農村住宅頻遭雷擊原因分析及雷電防護措施探討

摘要：農村由于常處于偏遠的郊區或山區，是人類在雷電災害防御方面較薄弱的環節，本文通過分析翁源縣翁城鎮泉嶺村一房屋屢遭雷擊的原因，就房屋建設的選址、房舍外部防雷裝置的安裝以及農村如何選擇經濟有效的防雷措施等方面闡述了新農村在建（構）筑物建設中相應的防雷措施。

關鍵詞：農村雷電災害;事故分析;防雷措施;整改方案

引語

2012年7月23日凌晨，廣東省翁源縣翁城鎮泉嶺村村民陳某的二層半磚混樓房被雷電擊中，房屋受損，家中所有用電設備均被損壞，本次事故沒有造成人員傷亡。據陳某所述，在這次雷擊事故之前還發生過三次雷擊事故。第一次雷擊事故發生時，陳某妻子觸電暈倒;第二次在朋友指點下自行安裝了“防雷措施”，雷擊事故依舊再次發生，天面樓梯間天面采用Φ22mm螺紋鋼架設的“接閃桿”直接接閃，樓板被擊穿;陳某找他朋友理論，解釋說避雷針不夠高，于是陳某將天面“接閃桿”加高了2米，但是事故并沒有到此為止，2012年7月雷擊事故再次發生，這次雷擊造成陳某家全部電器設備損壞，天面樓板及檐角被雷電損壞。

一、雷電參數分析

1.1""翁源縣雷暴日數分析

大量的氣象資料統計表明，雷電活動規律大致如下：熱而潮濕的地區多于冷而干燥地區，如山的陽面多于陰面，雷暴頻率是山區多于平原，平原多于沙漠，陸地大于湖海，各地區雷暴日極大值和極小值差不多出現在相同的月份。

圖1""雷災事故所在地理位置地閃次數月分布圖

本文雷電參數利用閃電定位分析軟件錄入所在位置經緯度導出雷電數據（如圖1、圖2），同時選用翁源縣近30年氣象資料，以及逐年雷暴日數、雷暴初終日，持續期資料以及累年值得出如下結論：翁源縣近30年來（1983——2012）年平均雷暴日為71.3天，屬于多雷區;從前汛期（3-4月份），雷暴日開始出現，雷暴活動活躍月主要集中在4月份至8月份，11-12月、1、2月幾乎無地閃現象;雷暴發生時間主要集中14時至20時，由此可知本縣雷暴活動持續時間相當長。

圖2""雷災事故所在地理位置地閃次數時分布圖

二、雷災事故分析

2.1"建筑物受雷擊的環境因素

建筑物周圍較為空曠，較為平坦的水稻田，正是水稻種植季節，水稻田均蓄滿了水，水域面積增大，土壤電阻率明顯下降。建筑物左側有一排高于主樓體4米多的高大樹木，離建筑物距離才1.3米遠，且樹頂部分樹枝已經生長到建筑物屋面上空，根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010規定當樹木鄰近建筑物且不在接閃器保護范圍之內時，樹木與建筑物之間的凈距不應小于5m。這樣建筑物就處在一個空曠且水域面積大的環境當中，當遇到雷雨大風天氣極容易受到雷擊。

2.2建筑物受雷擊的人為因素

通過對陳某家雷擊事故現場調查情況來看，分析和總結了陳某家多次雷擊的四個原因：一是科學的防雷意識淡薄;二是不懂尋求專業部門進行雷災調查或鑒定，找出雷擊事故的原因;三是未經防雷專業技術人員科學設計或安裝防雷裝置，“避雷針”成引雷針;四是建筑物都是架空線路，線路毫無屏蔽保護措施，也沒有安裝電涌保護器，雷擊到線路上和線路上感應到雷電流的概率很高，很容易破壞室內各種電器，甚至傷及人身安全。樓頂的“避雷針”起到引雷的作用，致命的原因出在該“避雷針”沒有有效的泄流措施。經現場調查，陳某家避雷針并沒有接地裝置，天面沿女兒墻敷設了?8mm圓鋼作為接閃帶，整棟樓房僅一根引下線，引下線與接閃桿、接閃帶連接處采用鐵線綁扎，引下線直接伸入自家井中?？偟膩碚f，對防雷措施的科學認識正是本次雷擊事故的真正原因。

