農(nóng)村住宅頻遭雷擊原因分析及雷電防護措施探討

摘要：農(nóng)村由于常處于偏遠的郊區(qū)或山區(qū)，是人類在雷電災害防御方面較薄弱的環(huán)節(jié)，本文通過分析翁源縣翁城鎮(zhèn)泉嶺村一房屋屢遭雷擊的原因，就房屋建設的選址、房舍外部防雷裝置的安裝以及農(nóng)村如何選擇經(jīng)濟有效的防雷措施等方面闡述了新農(nóng)村在建（構(gòu)）筑物建設中相應的防雷措施。

關鍵詞：農(nóng)村雷電災害;事故分析;防雷措施;整改方案

引語

2012年7月23日凌晨，廣東省翁源縣翁城鎮(zhèn)泉嶺村村民陳某的二層半磚混樓房被雷電擊中，房屋受損，家中所有用電設備均被損壞，本次事故沒有造成人員傷亡。據(jù)陳某所述，在這次雷擊事故之前還發(fā)生過三次雷擊事故。第一次雷擊事故發(fā)生時，陳某妻子觸電暈倒;第二次在朋友指點下自行安裝了“防雷措施”，雷擊事故依舊再次發(fā)生，天面樓梯間天面采用Φ22mm螺紋鋼架設的“接閃桿”直接接閃，樓板被擊穿;陳某找他朋友理論，解釋說避雷針不夠高，于是陳某將天面“接閃桿”加高了2米，但是事故并沒有到此為止，2012年7月雷擊事故再次發(fā)生，這次雷擊造成陳某家全部電器設備損壞，天面樓板及檐角被雷電損壞。

一、雷電參數(shù)分析

1.1""翁源縣雷暴日數(shù)分析

大量的氣象資料統(tǒng)計表明，雷電活動規(guī)律大致如下：熱而潮濕的地區(qū)多于冷而干燥地區(qū)，如山的陽面多于陰面，雷暴頻率是山區(qū)多于平原，平原多于沙漠，陸地大于湖海，各地區(qū)雷暴日極大值和極小值差不多出現(xiàn)在相同的月份。

圖1""雷災事故所在地理位置地閃次數(shù)月分布圖

本文雷電參數(shù)利用閃電定位分析軟件錄入所在位置經(jīng)緯度導出雷電數(shù)據(jù)（如圖1、圖2），同時選用翁源縣近30年氣象資料，以及逐年雷暴日數(shù)、雷暴初終日，持續(xù)期資料以及累年值得出如下結(jié)論：翁源縣近30年來（1983——2012）年平均雷暴日為71.3天，屬于多雷區(qū);從前汛期（3-4月份），雷暴日開始出現(xiàn)，雷暴活動活躍月主要集中在4月份至8月份，11-12月、1、2月幾乎無地閃現(xiàn)象;雷暴發(fā)生時間主要集中14時至20時，由此可知本縣雷暴活動持續(xù)時間相當長。

圖2""雷災事故所在地理位置地閃次數(shù)時分布圖

二、雷災事故分析

2.1"建筑物受雷擊的環(huán)境因素

建筑物周圍較為空曠，較為平坦的水稻田，正是水稻種植季節(jié)，水稻田均蓄滿了水，水域面積增大，土壤電阻率明顯下降。建筑物左側(cè)有一排高于主樓體4米多的高大樹木，離建筑物距離才1.3米遠，且樹頂部分樹枝已經(jīng)生長到建筑物屋面上空，根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-2010規(guī)定當樹木鄰近建筑物且不在接閃器保護范圍之內(nèi)時，樹木與建筑物之間的凈距不應小于5m。這樣建筑物就處在一個空曠且水域面積大的環(huán)境當中，當遇到雷雨大風天氣極容易受到雷擊。

2.2建筑物受雷擊的人為因素

通過對陳某家雷擊事故現(xiàn)場調(diào)查情況來看，分析和總結(jié)了陳某家多次雷擊的四個原因：一是科學的防雷意識淡薄;二是不懂尋求專業(yè)部門進行雷災調(diào)查或鑒定，找出雷擊事故的原因;三是未經(jīng)防雷專業(yè)技術人員科學設計或安裝防雷裝置，“避雷針”成引雷針;四是建筑物都是架空線路，線路毫無屏蔽保護措施，也沒有安裝電涌保護器，雷擊到線路上和線路上感應到雷電流的概率很高，很容易破壞室內(nèi)各種電器，甚至傷及人身安全。樓頂?shù)摹氨芾揍槨逼鸬揭椎淖饔茫旅脑虺鲈谠摗氨芾揍槨睕]有有效的泄流措施。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，陳某家避雷針并沒有接地裝置，天面沿女兒墻敷設了?8mm圓鋼作為接閃帶，整棟樓房僅一根引下線，引下線與接閃桿、接閃帶連接處采用鐵線綁扎，引下線直接伸入自家井中。總的來說，對防雷措施的科學認識正是本次雷擊事故的真正原因。

