书城自然风雨雷电与气象学(新编科技知识全书)
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第31章 避雷针惹的祸

无论是城市还是乡村,在所有高大建筑物上都无一例外地安装有避雷针。这使建筑物能够避免被雷电击毁。然而,置于室内的各种电子设备被雷电击毁的报道,却时有所闻。

1992年4月27日,位于南昌市的江西医科大学内160门程控电话因感应雷击,120门被毁;江西财经管理学院的200门程控电话全部被毁。

1992年5月1日,位于长沙市的湖南广播电视大学内200门程控电话、6台计算机、多部彩电因感应雷击被毁,损失人民币100多万元。许多单位的程控电话,刚刚投入使用不久,就因遭受雷击而毁于一旦。“一朝被蛇咬,十年怕井绳。”从此以后,一听到隆隆雷声,值班人员就格外紧张。为了防止雷电袭击,不少单位只好在出现强烈的雷雨天气时,于脆切断电源停止使用程控电话。

20世纪90年代以来,我国高新技术有了飞速发展,城市高层、超高层建筑不断增多,导致雷电活动也逐年加剧。随着建筑物内现代化通信设备、计算机等抗干扰能力较弱的?子设备的普及,以及易燃易爆场所迅速增多,雷电灾害变得更加频繁。1997年,仅在广东省就发生雷击事故1465宗,起火爆炸20起。多数雷击事故发生在城市高层建筑物中,导致大量电子设备被损坏,直接经济损失达2亿元。奇怪的是这些雷击事件都是在有避雷针保护的情况下发生的。看来,避雷针能保护建筑物,却不能保护室内的电子设备。

闪电在放电的路径上,通过的电流约为1万安,有的甚至可达10万安以上;强大的电流使通道上的空气温度猛增到1万℃以上;放电时还会使附近物体感应出很高的电压。这种感应雷击虽然看不到,但在高科技发达的今天,危害同样很大。

雷击事故,就是避雷针惹的祸。为什么这样说呢?因为雷击有两种,一种是直接雷击,另一种是感应雷击。避雷针只能防直接雷击,不能防感应雷击。雷电在通过避雷针完成放电的过程中会产生感应雷击,使附近的电器设备、线路因感应出过高电压而遭到损坏。现在,计算机、电视机、无线电通讯设备、雷达等电子产品得到广泛应用,这个矛盾也就暴露出来。看来,避雷针的确存在着令人担忧的副作用。

用避雷针避雷效果不好的主要原因是它的尖端面积太小,大量电荷拥挤在一起不容易迅速通过。这就像电影院散场时,如果门很大或门很多,人群会很快散去;如果只有一个小门,人流就会拥挤甚至出事。因此,避雷针应该做成球形,体积大一些,能给电荷提供一个较大的通道。现在楼房上一般不安避雷针,而是用金属带沿建筑物四周绕一圈,然后在多处与钢筋相接入地。安装这种避雷带后,至今还没有发现建筑物因雷击而遭到破坏。

避雷针本身并不能避免雷击,在发生雷击时它使强大的电流通过避雷针流入地下,从而避免了雷击时强电流对建筑物的破坏。避雷针都是安置在建筑物的最顶点处伸向天空,实际上不是避雷而是引雷。建筑物安了避雷针还遭雷击,可能是避雷针失灵。避雷针用的时间长了,会严重锈蚀甚至断裂而不能导电,因此应该定期进行检查。

雷电已经成为高科技的天敌。要想使室内的电子设备避免感应雷击,最好的办法是在大楼设计施工过程中,将大楼周墙内或机房四壁(包括地面)装上薄金属板,形成一个完整的金属屏蔽罩,使感应电荷通过薄金属板迅速入地。同时,在所有电线、电缆入户处加装合适的避雷装置,使得沿导线传来的、由闪电引发的高电压在避雷装置处分流入地,这样就不但能避免直接雷击,而且能有效地避免感应雷击。