李俊　林鵬　吳小鵬　吳陳凡

【摘 要】 隨著科學(xué)研究的進(jìn)步，防雷技術(shù)不斷發(fā)展。文中通過(guò)防雷的基本含義，以及發(fā)生在我國(guó)的雷電事件，為防雷事業(yè)的從業(yè)者和廣大群眾的防雷工作，提出了一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】 防雷；技術(shù)；措施

引言：

近年來(lái)，由于全球氣候逐漸的變暖，由此導(dǎo)致的極端氣候變化，氣象災(zāi)害、次衍生災(zāi)害不斷地頻繁發(fā)生，年雷暴日數(shù)也同時(shí)伴隨之增多。我國(guó)的雷電災(zāi)害已成為危害程度僅次于暴雨洪澇、氣象地質(zhì)災(zāi)害的三大氣象災(zāi)害之一。華東地區(qū)大部分區(qū)域?qū)儆诙嗬讌^(qū)或強(qiáng)雷區(qū)，雷暴日的頻繁增加，致使雷擊事故多有發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年有上千人因雷擊傷亡，雷擊造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)十億，甚至數(shù)百億元，其中90%以上的雷擊死亡事件都發(fā)生在鄉(xiāng)村。雷擊給人們的生命和財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失，因此要高度重視和防御鄉(xiāng)村雷擊事故的發(fā)生，減少人員傷亡。

一、防雷理論

1.雷電的形成過(guò)程

雷電是自然界中的一種放電現(xiàn)象，具有極大的破壞力，可以在瞬間擊傷擊斃人畜，微電子產(chǎn)品瞬間癱瘓火燒毀；破壞發(fā)電機(jī)、電力變壓器等電氣設(shè)備絕緣，引起短路導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事故；可以在極短的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換成大量的熱能，造成易燃物品的燃燒或者金屬熔化飛濺而引起火災(zāi)。

雷電放電現(xiàn)象多形成在積雨云中，積雨云隨著溫度和氣流的變化會(huì)不停的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中摩擦起電，就形成了帶電荷的云層。某些云層帶有正電荷，另外一些帶有負(fù)電荷。

另外，由于靜電感應(yīng)常使云層下面的建筑樹(shù)木等有異性電荷。隨著電荷的積累，雷電的電壓逐漸升高，當(dāng)帶有不同電荷的雷云與大地凹出部分相互接近到一定距離時(shí)，期間的電場(chǎng)會(huì)超過(guò)25到200KV/cm，將產(chǎn)生激烈的放電，同時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)烈的閃光。由于放電時(shí)溫度高達(dá)2000℃，空氣受熱急劇膨脹，隨之發(fā)生爆炸的雷鳴聲，就是所謂的閃電和雷鳴。

2.接閃裝置的安裝

對(duì)于云層和大地閃電所帶來(lái)的直擊危害，接閃裝置可以通過(guò)接閃器將閃電吸引過(guò)來(lái)，然后順勢(shì)將吸引來(lái)的閃電傳導(dǎo)入地。消耗其能量并將能量分散到大地，分流消耗從而達(dá)到保護(hù)大地高層建筑的目的。

二、我國(guó)雷電事故

1. 假設(shè)雷電直接打在建筑物樓頂接閃帶上，入地雷電流I=100KA，RG=1Ω、RS=1Ω。此時(shí)，G1、G2、G3所處的各樓層的電位都將抬升100KV，如果GA、 GB、GC與防雷地不相連接，就會(huì)發(fā)生設(shè)備工作地線與建筑物樓板到處打火的現(xiàn)象（反擊），因?yàn)?00KV的電位差可擊穿的空氣距離達(dá)300～500MM（由當(dāng)時(shí)的空氣絕緣程度而定）。

2.如果RG與RS相距較遠(yuǎn)（如20M以上），設(shè)備工作接地線與樓板、墻壁絕緣較好，地電位的抬升不足以擊穿設(shè)備工作地線。但雷擊時(shí)，工作人員剛好與設(shè)備機(jī)殼相接觸，人身體上的某一部位又與地板或墻壁相接觸，雷電將會(huì)流過(guò)人體進(jìn)入設(shè)備工作接地，人身安全必將受到傷害。

3.就全國(guó)來(lái)看，東南沿海以及貴州、云南、重慶、四川、湖南等都是雷電高發(fā)區(qū)，雷擊事故屢屢釀成嚴(yán)重后果。

3.1.2004年6月26日，浙江省臨海市杜橋鎮(zhèn)杜前村發(fā)生雷擊事件，4人遇難，3人受傷，當(dāng)時(shí)有40多人聚集在大樹(shù)下納涼、避雨。

3.2.2007年5月23號(hào)，重慶開(kāi)縣興業(yè)村小學(xué)，由于沒(méi)有防雷設(shè)施，7名小學(xué)生遭雷擊身亡，44人重傷。

3.3.2007年8月10日，江蘇徐州市河橋鎮(zhèn)段莊村發(fā)生雷擊事件。雷電將大樹(shù)劈斷，20余人倒在地上，5人當(dāng)場(chǎng)死亡，11人受傷。

這些事故反映出一個(gè)共同點(diǎn)：沒(méi)有接閃裝置，防雷意識(shí)不強(qiáng)。特別在農(nóng)村缺乏防雷常識(shí)，而且不懂得如何救護(hù)，這是雷擊致死致傷的最主要原因。

三、防雷裝置的檢查檢測(cè)

3.1在防雷工程中認(rèn)真計(jì)算接地線上因電抗形成的電位差是非常重要的。建議在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和計(jì)算時(shí)，機(jī)房設(shè)備接地線采用10/350ΜS、5KA電流波進(jìn)行檢測(cè)、計(jì)算和設(shè)計(jì)。

