吳 澤 邱奕煒

（1.廣西來(lái)賓市氣象局，廣西 來(lái)賓 546100；2.廣西桂林市氣象局，廣西 桂林 541001）

我國(guó)因?yàn)樘厥獾牡乩矸植?，雷電多發(fā)地區(qū)集中在華南和西南地區(qū)，尤以廣東省和海南省、云南省最甚，而位于廣西中部的來(lái)賓市，臨近廣東、云南，也處于我國(guó)的雷電多發(fā)地區(qū)。來(lái)賓市深居廣西腹地，是亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四面環(huán)山，雨量豐沛，擁有豐富的礦藏和深厚的壯族歷史文化底蘊(yùn)，特殊的地理環(huán)境，使得我市氣象局自成立以來(lái)，對(duì)重點(diǎn)多發(fā)的氣象災(zāi)害進(jìn)行了有效的防御、規(guī)劃和治理，在我市多發(fā)的氣象災(zāi)害中，雷電災(zāi)害的相關(guān)事項(xiàng)一直為我單位的重要工作任務(wù)，對(duì)雷電防御以及雷電防御中出現(xiàn)的問(wèn)題作出了多方面的研究。

1 暫態(tài)電位升高

1.1 暫態(tài)電位升高

發(fā)生雷擊時(shí)，電流通過(guò)防雷設(shè)置流過(guò)各分支導(dǎo)體和接觸地面的導(dǎo)體，與此同時(shí)各分支導(dǎo)體的電感、電阻及接觸地面導(dǎo)體的電阻也會(huì)因此出現(xiàn)壓降現(xiàn)象，這導(dǎo)致防雷裝置中個(gè)分支部分對(duì)地點(diǎn)位的要求都有不同程度的提高。但因?yàn)槔讚羲纬傻碾娏鞒掷m(xù)的時(shí)間不是很長(zhǎng)，所以這種電位升高現(xiàn)象持續(xù)的時(shí)間也不長(zhǎng)，大家把這一現(xiàn)象稱之為暫態(tài)電位升高。

1.2 暫態(tài)電位升高的危害

暫態(tài)電位升高引起的雷電反擊現(xiàn)象主要是通過(guò)各種的線路中的管道中所存在的金屬物對(duì)儀器設(shè)備造成巨大危害的同時(shí)，也威脅著人們的身體安全。暫態(tài)電位升高現(xiàn)象的產(chǎn)生是會(huì)帶來(lái)一定的危害的。在大多數(shù)的情況之下，雷電閃擊的受雷環(huán)節(jié)是接閃器，它以引下線作為特定的牽引渠道，將雷電流引入接地裝置中，以對(duì)雷電流進(jìn)行泄散。接閃器與引下線始終是相連的，在雷電閃擊發(fā)生的過(guò)程中，連接著接閃器的引下線和雷電閃擊的通道會(huì)產(chǎn)生雷電流，而一般的建筑物往往會(huì)安裝防雷裝置，防雷裝置的工作原理主要是沿著路線而傳入的雷電沖擊波超過(guò)了避雷裝置的保護(hù)水平的時(shí)候，那么避雷裝置就會(huì)首先將電放掉，并通過(guò)良導(dǎo)體將雷電流引向地面，再通過(guò)接地裝置來(lái)化解由雷電閃擊而帶來(lái)的危害，進(jìn)一步地保護(hù)了建筑物以及人類的安全[1]。若是在雷電流產(chǎn)生期間，建筑的電源線、鐵管、信號(hào)線等沒(méi)有做類似于安裝屏蔽器、避雷器，做等電位連接等基本措施，且沒(méi)有計(jì)算好這些防雷裝置與接地母線之間的距離，不能夠使該距離達(dá)到施工時(shí)所要求的距離，那么，它們就很有可能會(huì)與接地母線發(fā)生反擊，不僅僅產(chǎn)生跨步電壓，還會(huì)導(dǎo)致接觸電壓的出現(xiàn)，而雷電流經(jīng)過(guò)接地母線的引流而進(jìn)入地面，會(huì)在一定范圍內(nèi)的土壤中產(chǎn)生電壓降，進(jìn)而導(dǎo)致在地面上的不同的地點(diǎn)之間產(chǎn)生電位差，且電位差分布極為不均勻。倘若此時(shí)正好有人經(jīng)過(guò)，就會(huì)使得人的兩腳之間出現(xiàn)明顯的的電位差，越靠近中心地帶，所產(chǎn)生的跨步電壓就會(huì)越大，這樣的話就很容易造成觸電等情況的發(fā)生，直接危及到人類的人身安全。有時(shí)候還會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成一定程度上的危害，甚至?xí)?duì)建筑產(chǎn)生不好的影響，引發(fā)雷電災(zāi)害等。此外，當(dāng)人與防雷裝置中的金屬物體進(jìn)行接觸時(shí)，同樣也會(huì)造成接觸電壓的情況，一樣的會(huì)對(duì)人類的人生安全造成一定程度上的危害。

