延雪花 王建民 宋軍芳 任鵬娟
目前中國新農村建設取得了顯著的成果,農村住房改造、新能源的應用、農村安全監控系統的組建等基礎設施的建設,使農民的生活環境和生活質量有了很大的提高。然而在農村人們的防雷意識還相當薄弱,而且存在很多誤區,新農村建設中的防雷問題必須得到足夠的重視,才能使新農村建設的成果真正的惠及于民。
一、新農村建設中新建房舍選址時存在的防雷問題
根據雷擊的選擇性,易遭雷擊區域是指:突出周圍地貌的地形位置較高地點、臨近河邊湖邊地區、處于上升氣流的迎風面方向的地點、地下有金屬礦藏的地區等。農村群眾普遍沒有易遭雷擊區域這個概念。在農村新建房舍選址時,農戶很少考慮所選的地址是否會在以后投人更多的資金用于建筑的雷電防護。在新農村房舍建設過程中還應同時考慮所選地址周圍構筑物及樹木的情況,應遠離電力系統的高壓輸電線路以及高大的電力、通信鐵塔,房舍周邊的樹木可以作為接閃器來為房舍提供直擊雷保護,但為防止雷電反擊,這些樹木應保證在距房舍5米之外。
二、新農村建設中配電系統的防雷保護
在農村配電系統發生的雷擊事故是最頻繁的,其原因是農村配電系統布局設置不合理、多采用架空方式人戶、用戶自行亂拉電線等多方面造成的。農村公用配電變壓器應按“小容量、密布點、短半徑”的原則進行建設與改造。配變低壓側配電室或配電箱應靠近變壓器,閥型避雷器越靠近變壓器安裝,保護效果越好,一般要求裝在高壓跌落保險器的內側。多雷區應加裝低壓擊穿保險器或低壓閥型避雷器。
三、村級小有線電視系統的防雷保護
在新農村建設中國家實施的“村村通”工程,使廣大農村實現了與城市有線電視的聯網,但是在一些偏遠地區的農村無法與城市聯網,村級小有線電視系統解決了這些地方的群眾看電視節目難的困難,但同時雷擊造成系統故障的事故頻繁發生,嚴重影響群眾的收看效果,對其采取有效的防雷措施,是很重要和必要的。
村級小有線電視系統由前端、傳輸分支線和用戶分配網絡三個部分組成,在建筑頂部架設前端天線時,接閃器與天線豎桿、底座及部件連接均應可靠焊接,在焊接后的部位涂防腐漆。并將天線底座就近與建筑物的避雷帶焊接。如有在屋頂敷設的天線饋線應穿鋼管或金屬線槽,并將鋼管或金屬線槽兩端就近接地。進入前端箱的天線電纜的加裝信號SPD,饋線的金屬外皮、天線前端箱及其內部的設備外殼就近接地,在前端的總配電箱和前端箱分別加裝電源SPD。
四、新農村建設中新能源應用方面的防雷保護
(一)太陽能路燈的防雷保護
太陽能路燈作為一種節能而獨立的照明系統逐步應用到了新農村建設中,但是其關鍵的直擊雷防護在設計施工過程中很多時候都沒有考慮。金屬燈桿的太陽能路燈是否需要加裝直擊雷防護裝置應視具體情況而定。對于非金屬燈桿的太陽能路燈在沒有其它構筑物保護時,均應加裝直擊雷防護裝置。金屬燈桿可利用燈桿作為引下線,非金屬燈桿須設置另設引下線,兩種不同燈桿材料的太陽能路燈的沖擊接地電阻都應滿足不大于30歐姆的要求,單根垂直接地不滿足要求時,應增加垂直接地體。
(二)太陽能熱水器的防雷保護
太陽能熱水器具有環保、節能、方便、省錢等諸多優點,在新農村建設過程中得到了廣泛推廣。但其存在的防雷隱患也時相當嚴重的,特別是在農村,由于太陽能熱水器均安裝在屋頂突出屋面的地方,而農舍多數沒有任何的防雷裝置,這就使新安裝的太陽能熱水器的防雷施工增加了更大困難,無法進行等電位連接,裝設接閃器時需單獨做引下線和接地系統。
雖然存在各種困難,但是太陽能熱水器的直擊雷防護還是必須要考慮,其中太陽能熱水器在屋頂的擺放位置也是一個關鍵。如果房舍周圍有高大樹木,應盡量將其放在樹木的保護范圍內,將樹木作為接閃器使用,不必另行安裝直擊雷防護裝置。
(三)“兩氣”工程的防雷保護
“兩氣”工程是指沼氣工程和秸稈氣化工程。它是一項可持續農業技術,它將畜牧業、種植業等科學合理的結合在一起,使農業系統內做到能量多級利用,從而達到高效、低耗的目的,正是由于其擁有眾多的優點,在新農村建設中受到了很大重視,并且已在一些村鎮開始集中建設。
本文所討論的是大型的沼氣、秸稈氣化站的防雷保護,這種氣站可以滿足一村或多村用戶的日常用氣需求。依據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000版),兩種氣站均應按第二類防雷建筑物進行設計。
沼氣站的USR反應器和秸稈氣化站的濕式氣柜為全站的制高點,須考慮直擊雷的防護。在罐頂安裝接閃器,罐壁作為引下線,基礎接地作為接地體。如果基礎接地作為的接地體不符合沖擊接地電阻不大于10歐姆的要求時,應增加垂直接地體或設置環形地網來滿足要求。沼氣站的蒸汽鍋爐在直擊雷防護方面可利用金屬煙囪作為接閃器,同時還要保證鍋爐良好接地。在站房屋頂裝設避雷帶,宜利用柱內鋼筋作為引下線,基礎接地作為接地體。對于磚混結構的站房,應在四角各敷設一根引下線,圍繞站房做環形地網,并保證沖擊接地電阻不大于10歐姆。在站房內應設置等電位連接排,并與站房的直接雷防護系統接地裝置連接。有金屬外殼的各種設備用銅編織帶或者線纜與等電位連接排連接。
五、新農村建設中安全監控系統的防雷保護
為了加強農村的安全保衛工作,目前在一些有條件的鄉村安裝了安全監控系統。監控機房一般設置在村委會的辦公樓內,在主要進出口和街道的十字路口均安裝了球形攝像機。很多設計單位沒有考慮這方面的防雷保護或者考慮不全面,而投入使用后發生雷擊事故再進行整改會很困難,因此在設計時就應該將防雷保護考慮進去。
首先安全監控系統所處的建筑物應按第三類防雷建筑物進行直擊雷防護,接地宜利用建筑物的基礎接地,無法利用時應圍繞建筑物作環形地網。因為監控系統的接地要利用建筑物的防雷接地,所以要保證其沖擊接地電阻不大于4歐姆。
監控室內設置等電位連接排,將室內設備金屬外殼、金屬門窗與其連接。監控室外墻設置等電位連接排,將進出室內的各種金屬管道、線纜金屬外皮與其連接。安全監控系統前端設備攝像機應置于接閃器或其它接閃導體有效保護范圍之內。當攝像機獨立架架設時,接閃器最好距離攝像機3米的距離。
本文從現有新農村建設中的新房舍選址、配電系統、村級小有線電視系統、新能源的應用、安全監控系統方面簡單討論了一些防雷保護的問題,隨著新農村建設的不斷深入,更多的新項目將陸續出現。這些新項目的防雷保護也將是我們防雷工作者今后所討論的課題。
(作者單位:山西省晉城市氣象局)