帶電積云是構(gòu)成雷電的基本條件。當(dāng)帶不同電荷的積云互相接近到一定程度,或帶電積云與大地凸出物接近到一定程度時,發(fā)生強(qiáng)烈的放電,發(fā)出耀眼的閃光。由于放電時溫度高達(dá)20000℃,空氣受熱急劇膨脹,發(fā)出爆炸的轟鳴聲。這就是閃電和雷鳴。
1、直擊雷
帶電積云與地面目標(biāo)之間的強(qiáng)烈放電稱為直擊雷。直擊雷的放電過程如圖1所示。
圖1直擊雷放電過程示意圖
雷電直接擊在手害物上,產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力,從而對設(shè)施或設(shè)備造成破壞和人畜造成傷害。地球上每年若發(fā)生31億次閃電,直擊雷占1/5--1/6。直擊雷放電電流可達(dá)200ka以上,并有1mv以上的高電壓。雷云放電大多具有重復(fù)放電的性質(zhì),一次雷電的全部時間一般不超過500ms,大約50%的直擊雷每次雷擊有三四個沖擊,最多能出現(xiàn)幾十個沖擊。
2、感應(yīng)雷
感應(yīng)雷也稱為雷電感應(yīng)或感應(yīng)過電壓。它分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。
(1)靜電感應(yīng)雷:是由于帶電積云接近地面,在架空線路導(dǎo)線或其他導(dǎo)電凸出物頂部感應(yīng)出大量電荷引起的。它將產(chǎn)生很高的電位。
(2)電磁感應(yīng)雷是由于雷電放電時,巨大的沖擊雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)磁場引起的。這種迅速變化的磁場能在鄰近的導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電動勢。雷電感應(yīng)引起的電磁能量若不及時泄入地下,可能產(chǎn)生放電火花,引起火災(zāi)、爆炸或造成觸電事故。
3、球雷
球雷是雷電放電時形成的發(fā)紅光、橙光、自光或其他顏色光的火球。球雷出現(xiàn)的概率約為雷電放電次數(shù)的2%,其直徑多為20cm左右,運(yùn)動速度約為2m/s或更高一些,存在時間為數(shù)秒鐘到數(shù)分鐘。球雷是一團(tuán)處在特殊狀態(tài)下的帶電氣體。
球雷通常沿地面滾動或在空中飄行,能從門、窗、煙囪等通道侵入室內(nèi),造成火災(zāi)和爆炸事故。