2024年3月20日发(作者：)
雷电的分类和危害
1、直击雷破坏
当雷电直接击在建筑物上，强大的雷电流使建（构）筑物水份受热汽化膨胀， 从而产
生很大的机械力，导致建筑物燃烧或爆炸。另外，当雷电击中接闪器，电流沿引下线向大
地泻放时，这时对地电位升高，有可能向临近的物体跳击，称为雷电“反击”，从而造成
火灾或人身伤亡。
2、感应雷破坏
感应雷破坏也称为二次破坏。它分为静电感应雷和电磁感应雷两种。由于雷电流变化
梯度很大，会产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，这种电流可能向
周围物体放电，如附近有可燃物就会引发火灾和爆炸，而感应到正在联机的导线上就会对
设备产生强烈的破坏性。
2.1静电感应雷
带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在金属导线上感应出被电场束缚的正电荷。
当雷云对地放电或云间放电时，云层中的负电荷在一瞬间消失了（严格说是大大减弱了），
那么在线路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，
这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击。
易燃易爆场所、计算机及其场地的防静电问题，应特别重视。
2.2电磁感应雷
雷击发生在供电线路附近，或击在避雷针上会产生强大的交变电磁场，此交变电磁场
的能量将感应于线路并最终作用到设备上。由于避雷针的存在，建筑物上落雷机会反倒增
加，内部设备遭感应雷危害的机会和程度一般来说是增加了，对用电设备造成极大危害。
因此，避雷针引下线通体要有良好的导电性，接地体一定要处于低阻抗状态。
2.3雷电波引入的破坏
当雷电接近架空管线时，高压冲击波会沿架空管线侵入室内，造成高电流引入，这样
可能引起设备损坏或人身伤亡事故。如果附近有可燃物，容易酿成火灾。
雷电的形成
雷电：由于云层相互摩擦、碰撞而使不同的云层带不同的电，当电压达到可以穿过空
气的程度以后，临近的两片云层会发生放电现象，产生电花和巨大的响声。
肉眼看到的一次闪电，其过程是很复杂的。当雷雨云移到某处时，云的中下部是强大
负电荷中心，云底相对的下垫面变成正电荷中心，在云底与地面间形成强大电场。在 电荷
越积越多，电场越来越强的情况下，云底首先出现大气被强烈电离的一段气柱，称“梯级
先导”。这种电离气柱逐级向地面延伸，每级梯级先导是直径约5米、长50米、电流约
100安培的暗淡光柱，它以平均约150000米/秒的高速度一级一级地伸向地面，在离地面
5─50米左右时，地面便突然向上回击，回击的通道是从地面到云底，沿着上述梯级先导
开辟出的电离通道。回击以5万公里/秒的更高速度从地面驰向云底，发出光亮无比的光柱，
历时40微秒，通过电流超过1万安培，这即第一次闪击。相隔几秒之后，从云中一根暗
淡光柱，携带巨大电流，沿第一次闪击的路径飞驰向地面，称直窜先导，当它离地面5─50
米左右时，地面再向上回击，再形成光亮无比光柱，这即第二次闪击。 接着又类似第二次
那样产生第三、四次闪击。通常由3─4次闪击构成一次闪电过程。一次闪电过程历时约
0.25秒，在此短时间内，窄狭的闪电通道上要释放巨大的电能，因而形成强烈的爆炸，产
生冲击波，然后形成声波向四周传开，这就是雷声或说“打雷”。
为什么平原种尖端的物体特别易招“雷劈”呢？
在上述所说的强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)
附近，“等电位面”密集，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称
为电晕放电。而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现
