周金英,夏 恒,羅仕慶,王仁濤
(1.貴州省盤縣氣象局,貴州 盤縣 553537;2.貴州省六盤水市氣象局,貴州 水城 553001;2.貴州省防雷減災中心,貴州 貴陽 550002)
城郊結合部住宅多數是郊區群眾、農村村民或居住人員自搭自建建筑,這些地帶建筑雜亂、人口密集,幾乎沒有任何防雷設施,因此,時有家用電器、建筑物遭受雷擊的事故發生。我們在事故調查及調查現場防雷安全宣傳過程中,也只能就事論事、案例宣傳,本文對幾年來這些地帶常見雷擊事故隱患進行介紹,從防直擊雷,防雷電感應,防雷電波侵入三方面,提出城郊邊緣建筑比較經濟、合理的防雷措施,以期減小業主或居住人員的財產損失。
城郊住宅多是自搭自建建筑,與農村常見磚瓦木結構住宅不同之處在于建筑物多是磚混結構,或是簡單的框架磚混結構,建筑物基礎用條石或水泥石子澆筑而成;常用于租借給外來人員居住、作小型加工廠車間、庫存物資等;這些住宅沒有經過正規的設計施工及監督管理,建筑物無任何防雷設施,屋頂設施亂搭亂建,供電線路、電話線、網絡線、電視信號接收天線等未按相關標準進行安裝;而且人口密度大,人員防雷意識淡薄,存在嚴重防雷安全隱患。
根據對近10 a 來城郊農村住宅受雷擊案例的統計,城郊農村住宅受雷擊有以下特點:
①直擊雷。受雷擊部位多為建筑物屋角,屋頂電視衛星接收天線、天面太陽能熱水器、屋頂金屬水箱、金屬涼衣桿、金屬護欄等,這些設備易受雷電直接擊壞,同時通過連接線擊壞室內電視、DVD、功放等家用設備,破壞較大。
②雷電感應。當雷電擊中建筑物或其周圍時,雷電電磁場通過感應方式使屋頂或室內金屬設備帶電,這種感應電流易使室內電腦、手機等微電子設備損環。
③電波侵入。城郊邊緣農村住宅其電源和網絡入戶線多為架空線,由于拉線不規整,雷電擊中電線或線纜周圍時,直擊或感應的雷電流沿電線、網線等進入室內,擊壞室內開關、插座及以其連接家用電器設備,包括電表、電視、洗衣機、電腦、冰箱等。
城郊邊緣農村住宅防雷保護主要針對人員安全及常見家用電器(電視機、電冰箱、電磁爐、洗衣機等)的安全。從經濟、合理、安全角度以及被保護設備的特點,住宅主要做防直擊雷、防雷電感應及防雷電波侵入措施。
城郊農村住宅多為平房,其接閃器宜采用φ12圓鋼沿建筑周邊敷設。有的屋頂為金屬采板,可直接用作接閃裝置,但應保證采板金屬外皮連接成電氣通路。
住宅多為磚混結構,宜采用φ12 圓鋼作引下線,引下線與避雷帶應作良好焊接。從受雷擊時所產生的后果及影響考慮,其引下線根數按三類防雷建筑確定,為保證防雷及安全,引下線不應設在離窗戶近的位置。
由于城郊農村住宅其接地電阻要求在30Ω 以下,可在每根引下線周圍布置接地裝置,一般布置1~3 根,長2 m、規格為50 mm×50 mm×5 mm的角鋼即可。土壤電阻率較高,導電性能差的地方可多增設接地裝置,或與周圍其他建筑接地裝置共用。接地裝置不應與未與住宅有一定安全距離的外露金屬水管直接連接,防止雷擊時泄放的雷電流沿水管進入室內擊中其周圍的人員及設備。
接地裝置不宜布置在陰暗潮濕的角落,使接地裝置易銹蝕或腐蝕斷裂,若必須要做在該處,應做良好的防腐處理,或與污水用混凝土進行隔斷。以增加接地裝置的使用壽命。
某些居民為了方便,在屋頂安裝有太陽能熱水器、自制金屬水箱、金屬涼衣桿、電視衛星接收天線等金屬器具,這些金屬器具一方面易受直擊雷擊中造成危險,另一方面,當雷擊中其附近時,雷電流也會通過電磁感應的方式使這些金屬器具上產生感應電流。為使該電流得以順利泄放,住宅屋頂金屬設備必須與天面避雷帶進行等電位聯結。
電視衛星接收天線其射頻頭作為信號接收裝置,且高于其自身反射面,易受雷電擊壞。考慮到其不能直接用作接閃器,宜在其旁安裝一枝獨立避雷針進行保護,避免受雷擊時擊中接收天線,保護室內電視及其周圍設備和人員的安全。
有的住宅用作小型機電加工車間,室內安裝有一定數量的機床及加工設施,為保證安全,這些機床宜做等電位聯結,且與住宅接地裝置進行連接,使雷擊時室內金屬設備上感應的雷電流得以泄放。
雷電波侵入室內擊中室內人員及家用電器設備,是城郊邊緣農村住宅主要雷擊破壞之一。2012年5月,六盤水市盤縣劉官鎮張官村出現的雷擊事故,根據多戶居民反映室內插座產生球形火花、電表、電視、DVD、手機充電器及正在充電的手機等被擊壞情況,經現場調查其主要為雷電波侵入損壞。據統計,農村住宅因線路問題每年都有雷電波侵入擊中人員及室內設備的情況。
為防止雷電流沿電源線、網絡線、電話線等入侵室內,宜在該線路上各入戶處或總開關處、電表閘刀處安裝一級或多級SPD 進行保護,SPD 應做良好的接地措施,使雷擊時雷電流得到有效泄放。同時,進入室內的插座,開關線等均應做接地線,以進一步保護人員及設備安全。
電視衛星接收天線信號線路上宜安裝天饋SPD,SPD 接地線就近與接地裝置相連接,使從接收天線侵入的雷電流能順利流入大地,保護設備的安全。
城郊農村住宅防雷設施完善后,防雷設施的檢查及維護是防雷安全的重要內容。由于經濟原因以及農村住宅居住人員對防雷知識認識的有限性,常出現居住人員把接閃器當作護欄、涼衣桿等使用,使接閃器與引下線斷裂;同時由于使用年限過長,引下線與接地裝置連接處因腐蝕斷裂、SPD 老化、居民搬動設備損壞防雷裝置等情況,這些都使城郊邊緣農村住宅防雷裝置失去原有防雷效果,影響居住人員安全。因此,城郊邊緣農村住宅防雷設施宜進行定期檢查、檢測,使出現問題得到及時整改,以減少損失。