農(nóng)村民宅雷擊事故調(diào)查分析及防御措施
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劉玉榮1由 分享
摘要通過對一例農(nóng)村民宅雷擊事故的調(diào)查和原因分析,提出切實(shí)可行的雷電災(zāi)害防御措施,以期為減少農(nóng)村因雷擊造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失事件發(fā)生提供借鑒。
關(guān)鍵詞雷電災(zāi)害;原因;防御措施
雷電災(zāi)害是全球十大自然災(zāi)害之一,尤其在農(nóng)村,農(nóng)戶住宅大多為自建,因大多數(shù)農(nóng)民缺乏防雷意識(shí),很少有防雷設(shè)施,許多住宅屋頂還裝有水箱、太陽能熱水器,更是增加了雷電安全隱患[1,2]。筆者通過對濱?？h一例農(nóng)村住宅雷擊事故的調(diào)查分析,提出切實(shí)可行的防雷措施,旨在提高廣大農(nóng)民的防雷意識(shí),以減少雷擊造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
1雷擊事故調(diào)查
2009年9月25日12～15時(shí),江蘇省濱?？h出現(xiàn)強(qiáng)雷暴天氣,13時(shí)左右,濱淮鎮(zhèn)公玉村10組張紅民家遭受雷擊。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查,遭受雷擊的建筑為一座2層住宅樓。雷擊造成屋面部分琉璃瓦片破損、太陽能熱水器2根集熱管被擊破;室內(nèi)電話線、電源線被燒黑或燒毀,太陽能進(jìn)水管銅開關(guān)被擊落,收款機(jī)蓋被擊飛,電話機(jī)、空調(diào)(未接電源)各被擊壞1臺(tái),電表、所有開關(guān)被擊穿;燃燒的電話線引燃臥室衣物,幸虧主人及時(shí)發(fā)現(xiàn),未造成人員傷亡。直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10 000多元。
2雷擊事故原因
2.1直擊雷造成的機(jī)械效應(yīng)
強(qiáng)大的雷電直接擊中屋面,由于屋面無任何防雷措施,雷電流無處入地,從而產(chǎn)生極強(qiáng)的機(jī)械效應(yīng),擊破琉璃瓦片和太陽能集熱管[3,4]。
2.2雷電波侵入
(1)直擊雷造成的雷電波侵入[5]。雷電直接擊中太陽能,雖然太陽能水管為軟塑料管,但水作為導(dǎo)體將雷電流引入,由于與水管相連的銅開關(guān)未采取任何等電位或接地措施,極強(qiáng)的雷電流作用于銅開關(guān),使銅開關(guān)溫度突然升高,以致炸斷落地。
(2)雷電感應(yīng)造成的雷電波侵入[6]。當(dāng)雷電擊中住宅樓面,在住宅樓附近的架空電源線和電話線上因靜電和電磁感應(yīng)會(huì)產(chǎn)生幾千伏到幾十千伏的高電位,感應(yīng)電流沿電源線和電話線侵入室內(nèi)(室內(nèi)線路布置混亂),一方面造成與線路相連的電表、開關(guān)、電話等設(shè)備的損壞;另一方面又對線路鄰近的物體放電,產(chǎn)生機(jī)械力作用,從而擊飛收款機(jī)機(jī)蓋;同時(shí)由于熱效應(yīng)及線路老化,造成線路燃燒,繼而引燃線路周圍物品。
(3)空調(diào)機(jī)未接電源卻因雷擊燒毀原因分析。由于雷電流具有極大的幅值和陡度,在放電通道周圍的空間里,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的變化電磁場。處在這一電磁場中的導(dǎo)體會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢。對于未閉合的導(dǎo)體,感應(yīng)的電動(dòng)勢足以使未閉合的間隙間產(chǎn)生火花放電;對于閉合回路的金屬物體,如果回路中有些地方接觸不良,就會(huì)產(chǎn)生局部發(fā)熱或放電?？照{(diào)機(jī)雖未插上電源插座,但內(nèi)部局部線路可能老化,在雷電放電瞬間線路中感應(yīng)出極大的電動(dòng)勢,接觸不良的地方產(chǎn)生局部發(fā)熱,造成內(nèi)部線路燒毀。
3防御措施
3.1完善直擊雷防護(hù)措施