象。当雷雨云过境时，云的中下部是强大负电荷中心，云下的下垫面是正电荷中心，于是
在云与地面间形成强电场。在地面凸出物如建筑物尖顶、树木、山顶草、林木、岩石等尖
端附近，等电位面就会很密集，这里电场强度极大，空气发生电离，因而形成从地表向大
气的尖端放电。
雷电的防护技术
①建筑物的防护。采用直击雷防护装置。它由接闪部分、引下线和接地装置组成，有
避雷针、避雷带、避雷网和避雷线等类型。
②电力系统的防护。发电厂和变电所广泛使用独立避雷针。变电架构上的避雷针和烟
囱、水塔上的避雷针可防护直击雷。大中型变电所需安装8～10支高30米左右的避雷针
群。有些变电所是用避雷线来保护。为防护由输电线传入的雷电侵入波，可采用阀型避雷
器或氧化锌避雷器。继电保护和控制回路多用电缆的金属屏蔽层，并在两端接地，或将绝
缘电线、塑料电缆穿入铁管，将两端接地，以防护感应雷和侵入波，对发电机的雷电侵入
波防护，采用旋转电机专用避雷器，并配以金属屏蔽电缆和电缆首端的避雷器及其前方的
避雷针或避雷线保护段组成的进线保护段。输电线路用避雷线保护。
③通信系统的防护。通信明线一般不设直击雷保护。对地下通信电缆，依电缆的重要
程度和土壤电阻率的大小，在电缆上方采取不同的屏蔽线方式。微波通信站、卫星地面站、
雷达站、广播台、电视台等的防雷措施基本相同，其措施有：天线防雷，宜设直击雷保护，
避雷针可固定在天线架上；机房防雷，波导管或同轴电缆的金属外皮，至少应在上、下两
端与塔身金属结构连接，并在引进机房处与接地网连接。机房若未在天线避雷针的保护范
围之内，应另设直击雷防护；台站供电设备防雷。变压器的高压、低压侧均应装设阀型避
雷器。
④托卡马克装置、串列加速器等大型物理装置的防护。托卡马克装置一般装在机房内。
机房如为钢筋混凝土结构，则只需将其各部件的钢筋连接起来，并在机房四周作闭合环形
接地即可。砖结构机房需在房顶设避雷网并接地。供电电源如果与架空线路连接，应装设
避雷器。控制回路应采用有屏蔽层的导线，将金属屏蔽层在两端接地。串列加速器在防雷
方面可采取上述相似的措施。
⑤大型电子计算机的防护。现代电子计算机对雷电极为敏感。对于特别重要的计算机，
应采取措施防护远方的感应雷。大型计算机的防雷需采用分流（D）、屏蔽（S）、搭接（B）、
接地（G）、保护（P）系统（D.S.B.G.P.系统）。
⑥火箭发射系统和地下核爆炸试验系统的防护。这些高技术装置对雷电极为敏感，对
防雷可靠性的要求甚高。火箭发射系统需通过约为1∶10的雷电模拟试验，才能选定优化
的防雷方案。一般采用发射塔架上装设独立避雷针的方案。同时塔架要有良好的接地分流
作用，并对测控电缆采取屏蔽措施。火箭内的电力、电子元件和爆破螺栓、电子计算机等
需要具有一定的抗干扰能力，它应与防雷系统的防护能力相适应。根据系统的特点，发射
中心的各子系统分别采用浮地、单点接地和多点接地方式。为防止雷电感应在间隙处产生
火花放电，塔顶旋转平台及火箭外围自行塔的所有门窗都应各设两个电气搭接（在两金属
表面间建立低阻抗通路），以有利于释放旋转平台可能产生的静电积聚。
⑦地下核爆炸试验系统的防护。地下核爆炸试验系统的塔架应设良好的接地（如在塔
基周围敷设长达40米的垂直电极群，直到地下水面以下4～5米深）；通往地下核爆炸装
置的各种导线应采用屏蔽层，且应实行可靠的搭接和接地等。
防雷的常见装置
防雷装置是利用其高出被保护物的突出地位，把雷引向自身，然后通过引下线和接地
装置，把雷电流泄入大地。
常见的防雷装置有：避雷针、避雷网、避雷带、避雷
线、避雷引下线、防雷地网、避雷器等。
根据保护的对象不同，接闪器可选用避
雷针、避雷线、避雷网或避雷带。避雷针主要用于建筑物和构筑物的保护；避雷线主要作
为电力线路的保护；避雷网和避雷带主要用于建筑物的保护；避雷器是防止雷电侵入波的
一种保护装置。<
防雷的方法
