很早以前，當美國旅行者飛船抵達木星和天王星時，發現了閃電。據報道，木星的閃電規模參數：閃電的長度在60千米到120千米，閃電電弧直徑為20厘米。文章中對比了地球上的閃電，其參數是：閃電長度是10到20千米，閃電電弧直徑為數厘米。

這些參數給我留下很深的印象。

下圖是度娘上的閃電圖片：

為何閃電電弧看起來很粗？這只是假象而已。因為漆黑的夜空中充滿水汽，電弧閃光突然照亮了周圍空間，使得閃電電弧似乎很粗，再加上視覺暫留現象，給人產生了閃電電弧直徑很粗的假象。

我曾經仔細看過閃電，我發現在每一道閃電電弧的中心，存在一道很細的高亮區。這道高亮區域的寬度應當就是閃電電弧的直徑了。

我比較熟悉的是開關電器的電弧，我們不妨來做個對比。

1）開關電弧的溫度：電弧弧柱區的溫度一般在6000K以上，甚至可達20000K。

2）開關電弧的直徑與弧溫有關，與氣體介質種類有關，與氣壓有關，與弧隙長度有關，與流經的電流大小更是直接相關。

對于銅電極，當弧長為2厘米、電流在2~20A時，開關電弧的直徑經驗公式是：

這里的dh是電弧直徑，單位是厘米；Ih是電弧電流，單位是A。

我們不妨計算一下：

。

當銅電極之間出現在大氣中橫向運動的開關電弧時，若橫向運動速度是20到50m/s，電流為50到1000A時，電弧直徑經驗公式是：

這里的n是系數，其值大約是0.6~0.7之間。

我們不妨再來計算一下：若設電流為1000A，n取值為0.65，代入上式，得到：

這種銅電極電弧與自然界的閃電電弧當然無法相比，有關的電弧直徑計算公式也不一樣，不能套用。

不管是哪種電弧，電弧一旦生成，它的表面會散熱，并且直徑越大，散熱越強烈。因此，電弧的直徑大小代表著電弧能量的高低，是電弧強度的代表參數；電弧具有熱慣性，因此它對電流的變化具有一定的限流能力；電弧的發熱和散熱會達到一定的平衡。若參數改變，則電弧的電壓、直徑和溫度等參數也會改變，然后維持在一個新的平衡條件下。

特別重要的是：電弧溫度越高，它的電阻就越小。因此，電弧具有負阻特性，它的伏安特性曲線隨著電流增加電壓反而降低。

我手上有一本很好的書，書名是：《氣象學與生活》，是美國的Frederick K.Lutgens著，陳星翻譯。我手上的這本書是原書第12版。因為我正在寫一本有關電氣知識的科普書，出版社專門把此書寄給我供參考。

我們來看其中的摘錄：

這些摘錄出現在此書的第233頁。

由我圈起來的部分可以看到，題主的問題基本上得到解答。原來，閃電電弧的直徑不過20厘米。

我很欣賞這本書。若這本書讓我來寫，可能會出現大段落的公式，甚至還有各種推導。但這樣一來，書的可讀性就降低了。寫書，真的是一件十分傷腦筋的活。

若知友們對氣象感興趣，我十分推薦大家來閱讀此書。

另外，有時我們看到沒有電弧的閃電，天際只是閃亮一下，也聽不見雷聲，這叫做輝光放電。輝光放電與弧光放電相比，前者沒有明確的邊界，后者的界限分明；前者沒有放電聲音，后者則霹靂震耳。

所以題主談及的大氣放電若是指輝光放電，則直徑恐怕有數百米，甚至上千米了。

典型代表就是日光燈管，管內就是輝光放電，注意到放電是充滿整個管內空間的。

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突然想到一個問題。

有次大家談及避雷器的參數，一位同事說避雷器的絕緣性能良好，所以能避雷，這個講法對嗎？

須知，雷電云產生的雷電電壓能將十幾千米的空氣擊穿，區區避雷器，絕緣性能就能強過十幾千米的空氣？

不知知友們的看法如何？

看了評論區的評論，發現知友們對這個問題的回答各種各樣。我來回答一下吧。

建筑物中劃分了不同的避雷區，分別叫做LPZ0、LPZ1、LPZ2、……，等等，越往后級別越低。

我們來看看防雷區的定義是什么。在我寫的書《低壓成套開關設備的原理及其控制技術》中，第1.7節有如下內容：

建筑物遭受雷擊是一種常見現象，雷擊會給人身和電氣設備帶來極大的傷害和破壞，所以需要對雷擊予以必要的防護。

根據被保護空間可能遭受雷擊的嚴重程度及被保護系統（設備）所要求的電磁環境，將被保護空間劃分為若干不同的防雷區域，即LPZ0A、LPZ0B、LPZ1、LPZ2、LPZ3、……

