一、什么是雷擊事故
(一)雷擊事故的概念
雷擊是一種大氣中發生的劇烈放電現象,通常在積雨云情況下出現。積雨云在形成過程中,某些云團帶負電荷。它們對大地的靜電感應,使地面或建筑物表面產生異性電荷,當電荷積聚到一定程度時,不同電荷云團之間,或云與大地之間的電場強度可以擊穿空氣,開始游離放電,由于異性電荷的劇烈中和,會出現很大的雷擊電流并隨這發生強烈的閃電和巨響,這就形成雷擊,或稱為閃電。閃電按其發生的位置可分為內閃電、云際閃電和云地閃電,其中云地閃電又稱為地閃,對人類活動和生命安全有較大威脅。放電時會產生大量的熱量,使周圍空氣急劇膨脹,造成隆隆雷聲。在電閃雷鳴的時候,由于雷擊釋放的能量巨大,再加上強烈的沖擊波、劇變的靜電場和強烈的電磁輻射,常常造成人畜傷亡,建筑物損毀,引發火災以及造成電力、通信和計算機系統的癱瘓事故。
(二)雷擊事故的類型
雷擊通常發生在夏季人們戶外活動多的場所,也是最不易受人們重視的自然危害,它的嚴重性表現在巨大的破壞性上。如造成人員傷亡、財產損失等。雷擊傷人大致有四種類型:直接雷擊、接觸電壓、旁側閃擊和跨步電壓。
1、直接雷擊是指雷擊流直接擊中人體。通常都會致人于死地。由于雷擊流的通道一般均不超過30cm,因此只可能造成一人死亡。
2、接觸電壓是指人的身體直接接觸到被雷擊擊中的物體。這時接觸點與地之間的電壓稱接觸電壓。這種雷擊幾率較小。
3、旁側閃擊是指人在落雷點附近。雷擊流通過被雷擊中物體產生的高電壓,擊穿人與被擊物體之間的空氣,閃擊到人身上。為了躲避它,在雷雨天氣應遠離大樹和引下線。
4、跨步電壓是指雷擊流泄入大地,由于土壤有電阻,因此地面就會產生電壓。規定兩腳相距0.8米間產生的電壓稱為跨步電壓,它的大小與雷擊電流的大小和與雷擊點的距離有關。一般30kA的雷擊電流,在距雷擊點5米處的跨步電壓高達2.6萬伏;相距10米處的跨步電壓可達7000伏。這么高的電壓足以造成雷擊點附近的多數人員傷亡。
(三)雷擊事故的成因
積雨云形成過程中,在大氣電場以及溫差起電效應、破碎起電效應的同時作用下,正負電荷分別在云的不同部位積聚。當電荷積聚到一定程度,就會在云與云之間或與地之間發生放電。放電有的發生在云層與大地之間,這兩種放電現象俗稱閃電,也就是人們平常所說的“打雷”,即雷擊。打雷放點時間極短,但電流異常強大。放電時產生的強光,就是閃電。閃電時釋放的大量熱能,能使局部空氣溫度瞬間升高1萬-2萬攝氏度。如此巨大的能量,具有極大的破壞力,可造成電線桿、房屋等被劈裂倒塌以及人、畜傷亡,還會引起火災及易燃物品的爆炸。雷雨云,云層低,天空帶陽電或陰電的云層靠近地面時,即會和地面上的陰電或陽電之間形成高電壓,擊穿潮濕的空氣形成閃電雷鳴。因為這種雷離地面很近,場稱為落地雷。落地雷能劈開大樹,打壞房屋,還能擊死人或牲畜。雷擊以其巨大的破壞力給人類社會帶來了慘重的災難,尤其是近幾年來,雷擊災害頻繁發生,對國民經濟造成的危害日趨嚴重。我們應當加強防雷意識,與氣象部門積極合作,做好預防工作,將雷害損失降到最低限度。
(四)雷擊事故的傷害
雷擊損害人體的生理效應大體有三種
1、強大的閃電脈沖電流通過心臟時,受害者會出現血管痙攣、心博停止,嚴重時會出現心室纖維性顫動,使心臟供血功能出現障礙或心臟停止跳動。
2、當雷擊電流傷害大腦神經中樞時,使受害者停止呼吸。
3、當強大的電流通過肌體時會造成點灼傷或肌肉點性麻痹,嚴重者導致死亡。
(五)雷擊事故的特點
1、放電時間短,一般約為50-100微秒。