采用等電位連接等方式，通過(guò)對(duì)接地裝置和防雷裝置的設(shè)置，及時(shí)有效的削弱這一危害的影響。其中對(duì)接地裝置和防雷裝置的設(shè)立需要按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，根據(jù)相關(guān)安全規(guī)定進(jìn)行材料的選取，并且要根據(jù)自身的地質(zhì)條件及對(duì)電阻值的需要進(jìn)行設(shè)立，確保裝置的安全性。通過(guò)這些裝置所形成的等電位連接等方式，從而安全有效的減少暫態(tài)電位的升高而引起的雷電反擊現(xiàn)象，使得避免因這種現(xiàn)象造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人身傷害。

2 雷電防御中暫態(tài)電位升高引起的雷電反擊的處理

在雷電防御設(shè)計(jì)和防御工程建設(shè)中，需要注意的事項(xiàng)很多，其中暫態(tài)電位升高將會(huì)引起雷電反擊現(xiàn)象，因此需要高度重視，有效的解決雷電反擊的處理辦法有，敷設(shè)各種接地裝置、引下線和電位連接，根據(jù)我市的土壤特點(diǎn)和土層厚度等情況，通常采用各種處理辦法結(jié)合起來(lái)，全方位地綜合治理，在最大程度上避免雷電反擊的產(chǎn)生以及減小雷電反擊帶來(lái)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

在設(shè)計(jì)防雷方案的時(shí)候，必須對(duì)施工建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，并嚴(yán)格根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)施工建筑物的防雷等級(jí)進(jìn)行評(píng)定，而后按照技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì)接地裝置和電位連接，以免日后運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，造成不可挽回的局面。

防雷方案主要從兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，一是防直擊雷，二是防感應(yīng)雷。首先應(yīng)當(dāng)考慮的是地質(zhì)環(huán)境的問(wèn)題，在建設(shè)時(shí)若地質(zhì)環(huán)境中的電阻值不能達(dá)到接地裝置的相關(guān)要求，則工作較難施行，只有加大裝置與地面的接觸面積，或者改變接地裝置接觸部分的土壤的電阻率[2]。前者可以采取多支垂直接地體與水平接地體相結(jié)合的方法增大接地體的幾何體積，后者則可以直接換掉接觸部分的土壤或者添加降阻劑，其中降阻劑的降阻效果需要特別引起關(guān)注。

3 結(jié)語(yǔ)

雷電災(zāi)害作為我國(guó)十大自然災(zāi)害之一，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失，每年因?yàn)槔纂姸a(chǎn)生的人員傷亡也呈上升趨勢(shì)，在實(shí)際工作中必須意識(shí)到雷電的危害的嚴(yán)重性，根據(jù)上述內(nèi)容足以見(jiàn)得雷電防御的重要性，其中因?yàn)闀簯B(tài)電位的升高而引起的雷電的反擊現(xiàn)象尤其需要注意。我局作為市民重要的氣象狀況信息參考和氣象預(yù)測(cè)發(fā)布單位，對(duì)這類災(zāi)害的防治更是責(zé)任重大，關(guān)系到來(lái)賓市的整體發(fā)展，肩負(fù)著防雷審核檢測(cè)和災(zāi)害調(diào)查研究，以及防范措施的任務(wù)，對(duì)雷電防御過(guò)程中出現(xiàn)的暫態(tài)電位升高引起的雷電反擊現(xiàn)象的處理有義不容辭的責(zé)任。

[1]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-94，2010版)[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版2011.8

[2]舒興武，楊啟彬，羅名權(quán)，劉玲宏.某自動(dòng)氣象站發(fā)生的一次典型雷擊事故分析[A];2010年滇黔桂三省區(qū)七州市氣象協(xié)作區(qū)交流會(huì)特刊[C];2010