陳華 林黛菁 李昆飆
(廣東省湛江市氣象局 廣東湛江 524001)
建筑物防雷技術分析
陳華 林黛菁 李昆飆
(廣東省湛江市氣象局 廣東湛江 524001)
隨著我國社會經濟的發展,建筑工程行業得到了蓬勃的發展,人們對于當前新形勢下的建筑物質量提出了更高的要求。而雷電作為一種涉及面廣且影響巨大,遍及社會生活的各個方面,嚴重威脅著廣大人民群眾生命財產安全的災害,對于建筑物安全有著較大影響的災害,尤其是居住以及工作性質的建筑群體更加需要注重防雷,避免雷擊事故發生的時候對人們的生命財產安全造成影響,提升建筑物的安全性,因此,在新時期建筑施工單位提高建筑物施工中的防雷技術,提升建筑物的防雷水平顯得十分緊要。本文從影響建筑物防雷的基本要素以及措施著手,分析當前建筑物防雷裝置存在的安全隱患,探究建筑物防雷整改措施。
建筑物;雷擊;防雷技術;事故分析
雷擊作為一種較為常見的自然災害,一旦發生就容易對建筑物造成非常大的破壞,這主要是因為發生雷擊的過程當中會產生巨大電力和熱,這些電力和熱能夠直接導致物體發生爆炸或燃燒等現象,使得建筑物非常容易引發火災和電路損壞等情況,提高了人身安全事故出現的幾率,并且會造成嚴重的經濟損失。因此雷擊是一個會對人民的生命財產安全造成極大威脅的自然災害,尤其是在高發區域,這樣的影響更為嚴重。目前我國對于雷擊的危害很重視,但要將雷擊的危害降到最低,仍需要深入的研究防雷技術,而針對建筑物的防雷也非常必要。
建筑物感應雷防護、直擊雷防護和共用接地防護等幾個方面構成了建筑物防雷的基本要素。建筑物的感應雷防護是指收集雷云發生自閃、云際閃、云地閃時的信息,在進入建筑物的各類金屬管、線上所產生雷電脈沖起限制作用,從而保護建筑物內人員及各種電氣設備的安全。建筑物直擊雷防護則是通過尖端雷電監測設備監測直擊雷的活動情況,了解和掌握直擊雷活動的信息,然后采用相應保護措施。而建筑物共用接地所形容的,在現代建筑物中往往是在一座建筑物內有許多不同性質的電器設備,需要多個接地裝置,如直擊雷接地、感應雷接地、電器安全接地、交流電源工作接地、通信及計算機系統接地等多個系統采用的共用接地體。
建筑物防雷的關鍵點在于避免雷電襲擊,這需要做到以下幾點:
(1)相關工作人員必須嚴格依照技術規范執行防護操作和定期修理檢查工作;工作人員對防雷制度要非常了解,按要求進行操作才能避免因違規操作導致雷電監測數據失真而造成損失。規范化的工作體系制度,可以大大提升雷電監測數據的精確度。因此防雷主管機構氣象部門應該完善相關操作規定以及規章制度,使工作人員在工作過程中有章可循,規范操作。
(2)強化易燃易爆物品的安全,最大限度的提升物品所呈現出來的安全性,這樣可以降低發生火災和爆炸的可能性,對防護工作至關重要。
(3)第一時間及時獲取雷電數據,做好監測工作。由于現代的防雷技術涉及信息技術和高端儀器的使用,更需要進行物理研究和分析,因此不僅要加強對工作人員的技術培訓以提高防雷技術水平,更要完善網絡建設,使雷電數據信息能夠在網絡中及時有效的傳遞,實現信息的共享,這樣才能更好的做好監測工作。
隨著建筑物雷電災害整體防御水平的提高,防雷裝置的安全檢測工作也更為重要。認真分析和整改檢測過程中發生的安全隱患有利改進建筑物防雷工作。常見的安全隱患有以下幾種:①最明顯是易燃易爆場所沒有嚴格執行安全要求,如加油站的加油槍和燃氣站的地磅等接地連接不良好,因高頻率的使用產生松動,沒有引起重視。例如2012年8月6日3時45分,雷州市調風鎮加油站遭雷擊,擊壞2臺加油機、1臺電視機,直接經濟損失5.6萬元,間接經濟損失32萬元。②電子信息系統機房也常出現天面部分突出金屬物體不做有效接地連接,對防雷裝置安全要求了解不夠全面存在安全隱患。例如某中學教學樓、學生宿舍遭雷擊,損壞2處樓角,擊壞2臺計算機,2臺電源避雷器,1個配電箱,直接經濟損失4.2萬元,間接經濟損失12萬元。