20150525雷电、静电灾害及其防御--叶文军

雷电、静电灾害及其防御自治区气象行政执法总队叶文军2015年25月目录一、雷电、静电及灾害二、相关政策要求及技术标准三、雷电和静电的防护一、雷电、静电及灾害（一）雷电、静电的形成1、雷电的形成1.1形成条件：雷电也称雷暴，是积雨云强烈发展阶段产生的闪电鸣雷现象，其发生有三个条件，非常湿润的空气、潜在的大气不稳定以及靠近地面的空气产生上升运动的激发作用。1.2形成原理：因为磨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，雷电的成因主要来自于大气的运动，没有这些运动，是不会有雷电的。地球表面包围着一层很厚的大气（1000公里以上），人们生活在对流层，整体看，大气随高度增加温度下降，密度降低。由于受太阳等宇宙射线的作用形成了上正下负的大气电场。在整个云层中上层云粒子密度大，使云层上层带正电，下层水成物密度大，带负电，形成了上正下负带电的雷云。雷云中的电场与大气电场方向是一致的（上正下负）。如下图：1.3雷电的产生在云层下方电荷的作用下，地面上吸引了很多的异性电荷，云地之间形成了静电场。空中云层产生的电荷密度越大，地面上被吸引异性电荷越多，电场强度越强。当电场强度达到一定程度，空气被击穿，云地之间，或云层之间产生放电现象，这就是我们称为的雷电。雷电发生时常常伴随着震耳的声音、强烈的闪光、强大的电流等物理现象。2、静电的形成2.1形成条件：干燥的大气、带电的物体。2.2形成原理：一是摩擦，材料的绝缘性越好，越容易摩擦生电。任何两种不同物质的物体接触后再分离，也能产生静电；二是感应，针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如将其置于一电场中，由于同性相斥，异性相吸，正负电子就会转移；三是传导，针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如与带电物体接触，将发生电荷转移。2.3静电的产生静电是指物体表面过剩或不足的静止的电荷；静电在其周围形成的电场为静电场。两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电。总之，不管是雷电放电也好，还是静电放电也好，其本质就是电位差的作用，电位差越大，放电现象越壮观！新疆网记者摄乌鲁木齐青年路口的闪电我国地处温带、亚热带地区，雷暴活动十分频繁，新疆也不例外。22个省（区、市）、计划单列市的年最多雷暴日在50天以上，最多的达134天；10个省（区、市）、计划单列市的年平均雷暴日超过40天，最多的达94天。（二）雷电活动情况近年来，新疆气象局建立了覆盖全疆的雷电监测网，自动监测显示全疆各地雷暴日数明显多于人工观测。1、雷电灾害1.1雷电灾害严重雷电灾害是“国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。根据近30年的雷电统计资料分析，我国雷暴日天数变化不大，但是雷电灾害造成的经济损失日益严重。据《1998-2008年全国雷电灾害汇编》统计，10年间，全国因雷击造成直接经济损失在百万元以上的雷电灾害事故就有390多起，每年因雷电灾害造成人员伤亡上千人。近年来，新疆雷电灾害也十分严重，仅去年全疆因雷击造成7人死亡、7人受伤和262只羊死亡。雷电灾害涉及电力、通信、石化、交通、金融等各行各业以及千家万户（三）雷电、静电灾害电力系统故障建筑物损坏火灾、爆炸信息系统毁坏人员伤亡森林火灾航天工业畜牧业石油化工2005年4月21日，重庆市一化工厂工房遭雷击爆炸2006年6月8日一架客机在天河机场降落过程中突遭雷击，起落架舱周边出现4个雷击点2004年6月26日，浙江临海发生重大雷击伤亡事件，死17人，伤13人2007年5月23日，重庆市开县兴业村小学遭雷击，死亡7人、伤39人触目惊心损失惨重！