一、 雷電的形成

　　雷電是自然界中的一種放電現(xiàn)象。

　　雷電放電和一般電容器放電本質(zhì)相同，所不同只是這個電容器兩塊極板，并不是人為制造的，而是自然形成的。兩塊極板有時是兩塊云塊，有時一塊是云塊、另一塊則是大地或地面上凸出的建筑物。并且這兩塊極板間的距離比電容器大得多，有時可達數(shù)公里。因此，可以說雷電是一種特殊的電容器放電現(xiàn)象。

　　大氣中的飽和水蒸汽，由于氣候的變化，發(fā)生上升或下降的對流，在對流過程中由于強烈的摩擦和碰撞，水蒸汽凝結(jié)成的水滴就被壓分解成帶有正負(fù)電荷的小水滴，大量的水滴聚積成帶有不同電荷的雷云。隨著電荷的積聚，雷云的電位逐漸升高。當(dāng)帶有不同電荷的兩塊雷云接近到一定程度時，兩塊雷云間的電場強度達到25-30kV/cm時，其間的空氣絕緣被擊穿，引起兩塊雷云間的擊穿放電；當(dāng)帶電荷的云塊接近地面時，由于靜電感應(yīng)，使大地感應(yīng)出與雷云極性相反的電荷，當(dāng)帶電云塊對地電場強度達到25-30kV/cm時，周圍空氣絕緣被擊穿，雷云對大地發(fā)生擊穿放電。放電時出現(xiàn)強烈耀眼的弧光，就是我們平時看到的閃電，閃電通道中大量的正負(fù)電荷瞬間中和，造成的雷電流高達數(shù)百千安，這一過程稱為主放電，主放電時間僅30-50μs，放電波陡度高達50KA/μs ，主放電溫度高達20000℃，使周圍空氣急劇加熱，驟然膨脹而發(fā)生巨響，這就是我們平時聽到的雷聲。閃電和雷聲的組合我們稱為雷電。

　　由于聲音傳播的速度比光的傳播速度要慢得多，所以我們總是先看到閃電，而后聽到雷聲。

　　雷電的特點是：電壓高、電流大、頻率高、時間短。

　　二、雷電的分類

　?。ㄒ唬?直擊雷

　　雷云對地面或地面上凸出物的直接放電，稱為直擊雷。也叫雷擊。直擊雷放電過程的展開圖見圖8-22。

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　　雷云放電過程的展開圖可以這樣解釋：當(dāng)雷云對地面放電時，開始出現(xiàn)先驅(qū)放電，放電電流比較小，一經(jīng)到達地面，就開始主放電，主放電由地面開始沿著先驅(qū)放電的通道直到云端，放電電流迅速增大。主放電時間很短，電流迅速衰減，以后是余光放電，電流變小。

　　由于雷云中同時存在著多個電荷積聚中心，當(dāng)?shù)谝粋€電荷集聚中心放電后，其電位迅速下降。第二個電荷集聚中心向第一個電荷集聚中心位置移動，并沿著上一次的放電通道開始先驅(qū)放電、主放電、余光放電。緊接著再來第三次、第四次放電。我們平時看到電光閃閃、雷聲隆隆就是這個原因。

　　當(dāng)直擊雷直接擊于電氣設(shè)備及線路時，雷電流通過設(shè)備或線路泄入大地，在設(shè)備或線路上產(chǎn)生過電壓，稱為直擊雷過電壓。

　?。ǘ└袘?yīng)雷擊

　　感應(yīng)雷擊是地面物體附近發(fā)生雷擊時，由于靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)而引起的雷擊現(xiàn)象。

　　例如，雷擊于線路附近地面時，架空線路上就會因靜電感應(yīng)而產(chǎn)生很同的過電壓，稱為靜電感應(yīng)過電壓。見圖6-23。

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　　在雷云放電過程中，迅速變化的雷電流在其周圍空間產(chǎn)生強大的電磁場，由于電磁感應(yīng)，在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生很高的過電壓，稱為電磁感應(yīng)過電壓。

　　靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)引起的過電壓，我們稱為感應(yīng)雷擊。