美好鄉(xiāng)村建設中雷電防御技術探討

邱明江

摘 要：農(nóng)村存在著防雷設施薄弱、防雷意識不強、防護知識匱乏等情況，農(nóng)村相對城市成為雷擊事件的高發(fā)區(qū)。通過對農(nóng)村雷電災害的調(diào)查研究和防護實踐，分析總結了農(nóng)村雷電災害活動規(guī)律，并根據(jù)農(nóng)村的現(xiàn)實條件，有針對性地提出了切實可行、經(jīng)濟適用、科學合理的農(nóng)村雷電災害防護方法。

關鍵詞：美好鄉(xiāng)村建設；雷電災害；雷電活動規(guī)律；雷電防護技術

隨著美好鄉(xiāng)村建設的開展，雷電防護在農(nóng)村建設過程中尤其重要。就近幾年的雷災調(diào)查發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村是雷擊災害的多發(fā)區(qū)，雷擊傷亡較多，農(nóng)村防雷電有待加強。

1 農(nóng)村雷電災害現(xiàn)狀分析

在日常雷電災害調(diào)查中，可以說防雷設施嚴重不足在農(nóng)村比較普遍，農(nóng)村的防御雷電能力不強。雷電防御知識的缺乏是造成雷擊傷亡的主要原因。據(jù)不完全統(tǒng)計2011年、2012年我國農(nóng)村因雷擊災害事故1487起、2300起；人員傷亡268起、224起[1]。2007年在全國影響重大的重慶市開縣一所小學雷擊造成7名學生死亡、傷數(shù)十人，雷擊時學生遭受雷電接觸電壓、旁側閃絡和跨步電壓的作用而傷亡。原因就是教室沒有防雷裝置[2]，沒有直擊雷防護措施的建筑物，財產(chǎn)和人員在雷擊時都可能發(fā)生危險[2]。

造成雷擊傷害的主要原因，首先是農(nóng)民防雷意識不強，傳統(tǒng)觀念以為雷擊傷害是天災人禍；其次村民不了解雷電防御的做法，農(nóng)村防雷科學知識普及不夠；還有防雷技術和防雷法規(guī)等在南昌沒有得到重視。農(nóng)村建筑物多數(shù)達不到《建筑物防雷設計規(guī)范》[3]（GB50057-2010）防雷規(guī)定，形成技術規(guī)范以外的建筑物-農(nóng)舍。

2 農(nóng)村雷電活動規(guī)律

2.1 農(nóng)村易遭雷擊的地方

雷擊的主要對象：（1）曠野孤立的或高于20米的建筑物和構筑物。（2）河邊、湖邊、土山頂部的建筑物和構筑物。（3）低洼地區(qū)、地下水出口處、特別潮濕處、山坡與稻田水面交界處、地下有導電礦藏處或土壤電阻率較小處的建筑物和構筑物。（4）山谷風口處的建筑物和構筑物。

據(jù)統(tǒng)計，在靠近河、湖、池、沼和潮濕地區(qū)的人員遭受雷擊占23.5%，在靠近大樹、杉篙、旗桿者占15%，在靠近煙囪、收音機天線、電視天線者占10%，稻田和導電性良好的土壤交界地帶占10%，球形雷事故占5%。

2.2 雷電的危害及雷擊人體形式

雷電的危害有熱效應、機械效應、電磁效應、靜電感應效應、電磁輻射效應、雷電反擊、沖擊波效應等。雷擊時其強大的雷電流、高溫、沖擊波、強烈保護的電磁場、輻射等物理效應會造成人員傷亡、火災等嚴重損失。雷電危害涉及人類社會活動的各行各業(yè)。雷擊的形式有直擊雷（直接擊中受害者，最大可能是雷電流從頭部輸入，經(jīng)軀干由腳底進入大地）、接觸雷擊（雷擊其他物體時，與該物體接觸的人受到的雷擊）、旁絡閃擊（雷擊擊中物體，因該物體帶高電位并向它附近的人閃擊放電）和跨步電壓（在發(fā)生雷擊時，雷電流散人大地，因土壤散流電阻的存在，經(jīng)接地體散入大地的雷電流在周圍土壤產(chǎn)生壓降，雷電流入地點附近地面上不同點之間產(chǎn)生電位差。人的兩只腳之間就存在著一定的電位差，工程上將步長0.8米的兩腳的電位差稱為跨步電壓）。

