷电流的流向,起到保护建筑物的作用。它还可以配合避雷网和接地系统,形成一个完整的避雷系统,有效预防和减轻雷电灾害。避雷网的设计与构建1确定保护区域首先需要根据建筑物的大小和结构,确定需要防雷的范围和区域。2设计避雷网采用金属网状结构,网孔密度和网线直径需要满足防雷要求。3建造避雷网采用专业施工工艺,将避雷网牢固安装在建筑物的顶部和外墙上。接地体系的重要性维护电气安全接地体系可以确保建筑物电气系统的安全性,防止触电事故的发生。通过接地网的保护作用,电流可以顺利导入地面。防止雷电损坏建筑物的接地系统可以为建筑物提供有效的防雷保护,防止雷电直击或感应电压对建筑物造成损害。确保电磁兼容良好的接地体系可以降低电磁干扰,确保建筑物内各种电气设备能够正常工作,提高整体性能。避雷系统的维护和检查1定期检查每年或每两年对避雷系统进行全面检查2检查项目检查避雷针、接地电极、接地电阻等关键部件3维护保养发现问题及时维修,保持系统性能稳定定期检查和维护是确保避雷系统长期正常运行的关键。检查时要仔细检查避雷针、接地电极等系统组件,发现问题要及时修复。只有持续良好的维护,才能确保避雷系统在需要时能可靠地发挥作用,为建筑物提供有效防护。雷电灾害应急预案的制定1组织体系建立雷电灾害应急预案领导小组2预警系统设置雷电监测预警设备3应急响应确定应急处置流程和措施制定雷电灾害应急预案是确保快速高效应对雷电灾害的关键。需要建立专门的组织领导体系,配合完善的预警监测机制,并制定详细的应急响应流程,确保在雷电灾害发生时能够采取有效措施,最大限度减少人员伤亡和财产损失。组织体系指挥协调建立以政府为主导的灾害应急指挥体系,各部门密切配合,形成专业分工和响应联动。专家支持建立雷电灾害预防和应急专家咨询机制,提供决策支持和技术指导。信息通报建立信息收集、分析、发布和共享机制,确保各方及时获取灾害情况和应急措施。预警系统实时监测通过先进的气象监测设备,实时收集雷电活动数据,及时发现危险迹象。预警信息推送将监测到的雷电预警信息及时推送至相关部门和公众,以便采取应急措施。自动分析处理利用智能算法对雷电监测数据进行分析和判断,自动给出预警提示。多渠道覆盖通过短信、APP、广播等多种渠道发布预警信息,确保信息能快速传达。应急响应快速部署当接收到雷电灾害预警时,应急响应小组迅速部署,做好人员和物资准备,为突发事件做好应对准备。现场处理应急响应小组快速抵达现场,进行伤员救护、设备抢修、灾情调查等工作,最大限度减少人员伤亡和财产损失。组织疏散根据灾害情况,迅速组织受影响人员有序疏散,引导他们远离危险区域,确保人员安全。雷电灾害应急响应处置人员疏散立即疏散受威胁区域内的人员,指引大家迅速进入安全区域。设备保护切断电源,保护电子设备免受雷电破坏,确保通讯和监测设备正常运转。现场处理检查损坏情况,隔离危险区域,及时清理现场,为后续恢复工作做好准备。人员疏散保持冷静发生雷电灾害时,人们要保持冷静,快速有序地疏散到安全地带。指定集合点在建筑物周围设置多处安全集合点,方便人员迅速汇合并统计人数。快速疏散要制定应急预案,并定期演练,确保在危险情况下能快速疏散到安全地带。设备保护切断电源在雷击事故中,立即切断设备的电源供应,以防止受损。避雷接地确保设备有完善的避雷接地系统,以导引雷电流,保护设备免受损害。防涌保护在通讯线路和电力线路上安装浪涌保护器,隔离高压进入设备内部。现场处理1及时疏散人员当雷电突然来袭时,立即组织附近人员疏散到安全区域,远离高耸物体和金属物品。2保护受损设备受雷电损坏的电力线路、通讯设备等要及时隔离和修复,避免事态进一步恶化。3救助伤员对于遭受雷击的伤员,要迅速施救,采取心肺复苏等急救措施,尽快将其送往医院救治。4清理现场雷电袭击后,要仔细检查现场,清理