專利名稱：人體雷電系列保護(hù)用具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于防雷技術(shù)領(lǐng)域特別涉及人體防雷用具雷電災(zāi)害每年給人類造成數(shù)萬人的傷亡，其中死亡人數(shù)超過3000人。中國是一個多雷國家，據(jù)中國氣象局雷電防護(hù)管理辦公室匯編的雷災(zāi)實例1998年雷災(zāi)死421人，1999年雷災(zāi)死亡227人。據(jù)廣東省不完全統(tǒng)計，1996-1999年四年間，雷災(zāi)傷亡人數(shù)為699人。廣東紫金縣臨江鎮(zhèn)僅1993年-1996年，該鎮(zhèn)靠江邊的三個管理區(qū)約1.5km2的范圍內(nèi)被雷打死23人。災(zāi)情觸目驚心，群眾聞雷色變。因為這些人傷亡大多發(fā)生在野外，不可能采用避雷針，也無法躲進(jìn)法拉第籠。但是雷雨天孩子們要上學(xué)、農(nóng)民要種田、工人要上班、戰(zhàn)士要巡邏，怎能不令人擔(dān)憂呢？由于人們普遍認(rèn)為，雷電電壓高達(dá)數(shù)千萬伏，電流高達(dá)數(shù)十萬安培，要在野外采取措施保護(hù)人身安全是非常困難的，因此很少有人考慮這個問題，國內(nèi)外也未發(fā)現(xiàn)這類防護(hù)用品。我分析了數(shù)百起雷災(zāi)造成的人員傷亡事故，發(fā)現(xiàn)采取一些防護(hù)措施，多數(shù)傷亡是可以避免的。
以下通過對雷擊造成人員傷亡的原因分析以說明本發(fā)明的必要性和可能性雷擊致人死亡的第一個重要生理效應(yīng)是人的心臟停止供血，這是雷擊致人死亡的最主要危險，心臟停止供血決定于通過心臟的電流強度和電擊持續(xù)時間。究竟多大電流通過人體能造成死亡？沒有一個準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，但有些數(shù)據(jù)可以參考。首先看人體電阻。人體電阻是非線性的，隨著外加電壓的升高而下降，50Hz工頻與雷電流的脈沖下的電阻也不一樣，通常研究雷電事故，多把人體電阻取為500Ω至1000Ω。
1969年Cater和Moley用500V工頻電流通過一條剛截下來的活體大腿，測得其電阻為350Ω。通過人體的電流究竟多大是安全的？以工頻的安全電壓36V為例，則通過人體的安全電流為安全電壓/人體電阻≈36ma。雷擊致人死亡得第二個生理效應(yīng)是使呼吸停止，這類收雷擊得人員?？梢酝ㄟ^人工呼吸搶救過來。
從上述兩種雷擊致人傷亡得情況來看，如果能防止或減少雷電流通過人腦呼吸中樞和心臟，雷災(zāi)造成的人員傷亡就能大大減少。
雷擊傷人大致有四種類型，即跨步電壓、接觸電壓、旁側(cè)閃擊和直接雷擊。
1跨步電壓?？绮诫妷菏侵溉说膬赡_跨在0.8m距離間大地的電勢差。當(dāng)雷電在距人50m范圍內(nèi)落地，雷電流通過人的兩腿間地面，就可能產(chǎn)生很高的跨步電壓，其值會有上千伏，但一般最高不會超過5-6萬伏。這種電壓加在人體就能造成人的傷亡。
下面就以一個150KA的雷電流，落在距人體5米的地方，土壤電阻率為1000Ω/m的情況下電壓的分析雷電落地后，電流向四面八方流散，流向人體方向的電流是
這一電流流過電阻率為1000Ω/m的地表面產(chǎn)生的跨步電壓應(yīng)是3×1000×0.8=2400V這一跨步電壓比我們想象的電壓小得多。因為土壤電阻是很不均勻的，特別是山腳和河邊土壤電阻差別是很大的，有的相差十幾倍，甚至幾十倍的可能性都有，因此這種跨步電壓完全可能高達(dá)5-6萬伏。
從上面分析可以看出幾千伏至幾萬伏的跨步電壓危害還是很大。
但是從目前絕緣材料達(dá)到的水平來看，這種危害還是完全可以避免的，下面是一些可用于避雷的絕緣材料的主要特性。
如果用上述絕緣材料特制成高絕緣的防雷鞋，則兩只鞋抵御幾萬伏的跨步電壓對人身的傷害是完全可以避免的。
跨步電壓造成人身的傷害，比直接雷擊、接觸電壓、旁側(cè)閃擊的機會大得多。因此解決了跨步電壓對人體的傷害，就能大大減少雷災(zāi)對人體的傷害。
2接觸電壓。接觸電壓的規(guī)定是1.8m高處的引下線與地面之間的電壓。人的腳站在距引下線0.8m處，用手觸到金屬引下線時，人的手與腳之間的電壓就是接觸電壓。
