欢迎来到济南向利机房设备有限公司官方网站!
在线留言网站地图联系我们

联系我们

济南向利机房设备有限公司

电话:13806412229

QQ:

传真:053169957898

邮箱:84362759@qq.com

地址:济南市清河北路济南二中东临黄台门业市场

技术方案
当前位置:网站首页 >> 企业资讯 >> 技术方案 >> 查看详情
数据中心防雷之雷电成因及雷电常识
时间:2018-01-12 14:31:13 作者:

  通常所谓雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层,或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。这种迅猛的放电过程产生强烈的闪电并伴随巨大的声音。当然,云层之间的放电主要对飞行器有危害,对地面上的建筑物和人、畜没有很大影响。然而,云层对大地的放电,则对建筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大,这是我们研究的主要对象。

  人们通过模拟地球原始大气在密室中进行放电的实验,结果由无机物合成了11种氨基酸。这些物质的出现,是生命起源的基础,因此,一些生命起源学说认为,是雷电孕育了地球上的生命。同理,地球上空有一层电离层,它是由带正电荷的粒子组成,该电离层起着防止太阳和宇宙空间各种有杀害生命作用的射线进入地面,保护地球上的生命,如果没有这电离层,即使地球上本来已经有的生命,也会被来自太空的各种射线杀死,地球不可能出现现在的繁荣和文明。但是电离层的正电荷以平均约1800A的电流强度向大地放电,可想而知,如果得不到补充,电离层的电荷恨快便会放尽。由于雷电不断补充电离层放电失去的电荷,保持电离层总电荷量大体平衡,使这层生命的保护屏障得以保存,使地球上的生命不致被宇宙射线灭绝。因此,可以说,是雷电促使地球成为文明的星球。从这个角度来讲,人类有今天的文明应该感谢雷电。

  由于雷击会给人类带来灾害,因此,人类很早就与雷害进行斗争。其中取得卓越成就的有18世纪中叶著名科学家富兰克林(Franklin)M・B・罗蒙诺索夫(JIOMOHOCOB),L・B・黎赫曼(PHXMAH)。他们通过大量实验建立了雷电学说,认为雷击是云层中大量阴电荷和阳电荷迅速中和而产生的现象;并且创立了避雷理论,发明了避雷针。他们取得的这些科学成就,已为人类作出了重大的贡献。

  雷电的成因

  通常所谓雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层,或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。这种迅猛的放电过程产生强烈的闪电并伴随巨大的声音。当然,云层之间的放电主要对飞行器有危害,对地面上的建筑物和人、畜没有很大影响。然而,云层对大地的放电,则对建筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大,这是我们研究的主要对象。

  通常雷击有三种主要形式:其一是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象,叫做“直击雷”。其二是带电云层由于静电感应作用,使地面某一范围带上异种电荷。当直击雷发生以后,云层带电迅速消失,而地面某些范围由于散流电阻大,以致出现局部高电压,或者由于直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象,叫做“二次雷”或称“感应雷”。其三是“球形雷”,将在后面另详细说明。

  数据中心防雷之雷电常识

  负电荷在上,正电荷在下,它们在重力作用下落下的速度比云滴和冰晶(这二者称为云粒子)要大,因此极化水成物在下落过程中要与云粒子发生碰撞。碰撞的结果是其中一部分云粒子被水成物所捕获,增大了水成物的体积,另一部分未被捕获的被反弹回去。而反弹回去的云粒子带走水成物前端的部分正电荷,使水成物带上负电荷。由于水成物下降的速度快,而云粒子下降的速度慢,因此带正、负两种电荷的微粒逐渐分离(这叫重力分离作用),如果遇到上升气流,云粒子不断上升,分离的作用更加明显。最后形成带正电的云粒子在云的上部,而带负电的水成物在云的下部,或者带负电的水成物以雨或雹的形式下降到地面。当下面所讲的带电云层一经形成,就形成雷云空间电场,空间电场的方向和地面与电离层之间的电场方向是一致的,都是上正下负,因而加强了大气的电场强度,使大气中水成物的极化更厉害,在上升气流存在在情况下更加剧重力分离作用,使雷云发展得更快。

  从上面的分析,好像雷云总是上层带正电荷,下层带负电荷。实际上气流并不单是只有上下移动,而比这种运动更为复杂。因此雷云电荷的分布也比上面讲的要复杂得多。

  根据科学工作者大量直接观测的结果,典型的雷云中的电荷分布大体。

  数据中心防雷之雷电常识

  科学工作者的测试结果表明,大地被雷击时,多数是负电荷从雷云向大地放电,少数是雷云上的正电荷向大地放电;在一块雷云发生的多次雷击中,最后一次雷击往往是雷云上的正电荷向大地放电。从观测证明,发生正电荷向大地放电的雷击显得特别猛烈。

  上面的假说首先是由威尔逊(Wilson)提出的,通常把它叫做威尔逊假说。另外,广州有位唐山樵先生对雷云的形成提出了如下的假说:雷电的出现是与气流、风速密切相关的,而且与地球磁场也有一定的联系。雷雨云内部的不停运动和相互磨擦而使雷雨云产生大量的正、负电荷的小微粒,即所谓的摩擦生电。这样,庞大的雷雨云就相当于一块带有大量正、负电荷的云块,而这些正、负电荷不断地产生,同时也在不断地的复合,当这些云块在水平方向向东或向西迅速移动时(最大风速可达40m/s),它与地球磁场磁力线产生切割,这就好像导体切割磁力线产生电流一样,云中的正、负电荷将产生定向移动,其移动的方向可按右手定则来判断。若云块是由西向东移动,而地磁场磁力线则是由地球南极指向地球的北极,因此大量的正电荷向上移动,负电荷向下移动,这样云的下部将积聚越来越多的负电,而云的上部积聚大量的正电,当电场强度达到足够高(25~30KV/cm)时将引起雷云间的强烈放电,或是雷云中的内部放电,或是雷云对地放电,即所谓的雷电。

  综上所述,雷电的成因仍为摩擦生电及云块切割磁力线,把不同电荷进一步分离。由此可见,雷电的成因或者说主要能源来自于大气的运动,没有这些运动,是不会有雷电的。这也说明了为什么雷电总伴随着狂风骤雨而出现。