三、防雷整改方案

3.1建筑物周圍環境整改方案

將建筑物左側一排枝繁葉茂的蔭香樹的高度降低，要低于建筑物的高度，并在建筑物接閃裝置的保護范圍之內。最好是將樹砍掉或移植到離建筑物5米之外。

3.2建筑物防雷裝置整改方案

（1）根據建筑物周圍環境，此建筑物校正系數k應取1.5，預計年雷擊次數為0.078237443次/年，根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010此建筑物應為三類防雷建筑物。

（2）將建筑物原有的直擊雷防護裝置全部拆除。

（3）接閃裝置：根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010此建筑物應為三類防雷建筑物。由于本建筑物為磚混結構樓房、樓頂屋面平整宜在建筑物屋面周圍的女兒墻上安裝明敷接閃網格（接閃網格應≤20m*20m或16m*24m）和明敷接閃帶。接閃（網格）帶采用Φ10mm熱鍍鋅圓鋼，且截面允許誤差為-3%，接閃帶支持卡也采用Φ10mm熱鍍鋅圓鋼，且截面允許誤差為-3%。在易受雷擊的屋角和檐角處裝設與接閃帶相連接的高度不大于0.5m的短接閃桿。短接閃桿采用Φ12mm熱鍍鋅圓鋼，且截面允許誤差為-3%。鋼筋搭接應采用雙面焊接，焊接長度大于6倍的鋼筋直徑。所有接閃裝置焊接口均要敲除焊渣并做防銹蝕處理。

（4）引下線：本建筑物長約9m、寬約8.5m、樓梯間屋頂與二層屋面高度相差約3m，則建筑物引下線計算周長應該約為41m。此建筑物為三類防雷建筑物，引下線平均間距小于等于25m。故可以設置2根專設引下線，但出于安全系數的考慮，沿建筑物四角均勻敷設4根專設引下線。引下線采用Φ12mm熱鍍鋅圓鋼，且截面允許誤差為-3%。并且與屋面接閃（網格）帶、接地裝置做可靠雙面焊接，焊接長度大于6倍的鋼筋直徑，并敲除焊渣做好防銹蝕處理。外露引下線，其距地面2.7m以下的導體用耐1.2/50μs沖擊電壓100KV的絕緣層隔離，或用至少3mm厚的交聯聚乙烯層隔離;立護欄或警告牌使接觸引下線的可能性降至最低限度。

（5）接地裝置：采用人工水平接地體與人工垂直接地體相結合，接地體宜相互連接呈環形。水平接地體采用40m*4mm熱鍍鋅扁鋼;垂直接地體采用50*50*5*2500mm熱鍍鋅角鋼。垂直接地體其間距以及人工水平接地體的間距均宜為5m，當受地方限制時可適當減小。水平接地體與垂直接地體焊接至少三面焊。人工接地體在土壤的埋設深度要大于0.5m，其距墻或基礎不宜小于1m。

（6）感應雷防護：把線路在人戶前套15m長的鋼管埋地引入或改l5米長的屏蔽線入戶，并把屏蔽線兩頭接地，這樣可以把線路感應的雷電流的大部分通過屏蔽層和鋼管泄入大地，并在入戶處安裝室外電涌保護器。要注意的是電視線路和電話線路不能和電源線路同管，并保持≥0.5m的安全距離，然后在入戶處安裝電涌保護器，將雷電流徹底引入地下，保護室內的人員和電器安全。另外，室內電器和插座都應安裝接地線。

結束語

考慮到農村實際情況，防雷措施的投資成本不可能無限制完善，應根據實際情況盡可能采取經濟合理的防雷設計及施工方案，盡可能優先保障人身安全，降低經濟損失。

參考文獻：

[1]《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010

[2]《建筑物電子信息系統防雷技術規范》"GB50343-2012

[3]《農村居民雷電防護工程技術規范》"GB50952-2013