这些设备需特殊注意
电脑防雷 由于用户平时的使用习惯以及选用线材的不同，与其它电器相比，电脑最易遭到
雷击的设备主要有四处，在做防雷工作时，重点保护这些设备就能够确保电脑的正常工作。
首先是联网设备，ADSL调制解调器或路由器等网络通信设备最容易受到雷击，由于很多
用户养成了长期不关设备电源，长期无人值守下载的习惯，网络设备遭受雷击的可能性相
当大，且极有可能引起火灾，所以大家在雷雨季节一定要特别注意对路由器、ADSL调制
解调器的保护。
其次就是主板芯片，主板芯片是继网络设备之后，第二个容易受到雷击的设备，不过现在
很多主板都已集成防雷击芯片，危险程度相对较低。但即便这样，也不能说主板就是安全
的，雷电仍有可能沿着信号线入侵。
第三是电源，目前市场上的个人电脑所用电源基本都没有防雷功能，即便有个别号称防雷
功能的电源，也不过是采用了类似防浪涌插排的设计原理，基本对防雷击没有效果。
第四就是CPU，在四个易受攻击的设备中，CPU所面临的危险相对最小，不过主板被雷电
击穿时瞬间的超高电压导致CPU损毁的案例并不少见。
这些措施帮您防雷
有些人喜欢将机箱接地线接到水管上，认为这样接地能够安全，其实，机箱接地主要是为
防止雷击瞬间对电脑使用者人身造成伤害。以前流行的从机箱上拉根铁丝接“水管”之类
的方法是完全错误的，大家千万不能采用这种接地方式。不建议随意动手为机箱接地，因
为大家都不是专业电工，接地时如果不小心极有可能“得不偿失”。如果需要完善防雷击
的措施，还是应该请教专业电工。
在选用插排的时候，建议大家选择具备仿浪涌、防雷击功能的插排。因为插排算是电脑防
雷的第一道屏蔽，防雷击插排与普通插排相比可以做到瞬时过压保护以及限制电压增加，
价格也贵不了多少。
再有，质量好的网线、合理地布线也是电脑防雷的重要关键，建议大家在购买时尽量选择
采用全铜内芯的网线。测试方法很简单，剪开一小段网线，如果不是全铜内芯，那么芯线
中间就会出现一定的白色物体。而且，如果不是全铜芯的网线，如果用火烧的话会变黑。
良好的使用习惯很重要
良好的使用习惯和防雷设施一样重要，在日常使用中，首先，在雷雨天气里，不管防护措
施如何到位，也尽量不要使用电脑，并将网线、电源线等插头全部拔掉；其次，电脑最好
放置在远离建筑物外墙或承重墙的位置，因为在遭遇雷击的时候，电流会在这些物体的周
围产生电磁场，影响电脑工作；再次，最好不要采用过长的网线和电源线，因为连接线越
长，加载在设备端的电压也就越高，不利于设备的保护；最后，经常对电源线、网线、地
线进行定期检查，尽早发现存在的安全隐患。
室内如何避雷
A、打雷时，首先要做的就是关好门窗，防止雷电直击室内或者防止球形雷飘进室内。
B、在室内也要离开进户的金属水管和与屋顶相连的下水管等。
C、雷雨天气时，尽量不要拨打、接听电话，或使用电话上网，应拔掉电源和电话线及电
视馈线等可能将雷电引入的金属导线。稳妥科学的办法是在电源线上安装电源避雷器、在
电话线上安装电话避雷器、在天馈线上安装天馈避雷器并做好接地。
D、保持屋内的干燥，房子漏雨时，应该及时修理好。
E、进户电源线的绝缘子铁脚应做接地处理，三相插座应连好接地线。
F、晾晒衣服被褥等用的铁丝不要拉到窗户、门口，以防铁丝引雷致人死亡事件发生。
G、不要在孤立的凉亭、草棚和房屋中避雨久留，注意避开电线、不要站立灯泡下，最好
是断电或不使用电器。
室外如何防雷？
雷击主要发生在傍晚时分至次日凌晨，山的南坡多于山的北坡；傍湖一面的山坡落雷多于
背湖的另一面的山坡；在一定区域范围内高耸突出的房屋、烟囱、草垛等易遭受雷击；旷
野中并不很高的房屋，如田野中供休息的草棚、瓜棚、凉亭等易遭受雷击；屋脊、平顶屋
屋角、女儿墙、突出物等易遭受雷击；旷野中持有金属物品的人容易遭受雷击；大树、枯
老的树木、输电线、高架天线容易遭受雷击……
A、遇到突然的雷雨，可以蹲下，降低自己的高度，同时将双脚并拢，减少跨步电压带来