3 人身防雷安全

在雷擊事故調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，田間勞動的農(nóng)民在雷暴來臨時，有的扛著金屬農(nóng)具回家、有的奔跑、有的在高壓線旁勞動、有的開著拖拉機在雷雨中趕路以及頂著金屬桿雨傘等引來雷擊，造成傷亡。農(nóng)村雷擊傷亡主要是農(nóng)民缺乏基本的防雷知識所致。因此在雷暴來臨時，（1）戶外人員應盡快離開水邊、高壓線旁和平坦的高地等這些易受雷擊的地方，不要停留在山頂、脊或建筑物的頂部；田間勞動的農(nóng)民應盡快收工，找有防雷設施的建筑物躲避，不能在孤立的無防雷設施的建筑物、工棚或大樹下躲避；在路上不要將鐵制農(nóng)具扛在肩上，以免引雷；不要在田野中奔跑、不要用金屬雨傘。雷暴就在附近，應盡快雙手抱頭，雙腳并攏，蹲在地上或躺在地上，盡可能降低人體高度，避免成為雷擊目標。（2）室內(nèi)防雷注意事項：關好門窗阻止球形雷進入室內(nèi)造成傷害；拉掉進戶電源總刀閘，脫離室外天線與家用電器（電視機）的連接；不要使用電話和淋浴器；不要穿潮濕的衣服，不要靠近潮濕的墻壁。以防雷電沿各種通道入侵威脅人身安全。

4 農(nóng)村建筑物防雷

目前農(nóng)村的主要建筑一般為磚混結構，均為農(nóng)民自建的二、三層建筑，高度約8米，而沒有防雷裝置。

（1）對于有簡易框架結構（鋼結構）的磚混建筑物，可以利用鋼筋混凝土屋面鋼筋網(wǎng)、梁內(nèi)鋼筋和鋼結構金屬屋面作為接閃器；柱內(nèi)鋼筋和鋼結構柱作為自然引下線；基礎內(nèi)鋼筋作為接地裝置；各部分有效連接形成電氣貫通，就能起到防直擊雷效果。（2）對于磚石、磚瓦等結構的，在尖屋頂和較高的馬頭墻處裝設接閃桿。在接閃桿不能保護的脊覺、角，利用不小于8mm鋼筋直徑在屋脊和檐角處敷設接閃帶。（3）對已建好的，又沒有按上述方法做防雷的建筑物，可以在人不常活動的建筑物外距外墻5米外，栽種易長高的樹木（水杉、白楊等）。這相當于在建筑物一側樹立了若干避雷針（根據(jù)保護滾球半徑60米計算）。當樹木長到一定高度應及時修剪樹木枝條（防止旁絡閃擊）。

5 雷擊電磁脈沖的防護

隨著家電在農(nóng)村的普及，家用電器防雷又成為農(nóng)村新的防雷難題。應從以下三方面解決廣大農(nóng)村的防雷電電磁脈沖問題。

5.1 入村前低壓線路防雷

農(nóng)村低壓線路一般為架空引入，且無避雷線保護，在曠野中很容易遭受直擊雷和雷電電磁感應，在低壓線路上形成浪涌侵入農(nóng)村民居，造成家用電器的損壞。為減少雷電流侵入室內(nèi)，應在進入村莊的最后一根電線桿上，將絕緣子的鐵腳接地，這樣不會使過高的雷電流侵入。

5.2 入村后低壓線路的合理布設

村莊中栽有各種樹木。入村后的線路應遠離高大樹木，不能將低壓線路固定在樹干上，以避免樹木受雷擊對低壓線路產(chǎn)生反擊和雷擊電磁感應。

5.3 電線入戶后的處理

在每戶進線處安裝一個刀閘開關，雷雨天氣時，將刀閘開關拉下切斷電源，即可預防雷電電磁脈沖通過低壓線路侵入室內(nèi)，造成損失。刀閘開關操作方便，方便村民使用，一次操作可切斷家中所有用電設備的電源。刀閘開關間隙較大，可以安全可靠的操作（進入的雷電流最大為10KV，不可能擊穿刀閘開關的空氣間隔）。

6 雷電防御參考做法

（1）根據(jù)美好鄉(xiāng)村整體規(guī)劃，進行雷電災害風險評估，確定風險。并針對原來的民居按文章技術要點進行改造或豎立防雷警示牌等。（2）按國家規(guī)范要求，同時設計防雷裝置。降低風險量在容許范圍內(nèi)。（3）防雷設計方案送主管部門審查，通過，實施。（4）完成的雷電防御工程，經(jīng)防雷部門檢測、驗收合格，即可交付使用。

7 結束語

農(nóng)村地區(qū)防御雷電的技術難度遠低于城市，關鍵是農(nóng)民要有防雷和避雷的意識，注意掌握一定的防雷技術知識，并適當增加防雷設施的投入。目前，美好鄉(xiāng)村建設在全國開展，農(nóng)村防雷減災工作逐漸得到各級政府和有關部門的重視，加大了農(nóng)村防雷科普知識的宣傳力度，結合文章農(nóng)村雷電防御技術，在防雷設計、施工中加以應用，有的地方還出臺了有關農(nóng)村中小學校、美好鄉(xiāng)村建設防雷減災工作的規(guī)范性文件。相信有各級政府的重視，各有關部門的支持，農(nóng)村的雷電災害程度一定會大大降低。

參考文獻

[1]中國氣象局雷電防護管理辦公室，中國氣象學會雷電委員會.全國雷電災害匯編[Z].

[2]李家啟，覃彬全，陳宏，等.開縣“5.23”重大雷電災害事故分析[J].氣象科技，2007，35（Z1）：55.

[3]GB50057-2010.建筑物防雷設計規(guī)范[S].