三、防雷整改方案

3.1建筑物周圍環(huán)境整改方案

將建筑物左側(cè)一排枝繁葉茂的蔭香樹的高度降低，要低于建筑物的高度，并在建筑物接閃裝置的保護范圍之內(nèi)。最好是將樹砍掉或移植到離建筑物5米之外。

3.2建筑物防雷裝置整改方案

（1）根據(jù)建筑物周圍環(huán)境，此建筑物校正系數(shù)k應取1.5，預計年雷擊次數(shù)為0.078237443次/年，根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-2010此建筑物應為三類防雷建筑物。

（2）將建筑物原有的直擊雷防護裝置全部拆除。

（3）接閃裝置：根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-2010此建筑物應為三類防雷建筑物。由于本建筑物為磚混結(jié)構(gòu)樓房、樓頂屋面平整宜在建筑物屋面周圍的女兒墻上安裝明敷接閃網(wǎng)格（接閃網(wǎng)格應≤20m*20m或16m*24m）和明敷接閃帶。接閃（網(wǎng)格）帶采用Φ10mm熱鍍鋅圓鋼，且截面允許誤差為-3%，接閃帶支持卡也采用Φ10mm熱鍍鋅圓鋼，且截面允許誤差為-3%。在易受雷擊的屋角和檐角處裝設與接閃帶相連接的高度不大于0.5m的短接閃桿。短接閃桿采用Φ12mm熱鍍鋅圓鋼，且截面允許誤差為-3%。鋼筋搭接應采用雙面焊接，焊接長度大于6倍的鋼筋直徑。所有接閃裝置焊接口均要敲除焊渣并做防銹蝕處理。

（4）引下線：本建筑物長約9m、寬約8.5m、樓梯間屋頂與二層屋面高度相差約3m，則建筑物引下線計算周長應該約為41m。此建筑物為三類防雷建筑物，引下線平均間距小于等于25m。故可以設置2根專設引下線，但出于安全系數(shù)的考慮，沿建筑物四角均勻敷設4根專設引下線。引下線采用Φ12mm熱鍍鋅圓鋼，且截面允許誤差為-3%。并且與屋面接閃（網(wǎng)格）帶、接地裝置做可靠雙面焊接，焊接長度大于6倍的鋼筋直徑，并敲除焊渣做好防銹蝕處理。外露引下線，其距地面2.7m以下的導體用耐1.2/50μs沖擊電壓100KV的絕緣層隔離，或用至少3mm厚的交聯(lián)聚乙烯層隔離;立護欄或警告牌使接觸引下線的可能性降至最低限度。

（5）接地裝置：采用人工水平接地體與人工垂直接地體相結(jié)合，接地體宜相互連接呈環(huán)形。水平接地體采用40m*4mm熱鍍鋅扁鋼;垂直接地體采用50*50*5*2500mm熱鍍鋅角鋼。垂直接地體其間距以及人工水平接地體的間距均宜為5m，當受地方限制時可適當減小。水平接地體與垂直接地體焊接至少三面焊。人工接地體在土壤的埋設深度要大于0.5m，其距墻或基礎不宜小于1m。

（6）感應雷防護：把線路在人戶前套15m長的鋼管埋地引入或改l5米長的屏蔽線入戶，并把屏蔽線兩頭接地，這樣可以把線路感應的雷電流的大部分通過屏蔽層和鋼管泄入大地，并在入戶處安裝室外電涌保護器。要注意的是電視線路和電話線路不能和電源線路同管，并保持≥0.5m的安全距離，然后在入戶處安裝電涌保護器，將雷電流徹底引入地下，保護室內(nèi)的人員和電器安全。另外，室內(nèi)電器和插座都應安裝接地線。

結(jié)束語

考慮到農(nóng)村實際情況，防雷措施的投資成本不可能無限制完善，應根據(jù)實際情況盡可能采取經(jīng)濟合理的防雷設計及施工方案，盡可能優(yōu)先保障人身安全，降低經(jīng)濟損失。

參考文獻：

[1]《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-2010

[2]《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》"GB50343-2012

[3]《農(nóng)村居民雷電防護工程技術規(guī)范》"GB50952-2013