德国法兰克福ELELTRAWUBA保险公司Statisticsofdamage1994AnalysisoftheWubattembergischeAssuranceCompany05101520253035Surgevoltage/indir.strike过电压/雷击Drop/摔损Burglary/破门盗窃Negligence/过失，失职Shortcircuit/短路Water/水害Fire/火灾Theftoutofcar’s偷窃机动车Other/其它11.1%9.3%8.7%4.3%3.6%3.4%2.2%23.6%33.8%新疆近年雷电灾害1.2雷电灾害分布特点——90%以上的雷灾经济损失发生在城市和行业部门，主要分布在华东和华南等经济发达地区；——90%以上雷击伤亡事故发生在农村地区；——汛期是雷电灾害事故的高发期，4～9月间发生的雷灾起数和雷击伤亡人数均占全年总数的90%以上（重大人员伤亡和重大直接经济损失）。图4：1997年~2006年全国雷击伤亡事故年变化图1997年~2006年全国雷击伤亡事故年变化图（月分布）1.3雷电致灾的趋势——受灾面扩大：近年来，雷电灾害从电力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有行业。究其原因，主要是电，特别是微电子技术的发展已渗透到各行各业。——至灾因素增多：雷电灾害已由过去的简单直接闪击变为感应、传导和地电位反击等多种诱因至灾。——造成损失和危害程度变得巨大：它袭击的对象本身的直接经济损失有时可能并不太大，但由此产生的间接经济损失和影响却难以估计。2、静电灾害静电的危害不容忽视，根据网上的一份调查资料表明：能使人感受到电击的静电约占静电引发事件总数的33.9%；产生火花能引起可燃气体或可燃液体蒸汽着火，并有爆炸和火灾危险的约占静电引发事件总数的20.2%；产生的静电火花，使可燃性粉体着火，并有爆炸的火灾危险的约占静电引发事件总数的5.6%；产生的静电火花，使生产发生故障并带来损失的约占静电引发事件总数的28.8%；产生的静电火花没有引起火灾和爆炸的占静电引发事件总数的11.5%。大家知道，静电在我们北方、西北，在我们新疆的危害更加比南方严重，主要原因在于新疆干燥。雷电是超级静电，雷电灾害主要发生的夏季，而静电灾害主要发生在冬季。（三）雷电、静电灾害静电引发的灾害案例1：2015年5月4日下午，一女车主在天津市西青区某加油站自助加油时，因静电引燃汽油而发生火灾，所幸火势被加油站工作人员及时控制，没有酿成重大安全事故。案例2：2010年11月22日18时30分，陕西省西安市南郊三森家具城附近某加油站，在卸油过程中未严格执行操作规程，卸油时产生静电火花，进而引起罐车整车油品燃烧.案例3：2014年12月1日9时23分，温州化工市场“12·1”火灾事故原因已初步查明，经调取化工市场监控录像及询问有关人员，火灾初步原因确定是在乙酸乙烯酯卸料过程中，由于静电引发火灾。二、相关政策要求及技术标准气象法人工影响天气管理条例（2000年）（2002年）气象灾害防御条例（2010年）气象设施和气象探测环境保护条例（2012年）气象行政处罚办法及修订（1和19号令）气象行政复议办法（2号令）气象资料共享管理办法（4号令）气象预报发布与刊播管理办法（6号令）气象探测环境和设施保护办法（7号令）防雷减灾管理办法（24号令）施放气球管理办法（9号令）防雷工程专业资质管理办法（25号令）防雷装置设计审核和竣工验收规定（21号令）气象行业管理若干规定（12号令）涉外气象探测和资料管理办法（13号令）气象专用技术装备使用许可管理办法（14号令）气象行政许可实施办法及修订（15和17号令）气象灾害预警信号发布与传播办法（16号令）气候可行性论证管理办法（18号令）气象规范性文件管理办法（23号令）地方政府规章103部部门规章25部地方性气象法规79部（一）法律、法规及规章1.1《中华人民共和国气象法》《气象法》附则，气象灾害是指台风、暴雨（雪）、寒潮、大风（沙尘暴）、低温、高温、干旱、雷电、冰雹、霜冻和大雾等所造成的灾害。第五章气象灾害防御的第31条，对雷电灾害防御工作作出了规定；相应地，第七章法律责任的第37条，对有关违法行为所应承担的法律责任作出了规定。