的危害。因为雷击落地时，会沿着地表逐渐向四周逐渐释放能量。此时，行走之中的人的
前脚和后脚之间就可能因电位差不同，而在两步间产生一定的电压。
B、不要在大树底下避雨。因为雨后，大树潮湿的枝干相当于一个引雷装置，如果用手扶大
树，就仿佛用手去扶避雷针一样。在打雷时最好离大树5米远。
C、不要在水体边(江、河、湖、海、塘、渠等)、洼地停留，要迅速到附近干燥的住房中去
避雨，山区找不到房子，可以到山岩下或者山洞中避雨。
D、不要拿着金属物品在雷雨中停留，因为金属物品属于导电物质，在雷雨天气中有时能
够起到引雷的作用。随身所带的金属物品，应该暂时放在5米以外的地方，等雷电活动停
止后再拾回。
E、不要触摸或者靠近防雷接地线，自来水管、用电器的接地线、大树树干等可能因雷击而
带电的物体，以防接触电压或者接触雷击和旁侧闪击。
F、雷暴天气时，在户外最好不要接听和拨打手机，因为手机的电磁波也会引雷。G、雷暴
天气出门，最好穿胶鞋，这样可以起到绝缘的作用。
H、切勿站立于山顶、楼顶上或其他接近导电性高的物体。
I、切勿游泳或从事其他水上运动，不宜进行室外球类运动，离开水面以及其他空旷场地，
寻找地方躲避。
J、在旷野无法躲入有防雷设施的建筑物内时，应远离树木和桅杆。
K、在空旷场地不宜打伞，不宜把羽毛球拍、高尔夫球棍等扛在肩上。
L、不宜开摩托车、骑自行车。
M、油罐车防雷，可以在油车后面拖一条铁链。
N、人乘坐在车内一般不会遭遇雷电袭击，因为汽车是一个封闭的金属体，具有很好的防
雷电功能。专家提醒，乘车遭遇打雷时千万不要将头手伸出车外。
O、有人认为在室内就安全了，其实随着现代微电子产品的增多，人们对电讯、电子产品
的依赖程度的不断加大，由电缆等带来的感应雷也在很大的程度上威胁着居民的安全
建筑物综合防雷措施
由于雷电波的侵袭是无孔不入的，因此系统的综合防雷体系，是一项综合性的系统工程，
应包括对直击雷和对雷电电磁脉冲的防护;采取的技术措施也是多方面的，除了外部防护
外，还应有内部防护。按照国际上雷电防护标准的规定，可将综合的主要技术措施用以下
框图表示：
我们可以这样理解综合防雷体系的作用：“防雷”如同“防洪”。象在防洪过程中，为了
防御或减轻洪水的危害，我们要采取引流和泄洪的措施一样，在防雷工程中采取一系列技
术措施的目的是，为雷电流提供一条低阻抗泄入大地的通道，同时还要防止雷击电磁脉冲
通过“场”和“路”的侵入。
1、外部防雷—拦截措施
综合性系统防雷工程的第一道防线，就是拦截直击雷。最经济、最有效的方法，仍然是采
用安装包括接闪器、引下线和接地体在内的防直击雷防护装置的方法。作为拦截雷电的接
闪器—避雷针，其保护的范围是有一定限制的。在防雷工程设计时，对建筑物的直击雷防
护，要通过滚球法计算来确定设置避雷针的高度，或采用多根避雷针来覆盖被保护的建筑
物。
当接闪器接闪后，为了分流，可能需要多根引下线将雷电流引下，这就好比使用多条河道
或拓宽了河道以泄洪水。大地是泄放雷电流的最好场所，如同海纳百川一样。如果接地装
置的接地电阻很低，则雷电流的泄放速度更会加快。如果接地电阻值较高，根据欧姆定理
U=R•I，当电流值一定时，引下线上的电位会因接地电阻值较高而增大，此时可能对引下
线周边的物体发生闪络。好比象洪水因泄流不畅，而漫出大堤的效果一样。
2、屏蔽措施
屏蔽是防止任何形式电磁干扰的基本手段之一，屏蔽的目的，一是限制某一区域内部的电
磁能量向外传播，二是防止或降低外界电磁辐射能量向被保护的空间传播。空中的雷击电
磁场是无孔不入，特别是对砖木结构的建筑物以及钢筋结构建筑物的非金属门窗这样的
“洞”，强的雷击电磁场会轻易地钻进来破坏设备。对于电子设备的屏蔽，主要依赖其外
壳。对于屏蔽要求很高的设备，应设置专用的屏蔽室。因此，当被保护的电子设备比较重
要，同时耐磁场强度较弱时，就要采用金属网或金属板组成的屏蔽室，将设备屏蔽起来的