3.2 聯(lián)合接地可以解決防雷等電位問(wèn)題，但是，聯(lián)合接地會(huì)將工頻干擾、高頻干擾加到設(shè)備上，使得網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備的工作穩(wěn)定性受到危害，并容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、誤碼、通信中斷等。

3.3 在驗(yàn)收、檢查工頻接地電阻，測(cè)試所需的電流極埋設(shè)位置與地網(wǎng)邊緣之間應(yīng)不小于該地網(wǎng)等效直徑的3～5倍，電壓極棒埋設(shè)位置，應(yīng)為電流極棒埋設(shè)位置的0.618倍。

3.4獨(dú)立的接閃桿及其接地裝置不得設(shè)在行人經(jīng)常通過(guò)或堆放易燃物的地方；對(duì)裝有接閃桿或接閃帶的構(gòu)架，不準(zhǔn)裝設(shè)低壓線或通訊線等。接閃桿、接閃帶與引下線應(yīng)采用焊接方法。

3.5當(dāng)防雷裝置各部分導(dǎo)體出現(xiàn)因腐蝕或其他原因引起的折斷、銹蝕達(dá)30%以上時(shí)，必須進(jìn)行更換。

3.6 撰寫(xiě)雷擊災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告

雷擊災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告是利用勘察中取得數(shù)據(jù)和資料通過(guò)存在各風(fēng)險(xiǎn)因子的估算進(jìn)行歸納分析得出的雷擊風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告，是防雷工程設(shè)計(jì)和施工的重要依據(jù)。對(duì)于雷擊災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告來(lái)說(shuō)，不僅要保證其數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性和完整性，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)具備相應(yīng)的工程資料，以此來(lái)保證其內(nèi)容的完整性。

在雷擊災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告中包含以下基本內(nèi)容：被評(píng)估的防雷工程的概況；該評(píng)估區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件、大氣環(huán)境以及雷電分布的特點(diǎn)等，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)包括當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)環(huán)境和服務(wù)設(shè)施等全面的描述；在勘察工作進(jìn)行過(guò)程中所涉及到的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)；雷電截收面積、雷擊次數(shù)以及對(duì)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算的數(shù)值；不同數(shù)據(jù)的記錄和匯總信息，以及勘察工作的最終結(jié)論。

四、防雷裝置的維護(hù)與措施

1.接閃器是防止雷電過(guò)電壓侵襲配電和其他電氣設(shè)備的保護(hù)裝置。接閃器安裝在被保護(hù)設(shè)備的引入端，其上端接在架空輸電線路上，下端接地。其中閥型接閃器是保護(hù)變、配電裝置常用的一種接閃裝置；管型接閃器一般是用于線路上；無(wú)間隙接閃器是最簡(jiǎn)單最經(jīng)濟(jì)的防雷裝置，俗稱簡(jiǎn)單接閃器，一般安裝在線路的進(jìn)戶處，用來(lái)保護(hù)電度表等設(shè)備

2在防雷工程中認(rèn)真計(jì)算接地線上因電抗形成的電位差是非常重要的。建議在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和計(jì)算時(shí)，機(jī)房設(shè)備接地線采用10/350ΜS、5KA電流波進(jìn)行檢測(cè)、計(jì)算和設(shè)計(jì)。

3.聯(lián)合接地可以解決防雷等電位問(wèn)題，但是，聯(lián)合接地會(huì)將工頻干擾、高頻干擾加到設(shè)備上，使得網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備的工作穩(wěn)定性受到危害，并容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、誤碼、通信中斷等。

4.在驗(yàn)收、檢查工頻接地電阻，測(cè)試所需的電流極埋設(shè)位置與地網(wǎng)邊緣之間應(yīng)不小于該地網(wǎng)等效直徑的3～5倍，電壓極棒埋設(shè)位置，應(yīng)為電流極棒埋設(shè)位置的0.618倍。

接閃器的種類有接閃桿、接閃線、接閃網(wǎng)、接閃帶、接閃器等，是直接接受雷擊的金屬部分。5.接閃桿一般設(shè)在高層建筑物的頂端和煙囪上，保護(hù)建筑物免受直接雷擊；接閃線常用來(lái)架設(shè)在高壓架空輸電線路上，以保護(hù)架空線路免受直接雷擊，也可用來(lái)保護(hù)較長(zhǎng)的單層建（構(gòu)）筑物。接閃網(wǎng)和接閃帶普遍用來(lái)保護(hù)建筑物免受直接雷擊和感應(yīng)雷。

6.加強(qiáng)管理與檢修。除了在防雷技術(shù)上多加研究外，在實(shí)際中輸輸電線路的管理和檢修也要加強(qiáng)，如增加巡視力度，清理線路旁的樹(shù)枝，檢查防雷設(shè)備的接地等等，消除安全隱患，以防一些不必要的因素造成雷擊跳閘停電。其次，加強(qiáng)輸電線路防雷工作，要從防止雷擊永久性故障和降低雷擊跳閘率入手，對(duì)以前頻繁遭受雷擊的輸電線路，通過(guò)加強(qiáng)線路自身絕在加強(qiáng)技術(shù)方面的改造的同時(shí)要注意實(shí)際線路的管理和檢修，加裝線路接閃器、加強(qiáng)桿塔接地電阻監(jiān)測(cè)等措施，以降低雷電天氣對(duì)輸電線路造成的危害。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是防雷減災(zāi)工作的一個(gè)重要組成部分，是否能夠獲得科學(xué)、準(zhǔn)確的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)對(duì)于防雷裝置設(shè)計(jì)、施工都有著十分重要的影響，提前進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，采取有效的安全防范措施是雷電防護(hù)安全工作的重要舉措。

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