③部分老舊的建筑物引下線采用明敷敷設,時間長了銹蝕嚴重,在人員活動較密集的地方也沒有采取套絕緣層等隔離保護措施,影響防雷效果。④部分建筑物天面安裝有天線或太陽能熱水器等含有金屬部件的物體,高于接閃帶卻沒有進行有效接地連接或者根本沒有保護措施,這樣極易引發雷電災害事故。例如某小區上空打雷,樓房屋角被雷電擊壞,同時擊壞1臺電視機、1部電話機,直接經濟損失0.4萬元。⑤一些建筑物的電源線在進出建筑物的地方沒有安裝和設備耐壓水平適應的電涌保護器等等。這些都存在嚴重的安全隱患,將引發雷電災害事故。而這些隱患主要是由于對防雷裝置作用認識不足、對防雷裝置日常檢查和維護不當所造成。而這些安全隱患長期、大量存在的主要原因是對建筑物雷電防御認識不夠全面和深人。

圖1 進入建筑物的各種設施之間的雷電流分配圖
因為雷電災害事故頻發,針對建筑物防雷我們從災害事故中分析原因和整改措施,也是加強和完善建筑物防雷技術的重要途徑。我們從一起雷擊事故來具體分析。
某建筑物由于受低壓槽影響出現強對流天氣發生雷擊事故。現場人員聞到燒焦的味道并切斷電源,發現該建筑物的消防報警系統和監控系統都不同程度損壞。沒有人員傷亡,造成直接經濟損失約八萬元。檢查發現該建筑物安裝防直擊雷設施,經檢測符合國家要求。該建筑物位于強雷區,背有山坡,前面是公園,水汽相對比較充足,容易形成積雨云,出現雷雨天氣。而建筑物附近都是山坡,積雨云不易飄散,在建筑上空附近停留的時間會較長,雷電就會對建筑物發生放電現象,引起雷擊事故。然而該建筑物總電源線路埋入內部后架空敷設約300m進入監控機房,在監控機房內信號線和電源線在同一個線槽內敷設,當雷電電磁脈沖入侵時,線路容易相互“感染”。并且大多數都暴露在外的攝像頭等監控設備基本都線路走天花橋引入機房監控主機。這樣的布線容易造成監控系統損壞,不太合理。
另外,該建筑物的屏蔽也做的不夠。線路線槽沒有采取屏蔽接地措施,當雷電在附近放閃時,沒有屏蔽的線路容易感應雷電流,入侵設備端口,干擾設備正常工作,甚至損壞設備。而造成這次雷擊事故的主要原因也是線路布線不合理,沒有屏蔽接地,沒有做好等位電聯結措施等。因此應該首先對該建筑物的區域進行雷擊風險評估,確定風險所在,并進行整改。在室外的監控攝像頭應在防直擊雷裝置的保護范圍內,做好等電位聯結措施,將建筑物的防雷接地、設備工作和保護接地和電源接地聯結在一起共用一套接地系統,使它在雷擊時形成等電位,這樣就可以減少在防雷空間內各個金屬部件和系統間的電位差。增加屏蔽措施,并合理布線。如將架空線穿管埋地處理,機房監控系統和消防系統的線路應該遠離防雷引下線布線。設立專用的信號線槽,把信號和控制等弱電線路和電源線分槽敷設等等。整改后將安全隱患拔出,大大降低了再次被雷擊的風險。
綜上所述,只有全面展開針對建筑物防雷方面的工作,才能減少建筑物雷擊現象的發生,應該引起重視。而更加明確定位針對建筑物的防雷技術,提高人才投入和投資的力度,完善和嚴格執行規范制度,才能提升技術水平,從而構建更完善的網絡建設體系,使雷電監測信息更精確更有效。對于使用中的防雷裝置,發現其存在的安全隱患并及時整改消除隱患,更是保障人民生命財產安全的重要措施。通過檢查,及時發現和整改了防雷安全隱患,并督促相關單位認真落實防雷安全工作責任和措施。特別是對易燃易爆場所和重點工程項目防雷裝置的設計審核、施工監督、竣工驗收以及定期檢測等,使得雷電災害事故特別是雷擊爆炸火災和人員傷亡事故得到有效控制。氣象防雷主管機構更應不遺余力,切實履行政府賦予的職責,并與相關部門及社會各界一道大力開展了一系列防雷減災科普宣傳活動,增強人民群眾防雷減災自救、互救能力和科學防雷、主動防雷的安全意識。
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TU895
A
1004-7344(2016)14-0287-02
2016-4-5
陳 華(1979-),女,助理工程師,本科,主要從事防雷減災應用研究。