措施予以保护。这也就如同防洪中，加固堤防的措施一样。
另外，电缆的敷设形式不同，其屏蔽效果也大不相同，架空电缆比埋地电缆更易受雷电袭
击。电缆的屏蔽性能与电缆外导体或屏蔽体是否接地以及它的敷设形式有关。对于入户电
缆的屏蔽要采取入地敷设、穿管走线、可靠接地等措施，才能达到良好、有效的屏蔽效果。
3、等电位连接
等电位连接也称作均压。我们知道，站在地上的人触摸电线就会被电击，而在高压线上作
业的工人不会被高压电电击，原因是他与高压线的高电压是等电位的，由于没有电位差，
所以没有电流流过，就不会被电击。同样道理，为了保证设备和操作人员的安全，各类电
器设备和信息技术设备均应采取等电位连接的措施。就是把各类设备包括所有的导体，都
要做到良好的导电性连接，并且还要与接地系统连通。其中非带电导体可直接用导线连接，
带电导体通过电涌保护器（SPD）连接。其目的是使所有的设备和导体与接地系统做到电
位均衡连接，也就是所有导电部件之间不能存在显著的电位差，导电部件与接地系统之间
也就不会产生电位差，从而形成电位相等的电磁环境，这样就组成了一个安全的电位补偿
系统。
具体地讲，就是对进入建筑物的所有金属导体、管道、电缆的外屏蔽层，都做等电位连接
与接地。而对于配置有电子信息系统设备的机房内，应设等电位连接端子板，端子板也应
可靠接地。机房内的电气设备和电子设备的金属外壳、机柜、机架、屏蔽线外层以及在电
源通道、天馈通道和信号通道上加装的各种SPD，都要以最短的距离就近与等电位连接端
子板连接。所以，在综合布线过程中，也应使所有的设备和导体与共用接地系统之间，保
持可靠的等电位连接，从而达到保护设备和人身安全的目的。
4、防闪络措施
所谓闪络现象就是，电流传导过程中在导体之间跨越绝缘体产生电弧，从而改变了电流传
递通道。产生电弧的主要原因是电弧两端的导体之间电位差很大，距离又很近，从而击穿
了绝缘体，如空气或土壤等介质。因此，为防止闪络的发生，可以采取隔离或保持安全距
离的方法。如外露外引下线使用耐100kV的绝缘层隔离以防止对人体和其他导体的闪络；
在引下线入地处铺设厚度为5cm以上的沥青层使其3m范围内的土壤地表层电阻率大于
5kΩ.m防止跨步电压等。这也是如同在防洪中加固大堤，防止洪水溢出。当然防止闪络还
有其他的措施，如：采取等电位连接，使闪络的两端等电位；用网状接地装置对地面作均
衡电位处理以防止跨步电压等。
5、电涌保护器
电涌保护器（SPD）是一种箝制过电压和分走电涌电流的器件。当SPD被并联到被保护的
低压电气线路或电子线路时，如果线路上流过的是正常的工作电压，则其呈高阻抗状态；
只有在线路上出现过电压和过电流时，它们才呈低阻抗状态，此时电涌电流通过SPD泄入
大地，从而保护了后端的电气或电子设备。实际上，我们可以把SPD的作用，看作是防洪
工程中的分洪泄流来比喻。
当然，SPD的选择是比较复杂的技术，需要考虑的主要因素有：SPD的最大持续运行电压、
SPD能承受预期通过它们的雷电流值、SPD的电压保护水平、被保护设备的耐压水平、雷
击类型以及需防护的电气系统和电子系统所在地的年平均雷暴天数等等。有些建筑物内电
子信息系统防雷标准不从客观实际出发，一味强调什么“层层设防、多重保护”不仅大量
地浪费了资源，而且会适得其反地破坏了SPD的保护作用。
对于具备各类电子系统的现代建筑物大楼防雷工程，是一项多种技术措施综合运用的系统
工程。只有按防雷技术规范的要求，结合工程实际，使外部防雷和内部防雷密切结合，整
体地采用各种防雷措施，才能充分发挥综合防雷的有效作用。任何单方面的措施，其防雷
效果都将大打折扣。因此，对于现代建筑物大楼的防雷工程，必须全面综合考虑，相互配
合，才能更有效地防止雷击对现代电子系统的侵害。
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