雷電災(zāi)害及其防災(zāi)減災(zāi)措施探析

摘 要 雷擊事故一直是電力供應(yīng)部門最重視的災(zāi)禍之一，供電線路和設(shè)備都是雷電的襲擊對(duì)象，輕則造成設(shè)備損壞，停電停產(chǎn)，重則造成人員傷亡。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)估算，中國(guó)每年因雷擊傷亡3000人以上。另外，雷擊也是森林火災(zāi)發(fā)生的重要原因之一，森林火災(zāi)有30%～70%是雷擊造成的。

關(guān)鍵詞 雷電災(zāi)害 防災(zāi) 減災(zāi)

中圖分類號(hào)：P429文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1雷電及其危害

雷電是伴有閃電和雷鳴的一種雄偉壯觀而又有點(diǎn)令人生畏的放電現(xiàn)象。雷電災(zāi)害泛指雷擊或雷電電磁脈沖入侵和影響造成人員傷亡或物體受損，云層之間的放電主要對(duì)飛行器有危害，對(duì)地面上的建筑物和人、畜沒有很大影響，云層對(duì)大地的放電，則對(duì)建筑物、電子電氣設(shè)備和人、畜危害甚大。

雷電災(zāi)害是“聯(lián)合國(guó)國(guó)際減災(zāi)十年”公布的最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一。統(tǒng)計(jì)資料表明，雷電造成的損失已經(jīng)上升到自然災(zāi)害的第三位?，F(xiàn)今全球平均每年因雷電災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失就超過10億美元，死亡人數(shù)在3000人以上。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每年因雷擊以及雷擊負(fù)效應(yīng)造成傷亡的人數(shù)均超過1萬，其中死亡3000～4000人，財(cái)產(chǎn)損失在50億元到100億元人民幣。雷電可造成建筑物和森林火災(zāi)，美國(guó)山林火災(zāi)70%以上由雷電引起，每年燒掉近400萬英畝的林木;雷電造成的航空航天事故更嚴(yán)重，美國(guó)每年平均有55架次的各類飛機(jī)遭遇雷電。雷電還可引爆火箭的點(diǎn)火裝置，使火箭自行升空，或使發(fā)射過程中的火箭爆炸。

雷電對(duì)電業(yè)、鐵路、通信等多種行業(yè)造成破壞。主要傷害方式有：

直擊雷：帶電的云層對(duì)大地上的某一點(diǎn)發(fā)生猛烈的放電現(xiàn)象，稱為直擊雷。當(dāng)雷電直接擊在建筑物上，強(qiáng)大的雷電流使建（構(gòu)）筑物水分受熱汽化膨脹，從而產(chǎn)生很大的機(jī)械力，導(dǎo)致建筑物燃燒或爆炸。它的破壞力十分巨大，若不能迅速將其泄放入大地，將導(dǎo)致放電通道內(nèi)的物體、建筑物、設(shè)施、人畜遭受嚴(yán)重的破壞或損害，如火災(zāi)、建筑物損壞、電子電氣系統(tǒng)摧毀，甚至危及人畜的生命安全。

感應(yīng)雷破壞：感應(yīng)雷破壞也稱為二次破壞。它分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷兩種。靜電感應(yīng)雷帶有大量負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，將會(huì)在金屬導(dǎo)線上感應(yīng)出被電場(chǎng)束縛的正電荷，沿著線路產(chǎn)生大電流沖擊，對(duì)易燃易爆場(chǎng)所、計(jì)算機(jī)危害較大。電磁感應(yīng)雷，雷擊發(fā)生在供電線路附近，或擊在避雷針上，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的交變電磁場(chǎng)，此交變電磁場(chǎng)的能量將感應(yīng)于線路并最終作用到設(shè)備上。由于避雷針的存在，建筑物上落雷機(jī)會(huì)反倒増加，內(nèi)部設(shè)備遭感應(yīng)雷危害的機(jī)會(huì)和程度一般來說是增加了，對(duì)用電設(shè)備造成極大危害。

