鶴壁市雷電災害特征與雷電防護基本思想及方法

李玲玲

河南省鶴壁市氣象局，河南鶴壁 458030

鶴壁市雷電災害特征與雷電防護基本思想及方法

李玲玲

河南省鶴壁市氣象局，河南鶴壁 458030

國際電工委員會（IEC）提出建筑物防雷分為外部防雷保護系統和內部防雷保護系統兩部分，兩者缺一不可。經調查，這兩個受災單位僅有外部防雷保護措施，均無內部防雷保護措施。因此，一套完整的雷電防護系統在城市建筑物防雷中顯得尤為重要。本文通過對鶴壁市近十年來雷災事故資料進行統計分析，得出了鶴壁市雷災特征，從而提出了雷電防護的基本原則和方法，為該地區的防雷工程設計提供了依據。

雷電災害；特征；防護；思想；方法

雷電災害是聯合國公布的十大自然災害之一。據統計全球每年因雷擊災害造成的損失在10億美元以上，傷亡1萬多人。近年來，隨著電子計算機及其微電子儀器在各領域的廣泛應用，其抗雷電電磁脈沖的能力越來越弱，由此，雷電造成的災害也越來越重。

1 鶴壁市雷電災害特征

鶴壁市位于河南省北部太行山東麓和華北平原的過渡地帶，屬溫帶大陸性季風氣候，四季分明，光照充足，溫差較大。區內地貌類型主要由低山、丘陵崗阜及平原組成，地勢落差較大。年平均雷暴日數為28.8天，屬于多雷區。根據1998年～2006年近十年來鶴壁市雷災事故統計分析，鶴壁市境內雷暴發生全年都有，但絕大多數發生在3月份～9月份，占90%以上。由于雷擊具有很強的選擇性，山地、江河、湖泊及地下礦藏等地區以及高樓大廈最易遭受雷擊，因此，鶴壁市雷電災害具有顯著的地域分布特征。市區雷電災害發生率明顯高于縣區，縣區高于鄉鎮。城市的雷電災害主要表現為雷擊建筑物和損壞現代化設備，農村的雷電災害主要表現是危及人畜。

例如2004年3月31日，鶴壁市火電廠遭雷擊，內部通訊網絡及信息系統受雷電感應影響嚴重損壞，并且一部分發電設備遭到破壞，直接經濟損失達百余萬元；2006年8月28日，鶴壁市消防支隊遭雷擊，擊壞變壓器、計算機、交換機、UPS電源幾十臺，樓道聲控自熄開關全部損壞，電源及網絡系統全部癱瘓，此次雷災造成直接經濟損失十幾萬元，索性當時沒有火災報警，否則后果不堪設想。

國際電工委員會（IEC）提出建筑物防雷分為外部防雷保護系統和內部防雷保護系統兩部分，兩者缺一不可。經調查，這兩個受災單位僅有外部防雷保護措施，均無內部防雷保護措施。因此，一套完整的雷電防護系統在城市建筑物防雷中顯得尤為重要。

2 雷電防護基本思想

2.1 綜合性

綜合性即是全面性，全面考慮雷電的防護問題，應從直擊雷的防護、雷電感應的防護進行綜合考慮。直擊雷防護又要注意接閃系統、接地系統。雷電感應又要考慮電源系統、信號系統、等電位系統等。假如說防雷應注意5個方面，如果只注意了4個方面，他的安全系數并不是80%，其實際安全系數多說只有10%。這是因為雷電并不是專門襲擊你防護很好的地方，而恰恰相反，雷電常常襲擊你防護最弱，隱患最多的地方。

2.2 系統性

所說的系統性即雷電防護各方面之間都有著各種聯系，不應把各個方面的雷電防護截然分開，孤立看待。應把雷電防護作為一個系統工程來考慮。

2.3 科學性

即采用先進的科學理論和科學技術，而不要使用落后的廢止理論、技術及規范，以提高雷電的防護能力，提高安全系數。

2.4 實用性

實用性即是在保證科學、合理、安全的前提下，以盡量低的資金投入，達到降低被保護設備的雷擊損壞概率，從而提高設備的安全運行系數。

3 雷電防護基本方法

3.1 接閃

指控制雷擊點的范圍。為雷電提供泄流通道，從而在一定范圍把閃擊能量從這個通道引入大地的接閃裝置，其耐流耐壓能力和連續接閃效果直接關系到泄流的效果。

3.2 分流

指引下線對分流效果的影響。引下線的粗細和數量直接影響分流效果，引下線多，每根引下線通過的雷電流就小，其感應范圍就小。引下線相互之間的間距不應小于規范中的規定。

3.3 均壓

指使建筑物內形成一個等電位體。現代建筑物多采用鋼筋混凝土結構，其屋面、梁、板、柱及基礎內鋼筋的大部分都是自然而然的焊接或綁扎在一起的，其整體建筑框架形成法拉第籠。在均壓恒電位的同時，也可保證建筑物內不會產生反擊和危及人身安全的接觸電壓和跨步電壓。

3.4 屏蔽

屏蔽的主要目的是使建筑物內的通信設備、電子計算機等精密儀器以及自動控制系統免遭雷電電磁脈沖的危害。建筑物內的這些設施，在防雷裝置接閃或附近打雷時會受到電磁干擾的影響，有時在鄰近建筑物接閃時，也會受到從該處傳來的電磁波的影響。因此，我們應盡量利用鋼筋混凝土結構內的鋼筋，即建筑物內地板、頂板、墻面及梁柱內的鋼筋，使其構成一個六面體的網籠，從而實現屏蔽。

3.5 接地

接地是為了泄放雷電能量。在IEC等標準中均不提倡單獨接地，“共地”已成為當今接地的主流。現代建筑物當采用鋼筋混凝土結構時，符合規范條件的應利用基礎內鋼筋作為接地裝置。當達不到規范中規定的條件時，可用人工接地裝置，但應形成環形接地網。

3.6 布線

指如何布線才能獲得最好的綜合效果。現代化的建筑物都離不開照明、動力、電話、電視和計算機等設備的管線，在防雷設計中，必須考慮防雷系統與這些管線的關系。除考慮布線的部位和屏蔽外，還應在需要的線路上加上浪涌保護器。因此，筆者認為在設計室內各種管線時，必須與防雷系統統一考慮。

4 結論

上述防雷的基本指導思想和具體技術方法，是達成防雷核心技術措施的有效途徑。這六種技術方法都有其局限性，一般要結合使用才能起到隔離雷電能量的作用。因此，防雷裝置只有組合成完整的防雷系統，才能夠為保護對象提供其所需的防雷安全空間，才能確保防護對象的防雷安全。

[1]王常余.接地技術220問[M].上海：上海科學技術出版社，2000：12-13.

[2]李景祿.現代防雷技術[M].北京：中國水利水電出版社，2009：4-1.

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1674-6708（2012）58-0099-02