（1）LPZ0A

LPZ0A指本區內各個物體都可能遭受直接雷擊，因此各物體都可能導走全部雷電流，同時本區內的電磁場沒有衰減。例如屋頂的避雷針就屬于LPZ0A區域。

（2）LPZ0B

LPZ0B指本區內各個物體不可能遭受直接雷擊，但本區內的電磁場沒有衰減。例如避雷針屋頂避雷針附件的避雷帶區域。

（3）LPZ1

LPZ1指本區內各個物體不可能遭受直接雷擊，且流經各個導體的電流比LPZ0B區域進一步減小。同時，本區內的電磁場可能衰減。例如建筑物內部就是LPZ1區域。LPZ1區域與LPZ0B區域的交界面是建筑物的墻體和屋面。由于建筑物構件中的鋼筋分流作用，使得LPZ0B區域和LPZ1區域內的電磁環境有很大區別。

（4）隨后的防雷區LPZ2、 LPZ3、……

隨后的防雷區LPZ2、 LPZ3、……中需要進一步減小所引導的雷電電流和電磁場。一般地，LPZ2指的是電氣設備的外殼，而LPZ3指的是電氣設備外殼內部空間區域。

弄明白防雷區的分區后，就很容易理解避雷器與SPD浪涌抑制器的區別了。

我們看下圖：

此圖也摘自我寫的書。

我們看到，在低壓配電網中同一個電壓等級下電氣設備的沖擊電壓耐受值不盡相同。原則是：

A）常規防雷電可分為防直擊雷電、防感應雷電和綜合性防雷電。

B）電涌保護器的電壓保護水平應與被保護設備的沖擊耐壓水平相配合。

C）在兩個防雷區的交接面處，應設置相應級別的電涌保護器。在LPZ0區和LPZ1區的界面D）在同一級防雷區中，考慮到雷電過電壓的行波過程，要設置一處或多處電涌保護。

我們看看LPZ0的避雷針

防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成，即接閃器、引下線和接地體。接閃器又分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網。

我們看下圖：

以避雷針作為接閃器的防雷電原理是：避雷針通過導線接入地下，與地面形成等電位差，利用自身的高度，使電場強度增加到極限值的雷電云電場發生畸變，開始電離并下行先導放電；避雷針在強電場作用下產生尖端放電，形成向上先導放電；兩者會合形成雷電通路，隨之瀉入大地，達到避雷效果。

實際上，避雷針是引雷針，可將周圍的雷電引來并提前放電，將雷電電流通過自身的接地導體傳向地面，避免保護對象直接遭雷擊。

如果雷電侵入了低壓配電網，此時避雷針已經毫無用處了。這時就要利用各種SPD電涌保護器來防護。

電涌保護器（surge protective device,SPD）是用于帶動系統中限制瞬態過電壓并且泄放電涌電流的一種非線性保護器件。電涌保護器又被簡稱為SPD，它能夠保護電氣和電子系統免遭雷電或者操作過電壓及涌流的損害。

SPD專用于低壓配電系統和電子信息系統，按所使用的非線性元件特性，電涌保護器分為三類，分別是：電壓開關型SPD、限壓型SPD和混合型SPD。此三類SPD的區別此處就不介紹了，知友們自己去查詢相關資料。

現在我們應當明白了：如果說避雷針是主動把雷電引到地下，則SPD則是間接地防雷。當系統正常時，SPD的等效電阻很大；當出現雷電過電壓時，SPD的等效電阻很小，并由此把雷電電流引入到地網，從而間接地保護線路。

不過，當SPD被擊穿時，有可能引起電源短路。因此，SPD的前方會有熔斷器或者斷路器來保護，其目的就在于此。