雷电是一种自然大气放电现象,雷电有时也会造成自然灾害。雷电灾害的范围和表现形式在人类社会发展过程中也在不断发生变化,与此同时,雷电科学与防护技术在人类认识雷电、抵御雷电灾害的过程中也不断得到发展。
每一时刻大约有2000个地点遭遇雷暴,平均每天发生约800万次闪电,每次闪电在微秒级的瞬间释放出约55kWh的能量。我们生存的环境既被动地接受自然灾害的侵袭,又主动地为灾害的形成和发展提供条件。从久远的过去开始,雷电就对人类、自然资源和人类创造的物质文明构成巨大的威胁。例如,森林火灾有50%以上因雷电引发:人们居住生活的建筑物屡遭雷击破坏;电力、石化等工业设施常因雷击而发生灾难性事故。不难看出,雷电灾害的范围随着社会经济发展而扩大,其表现形式随其范围扩大而复杂信息、生物、海洋、航天、能源、材料等高技术的崛起促进了社会生产力的迅速发展。
作为信息技术的基础,微电子技术具有很好的发展态势和巨大的影响,雷电或更确切地说伴随雷电产生的雷电电磁脉冲(LEMP)对微电子设备存在着严重的潜在不安全性。这是因为微电子设备只耐低压,对电磁脉冲特别敏感。因此,当现代社会越来越依赖通信、电子、计算机等微电子设备时,雷电通过其对微电子设备的破坏作用影响到高技术的应用,其灾害影响可能波及千家万户和社会经济生活各个方面。直接雷击的声、光、电、磁、热等现象同时发生,可击毁其周边的建筑物、生命与财产。因此,LEMP是现代雷电灾害zui显著的特征,也是防雷技术zui需要解决的重要课题之防雷装置(LPS)的基本功能是保护生命和财产免遭雷电灾害或减小这种灾害的程度。
经过200多年的探索和实践,人们得出这样一个基本结论:实现雷电防护的基本途径是提供一个使雷电(包括雷电电磁脉冲)对地泄放的合理路径,而不是任其随机地选择放电通道,其含义是控制雷击能量的泄放或转换。
