劉　輝　王　輝

摘要：本文闡述了太陽(yáng)能熱水器防雷的一般概念與防雷誤區(qū)，提出了有效地、科學(xué)地防雷措施，以防護(hù)太陽(yáng)能熱水器及洗浴者的安全。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能熱水器 防雷誤區(qū) 防雷措施

1.引 言

太陽(yáng)能熱水器是利用集熱器吸收太陽(yáng)光，將光能轉(zhuǎn)換成熱能，并通過(guò)儲(chǔ)水箱將熱水儲(chǔ)存。由于它具有節(jié)約能源、防止污染和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等特點(diǎn)，正日益受到大眾的青睞，而且每年以30%的速度高速增長(zhǎng)。太陽(yáng)能熱水器往往安裝在屋頂無(wú)遮攔的高處，且安裝位置普遍較高，據(jù)了解，太陽(yáng)能熱水器金屬構(gòu)件較多，普遍具有電加熱功能，若沒(méi)有效的雷電防護(hù)措施，很容易造成雷擊的首要目標(biāo)。輕則導(dǎo)致熱水器爆炸燒毀，重則直接電擊傷人。據(jù)報(bào)道，2007年7月2日，龍川縣某住宅小區(qū)天面的太陽(yáng)能，因未做任何防雷措施，致使多家的太陽(yáng)能熱水器儀表、電視機(jī)、電腦等家電被雷電擊壞。因此，加強(qiáng)太陽(yáng)能熱水器的雷電防護(hù)措施，減少雷擊隱患，使人們安全、放心地使用太陽(yáng)能熱水器刻不容緩。

2.太陽(yáng)能熱水器的防雷誤區(qū)

2.1 太陽(yáng)能熱水器低于避雷針就能受避雷針保護(hù)

太陽(yáng)能熱水器比避雷針低或低0.5～1.5m即可受避雷針保護(hù)。

這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的。一方面避雷針垂直高度不能完全保護(hù)太陽(yáng)能熱水器，太陽(yáng)能熱水器成為“引雷針”接閃放電；另一方面避雷針與太陽(yáng)能熱水器水平距離過(guò)近，避雷裝置上雷電流的強(qiáng)磁場(chǎng)感應(yīng)到太陽(yáng)能熱水器上或被防雷裝置上的高壓雷電流擊穿空氣后擊到太陽(yáng)能上，同樣危機(jī)室內(nèi)洗浴的人。應(yīng)通過(guò)“滾球法”確定單支避雷針對(duì)太陽(yáng)能熱水器的保護(hù)范圍，且避雷針的位置須距離太陽(yáng)能熱水器在3.0m以外。

2.2太陽(yáng)能與接閃器相連進(jìn)行等電位連接

將太陽(yáng)能的水箱外殼或金屬支架與防雷設(shè)施（避雷針、避雷帶）相連，作為“等電位”連接，用來(lái)接地。這種做法是錯(cuò)誤的，因?yàn)椋禾?yáng)能熱水器發(fā)生一旦接觸雷擊，雷電流將沿著上下水管道進(jìn)入室內(nèi)危機(jī)洗浴人的人身安全；雷電流還能沿著輔助加熱器電源線和水位水溫傳感器的信號(hào)線進(jìn)入室內(nèi)損壞水位水溫傳感器，以至傷人。

2.3僅衛(wèi)生間裝一級(jí)浪涌防護(hù)就完全避免配電系統(tǒng)不受雷電侵害

因未周詳考慮根除雷電波危害的問(wèn)題，跟熱水器用戶并排敷設(shè)電源線路的用戶有可能遭受雷擊的損壞。通常情況下，衛(wèi)生間只采取局部等電位連接的做法，局部等電位連接端子一般只連接樓層板筋，與基礎(chǔ)地網(wǎng)沒(méi)有很好的連接。當(dāng)雷擊發(fā)生后使衛(wèi)生間的電涌保護(hù)器工作時(shí)，其相線L、中性線N、接地線PE是等電位的。但越往單元樓配電箱方向，L與N、E間的電位差越大。因?yàn)橄嗑€無(wú)接地，可理解為來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn)、電阻無(wú)窮大；而N線、接地線的接地電阻相對(duì)無(wú)窮大來(lái)說(shuō)是極小的。由并聯(lián)電路原理可知：主要雷電流從低阻抗的N線、接地線通過(guò)，相線近乎無(wú)雷電流通過(guò)。雷電流過(guò)零線、接地線時(shí)會(huì)產(chǎn)生電阻電壓降，且導(dǎo)線離衛(wèi)生間電涌保護(hù)器愈遠(yuǎn)（與樓房單元配電箱愈近）電阻越大，電位差越大。跟太陽(yáng)能熱水器用戶并排敷設(shè)的電源線路也感應(yīng)上幾乎同等等電位的雷電，且離單元配電箱越近，電位差越大，雷災(zāi)受損也就越大。因此，當(dāng)衛(wèi)生間無(wú)接地端子時(shí)，跟熱水器并排敷設(shè)電源線路的用戶需在入戶處設(shè)置電涌保護(hù)器以防雷電感應(yīng)。

