雷電防護技術在四川省農村地區應用研究

劉 暢，張婧雯，陳小塵，謝亞雄，魏 慶

(四川省防雷中心, 四川 成都 610072)

1 引言

近年來，四川省農村雷災頻繁，雷擊造成人員傷亡的事故逐年增多，經濟損失不斷增長。究其原因，首先農村防雷設施不健全，群眾防雷意識淡薄、防護手段落后；其次隨著廣大農民生活水平的不斷提高，電視、電腦等家用電器進入了千家萬戶，直接或間接地增加了農村雷電災害的風險。隨著四川省社會主義新農村建設的穩步推進，全省多個市州都先后建立了示范村，農村面貌正發生日新月異的變化，加強農村雷電防護工作已逐步成為全社會普遍關注的焦點。在《關于加快氣象防雷事業發展的若干意見》等文件中也提出了要構建科學農業氣象的防雷體系[1-2]，使其具有先進功能和合理結構，實現農業發展良性循環。雷電并不可怕，雷電可防可避，本文提出在四川省新農村住宅選址、設計以及施工過程中合理的農村防雷技術要點，使農村地區建設能因地制宜地采取防雷措施，給廣大農村住宅的建設者提供操作性強的綜合防雷技術，以避免或減少因雷擊造成的人員傷亡和經濟損失。

2 四川農村地區常見雷擊事故

四川是個農業大省，農業人口多、分布廣、農村基本無防雷裝置，防雷形勢異常嚴峻。通過調查分析，近幾年發生在農村的常見雷擊事故如下。

2.1 建筑物受損

目前在四川省廣大農村，住宅等建(構)筑物基本上沒有安裝任何防雷裝置(如接閃桿、接閃帶等)，當閃電擊中住宅時，強大的雷電流無法直接泄入大地，能量便以其他方式釋放，在雷擊點產生數萬度的高溫，空氣急劇膨脹，使房頂或墻體崩裂。如果建筑物內存在易燃易爆的物品，可能發生火災甚至爆炸。

2.2 電氣設備受損

農村的絕大多數線路均采用架空的方式引入室內，而且布線很不規范，電力、電話、有線電視等各種線路像蜘蛛網一樣在建(構)筑物上空交錯縱橫，沒有屏蔽，也沒有做接地和等電位連接。當閃電直接擊中線路時，雷電流會沿著金屬線路進入室內，造成線路燒斷，電器損壞，甚至導致人員傷亡。當閃電擊在這些架空線路附近時，由于閃電的靜電感應和電磁效應作用，會在金屬線路上產生電壓波，這種過電壓波沿著線路進入室內，造成大面積電器設備受損。

2.3 人員傷亡

由于廣大農民群眾對雷電缺乏科學的認識，防雷意識薄弱，雷雨天氣冒雨外出、田間作業、樹下避雨的現象普遍存在，造成雷擊傷人事故頻繁發生。

3 四川農村地區雷電防護現狀

目前四川省部分農村地區遭受雷擊的建(構)筑物都是農民自行搭建的民用房屋，并沒有進行專業防雷設計，沒有安裝必要大額防雷設施，并且在選址上也存在問題。農村很多地區房屋內外各種線路交錯混在，鋪設混亂，還存在嚴重老化現象。各基層單位防雷意識淡薄，農村防雷檢測和管理不到位，農村防雷宣傳科普不到位，農民缺乏對雷電災害危害性的認識，不懂如何防御和躲避雷擊。

4 完善四川農村地區雷電防護的措施

4.1 建(構)筑物選址原則

四川省地勢復雜，雷電活動頻發，在新農村建設整體規劃時應充分考慮當地地質水文等條件，同時要了解當地的雷電地理分布情況，盡量避開以下易遭雷擊的地點。

4.1.1 風口和順風的河谷及迎風坡 當雷暴路徑與風向一致時，這些地方落雷幾率較高。

4.1.2 地下金屬礦礦藏以及地下水出口處 這些區域與周圍的大片土壤電阻率相比局部電阻率較小，是雷電流對地泄放的首選位置。

4.1.3 通信、電力等高聳鐵塔附近 由于高聳的鐵塔是雷擊的重點目標。其接閃過程中產生的強大的電磁脈沖將對建(構)筑物內的人或電氣設備造成危害。

4.1.4 土壤電阻率突變和水汽容易抬升之處 如巖石與土壤，山坡與稻田的交界處。陸地和河流、湖泊的交界處易遭雷擊。

4.1.5 巖石山的山腳，土山的山頂 這些地方都容易遭受雷擊。

4.2 建(構)筑物綜合雷電防護

農村住宅綜合雷電防護主要包括住宅外部雷電防護和雷電電磁脈沖防護，即直擊雷防護和雷電電磁脈沖防護，其防護技術主要包括：接閃、分流、接地、屏蔽、等電位連接、合理布線以及安裝適配的SPD(電涌保護器)。

4.2.1 接閃 利用接閃桿、接閃帶等接閃裝置，使閃電擊中接閃桿或帶從而保護到建(構)筑物。

4.2.2 分流 利用建筑物的引下線，是雷電流通過多個路徑泄放，讓雷電受到分流衰減，降低強雷電流泄放時產生的強電磁脈沖。

4.2.3 接地 通過接地裝置，讓閃電能量泄放到大地。

4.2.4 屏蔽 利用金屬網、箔、殼、管等導體把需要保護的對象包裹起來，把閃電的脈沖電磁場從空間入侵的通道阻隔起來。

4.2.5 等電位連接 包括物體和結構件之間或者同一物體的各個部分金屬外套之間做導電性連接，防止地電位反擊和因電位降低引起火花放電導致火災。

4.2.6 合理布線 主要將電源線纜和信號線路(電話線路、網絡線路)分開布設。

4.2.7 安裝適配的SPD 根據受保護裝置的性質，所處防雷區域以及入戶線路的性質等因素，選擇合適的SPD級數和型號，能使SPD發揮保護電器設備的作用。

4.3 加強科普宣傳，普及防雷措施

農村雷電災害防御知識的普及和宣傳存在很大的盲區，相關政府部門應加強防雷科普宣傳以及普及防雷安全重要性，并組織相關專業技術人員開展防雷知識講座等活動，爭取把雷電防護知識普及到每家每戶從而增強農民群眾的自我保護和自救能力。

5 結語

在論述四川農村地區雷擊事故和防雷現狀的基礎上，提出了相關農村地區建(構)筑物選址原則和雷電防護的措施，希望這些方法和措施可以在新農村建設中得到推廣和應用，以切實提高農村地區雷電防護的應對能力，減少雷擊災害的發生。