臨安農村防雷現狀與建議對策

沈侃麗

(臨安市氣象局,浙江臨安311300)

臨安農村防雷現狀與建議對策

沈侃麗

(臨安市氣象局,浙江臨安311300)

臨安市地處浙江省西北部,其轄區3126.8 km2,西北南3面環山,東西長達100 km,地形西北高東南低,向東呈馬蹄形開口。屬中亞熱帶季風氣候區。一方面,特殊的地理環境使得雷暴天氣多發;另一方面,農民防雷知識普遍缺乏,農居房防雷設施不完善,致使農村雷電災害事故頻發。通過對臨安市農村雷電災害事故原因的分析,初步探討農村防雷安全措施的改進方法和農村雷電災害的預防對策與手段,并對民居及工作場所的防雷提出建議。

臨安;農村;雷電災害;防雷;對策

0 引 言

由于臨安農村特殊的地理環境與氣候變化,近幾年雷擊人員傷亡事故農村多于城市,隨著農村經濟的發展,農民收入的提高,家電設備在農村逐漸普及,相應農村雷電災害呈上升趨勢,雷電災害經濟損失也越來越大。在臨安農村,確實存在“雷電災害多發”現象。當某一地發生雷電災害次數較多時,有說地下有金屬礦容易引雷,也有說高大的樹木引雷,還有許多老百姓帶有迷信色彩的說法。雷災現象應該根據不同的地域、環境,用科學的方法去分析、解釋,并應采取科學的防御方法與措施。可能的話,當地政府和相關部門應給予必要的技術和資金扶持。

在臨安農村,防雷基礎設施建設投入少,村民普遍缺乏防雷意識和知識,居民住宅、野外生產場所幾乎無雷電防護措施,致使雷災事故頻繁發生。透過臨安農村雷災現象,簡析雷災事故的成因,建議民居及工作場所的防雷相關對策,初探農村防雷安全措施,具有普遍的現實意義。

1 臨安市農村雷災情況

1.1 臨安市地理環境及氣候

臨安市地處浙江省西北部,其轄區西北南3面環山(有被列入聯合國人與生物圈的天目山、省級風景名勝的大明山及昱嶺山脈),幅員3126.8 km2,東西長達100 km,地形西北高東南低,向東呈馬蹄形開口。境內有天目山,西北最高點的清涼峰,海拔1780多米,東面最低點青山街道石泉村海拔僅9 m。屬中亞熱帶季風氣候區。

1.2 雷災事故

雷電災害是一種嚴重的氣象災害,是威脅公共安全的主要隱患之一,具有發生范圍廣、強度大、頻度高和隱性強等特點。雷電是發生在自然大氣中的瞬間放電過程,并同時伴有聲、光的出現。專家研究發現,雷電災害分布具有一定的選擇性。從區域上來說,雷災中有33.45%的傷亡發生在沒有安裝防雷裝置的建筑物中,有22%發生在農田,而野外開闊地帶占41.66%,其他的傷亡則發生在樹下、山地及水域附近,如圖1所示。這也是臨安農村人在不同環境區域雷災傷亡的比例客觀反映。傷亡者中,農村人口占49.9%,野外活動的施工作業人員占45.5%,城市人口僅占4.6%。防雷減災的重點和難點在農村[1]。

當然,雷災事故還涉及建筑物損壞與室內電氣設備毀壞。

2 臨安農村的雷擊原因分析與建議對策

臨安農村農民房屋一般是自建房,且相當部分房屋面積較大,防雷裝置的安裝幾乎一片空白。隨著農村經濟的發展,高檔電器的普及,人口的增長,處于多雷區的山坳、峽谷環境地域且無防雷裝置的建筑物雷擊災害也越來越多。所以對農村民居的防雷已是迫在眉睫。

圖1 雷災中不同區域人員傷亡的比例

一般的城鎮及鄉村的居民生活范圍大致為:民居、鄉鎮企業、附近集鎮、各類農田及其他生產、生活場所。對于民居及鄉鎮企業以外其他地方,如上所述的集鎮、農田及其他生產、生活、工作場所或不適宜做防雷的地域,可由防雷專業工作人員對村民進行防雷知識的宣傳和應急雷電防護方法的指導。下面以臨安農村的普遍住房情況作為例子對鄉村民居的雷擊原因和具體防雷工作做以下分析。

