雷電是一種自然大氣放電現象,雷電有時也會造成自然災害。雷電災害的范圍和表現形式在人類社會發展過程中也在不斷發生變化,與此同時,雷電科學與防護技術在人類認識雷電、抵御雷電災害的過程中也不斷得到發展。
每一時刻大約有2000個地點遭遇雷暴,平均每天發生約800萬次閃電,每次閃電在微秒級的瞬間釋放出約55kWh的能量。我們生存的環境既被動地接受自然災害的侵襲,又主動地為災害的形成和發展提供條件。從久遠的過去開始,雷電就對人類、自然資源和人類創造的物質文明構成巨大的威脅。例如,森林火災有50%以上因雷電引發:人們居住生活的建筑物屢遭雷擊破壞;電力、石化等工業設施常因雷擊而發生災難性事故。不難看出,雷電災害的范圍隨著社會經濟發展而擴大,其表現形式隨其范圍擴大而復雜信息、生物、海洋、航天、能源、材料等高技術的崛起促進了社會生產力的迅速發展。
作為信息技術的基礎,微電子技術具有很好的發展態勢和巨大的影響,雷電或更確切地說伴隨雷電產生的雷電電磁脈沖(LEMP)對微電子設備存在著嚴重的潛在不安全性。這是因為微電子設備只耐低壓,對電磁脈沖特別敏感。因此,當現代社會越來越依賴通信、電子、計算機等微電子設備時,雷電通過其對微電子設備的破壞作用影響到高技術的應用,其災害影響可能波及千家萬戶和社會經濟生活各個方面。直接雷擊的聲、光、電、磁、熱等現象同時發生,可擊毀其周邊的建筑物、生命與財產。因此,LEMP是現代雷電災害zui顯著的特征,也是防雷技術zui需要解決的重要課題之防雷裝置(LPS)的基本功能是保護生命和財產免遭雷電災害或減小這種災害的程度。
經過200多年的探索和實踐,人們得出這樣一個基本結論:實現雷電防護的基本途徑是提供一個使雷電(包括雷電電磁脈沖)對地泄放的合理路徑,而不是任其隨機地選擇放電通道,其含義是控制雷擊能量的泄放或轉換。
