雷电是一种常见的大气放电现象,非常壮观,也具有极大破坏力。当地面的热空气携带大量的水汽不断地上升到高空,形成大范围的积雨云,积雨云的不同部位聚集着大量的正电荷或负电荷,形成雷雨云,而地面因受到近地面雷雨云的电荷感应,也会带上与云底相反符号的电荷。当云层里的电荷越积越多,达到一定强度时,就会把空气击穿,打开一条狭窄的通道强行放电。当云层放电时,由于云中的电流很强,通道上的空气瞬间被烧得灼热,当温度高达6000-20000℃,所以发出耀眼的强光,这就是闪电,而闪道上的高温会使空气急剧膨胀,同时也会使水滴汽化膨胀,从而产生冲击波,这种强烈的冲击波活动形成了雷声。一次雷击或者一次云闪所释放出的能量大约在 300千瓦以上,如果把这些能量全部利用起来,可供一个普通家庭使用 2个月以上。由于雷电释放的能量相当大,它所产生的强大电流、灼热的高温、猛烈的冲击波、剧变的静电场和强烈的电磁辐射等物理效应给人们带来了多种危害,对人类的生命、财产安全造成巨大的危害。
根据科学家的研究,雷击的形式主要有三种。第一种是直击雷。它是指雷电直接击到建筑物或其它物体上产生巨大的电、热效应,冲击波效应和机械作用,从而对物体及人畜造成伤害。第二种是雷电感应,也叫感应雷。它是指雷电放电时在附近的金属导体上会产生静电感应和电磁感应,从而使金属部件之间产生火花,引发易燃易爆物品发生火灾和爆炸事故。第三种是雷电波侵入。它是指雷电对架空线路或金属管道产生作用,所生成的过电压波沿着这些管线侵入室内,造成设备损坏,危及人身安全。在雷电交加的雷雨天气里,偶尔还会出现紫色、殷红色、灰红色、蓝色的“火球”在空中飘移。它就是人们常说的“球形雷”。它能在几秒钟到几分钟内通过烟囱、开着的窗户、门或缝隙进入室内,碰到人畜会造成严重的烧伤和死亡事故,也会对建筑物造成严重破坏。
1987年联合国确定的“国际减灾十年”中,雷电是对人类危害最大的十种自然灾害之一。随着电子技术的飞速发展、网络的普及,人类越来越依赖于电子设备,尤其是计算机系统。然而电子元器件的微型化、高集成度却使各类电子设备的耐过电压能力下降,因而遭受雷电和过电压破坏的事件呈不断上升的趋势,对设备与网络的安全运行构成严重威胁。据统计,全世界每年因雷害造成的损失高达十亿美元以上。
同时,由于社会的发展进步,人民生活水平的不断提高,社会经济越趋活跃,对“安全”的需求越来越高,安防监控系统得到了更为广泛的普及应用。在高速公路、金融系统、军事单位、交通监控、重要处所、各种小区、公共场所、库房管理等各行各业中应用越来越普遍。同时,安防监控系统自身的安全性也成为一个新的、重要的问题。
现代的安防监控产品均系微电子化产品,这些监控设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性。其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感,这就使得监控系统设备极易遭受雷击、过电压破坏,其后果可能会使整个监控系统运行失灵,并造成难以估计的经济损失和安全方面的风险。
因此,在安防领域,防雷日益受到重视,甚至在许多工程验收过程中,防雷已成为必不可少的一项。此专题的开设,是为了让大家系统的了解防雷与安防的关系,了解最新的防雷技术和产品在安防行业的应用。