2.1 民居構成及雷擊原因

臨安農村農民房屋常見平面構成形式如圖2所示。

圖2 常見農民房屋平面結構框圖

臨安農村農民房屋高度一般為7 m略高,3層建筑達10 m左右。一般民居都有電力線纜以及電話線纜接入,并存在電力、電信線路亂拉亂接現象,各種線路“絞麻花”隨處可見,而且這些線路入戶時均未采取防雷措施;而農民房屋室內外電力、電信線路亂拉亂接現象,在雷雨季節引發火災、人員傷亡時有發生。另外,通常民居內裝有漏電保護器對于雷電侵入波也幾乎沒有任何抵擋能力。電視天線也是農民房屋引雷的最主要通道,有的居家連接有寬帶信號線,有時也會成為引雷的通道。而大部分農民房屋幾乎無直擊雷防護設施或直擊雷防護設施不完善;有的雖然具有直擊雷防護設施但室內雷電感應防護設施空白或不完善。

當房屋直擊雷防護設施不完善,雷擊時可能損壞房屋本身,損壞房屋內部的電氣設備或可能對室內人員的安全構成威脅。因農村磚瓦房仍然十分普遍,類似水泥質材料屋面瓦依然常見。這種屋頂一旦遭受雷擊將產生墜落物,輕者會影響安全重者可致人喪命。

當房屋雷電感應防護設施不完善時,大多數情況是當雷電擊中建筑物本身的時候,環繞庭院的長距離輸電線將是雷電感應過電壓的良好導電體,雷電沿著架空電力、電纜線和金屬管線進入建筑物內而可能發生雷擊事故,導致建筑物內的家用電器(如:計算機、電話機、電視機、音響等)設備損壞,也有白熾燈、熒光燈等發生爆炸產生火災并危及人身安全現象[2]。

2.2 農村民居防雷方法與建議

2.2.1 直擊雷防護的一般方法

接閃器:外部防雷裝置中用于攔截雷電閃擊的那一部分。

引下線:外部防雷裝置中用于將雷電流從接閃器傳導至接地裝置的那一部分。

接地裝置:外部防雷裝置中用于將雷電流傳導及散流入地的那一部分。防雷的最終目的是:一旦雷云對避雷裝置放電,強大的雷電流能順暢地泄放到大地,因而對“接地裝置”切不可輕心。一般接地裝置主要由垂直接地極(鍍鋅角鋼)與連接垂直接地極的水平接地體(鍍鋅扁鋼)埋設于離地面0.6 m以下,且達到要求的電阻值及地網面積[3]。

對于農村常有的木結構和大量磚混結構建筑物,一般做獨立引下線采用人工接地一組幾極。當土壤電阻率大,使用接地極較多時,也可做多組多極環狀連接方式。因為環狀式接地裝置有利于改善建筑物內的地電位分布,減小跨步電壓。結合當地山坳地理及土壤狀況,土壤電阻率不算太高,故一般選擇做獨立接地方式將能達到國家防雷技術規范要求。

有些民居分布較為集中,可對集中的部分做整體式環形接地,即幾個相鄰的民居采用同一個接地體。每根引下線的沖擊接地電阻不應大于10Ω,并應和電氣設備接地裝置及所有進入建筑物的金屬管道相連,此接地裝置可兼作防雷電感應之用。在保證功能前提下,為降低成本防直擊雷的環形接地體宜按圖3所示方法敷設。

圖3 整體式接地布局示意圖(每個長方形代表一個民居)

具體鋪設接地體參數宜根據當地土質等不同因素具體考慮。如果民居所處地理位置土質不夠理想則建議按照規定實施。需保證接地電阻符合規范要求。

2.2.2 感應雷防護的一般方法

均壓措施:均壓也稱電位均衡連接(簡稱等電位連接)。就是把所有導體相互作良好的導電性連接,并與接地系統連通。其中非帶電導體直接用導線連接,帶電導體通過電涌保護器連接。其本質是由可靠的接地系統、等電位連接用的金屬導線、瞬態等電位連接器(即電涌保護器)和所有導體組成一個電位補償系統。該電位補償系統的作用,一是為雷電流提供低阻抗的連續通道,使其迅速導入大地泄放;二是使系統各部分不產生足以致損的電位差。即在瞬態現象存在的極短時間里,通過這個電位補償系統可以迅速地在被保護系統所處區域內的所有導電部件之間建立起等電位。這個區域相對于外界可能存在著數十千伏的電位差。重要的是在需要保護的系統所處區域內部,所有導電部件之間不能存在顯著的電位差,從而達到保護設備和人身安全的目的。