被雷擊中的物體電流是非常大的，同樣以150KA電流為例，通常引下線一般為兩條，流過每條引下線的電流為75KA，如果流過1.8m金屬引下線的電阻為1Ω，則接觸電壓也會高達(dá)705萬伏。
這種接觸電壓相當(dāng)于落雷在人體的0.8m處產(chǎn)生的，因此它的機率比跨步電壓的小得多，但危險性卻大得多。
3旁側(cè)閃擊。旁側(cè)閃擊是指人在落雷點附近(一般在2m范圍內(nèi))，雷電流通過被雷擊物體產(chǎn)生的高電壓，擊穿人與被雷擊物體之間的空氣，閃擊到人體的頭部或肩部，使雷電流通過人體心臟經(jīng)雙腳入地。這種電壓一般也很高，與接觸電壓類似，因此防止方法也與接觸電壓相同，如果穿上防雷衣、戴上防雷帽，則閃擊的可能就會大大減少。
4直接雷擊。雷電直接擊中人體，這是用任何方法都難以避免傷亡的。不過用絕緣避雷的方法卻可以大大減少直接雷擊的發(fā)生。因為雷電總是通過電阻最小的通道入地的。如果人打上防雷傘、穿上防雷衣、戴上防雷帽、穿上防雷鞋，整個人體通道的絕緣電阻就會大大增加，雷電就不會襲擊人身而從電阻小的地方入地了。
目前現(xiàn)有技術(shù)尚無諸如防雷鞋、防雷傘、防雷帽及防雷衣問世。
本發(fā)明的目的是提供人體雷電系列保護(hù)用具如防雷鞋、防雷傘、防雷帽及防雷衣。
本發(fā)明技術(shù)方案人體雷電系列保護(hù)用具一概采用高電阻和高擊穿電場強度的絕緣材料如聚乙烯，電工橡膠漆布等制成。
本發(fā)明有益效果(1)本發(fā)明人體雷電系列保護(hù)用具材料易得、制作簡單
(2)人們穿戴方便，能有效防止野外遭雷擊


1．圖1為防雷傘示意圖2．圖2為防雷鞋示意圖3．圖3為防雷帽示意圖4．圖4為防雷衣示意圖以下結(jié)合

實施例1防雷鞋。防雷鞋是雷擊保護(hù)用品中最重要、用處最多的一種，其外形與旅游鞋相似，其底部用1-2cm厚的聚乙烯塑料或電工橡膠制成。聚乙烯的體積電阻率Pv＞1014Ωm，擊穿電場強度E=18-28Mv/m。其余部位可用絕緣漆布。鞋的邊緣比鞋幫四周要寬出0.5-1公分，以保證通過身體的電流必須經(jīng)過絕緣的底部到地。
2防雷傘。打雨傘遭雷擊的事例已發(fā)生多起，一般雨傘的把和支撐物常用金屬制成，易遭雷擊；本發(fā)明防雷傘的把和支撐物均用尼龍管或聚氯四氟乙烯管制成，上面覆蓋絕緣漆布(5.5～10KV/0.15mm)或絕緣綢布。傘的直徑約為100公分。該傘既防雨又防雷。
3防雷帽。其外形和摩托車頭盔一樣。頭盔用聚四氟乙烯或玻璃鋼制成。其內(nèi)部噴涂一層厚約0.3cm的電工橡膠。主要供不能用傘的人(如騎摩托車、自行車)使用。
4防雷衣。防雷衣和普通雨衣一樣，但其肩部和胸背部都用高絕緣材料的漆布或絕緣綢布制成，制作時注意連接部分均采用粘接，不允許有穿孔存在。
權(quán)利要求
1．人體雷電系列保護(hù)用具包括防雷傘、防雷鞋、防雷帽及防雷衣，其特征在于均用高電阻率和高擊穿電場強度的絕緣材料制作。
2．如權(quán)利要求1所述人體雷電系列保護(hù)用具的防雷傘，其特征在于傘把采用尼龍管或聚四氟乙烯管制成，上面覆蓋絕緣漆布或絕緣綢布。
3．如權(quán)利要求1所述人體雷電系列保護(hù)用具的防雷鞋，其特征在于底部采用聚乙烯塑料或電工橡膠制成，并且鞋的邊緣比鞋幫四周寬出0.5-1公分，其他部位可用絕緣漆布或絕緣綢布制作。
4．如權(quán)利要求1所述人體雷電系列保護(hù)用具的防雷帽，其特征在于采用聚四氟乙烯或玻璃鋼制成，其內(nèi)部噴涂一層電工橡膠。
5．如權(quán)利要求1所述人體雷電系列保護(hù)用具的防雷衣，其特征在于采用絕緣漆布或絕緣綢布制作，且連接處均采用粘接。
全文摘要
本發(fā)明提供一套人體雷電系列保護(hù)用具即防雷傘、防雷鞋、防雷帽及防雷衣。它們均用高絕緣材料諸如聚乙烯塑料、電工橡膠、聚四氟乙烯、尼龍管和絕緣漆布等材料制成。人們在野外穿戴這些雷電保護(hù)用具可有效防雷擊,減少傷亡。本發(fā)明材料易得,制作又與一般服裝鞋帽制作無差別,故易于實施推廣,實為多雷地區(qū)人們有效的防雷用具。
文檔編號A45B9/00GK1312044SQ01115568
公開日2001年9月12日 申請日期2001年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月29日
發(fā)明者江明禮 申請人:江明禮