2、沖擊電流大,其電流可高達幾萬到幾十萬安培。
3、沖擊電壓高,強大的點流產生的交變磁場,其感應電壓可高達萬伏。
4、釋放熱能大,瞬間能使局部空氣溫度升高至數千度以上。
5、產生沖擊壓力大,空氣的壓強可高達幾十個大氣壓,因此,雷擊極具壓力。
(六)雷擊的對象及形式
1、雷擊的對象
雷擊“喜愛”在尖端放電,所以在雷雨交加時,人在曠野上行走,或扛著帶鐵的金屬農具,或騎在摩托車上,或恰恰舉起高爾夫球桿、大樹下躲雨,人或物體容易成為放點的對象而招來雷擊。建筑物的頂端或棱角處,也很容易遭受雷擊,此外,金屬物體和管線可能成為雷擊的最好通路。我們還應該了解一些易遭受雷擊的地點和物體。
(1)水面和水陸交界地區以及特別潮濕的地帶,如河床、鹽場、葦塘、湖沼、低洼地區和地下水高的地方;
(2)土壤電阻率較小的地方,如有金屬礦床的地區、河岸、地下水出口處和金屬管線集中的交叉地點、鐵路集中的樞紐、鐵路終端和高架輸線路的拐角處;
(3)土壤中電阻率不續的地點,比如巖石和土壤的交界處、巖石斷層處、較大的巖石裂縫、露出地面的巖層、河沿,以及埋藏的管道的地面出口處等等;
(4)地勢較高的曠野地區;
(5)高聳突出的建筑物,如水塔、電視塔、高聳的廣告牌等;
(6)排出導電塵埃、廢氣熱氣柱的廠房、管道等;
(7)內部有大量金屬設備的廠房;
(8)孤立、突出在曠野的建筑物以及自然界中的樹木;
(9)電視機天線和屋頂上的各種金屬突出物,旗桿等;
建筑物屋面的突出部位和物體,如煙囪、管道、太陽能熱水器、還有屋脊和檐角等。
2、雷擊的形式
雷擊一般有直接雷擊和間接雷擊兩種形式。
(1)直接雷擊包括雷擊直擊和雷擊側擊。它是在雷擊活動區內,雷擊直接通過人體、建筑物、設備等對地放電產生的電擊現象。
(2)間接雷擊:所謂間接雷擊主要是指雷擊輻射脈沖的電磁場效應和通過導體傳導的雷擊流,如以雷擊波侵入、雷擊反擊等形式侵入建筑物內,導致建筑物、設備損壞或人身傷亡的電擊現象。
雷擊波入侵是指雷擊發生時,雷擊直接擊中架空或埋地較淺的金屬管道、線纜,強大的雷擊流沿著這些管線侵入室內。雷擊反擊是指直擊雷防護裝置(如避雷針)在引導強大的雷擊流注入大地時,在它的引下線、接地線以及與它們相連接的金屬導體上會產生非常高的電壓,對周圍與它們鄰近卻又沒與它們連接的金屬物體、設備、線路,人體之間產生巨大的電位差。
二、如何預防雷擊事故
(一)預防雷擊的基本原則
遇到雷雨天氣時,千萬不要驚慌失措。一般來說,應掌握兩條原則:
1、要遠離可能遭雷擊的物體和場所。
2、在室外時設法使直擊及其隨身攜帶的物品不要成為雷擊的“愛物”。
按照防雷避險學、聽、察、斷、救、保六字口訣,就可能避免遭受雷擊的傷害。
(1)學,要學習有關雷擊及防雷知識。
(2)聽,通過多種渠道,如電視、廣播、報紙、“12121”電話、車上天氣報警顯示、手機短信等,及時收聽(收看)各級氣象部門發步的雷擊預報遇警信息,但不可聽信謠傳。
(3)察,密切注意觀察天氣的變化情況,一旦發現某種異常的現象,要立即采取防雷避險措施。
(4)斷,在防雷救災中,首先要切斷可能導致二次災害的點、煤氣、水等災源。
(5)救,利用已經學過的一些救助知識,組織大家自救和互救,尤其對受雷擊嚴重者要進行及時搶救。
(6)保,除了個人保護外,還應利用社會防災保險,以減少個人和單位的經濟損失。
(二)預防雷擊事故的措施
1、防直擊雷