3.太陽(yáng)能熱水器的防雷措施

太陽(yáng)能熱水器的防雷，可分為樓頂部分、傳輸部分和衛(wèi)生間部分。

3.1樓頂部分的防雷

太陽(yáng)能熱水器樓頂部分主要是水箱和金屬支架，要求自身所有金部分應(yīng)有良好的電氣連接；另外，太陽(yáng)能熱水器一般都高出樓頂防雷裝置，處在LPZ0A區(qū)，所以必須另外安裝接閃器，并且根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057—94的附錄四，用滾球法確定接閃器的保護(hù)范圍，使太陽(yáng)能熱水器處在LPZ0B區(qū)內(nèi)。該接閃器直接與建筑物的防雷裝置有至少兩處的焊接，以保證可能的雷擊時(shí)泄放雷電流的可靠性。

3.2傳輸部分的防雷

為防止水體引雷電入室，也為防止沿著墻體鋼筋向地下泄放的雷電流擊穿導(dǎo)線或水管，傷及室內(nèi)外太陽(yáng)能器械或室內(nèi)洗浴人，金屬進(jìn)出管道應(yīng)有良好的接地，若管道為塑料管材，建議入戶處穿金屬管并在金屬管兩端做好接地。

3.3衛(wèi)生間部分防雷

衛(wèi)生間部分的防雷，主要是防止雷電流通過(guò)水箱里的水，由噴頭傳到人體。如果室外部分的防雷措施得當(dāng)，雷電流就不容易順著水進(jìn)入室內(nèi)，所以，雷電流不可能沿著水位水溫傳感器線路的信號(hào)線和水位水溫傳感器電源線進(jìn)入室內(nèi)；而水位水溫控制器與戶外的電源線相連，如果雷電流沿著電源線進(jìn)入室內(nèi)，不僅擊壞水位水溫控制器，還有可能傷及室內(nèi)的人。因此，應(yīng)在電源的入戶端加裝電源電涌保護(hù)器。室內(nèi)其他金屬應(yīng)做好等電位連接，且等電位連接端子要與建筑物的總等電位端子連接。

3.4其他防雷措施

為防止雷電波侵入室內(nèi)，電源線、信號(hào)線均不得與避雷帶平行并排敷設(shè)，并宜采用屏蔽接地措施，沒(méi)有屏蔽接地措施的信號(hào)線要裝設(shè)信號(hào)電涌保護(hù)器。

為防止雷擊引入高電壓的均壓措施，室內(nèi)其他金屬應(yīng)做等電位連接，且等電位連接端子且與建筑物總等電位端子相連?？紤]到工程質(zhì)量的穩(wěn)定性，仍不建議雷雨時(shí)使用太陽(yáng)能熱水器。

如果物業(yè)管理部門(mén)允許，可將太陽(yáng)能熱水器的真空管安裝在建筑物的南墻上，水箱放在室內(nèi)高處。既有效地避免了直擊雷的發(fā)生，又不用再加裝防直擊雷措施。

4.結(jié)束語(yǔ)

因太陽(yáng)能熱水器所造成的直擊雷擊、感應(yīng)雷擊事故時(shí)有發(fā)生，太陽(yáng)能熱水器的雷電防護(hù)必須通過(guò)有效地直擊雷、雷電波侵入、雷電感應(yīng)的防護(hù)措施，合理布線、接地、屏蔽、等電位連接、浪涌抑制等技術(shù)，以保障大眾的人身、財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)我國(guó)多源化能源事業(yè)的發(fā)展?！?/p>

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作者簡(jiǎn)介:劉輝(1980年生)，男，助理工程師,主要從事防雷管理工作。