雷击

浪涌

雷电究竟是什么

是妖怪降世？

是天火入侵？

自然界有很多值得敬畏的现象，雷电必定是其中重要一项。雷雨天气除了让你担心走在路上变成“落汤鸡”，是否也让你想起电影里的名场面：电光闪烁，震耳欲聋的轰鸣之后，姜子牙自语道：“莫非又有妖怪降世？”

雷电究竟是什么

古时候，在人们真正弄清雷电产生的原理之前，除了认为天有异象，怀疑妖怪降世，很多人还将雷电视为“天火”，以为是天上的神灵发怒的结果。

直到1752年6月，美国科学家本杰明·富兰克林冒着生命危险在雷雨天释放了一只风筝，利用风筝引雷，成功将当时的“天火”捕捉到了可以储存电荷的莱顿瓶中，开展各种研究与实验，证明了雷电与人工摩擦产生的“电“具有完全相同的性质。

时至今日，人们对雷电已经有了比较充分的认识，所谓的“天火”本质是携带不同电荷的云层与云层、云层与地面之间产生的瞬间击穿空气的放电现象。

雷电的影响

雷电的发生其实非常频繁，全世界平均每秒就会发生近百次左右的雷电现象，单次雷电的电压大约是1亿至100亿伏特不等，所产生的电流平均可达数万安培，瞬间放电功率达到数十亿至数百亿千瓦，换成朴素的说法就是，一次雷电所产生的的能量差不多相当于一户三口之家两个月的用电量。如此大的威力，有时会造成惊人的破坏力。聪明的人类根据尖端放电原理制造出了避雷针、避雷器等一系列的“神器”，将“天火”导入大地深处，从而避免了“直接雷击“对地面上生命以及建筑物造成的危害。

雷电的副产品——雷击浪涌

对于我们生活中常见的一些电子电器，除了被雷电直接击中产生危害以外，还有一种容易被忽视的破坏方式——雷击浪涌。

雷电发生在云层之间或者云层与地面某些尖端设施（如避雷针）之间，会形成一条或多条明亮的“光带”，这些“光带”就是空气被击穿形成的放电现象，携带了很强的电流，根据著名的法拉第电磁感应定律，变化的电流周围会产生变化的磁场。

雷电的大电流周围产生的电磁场通常能影响到方圆几公里内的电子设备，并在附近范围内的电子线路上产生一个感应高压，也称之为浪涌电压，它通常可以达到数千伏级别。如果电子线路设计不佳时，浪涌电压会损坏关键元器件，造成电子设备的故障与失灵，严重时会危害人身安全，引起生命财产损失。

之前的动车追尾事故的起因就是因为雷击击中附近的电缆引起了浪涌电压，而多次雷击累计的浪涌电压导致信号灯产生了故障，由红灯变为了绿灯，严重影响了动车组司机的判断，加上人员管理不力，最终酿成了惨剧。

如何抵御雷击浪涌的侵害？

既然雷击浪涌能够引起如此严重的后果，那么有什么办法可以抵御它呢？随着科学技术的发展，人们研制出了浪涌保护器，将其安装在电力设施以及家庭进户电路的前端，当有瞬间过高的浪涌电压进入电网时，浪涌保护器会迅速启动，将过高的电压引入大地，有效保护后方电子设备的安全。

此外，现代电子设备在设计上也会考虑抗雷击浪涌的能力，在内部结构设计上增加保护措施，为了验证浪涌保护措施的有效性，建议在研发过程中务必接受专业第三方实验室浪涌抗扰度项目的检测。

浪涌保护器

雷击浪涌检测

根据国家标准《gb/t 17626.5-2019 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验》相关规范要求，使用特定的雷击浪涌发生器对被测电子设备施加一个模拟雷击浪涌的电压，通常可以达到几千伏，试验时观察电子设备的工作状态是否异常，提前发现设计上的缺陷并加以改进，保证电子设备在上市后进入实际使用时对雷击浪涌具有足够的抵抗能力，能稳定地正常工作。

实验室的雷击浪涌试验

就像电影里的台词：“他只是个孩子，即便是妖，长大后是善是恶，也要看所受教诲如何。”威力惊人的“天火”只是大自然的一种现象，我们不必过度恐慌，也不能坐视不管，应该怀有敬畏之心，用科学技术手段抵御“天火”的入侵，让科技改变我们的生活，带领我们走向新的时代！

综合自：上海市场监管

编辑：叶芳芳

转载请注明来自上海徐汇官方账号

上观号作者：徐汇通