专利名称：人体雷电系列保护用具的制作方法
技术领域：
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1000Ω。
1969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
1．图1为防雷伞示意图2．图2为防雷鞋示意图3．图3为防雷帽示意图4．图4为防雷衣示意图以下结合
实施例1防雷鞋。防雷鞋是雷击保护用品中最重要、用处最多的一种，其外形与旅游鞋相似，其底部用1-2cm厚的聚乙烯塑料或电工橡胶制成。聚乙烯的体积电阻率Pv＞1014Ωm，击穿电场强度E=18-28Mv/m。其余部位可用绝缘漆布。鞋的边缘比鞋帮四周要宽出0.5-1公分，以保证通过身体的电流必须经过绝缘的底部到地。
2防雷伞。打雨伞遭雷击的事例已发生多起，一般雨伞的把和支撑物常用金属制成，易遭雷击；本发明防雷伞的把和支撑物均用尼龙管或聚氯四氟乙烯管制成，上面覆盖绝缘漆布(5.5～10KV/0.15mm)或绝缘绸布。伞的直径约为100公分。该伞既防雨又防雷。
3防雷帽。其外形和摩托车头盔一样。头盔用聚四氟乙烯或玻璃钢制成。其内部喷涂一层厚约0.3cm的电工橡胶。主要供不能用伞的人(如骑摩托车、自行车)使用。
4防雷衣。防雷衣和普通雨衣一样，但其肩部和胸背部都用高绝缘材料的漆布或绝缘绸布制成，制作时注意连接部分均采用粘接，不允许有穿孔存在。
权利要求
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。
全文摘要
本发明提供一套人体雷电系列保护用具即防雷伞、防雷鞋、防雷帽及防雷衣。它们均用高绝缘材料诸如聚乙烯塑料、电工橡胶、聚四氟乙烯、尼龙管和绝缘漆布等材料制成。人们在野外穿戴这些雷电保护用具可有效防雷击,减少伤亡。本发明材料易得,制作又与一般服装鞋帽制作无差别,故易于实施推广,实为多雷地区人们有效的防雷用具。
文档编号A45B9/00GK1312044SQ01115568
公开日2001年9月12日 申请日期2001年4月29日 优先权日2001年4月29日
发明者江明礼 申请人:江明礼