第三十七条：违反本法规定，安装不符合使用要求的雷电灾害防护装置的，由有关气象主管机构责令改正，给予警告。使用不符合使用要求的雷电灾害防护装置给他人造成损失的，依法承担赔偿责任。《气象法》第37条的内容：1.2《国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定》（国务院令第412号）1.3地方性法律和部门规章防雷减灾管理办法中国气象局令第24号（一）总则1.防雷减灾工作的原则安全第一，预防为主，防治结合的原则。2.雷电灾害防御的定义指防御和减轻雷电灾害的活动，包括雷电和雷电灾害的研究、监测、预警、风险评估、防护以及雷电灾害的调查、鉴定等。3.气象主管机构的职责国务院气象主管机构负责组织管理和指导全国防雷减灾工作。地方各级气象主管机构在上级气象主管机构和本级人民政府的领导下，负责组织管理本行政区域内的防雷减灾工作。4.涉外原则外国组织和个人在中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域从事防雷减灾活动，应当经国务院气象主管机构会同有关部门批准，并在当地省级气象主管机构备案，接受当地省级气象主管机构的监督管理。（二）雷电监测网统一规划和建设的制度两大原则1.统一规划：国务院气象主管机构应当组织有关部门按照合理布局、信息共享、有效利用的原则，规划全国雷电监测网。2.分级实施：地方各级气象主管机构应当组织本行政区域内的雷电监测网建设。主要目的：客观、定量掌握雷电信息；避免重复建设（三）雷电监测、预警和科研的制度1.各级气象主管机构所属气象台站应当根据雷电灾害防御的需要，按照职责开展雷电监测，并及时向气象主管机构和有关部门提供监测信息。2.有条件的气象主管机构所属气象台站可以开展雷电预报，并及时向社会发布。3.加强对雷电和雷电灾害发生的机理等基础理论及防御等研究，并加强对雷电灾害技术和雷电监测、预警系统的研究和开发。主要目的：提高防雷减灾业务服务能力和科技含量（四）防雷工程资质管理制度资质管理制度从事防雷工程专业设计和施工单位应取得资质资质分类设计或者施工资质分甲、乙、丙三级认定机构省（区、市）气象主管机构认定工作原则资质认定应遵循公开、公平、公正以及便民、高效和信赖保护的原则（五）防雷装置的设计实行审核制度1.县级以上地方气象主管机构负责本行政区域内的防雷装置的设计审核。未经审核或者未取得核准文件的设计方案，不得交付施工。2.防雷工程的施工单位应当按照审核同意的设计方案进行施工，并接受当地气象主管机构监督管理。3.在施工中变更和修改设计方案的，应当按照原申请程序重新申请审核。（六）防雷装置竣工验收制度1.县级以上地方气象主管机构负责本行政区域内的防雷装置的竣工验收。2.未取得验收合格文件的防雷装置，不得投入使用。3.出具检测报告的防雷装置检测机构，应当对隐蔽工程进行逐项检测，并对检测结果负责。检测报告作为竣工验收的技术依据。（七）防雷检测有关规定1.防雷装置实行定期检测制度：防雷装置应当每年检测一次，对爆炸和火灾危险环境场所的防雷装置应当每半年检测一次。2.对从事防雷装置检测的机构实行资质认定。省级气象主管机构负责认定。（八）雷电灾害调查与鉴定1.各级气象主管机构负责组织雷电灾害调查、鉴定工作。2.大型建设工程、重点工程、爆炸和火灾危险环境、人员密集场所等项目应当进行雷电灾害风险评估。3.各级地方气象主管机构按照有关规定组织进行本行政区域内的雷电灾害风险评估工作。（九）防雷产品备案制度1.防雷产品应当由国务院气象主管机构授权的检测机构测试，测试合格并符合相关要求后方可投入使用。2.申请防雷产品检测机构，应当按照国家有关规定通过计量认证、获得资格认可。3.防雷产品的使用，应当到省（区、市）气象主管机构备案，并接受省（区、市）气象主管机构的监督检查。（十）防雷从业人员资格管理制度1.从事防雷专业技术的人员应当取得资格证书。2.省级气象学会负责本行政区域内防雷专业技术人员的资格认定工作。3.防雷专业技术人员应当通过省级气象学会组织的考试，并取得相应的资格证书。国家已初步