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雷电袭击人体的几种形式【深圳欧姆雷盾】

时间:2018年12月06日   阅读:328次
1.直接雷击
      当雷云对地放电时,凡在户外工作,在建筑物项上施工,在旷野荒郊行走,在水面上作业或活动,在山上露营和探矿,甚至在建筑平台观景的人们,都有可能被闪电直接击中。因为当闪电的先导放电通道端头下串到地面物体上方大约20~30m时,在人体周围没有其他更高竖立导体的情况下,人体就会成为雷电袭击的目标。这时人头顶上空的电场强度骤增,于是从人头顶便发出向上的回闪放电。当这种放电与雷云下行先导放电通道接通时,强大的雷电流便通过人体并经过两脚人地了,如图5.2所示。这样就是所谓的人体遭受到直接雷击。
      在雷电击中人体时,受害者至少在刚开始的一瞬间,身体上通过全部雷电流,而且最大可能还是雷电流从头部输入,经躯千由脚底进入大地。因而人体遭到直接雷击时,受害程度是最为严重的,其死率通常达到80%左右。不过,即便是在直接雷击的情况下,雷电流也往往只在波头开始部分才全部流经人体。此后,由于雷电流是高频电流,皮肤发生闪络,于是绝大部分雷电流都从皮肤短路人地了,只有很小的一部分雷电流仍还经过体内流入地中。同时,由于雷电放电的时间极短,所以在人体受到直接雷击时,通过人体的电荷量总的说来仍不算很大,因而还有大约20%左右的只“假死”或被击伤,甚至有的只是短暂昏迷,连呼吸与心脏跳动均未停止。
2. 接触雷击
      当雷电击到某一物体,如建筑物、大树、电杆、铁塔或金属管道等上,雷电流经过它们人地时,由于雷电流峰值很大,在这些被雷击中的物体上便产生了高达几万伏,甚至几十万伏的高压。如果人体的某个部位此时正好碰到它们,于是便会发生触电事故,这样造成人体受到雷击,这称之为接触雷击。
接触雷击大多数都是在雷电放电时,人的手或躯干碰到了建筑物避雷装置的引下线,或与其相连的自来水管、电气设备的接地线等情况下发生的。图5.3所示为人在大树下避雨时,人的手不小心碰到了着雷的大树树杈所发生的雷击情况。当雷电流沿着大树的树干入地时,由于树干有电阻和电感,因而从手与树权的接触点到地面的这一段树干上便存在着一一个电位差,这称之为“接触电位差”或“接触电压”,它可以表达为:
Ug=L*di/dt+Ri
      式中: i为雷电流的峰值(kA);
      t为雷电流上升至峰值的时间(μs); 
      L为手与树权接触点到地面这段树干的电感(H); 
R为手与树杈接触点到地面这段树干的电阻(Ω)。
      这种接触雷击往往会使受害者短时麻痹,不过有时也会使人昏迷,甚至致死。但- -般说来,它比直接雷击的伤害程度要轻微得多,但发生的几率却要比直接雷击高得多。
3. 旁侧闪击
      如上所述,当雷电击到某- - 物体上时,该物体便被充电到几万伏,甚至几十万伏的高压上,有时人站在这个被雷击的物体附近,尽管人体的任何部位,如手和脚等都没有碰到该物体,但是人体与大地是等电位的,人的头顶或躯干与等高的被雷击物体之间形成的高电位差超过了其间空气的击穿强度,这时雷电流也会由高电位的被雷击物体,通过这段空气间隙向人体放电,于是人体便会遭受到不测的雷电袭击,如图5.4所示。这称之为旁侧闪击或侧击。
      一般说来,旁侧闪击发生的几率不算太高,而发生时,其伤害程度又比接触雷击的还要轻微一些。不过,应注意产生旁侧闪击的物体不一定非要受到直接雷击,雷电的静电感应或电做感应也可以使物体带上高电位。比如说,一个人站在一间铁皮屋顶的木结构棚子里避雨。当闪电先导发展到附近时,金属屋项便可能因感应而带电。雷云对地放电后,木结构棚项铁皮上的电荷不能迅速泄放掉,对地电位升高,于是在人头顶与屋顶铁皮之间便有可能发生闪络,雷电感应电荷经人体流人大地,人体因此而受到雷击,但在铁皮屋项上却没有留-一丝 被雷击的痕迹。
4. 跨步电压
     当地面落雷或避雷装置的引下线将雷电流疏导人地时,人地点的电位被大大抬高,雷电流将从该点向周围远处扩散。由于土壤有一-定电阻率,雷电流在地面辐射  (1)方向上各点间有电位降。离开落雷点或人地点愈远电流密度愈小,形成的电位降也愈大。沿落雷或人地点周围的地面电位分布呈喇叭形曲线降低,如图5.5所示。如果有人站立或行走在落雷点或入地点附近,则两脚之间就会受到一个电位差,该电位差就是所谓的“跨步电位差”或“跨步电压”,它的大小可以由下面公式来计算: 
      Uk=p/2π*s (r +s)) r*im 
式中: S为人的两脚之间跨步的距离(m);
      r为落雷点或入地点与靠近的人一只脚间的距离(m);
p为土壤电阻率(Q . m);
im为雷电流的幅值(kA)。
      该跨步电压可以使雷电流通过两脚和躯干的下部,从而使人体被其电流击伤。人的两脚之间所跨的距离S愈大,跨步电压Uk也愈大。同样的跨步距离,离开落雷点或入地点的距离r愈小,跨步电压Uk也愈大。当跨步电压Uk大到- -定程度,便足以使人跌倒、致伤,甚至造成死亡。所以在旷野荒郊遇到雷暴时,两脚并在一-起比小步行走安全,而大步急走、飞奔,即使没有被雷电击中也有可能受到跨步电压的伤害。
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