鹤壁市雷电灾害特征与雷电防护基本思想及方法
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作者: 李玲玲
摘 要 国际电工委员会（IEC）提出建筑物防雷分为外部防雷保护系统和内部防雷保护系统两部分，两者缺一不可。经调查，这两个受灾单位仅有外部防雷保护措施，均无内部防雷保护措施。因此，一套完整的雷电防护系统在城市建筑物防雷中显得尤为重要。本文通过对鹤壁市近十年来雷灾事故资料进行统计分析，得出了鹤壁市雷灾特征，从而提出了雷电防护的基本原则和方法，为该地区的防雷工程设计提供了依据。
关键词 雷电灾害；特征；防护；思想；方法
中图分类号TN95 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0099-02
雷电灾害是联合国公布的十大自然灾害之一。据统计全球每年因雷击灾害造成的损失在10亿美元以上，伤亡1万多人。近年来，随着电子计算机及其微电子仪器在各领域的广泛应用，其抗雷电电磁脉冲的能力越来越弱，由此，雷电造成的灾害也越来越重。
1 鹤壁市雷电灾害特征
鹤壁市位于河南省北部太行山东麓和华北平原的过渡地带，属温带大陆性季风气候，四季分明，光照充足，温差较大。区内地貌类型主要由低山、丘陵岗阜及平原组成，地势落差较大。年平均雷暴日数为28.8天，属于多雷区。根据1998年~2006年近十年来鹤壁市雷灾事故统计分析，鹤壁市境内雷暴发生全年都有，但绝大多数发生在3月份~9月份，占90%以上。由于雷击具有很强的选择性，山地、江河、湖泊及地下矿藏等地区以及高楼大厦最易遭受雷击，因此，鹤壁市雷电灾害具有显著的地域分布特征。市区雷电灾害发生率明显高于县区，县区高于乡镇。城市的雷电灾害主要表现为雷击建筑物和损坏现代化设备，农村的雷电灾害主要表现是危及人畜。
例如2004年3月31日，鹤壁市火电厂遭雷击，内部通讯网络及信息系统受雷电感应影响严重损坏，并且一部分发电设备遭到破坏，直接经济损失达百余万元；2006年8月28日，鹤壁市消防支队遭雷击，击坏变压器、计算机、交换机、UPS电源几十台，楼道声控自熄开关全部损坏，电源及网络系统全部瘫痪，此次雷灾造成直接经济损失十几万元，索性当时没有火灾报警，否则后果不堪设想。
国际电工委员会（IEC）提出建筑物防雷分为外部防雷保护系统和内部防雷保护系统两部分，两者缺一不可。经调查，这两个受灾单位仅有外部防雷保护措施，均无内部防雷保护措施。因此，一套完整的雷电防护系统在城市建筑物防雷中显得尤为重要。
2 雷电防护基本思想
2.1 综合性
综合性即是全面性，全面考虑雷电的防护问题，应从直击雷的防护、雷电感应的防护进行综合考虑。直击雷防护又要注意接闪系统、接地系统。雷电感应又要考虑电源系统、信号系统、等电位系统等。假如说防雷应注意5个方面，如果只注意了4个方面，他的安全系数并不是80%，其实际安全系数多说只有10%。这是因为雷电并不是专门袭击你防护很好的地方，而恰恰相反，雷电常常袭击你防护最弱，隐患最多的地方。
2.2 系统性
所说的系统性即雷电防护各方面之间都有着各种联系，不应把各个方面的雷电防护截然分开，孤立看待。应把雷电防护作为一个系统工程来考虑。
2.3 科学性
即采用先进的科学理论和科学技术，而不要使用落后的废止理论、技术及规范，以提高雷电的防护能力，提高安全系数。
2.4 实用性
实用性即是在保证科学、合理、安全的前提下，以尽量低的资金投入，达到降低被保护设备的雷击损坏概率，从而提高设备的安全运行系数。
3 雷电防护基本方法
3.1 接闪
指控制雷击点的范围。为雷电提供泄流通道，从而在一定范围把闪击能量从这个通道引入大地的接闪装置，其耐流耐压能力和连续接闪效果直接关系到泄流的效果。
3.2 分流
指引下线对分流效果的影响。引下线的粗细和数量直接影响分流效果，引下线多，每根引下线通过的雷电流就小，其感应范围就小。引下线相互之间的间距不应小于规范中的规定。
3.3 均压
指使建筑物内形成一个等电位体。现代建筑物多采用钢筋混凝土结构，其屋面、梁、板、柱及基础内钢筋的大部分都是自然而然的焊接或绑扎在一起的，其整体建筑框架形成法拉第笼。在均压恒电位的同时，也可保证建筑物内不会产生反击和危及人身安全的接触电压和跨步电压。
3.4 屏蔽
屏蔽的主要目的是使建筑物内的通信设备、电子计算机等精密仪器以及自动控制系统免遭雷电电磁脉冲的危害。建筑物内的这些设施，在防雷装置接闪或附近打雷时会受到电磁干扰的影响，有时在邻近建筑物接闪时，也会受到从该处传来的电磁波的影响。因此，我们应尽量利用钢筋混凝土结构内的钢筋，即建筑物内地板、顶板、墙面及梁柱内的钢筋，使其构成一个六面体的网笼，从而实现屏蔽。
3.5 接地
接地是为了泄放雷电能量。在IEC等标准中均不提倡单独接地，“共地”已成为当今接地的主流。现代建筑物当采用钢筋混凝土结构时，符合规范条件的应利用基础内钢筋作为接地装置。当达不到规范中规定的条件时，可用人工接地装置，但应形成环形接地网。
3.6 布线
指如何布线才能获得最好的综合效果。现代化的建筑物都离不开照明、动力、电话、电视和计算机等设备的管线，在防雷设计中，必须考虑防雷系统与这些管线的关系。除考虑布线的部位和屏蔽外，还应在需要的线路上加上浪涌保护器。因此，笔者认为在设计室内各种管线时，必须与防雷系统统一考虑。
4 结论
上述防雷的基本指导思想和具体技术方法，是达成防雷核心技术措施的有效途径。这六种技术方法都有其局限性，一般要结合使用才能起到隔离雷电能量的作用。因此，防雷装置只有组合成完整的防雷系统，才能够为保护对象提供其所需的防雷安全空间，才能确保防护对象的防雷安全。
参考文献
[1]王常余.接地技术220问[M].上海：上海科学技术出版社，2000：12-13.
[2]李景禄.现代防雷技术[M].北京：中国水利水电出版社，2009：4-1.
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