雷電波引入的破壞：當(dāng)雷電接近架空管線時(shí)，高壓沖擊波會(huì)沿架空管線侵入室內(nèi)，造成高電流引入，這樣可能引起設(shè)備損壞或人身傷亡事故。如果附近有可燃物，容易釀成火災(zāi)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷電對(duì)建筑的傷害主要來自直擊雷和感應(yīng)雷，直擊雷的損壞僅占15%，感應(yīng)雷與地電位提高的損壞占85%，直擊雷主要是對(duì)建筑物產(chǎn)生傷害，易遭雷擊的建筑物有：（1）高聳突出的建筑物，如水塔、電視塔等;（2）地下水位高或有金屬礦床等地區(qū)的建筑物;（3）孤立突出在曠野的建筑物，如工棚、涼亭;（4）建筑物屋面的突出部位和物體，如煙管道、太陽能熱水器：（5）建筑物各種金屬突出物，如旗桿、廣告牌。

2雷擊災(zāi)害的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)防雷設(shè)計(jì)

2.1雷擊災(zāi)害的特點(diǎn)

200多年前，富蘭克林發(fā)明避雷針以后，建筑物等設(shè)施已得到了一定的保護(hù)，人們認(rèn)為可以防止雷害，對(duì)防雷問題有所松懈。20世紀(jì)80年代以后，雷災(zāi)出現(xiàn)新的特點(diǎn)，這主要是因?yàn)橐恍└叽蠼ㄖ呐d起，如高層智能大廈、微波站、天線塔等，它們都會(huì)吸引落雷，造成破壞。增設(shè)的各種架空長(zhǎng)導(dǎo)線反倒引雷入室，使避雷裝置失去作用。隨之防雷對(duì)象也由強(qiáng)電轉(zhuǎn)移到弱電。雷電產(chǎn)生的電磁感應(yīng)已成為主要危害。同時(shí)，雷電還威脅著航天、航空、火箭發(fā)射等事業(yè)。

2.2結(jié)構(gòu)防雷設(shè)計(jì)

建筑物應(yīng)根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，按防雷要求分為三類。對(duì)每類建筑物的防雷措施規(guī)定如下：

第一類防雷建筑物的防雷措施，應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立避雷針或架空避雷線（網(wǎng)），使被保護(hù)的建筑物及風(fēng)帽、放散管等突出屋面的物體均處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。架空避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于5mx5m或6mx4m。排放爆炸危險(xiǎn)氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風(fēng)管等的管口外的以下空間應(yīng)處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。

第二類防雷建筑物防直擊雷的措施，宜采用裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)（帶）或避雷針，或由其混合組成的接閃器。避雷網(wǎng)（帶）應(yīng)按規(guī)定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè)。并應(yīng)在整個(gè)屋面組成不大于10mx1m或12mx8m的網(wǎng)格。所有避雷針應(yīng)采用避雷帶相互連接。

第三類防雷建筑物防直擊雷的措施，宜采用裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)（帶）或避雷針或由這兩種混合組成的接閃器。避雷網(wǎng)（帶）應(yīng)按規(guī)定沿屋角、屋脊、屋檐和槍角等易受雷擊的部位敷設(shè)。并應(yīng)在整個(gè)屋面組成不大于20mx20m或24mxl6m的網(wǎng)格。平屋面的建筑物，當(dāng)其寬度不大于20m時(shí)，可僅沿網(wǎng)邊敷設(shè)一圈避雷帶。

3防雷減災(zāi)措施探析

防御和減輕雷電災(zāi)害的活動(dòng)，包括對(duì)雷電和雷電災(zāi)害的研究、監(jiān)測(cè)、預(yù)警、防護(hù)以及對(duì)雷電災(zāi)害的調(diào)查、鑒定和評(píng)估等。目前，中國(guó)已經(jīng)有《防雷工程專業(yè)資質(zhì)管理法》和《防雷裝置設(shè)計(jì)審核和竣工驗(yàn)收規(guī)定》兩部防雷規(guī)章，但觸目驚心的雷電災(zāi)害損失說明在防御雷電災(zāi)害方面依然存在許多問題。

防雷減災(zāi)重在預(yù)防。現(xiàn)有的居民高樓，檢測(cè)覆蓋率連30%都達(dá)不到。研究發(fā)現(xiàn)，雷電在空氣中產(chǎn)生聚變電磁場(chǎng)，感應(yīng)金屬導(dǎo)體，天線、電源線、電腦都會(huì)感應(yīng)出電流，這就使感應(yīng)雷擊產(chǎn)生，直擊雷好防，感應(yīng)雷難防。其會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的很大損害，80%的人卻不了解。

作者簡(jiǎn)介：鄒海燕（1975.4-）女，漢族，湖南新化人，研究生，中共新化縣委黨校講師。