防直擊雷的主要措施是在建筑物上安裝避雷針、避雷網、避雷帶等。在高壓輸電線路上方安裝避雷線。一套完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。上述的針、線、網、帶實際上都只是接閃器。接閃器是利用其高出被保護物的突出地位,把雷擊引向自身,然后通過引下線和接地裝置把雷擊流泄入大地,以此保護被保護物免遭雷擊。
2、防雷擊感應
為了防止靜電感應產生的高壓,應將建筑物的金屬設備、金屬管道結構鋼筋等予以接地。另外,建筑物屋頂也應妥善接地;對于鋼筋混凝土屋頂,應將屋面鋼筋網絡,連成通路,并予以接地;對于非金屬屋頂,應在屋頂加裝金屬網絡,并予以接地。為防止電磁感應,平行管道相距不到0.1m時,每20-30m須用金屬線跨接,交叉管道相距不到0.1m時,也應用金屬線跨接。管道與金屬設備之間距離小于0.1m時,也應用金屬線跨接。其接地裝置也可以與其他裝置共用。
3、防雷擊侵入波
為了防止雷擊侵入波沿低電壓線路進入室內,低壓線路最好采用地下電纜供電,并將電纜的金屬外皮接地。采用架空線供電時,在進戶外裝設一組低壓閥型避雷器或2-3mm的保護間隙,并與絕緣子鐵腳一起接地。接地裝置可以與電氣設備的接地裝置并用,接地電阻不得大于5-30歐姆。閥型避雷器的間隙保持絕緣狀態,不影響系統的運行,當因雷擊,有高壓沖擊波沿線路襲來時,避雷器間隙擊穿而接地,從而強行切斷沖擊波,這時進入被保護物的電壓僅雷擊流通過避雷器及其引線和接地裝置產生的殘壓。雷擊流通過以后避雷器間隙又恢復絕緣狀態,以便系統正常運行。
4、新型防雷裝置
雷擊是一種嚴重的自然災害,目前世界各國專家都在研究消除雷擊的新技術,以提高防雷的效率。經過多年努力,發明了一些新型裝置。例如,電離防雷裝置,放射性同位素避雷針,高脈沖避雷針,激光防雷裝置以及半導體少長針消雷器(簡稱SLE)等,這些新型的防雷裝置效果如何,還要靠時間來驗證。
(三)如何避免戶外的雷擊
1、遇到突然的雷雨,可以蹲下,降低自己的高度,同時將雙腳并攏,以減少跨步電壓帶來的危害。因為雷擊落地時,會沿著地表逐漸向四周逐漸釋放能量。此時,行走過程中人的前腳和后腳之間就可能因電位差不同,而在兩步間產生一定的電壓。
2、不要在大樹底下避雨。因為雨后,大樹潮濕的枝干相當于一個引雷裝置,如果用手扶大樹,就和用手扶避雷針危害一樣大。因此在打雷時最好離大樹5米遠。
3.不要在水體邊(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,山區找不到房子,可以到山巖或者山洞中避雨。
4、不要拿著金屬物品在雷雨中停留。因為金屬物品屬于導電物質,在雷雨天氣中有時會有引雷的作用。隨身所帶的金屬物品,應該暫時放在5米以外的地方,等雷擊活動停止后再拾回。
5、不要觸摸或者靠近防雷接地線,自來水管、用電器的接地線、大樹樹干等可能因雷擊而帶電的物體,以防接觸電壓、接觸雷擊或者旁側閃擊。
6、雷暴天氣出門時,在戶外最好不要接聽和撥打手機,因為手機的電磁波也會引雷。
7、雷暴天氣出門,最好穿膠鞋,這樣可以起到絕緣的作用。
8、切勿站立于山頂、樓頂上或接近其他導電性高的物體。
9、切勿游泳或從事其他水上運動,以及進行室外球類運動,應離開水面和空曠場地,尋找地方躲避。
10、在曠野無法躲入有防雷設施的建筑物內時,應遠離樹木和桅桿。
11、在空曠場地不宜打傘,不宜把羽毛球拍、高爾夫球棍等扛在肩上。
12、不宜開摩托車、騎自行車趕路,打雷時切忌狂奔。
13、油罐車防雷,可以在油車后面拖一條鐵鏈。