一是接閃器。在住宅屋面安裝接閃器(避雷針或避雷帶),將水箱、太陽能熱水器等置于接閃器的保護(hù)范圍之內(nèi),金屬支架與屋面接閃器進(jìn)行等電位連接。二是引下線。沿外墻用40×4扁鐵敷設(shè)引下線(1～2根);三是接地體。在每根引下線處設(shè)置人工接地體(用長2.5m,規(guī)格50×5的角鋼3根,每根間距2.5m,作為垂直接地體,打入地下0.5m深處,各垂直接地體間用40×4的扁鐵焊連);四是引下線應(yīng)上與接閃器、下與接地體焊連[7]。
3.2規(guī)范布線
農(nóng)村電話線、有線電視線、電源線均架空入戶,線路進(jìn)戶應(yīng)穿管沿墻敷設(shè)(暗或明),明敷時(shí)用卡子固定好,電源線和電話線耐絕緣水平要符合標(biāo)準(zhǔn)。
3.3線路防雷
有條件的在電話線、有線電視線、電源線進(jìn)線端安裝適配的浪涌保護(hù)器;條件不許可的在強(qiáng)雷暴天氣應(yīng)拔掉所有與電器相連的線。
3.4等電位
各種進(jìn)戶金屬管及線路的鎧裝層應(yīng)在進(jìn)戶處作接地處理;衛(wèi)生間的金屬水管、開關(guān)等金屬構(gòu)件應(yīng)做等電位連接(等電位連接端子可從室外接地體引入)。
3.5注意太陽能熱水器的使用
雷雨天氣,不要用太陽能熱水器洗澡。
4參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部.GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2000.
[2] 中華人民共和國廣播電影電視部. GB50198-94民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,1999.
[3] 蘇邦禮,崔秉球,吳望平.雷電與避雷工程[M].廣州:中山大學(xué)出版社,1996.
[4] 張小青.建筑物內(nèi)電子設(shè)備的防雷保護(hù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2000.
[5] [日]川瀨太郎.接地技術(shù)與接地系統(tǒng)[M].馮元平,譯.北京:科學(xué)出版社,2001.
[6] [日]荒木庸夫.電磁干擾和防止措施[M].北京:計(jì)量出版社,1985.
[7] 陳益梅,季芬琴,陳承濱.一起典型雷擊災(zāi)害分析及其新農(nóng)村建設(shè)的啟示[J].福建氣象,2008(2):65-68.
關(guān)鍵詞雷電災(zāi)害;原因;防御措施
雷電災(zāi)害是全球十大自然災(zāi)害之一,尤其在農(nóng)村,農(nóng)戶住宅大多為自建,因大多數(shù)農(nóng)民缺乏防雷意識(shí),很少有防雷設(shè)施,許多住宅屋頂還裝有水箱、太陽能熱水器,更是增加了雷電安全隱患[1,2]。筆者通過對濱?？h一例農(nóng)村住宅雷擊事故的調(diào)查分析,提出切實(shí)可行的防雷措施,旨在提高廣大農(nóng)民的防雷意識(shí),以減少雷擊造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
1雷擊事故調(diào)查
2009年9月25日12～15時(shí),江蘇省濱?？h出現(xiàn)強(qiáng)雷暴天氣,13時(shí)左右,濱淮鎮(zhèn)公玉村10組張紅民家遭受雷擊。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查,遭受雷擊的建筑為一座2層住宅樓。雷擊造成屋面部分琉璃瓦片破損、太陽能熱水器2根集熱管被擊破;室內(nèi)電話線、電源線被燒黑或燒毀,太陽能進(jìn)水管銅開關(guān)被擊落,收款機(jī)蓋被擊飛,電話機(jī)、空調(diào)(未接電源)各被擊壞1臺(tái),電表、所有開關(guān)被擊穿;燃燒的電話線引燃臥室衣物,幸虧主人及時(shí)發(fā)現(xiàn),未造成人員傷亡。直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10 000多元。
2雷擊事故原因
2.1直擊雷造成的機(jī)械效應(yīng)
強(qiáng)大的雷電直接擊中屋面,由于屋面無任何防雷措施,雷電流無處入地,從而產(chǎn)生極強(qiáng)的機(jī)械效應(yīng),擊破琉璃瓦片和太陽能集熱管[3,4]。
2.2雷電波侵入
