人体雷电系列保护用具制作方法

江明礼

2001年9月12日

2001年4月29日

2001年4月29日

江明礼

A45B9/00GK1312044SQ01115568

用具 雷电 系列 人体 保护

1．人体雷电系列保护用具包括防雷伞、防雷鞋、防雷帽及防雷衣，其特征在于均用高电阻率和高击穿电场强度的绝缘材料制作2．如权利要求1所述人体雷电系列保护用具的防雷伞，其特征在于伞把采用尼龙管或聚四氟乙烯管制成，上面覆盖绝缘漆布或绝缘绸布3．如权利要求1所述人体雷电系列保护用具的防雷鞋，其特征在于底部采用聚乙烯塑料或电工橡胶制成，并且鞋的边缘比鞋帮四周宽出0.5-1公分，其他部位可用绝缘漆布或绝缘绸布制作4．如权利要求1所述人体雷电系列保护用具的防雷帽，其特征在于采用聚四氟乙烯或玻璃钢制成，其内部喷涂一层电工橡胶5．如权利要求1所述人体雷电系列保护用具的防雷衣，其特征在于采用绝缘漆布或绝缘绸布制作，且连接处均采用粘接

本发明属于防雷技术领域特别涉及人体防雷用具雷电灾害每年给人类造成数万人的伤亡，其中死亡人数超过3000人中国是一个多雷国家，据中国气象局雷电防护管理办公室汇编的雷灾实例1998年雷灾死421人，1999年雷灾死亡227人据广东省不完全统计，1996-1999年四年间，雷灾伤亡人数为699人广东紫金县临江镇仅1993年-1996年，该镇靠江边的三个管理区约1.5km2的范围内被雷打死23人灾情触目惊心，群众闻雷色变因为这些人伤亡大多发生在野外，不可能采用避雷针，也无法躲进法拉第笼但是雷雨天孩子们要上学、农民要种田、工人要上班、战士要巡逻，怎能不令人担忧呢？由于人们普遍认为，雷电电压高达数千万伏，电流高达数十万安培，要在野外采取措施保护人身安全是非常困难的，因此很少有人考虑这个问题，国内外也未发现这类防护用品我分析了数百起雷灾造成的人员伤亡事故，发现采取一些防护措施，多数伤亡是可以避免的以下通过对雷击造成人员伤亡的原因分析以说明本发明的必要性和可能性雷击致人死亡的第一个重要生理效应是人的心脏停止供血，这是雷击致人死亡的最主要危险，心脏停止供血决定于通过心脏的电流强度和电击持续时间究竟多大电流通过人体能造成死亡？没有一个准确数据，但有些数据可以参考首先看人体电阻人体电阻是非线性的，随着外加电压的升高而下降，50Hz工频与雷电流的脉冲下的电阻也不一样，通常研究雷电事故，多把人体电阻取为500Ω至1000Ω1969年Cater和Moley用500V工频电流通过一条刚截下来的活体大腿，测得其电阻为350Ω通过人体的电流究竟多大是安全的？以工频的安全电压36V为例，则通过人体的安全电流为安全电压/人体电阻≈36ma雷击致人死亡得第二个生理效应是使呼吸停止，这类收雷击得人员常可以通过人工呼吸抢救过来从上述两种雷击致人伤亡得情况来看，如果能防止或减少雷电流通过人脑呼吸中枢和心脏，雷灾造成的人员伤亡就能大大减少雷击伤人大致有四种类型，即跨步电压、接触电压、旁侧闪击和直接雷击1跨步电压跨步电压是指人的两脚跨在0.8m距离间大地的电势差当雷电在距人50m范围内落地，雷电流通过人的两腿间地面，就可能产生很高的跨步电压，其值会有上千伏，但一般最高不会超过5-6万伏这种电压加在人体就能造成人的伤亡下面就以一个150KA的雷电流，落在距人体5米的地方，土壤电阻率为1000Ω/m的情况下电压的分析雷电落地后，电流向四面八方流散，流向人体方向的电流是 这一电流流过电阻率为1000Ω/m的地表面产生的跨步电压应是3×1000×0.8=2400V这一跨步电压比我们想象的电压小得多因为土壤电阻是很不均匀的，特别是山脚和河边土壤电阻差别是很大的，有的相差十几倍，甚至几十倍的可能性都有，因此这种跨步电压完全可能高达5-6万伏从上面分析可以看出几千伏至几万伏的跨步电压危害还是很大但是从目前绝缘材料达到的水平来看，这种危害还是完全可以避免的，下面是一些可用于避雷的绝缘材料的主要特性 如果用上述绝缘材料特制成高绝缘的防雷鞋，则两只鞋抵御几万伏的跨步电压对人身的伤害是完全可以避免的跨步电压造成人身的伤害，比直接雷击、接触电压、旁侧闪击的机会大得多因此解决了跨步电压对人体的伤害，就能大大减少雷灾对人体的伤害2接触电压接触电压的规定是1.8m高处的引下线与地面之间的电压人的脚站在距引下线0.8m处，用手触到金属引下线时，人的手与脚之间的电压就是接触电压被雷击中的物体电流是非常大的，同样以150KA电流为例，通常引下线一般为两条，流过每条引下线的电流为75KA，如果流过1.8m金属引下线的电阻为1Ω，则接触电压也会高达705万伏这种接触电压相当于落雷在人体的0.8m处产生的，因此它的机率比跨步电压的小得多，但危险性却大得多3旁侧闪击旁侧闪击是指人在落雷点附近(一般在2m范围内)，雷电流通过被雷击物体产生的高电压，击穿人与被雷击物体之间的空气，闪击到人体的头部或肩部，使雷电流通过人体心脏经双脚入地这种电压一般也很高，与接触电压类似，因此防止方法也与接触电压相同，如果穿上防雷衣、戴上防雷帽，则闪击的可能就会大大减少4直接雷击雷电直接击中人体，这是用任何方法都难以避免伤亡的不过用绝缘避雷的方法却可以大大减少直接雷击的发生因为雷电总是通过电阻最小的通道入地的如果人打上防雷伞、穿上防雷衣、戴上防雷帽、穿上防雷鞋，整个人体通道的绝缘电阻就会大大增加，雷电就不会袭击人身而从电阻小的地方入地了目前现有技术尚无诸如防雷鞋、防雷伞、防雷帽及防雷衣问世本发明的目的是提供人体雷电系列保护用具如防雷鞋、防雷伞、防雷帽及防雷衣本发明技术方案人体雷电系列保护用具一概采用高电阻和高击穿电场强度的绝缘材料如聚乙烯，电工橡胶漆布等制成本发明有益效果(1)本发明人体雷电系列保护用具材料易得、制作简单(2)人们穿戴方便，能有效防止野外遭雷击