接閃線應用探討

張宇飛+鐘博宏

【摘 要】 本文探討分析了接閃線（網）在保護天面太陽能熱水器，駕校室外考試系統，易燃易爆罐區的適用性，指出架空接閃線（網）也是安全經濟有效的直擊雷防護措施之一。

【關鍵詞】 接閃線 太陽能熱水器 駕校室外考試系統 易燃易爆罐區

接閃線（網），舊稱架空避雷線（網），在各防雷規范中都有提及，對其材料規格也有明確規定。如《建筑物防雷設計規范》GB50057-94規定“架空避雷線和避雷網宜采用截面不小于35mm2的鍍鋅鋼絞線。”到2011年10月，修訂后的《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010則要求熱鍍鋅鋼絞線最小截面為50mm2。但在實際建設檢測過程中發現，使用接閃線（網）進行防雷保護的案例是很少的。本文結合前人對接閃線（網）的應用和相關防雷規范，對適宜利用接閃線（網）保護的案例進行探討。

1 太陽能熱水器

太陽能熱水器通常安裝在建筑物頂部向陽高處，不易被建筑物保護，容易成為接閃點。而從太陽能熱水器的結構材質，以及使用性質的安全性來看，又不適合作為接閃器直接接閃。因此最好的保護方式是讓太陽能熱水器處于防雷裝置保護范圍內且與天面防雷裝置保持一定安全距離，并采用共地不共線的方式做好接地保護。保持一定的安全距離是為了防止接閃器與熱水器發生反擊，長接閃桿與太陽能熱水器的安全距離可以按照下式確定：

Sa≥0.06kclx

式中Sa：太陽能熱水器與接閃器之間的距離。

kc：：分流系數

lx：接閃器計算點到地面的長度

以8根引下線的30米高樓為例，假定引下線間距為10米，樓層高度3米。則kc等于0.46，Sa等于0.83米。這個安全距離的要求就限定了長的接閃短桿不方便布設在成片布置的太陽能板之間，只能在外圍架設。但是這樣又導致接閃桿之間的跨度增大，為保證防護范圍要增加接閃桿的高度，直接提升了建造難度和費用。筆者認為這樣的情況使用接閃線（網）架設在成片太陽能板的窄邊，與長邊方向的接閃桿配合使用，施工簡單，滾球法計算的保護范圍大，還可以降低接閃桿的高度要求，減少了雷擊概率，安全經濟有效。

2 駕校室外考試系統

近年來，車管所駕照考試手段均由人工目測升級為電子監考，更為公平公正公開。但與此同時，電子監考使用了大量電子傳感器部件，雷電災害易損性大為提高。以曾被評為東南亞最大的汽車駕駛學校的廣州岑村教練場為例：2008年5月中旬，岑村車管所電子樁考試系統被雷擊癱瘓，直至半個月后才完全修復；2008年7月31日，雷擊導致車管所所有業務再度癱瘓；2010年5月，雷擊導致電子樁考試樁位一半癱瘓。

這種處于多雷區的戶外空曠地帶的信息系統，建議采用接閃線（網）等屏蔽性直擊雷保護，少用長的接閃桿，降低雷擊概率，同時所有弱電線路采取穿金屬管或金屬線槽的屏蔽措施，并在重要設備前端裝設適配SPD。從盡量減少雷擊發生和消除雷電電磁感應的兩個方面來增強對駕校戶外考試系統的保護。

3 易燃易爆罐區

易燃易爆罐區，如油罐區、酒精罐區，以及一些爆炸危險的化工品罐區等，由于環境的特殊性和防雷保護的高要求，某些情況采用接閃線（網）比采用長接閃桿保護更為合理。理由如下：

（1）采用獨立接閃桿的支柱及其接地裝置與被保護建筑物及其有聯系的管道、電纜等金屬物之間的間隔距離有要求，應按下列公式計算，且不得小于3m。

地上部分：當hx<5Ri ； Sa1≥0.4（Ri+0.1hx）

當hx≥5Ri ； Sa1≥0.1（Ri+hx）

地下部分： Se1≥0.4 Ri

式中Sa1----地面上接閃桿與罐體的間隔距離

Se1----地下接閃桿接地裝置與罐體接地的間隔距離

Ri----獨立接閃桿的沖擊接地電阻

hx----罐體需要被保護的高度

按最低要求算，罐與罐之間距離最少要6m以上才能在罐區之間架設獨立接閃桿。若是常規防雷設計，獨立接閃桿通常要求接地電阻不大于10Ω，罐體有各種型號，選hx=5米的來計算，則Sa1需要4.2米，罐體之間需要8.4米間隔。考慮到接閃桿和罐體各自泄流的接地裝置要求一定的占地面積，這個距離還需更大，所以從規范計算和實際現場檢測情況來看，在罐區中間架設獨立接閃桿是難以實現的。

（2）規范要求排放爆炸危險氣體的放散管、呼吸閥等管口外一定的垂直和水平距離內空間應處于接閃器的保護范圍內。比如當放散管無管帽時，管口上方半徑5m的半球體都應處于接閃器的保護范圍內。沿用上面理由1的例子，罐體直徑按6米計，放散管無管帽，可得hx為10米，Sa1為4.4米。依據建筑物防雷設計規范的滾球法，計算接閃桿所需最小高度和保護范圍，可以得出結論：這種情況，單支獨立接閃桿已經無法滿足同時安全距離和保護高度的要求，即不能完全保護單個罐體。

上述兩點決定了單純使用獨立接閃桿保護罐區，需要在罐區邊緣架設到相當的高度且比較密集，施工費用較高而且較多的獨立接閃桿會影響罐區的交通運輸，同時較多較高的接閃桿增加了引雷的概率。若使用接閃線（網）則可以降低接閃桿（架）的高度，減少獨立接閃桿的數量，還有效擴大了保護范圍。

4 結語

通過上述的分析可知，采用接閃線（網）保護天面太陽能熱水器，駕校室外考試系統，易燃易爆罐區有一定的適用性和優勢，架空接閃線（網）也是安全經濟有效的直擊雷防護措施之一。但同時接閃線（網）也有弧垂、機械強度弱、抗腐蝕性差等的缺點，因此，需要綜合考慮，因地制宜，有針對性對不同的項目選取最優的直擊雷防護設計。

參考文獻：

[1]GB50057-94 建筑物防雷設計規范.2001.

[2]GB50057-2010 建筑物防雷設計規范.2011.

[3]王曉立.酒精罐區兩種防直擊雷措施的比較.科學大眾，2010（10）.endprint