電源防雷措施:由于農村供電基本是統一調配,經多級變配電器轉換后輸送至民居內。再經由電度表、漏電保護器、熔斷器等輸入用電設備。廣大農村配電過程基本一致,配電系統電源防雷也應采用一體化防護,由于電涌保護器生產廠家的設計理念各不相同,相應其電涌保護器的性能特點以及成本價格也不盡一致。可由相關部門統一安排,統一規劃實施。

信號系統防雷措施:與電源防雷一樣,通訊網絡的防雷主要采用通訊電涌保護器防雷。目前,計算機遠程聯網常采用的方式有電話線,通訊網絡設備主要為MODEM等,現在企業室內大多有交換機和遠程中斷控制器等。通常根據通訊線路的類型、通訊頻帶、線路電平等選擇通訊避雷器,將通訊避雷器串聯在通訊線路上。

值得說明的是:室內防雷安裝電涌保護器,考慮到許多農民經濟承受能力,宜使用國產且價廉、實用的電涌保護器。假如特定的民居已合理布線且均壓、屏蔽接地措施到位的話,電涌保護器可以考慮不予安裝。防雷宣傳讓農民養成在遭遇雷雨天氣時候暫時停止使用各電器,斷開電源入戶總刀閘,并拔掉各電器電源、信號線路插頭[4]的習慣。

考慮廣大農民經濟情況以及防雷工作的實際需要做如下建議:

(1)對低壓架空進出線,應在進出處裝設電涌保護器并與絕緣子鐵腳、金具連在一起接到電氣設備的接地裝置上。當多回路架空進出線時,可僅在母線或總配電箱處裝設一組電涌保護器或其它型式的過電壓保護器,但絕緣子鐵腳、金具仍應接到接地裝置上。

(2)進出建筑物的架空金屬管道,在進出處應就近接到防雷或電氣設備的接地裝置上或獨自接地,其沖擊接地電阻不宜大于30Ω。

(3)另外,在建筑物基建選址時,應該躲開多雷區或易遭雷擊的地點,以免日后增大防雷工程的開支和費用。這一點在農村居民區規劃中完全應該考慮在內。

2.3 農村人身防雷的建議

農民朋友生產勞作都在田間地頭等比較暴露的地方,雷雨天氣比較難以躲避,是雷擊災害的最大受害者,所以提高農民朋友自身的防雷保護意識就顯得十分重要。

2.3.1 戶外人身防雷

雷雨時,盡量減少在戶外或野外逗留,在戶外或野外最好穿塑料等不浸水的雨衣。在野外突然遇到雷雨,必須牢記兩條:一是人體盡快選擇合適、有利防雷的地理位置;二是兩腳要盡量靠攏,最好選擇干燥處下蹲,以減少暴露面積。在野外突然遇到雷電,需切實做好“十不要”:一不要站在山頂、山脊等高處或躺在地上;二不要站在大樹下、樹林邊或者草垛旁躲雨;三不要靠近孤立的高樓、煙囪、電桿;四不要穿濕衣服趕路;五不要在開闊的水面游泳、劃船,應盡快離開水面或者稻田;六不要靠近金屬物體;七不要把鋤頭鐵鏟等帶金屬的工具扛得高高的;八不要在空野里騎車;九不要使用移動電話;十不要站在避雷針引下線附近。

2.3.2 戶內人身防雷

如果房屋的防雷設施不夠健全,那么當雷電來臨時,即使是在屋內也不能避免雷擊的危害,所以農民朋友要熟知防雷知識。當雷雨突然來臨時,要記住:緊閉門窗,防止球形雷電侵入室內;不要接觸天線、水管、鐵絲網、金屬門窗、建筑物外墻,遠離電線等帶電設備或其他類似金屬裝置;不宜使用金屬水龍頭,不宜使用無防雷設施的或防雷措施不到位的電視、電話、電腦等電器;并且避免使用手機。