14、人乘坐在車內一般不會遭遇雷擊襲擊,因為汽車是一個封閉的金屬體,具有很好的防雷功能。專家提醒,乘車遭遇打雷時千萬不要將頭手伸出車外。
15、為了防止反擊事故和跨步電壓傷人,要遠離建筑物的避雷針及其接地引下線。
16、要遠離各種天線、電線桿、高塔、煙囪、旗桿,如有條件應進入有寬大金屬構架、有防雷設施的建筑物或金屬殼的汽車和船只,但是帆布篷車和拖拉機、摩托車等在雷擊發生時是比較危險的,應盡快離開。
17、應盡量離開山丘、海濱、河邊、池旁等。
18、雷雨天氣盡量不要在曠野里行車,如果有急事需要趕路時,要穿塑料等不浸水的雨衣;要走的慢些,步子小點;不要騎在牲畜或自行車。人在遭受雷擊前,會突然有頭發豎起或皮膚顫動的感覺,這時應該立刻倒在地上,或選擇低洼處蹲下,雙腳并攏,雙臂抱膝,頭部下俯,盡量縮小暴露面即可。
(四)如何預防室內的雷擊
1、打雷時,首先要做的就是關好門窗,防止雷擊直擊室內或者防止球形雷飄進室內。
2、在室內也要離開進戶的金屬水管和與屋頂相連的下水管等。
3、雷雨天氣時,人體最好離開可能傳來雷擊侵入波的心路和設備1.5m以上。也就是說,盡量不要撥打、接聽電話,或使用電話上網,應拔掉電源和電話線及電視天線等可能將雷擊引入的金屬導線。穩妥科學的辦法是在電源線上安裝避雷器并做好接地。
4.房屋無防雷裝置的,在室內最好不要使用任何家用電器,包括電視機、收音機、計算機、有線電話、洗衣機、微波爐等,最好拔掉所有的電源插頭。
5、電視機的室外天線在雷雨天要與電視機脫離,而與接地線連接。
6、保持屋內干燥,房子漏雨時,應該及時修理好。
7、進戶電源線的絕緣子鐵腳應做接地處理,三相插座應連好接地線。
8、晾曬衣服、被褥等用的鐵絲不要拉到窗戶、門口,以防鐵絲引雷事件發生。
9、不要在孤立的涼亭、草棚和房屋中避雨久留,注意避開電線,不要站立燈泡下,最好是斷電或不使用電器。
10、不要穿潮濕的衣服,不要靠近潮濕的墻壁。
11、不要靠近室內的金屬設備如暖氣片、自來水管、下水管等。
12、要盡量離開電源線、電話線、廣播線,以防止這些線路和設備對人體的二次放電。
13、在雷雨天氣不要使用太陽能熱水器洗澡。
三、雷擊事故怎樣處置和救治
(一)雷擊灼傷的急救處理
雷擊人體時的電流熱效應可引起點灼傷。不過,電灼傷與一般燒傷不用,尚有電休克,如神志喪失、頭暈、惡心、心悸、耳鳴、乏力等現象出現,重者可發生呼吸、心跳驟停。還有雷擊后較遲出現的白內障及神經系統的損傷等。
如果遭受雷擊者衣服著火,可往身上潑水,或用厚外衣、毯子將身體裹住以撲滅火焰。著火者切勿驚慌奔跑,可在地上翻滾以撲滅火焰,或趴在有水的洼地、池中熄滅火焰。注意觀察遭受雷擊者有無意識喪失和呼吸、心跳驟,F象,先進行心肺復蘇搶救,再處理電灼傷創面。
電灼傷創面的處理:用冷水冷卻傷處,然后蓋上敷料,例如,把清潔手帕蓋在傷口上,再用干凈布塊包扎。若無敷料可用清潔床單、被單、衣服等將傷者包裹后轉送醫院,如當地無條件治療需要轉送傷者,應掌握運送時機,要求傷者呼吸道暢通,無活動性出血,休克基本得到控制,轉運途中要輸液,并采取抗休克措施,且注意減少途中顛簸。
(二)“假死”以及人工呼吸
受傷者被雷擊的電灼傷只是表面現象,最危險的是對心臟和呼吸系統的傷害。通常被雷擊中的受傷者,常常會發生心臟突然停跳,呼吸突然停止的現象,這可能是一種雷擊“假死”的現象。要立即組織現場搶救,將受傷者平躺在地,進行口對口的人工呼吸,同時要做心外按摩。如果不及時搶救,受傷者就會因缺氧死亡。另外要立即呼叫急救中心,由專業人員對受傷者進行有效的處置和搶救。