(1)直擊雷造成的雷電波侵入[5]。雷電直接擊中太陽能,雖然太陽能水管為軟塑料管,但水作為導(dǎo)體將雷電流引入,由于與水管相連的銅開關(guān)未采取任何等電位或接地措施,極強(qiáng)的雷電流作用于銅開關(guān),使銅開關(guān)溫度突然升高,以致炸斷落地。
(2)雷電感應(yīng)造成的雷電波侵入[6]。當(dāng)雷電擊中住宅樓面,在住宅樓附近的架空電源線和電話線上因靜電和電磁感應(yīng)會(huì)產(chǎn)生幾千伏到幾十千伏的高電位,感應(yīng)電流沿電源線和電話線侵入室內(nèi)(室內(nèi)線路布置混亂),一方面造成與線路相連的電表、開關(guān)、電話等設(shè)備的損壞;另一方面又對線路鄰近的物體放電,產(chǎn)生機(jī)械力作用,從而擊飛收款機(jī)機(jī)蓋;同時(shí)由于熱效應(yīng)及線路老化,造成線路燃燒,繼而引燃線路周圍物品。
(3)空調(diào)機(jī)未接電源卻因雷擊燒毀原因分析。由于雷電流具有極大的幅值和陡度,在放電通道周圍的空間里,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的變化電磁場。處在這一電磁場中的導(dǎo)體會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢。對于未閉合的導(dǎo)體,感應(yīng)的電動(dòng)勢足以使未閉合的間隙間產(chǎn)生火花放電;對于閉合回路的金屬物體,如果回路中有些地方接觸不良,就會(huì)產(chǎn)生局部發(fā)熱或放電?？照{(diào)機(jī)雖未插上電源插座,但內(nèi)部局部線路可能老化,在雷電放電瞬間線路中感應(yīng)出極大的電動(dòng)勢,接觸不良的地方產(chǎn)生局部發(fā)熱,造成內(nèi)部線路燒毀。
3防御措施
3.1完善直擊雷防護(hù)措施
一是接閃器。在住宅屋面安裝接閃器(避雷針或避雷帶),將水箱、太陽能熱水器等置于接閃器的保護(hù)范圍之內(nèi),金屬支架與屋面接閃器進(jìn)行等電位連接。二是引下線。沿外墻用40×4扁鐵敷設(shè)引下線(1～2根);三是接地體。在每根引下線處設(shè)置人工接地體(用長2.5m,規(guī)格50×5的角鋼3根,每根間距2.5m,作為垂直接地體,打入地下0.5m深處,各垂直接地體間用40×4的扁鐵焊連);四是引下線應(yīng)上與接閃器、下與接地體焊連[7]。
3.2規(guī)范布線
農(nóng)村電話線、有線電視線、電源線均架空入戶,線路進(jìn)戶應(yīng)穿管沿墻敷設(shè)(暗或明),明敷時(shí)用卡子固定好,電源線和電話線耐絕緣水平要符合標(biāo)準(zhǔn)。
3.3線路防雷
有條件的在電話線、有線電視線、電源線進(jìn)線端安裝適配的浪涌保護(hù)器;條件不許可的在強(qiáng)雷暴天氣應(yīng)拔掉所有與電器相連的線。
3.4等電位
各種進(jìn)戶金屬管及線路的鎧裝層應(yīng)在進(jìn)戶處作接地處理;衛(wèi)生間的金屬水管、開關(guān)等金屬構(gòu)件應(yīng)做等電位連接(等電位連接端子可從室外接地體引入)。
3.5注意太陽能熱水器的使用
雷雨天氣,不要用太陽能熱水器洗澡。
4參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部.GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2000.
[2] 中華人民共和國廣播電影電視部. GB50198-94民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,1999.
[3] 蘇邦禮,崔秉球,吳望平.雷電與避雷工程[M].廣州:中山大學(xué)出版社,1996.
[4] 張小青.建筑物內(nèi)電子設(shè)備的防雷保護(hù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2000.
[5] [日]川瀨太郎.接地技術(shù)與接地系統(tǒng)[M].馮元平,譯.北京:科學(xué)出版社,2001.
[6] [日]荒木庸夫.電磁干擾和防止措施[M].北京:計(jì)量出版社,1985.
[7] 陳益梅,季芬琴,陳承濱.一起典型雷擊災(zāi)害分析及其新農(nóng)村建設(shè)的啟示[J].福建氣象,2008(2):65-68.