3 對農村防雷管理服務層面工作的建議

中共中央、國務院2010年1號文件中提到:“氣候變化對農業生產的影響日益加大,必須不斷深化把解決好“三農”問題作為全黨工作重中之重的基本認識,穩定和完善黨在農村的基本政策,突出強化農業農村的基礎設施,建立健全農業社會化服務的基層體系,大力加強農村以黨組織為核心的基層組織,夯實打牢農業農村發展基礎,協調推進工業化、城鎮化和農業現代化,努力形成城鄉經濟社會發展一體化新格局。”

現在農村雷電災害防御工作還并不完善,為了盡可能減小雷電災害的發生,我們必須以科學的態度正視雷電災害,建議相關防雷職能管理服務部門加強以下幾方面的工作:

(1)加強法規宣傳,普及防雷知識。農村雷電防御工作既是重點,又是難點,其推進工作受思想觀念、認識程度、經濟狀況等要素的制約必然要經過大量艱苦的努力,更需要有一個循序漸進,逐步規范的過程。我們要在繼續加強防雷法律、法規的宣傳時,要特別加強防雷科普的宣傳教育,注意向農民群眾傳授簡易的防雷常識。如上述雷電時不要在孤立的大樹或金屬構架物下躲雨,不要在空曠的地方打傘,不要在室外或在各種制高點活動,要關閉門窗,在緊急情況下無法離開危險現場時應迅速采取下蹲,向前彎曲,雙手抱膝等自我保護措施。

(2)加強防雷理念,提高思想認識。我們應當高度關注農村雷電災害防御工作,切實加強農村雷電防御安全管理理念,認真落實各項雷電防御措施,有效地減輕或避免雷電災害給廣大農村和農民群眾的危害。農村雷電防御安全工作只要我們宣傳到位、處理到位、措施到位、服務到位,一定能得到廣大人民群眾的理解、支持和擁護,他們在防雷減災的切身體驗中也一定更加重視科學防雷,落實防雷安全措施。從而達到進一步推進農村雷電防御工作,保障農村農民的防雷安全。

(3)加大管理力度,落實預防措施。一是要加大對農村建(構)筑物防雷裝置的規范化建設,要把防雷安全管理工作的重心努力轉向廣大農村,對農村企業和個人新建(構)筑物嚴格實施防雷裝置圖紙設計審核、施工監督和竣工驗收,嚴格執行防雷行政許可規定,從源頭上強化防雷安全措施。二是要定期對已建農村企業和個人建(構)筑物組織專項普查。進行分類,排除重點,列出完善的整改計劃,進行督促實施,經過幾年的努力,基本改變農村防雷設施數量特少,質量特差的現狀。三是要把農村防雷與新農村建設規劃相結合,對電視、通信、電力等線路入戶進行屏蔽和先進的處理技術,以有效減少架空線,減少空曠的農村田野把雷電引入室內的幾率。四是要加強農村防雷行政執法工作,對觸犯國家雷電防御法律、法規的行為,要抓住典型案例,嚴肅依法查處,推進依法規范和管理[5]。

(4)政府應該多關注,多投入。建議政府及相關部門對電視、通信、電力等線路推行實用的埋地措施,以有效減少架空線由空曠的農村田野把雷電引入室內的幾率。然后給予農村企業和農民防雷技術服務收費特殊的減免優惠,努力使農村新建農民新村、農村企業防雷規范管理、規范技術服務基本實現全面防雷。

4 結 語

加強農村防雷減災工作是一項系統工程,應當高度重視相關政策的制定和落實,有關方面應采取多方措施,多管齊下。要通過加強農村防雷科技培訓和宣傳,構建臨安農村防雷減災工作體系,編制臨安農村地區雷電災害防御規劃,開展臨安農村地區雷擊風險評估,制定適用于不同防御級別的技術標準,加快農村地區雷電檢測預警設施的建設等多重方式大力推進臨安農村地區的防雷減災工作。

[1] 方 磊.關注防御農村雷電災害.中國防雷信息,2008, 8.

[2] 梅衛群,江燕如.建筑防雷工程與設計.北京:氣象出版社,2004.

[3] 楊 杰.農村防雷不容忽視.貴州氣象,2005,2(29).

[4] 肖穩安,張小青.雷電與防護技術基礎.北京:氣象出版社,2006.

[5] 張 莉.農村防雷知識.讀者之苑,2008,2.

2010-02-11