劉壯華
(吉林省通化市氣象局,吉林 通化 134001)
防雷技術標準作為我國在雷電預防過程中的重要判斷標準,同時也是提高我國雷電預防工作質量的重要保證。只有雷電技術標準不斷發展才能實現采用先進的預防方法以及有關技術進行雷電的預防。實現通過有效的預防措施避免人們的合法權益受到雷電災害影響,這就要求我國的雷電技術標準在制定中要做到借鑒國外先進防雷技術標準的經驗,同時還要避免照搬照抄,只有結合當今現狀,才能逐漸推動我國防雷技術標準發展。
由于我國有關防雷技術規范公布時間較早,所以從我國有關的防雷技術標準進行研究就可以發現,部分防雷技術標準的條文過于簡單,這些內容已經難以適應我國現代技術的發展。其中就包括我國在《計算機場地技術要求》《智能建筑設計標準》這些行業標準中缺乏防雷技術的有關內容,導致我國有關防雷技術標準在實際的過程中很難順利執行,對我國的防雷工作質量造成了嚴重影響。
在我國現今的防雷技術標準中,《建筑物防雷技術設計規范》作為我國防雷技術標準中權威性最高的國家標準,能為不同行業進行防雷設計、工程施工、防雷技術檢測以及工程驗收提供準確依據,為其他行業防雷技術標準的制定提供了有力參考。但是從我國《建筑物防雷技術設計規范》進行研究就可以發現其中依然存在不完善現象,其中就包括在這一規定中明確規定在35 m、45 m、60 m 以上的建筑物采取防側擊雷措施,與這一規定中《防雷擊電磁脈沖》的有關規定存在矛盾,這就表明我國需要對防雷技術標準的有關規定進行完善。
從當今的防雷技術標準進行研究就可以發現,我國有關的防雷技術標準中存在與我國有關政策相矛盾的問題,其中包括在《建筑物電子信息系統防雷設計規范》中規定有關建筑物防雷施工結束后,應該由建設行政主管部門組織監理、施工、設計等單位的代表進行防雷施工的驗收工作。其中這項規定就與我國法律的有關規定存在著矛盾,我國在《國務院對確要保留的行政審批項目設定行政許可的決定》當中規定,再進行防雷裝置設計審核以及竣工驗收過程中,需要哪個部門進行竣工驗收屬于我國法律、法規所規定的內容,對有關技術規范的驗收工作不得隨意指定。充分表明我國有關的防雷技術標準與我國的有關政策存在的矛盾現象,不利于我國防雷技術標準的順利實施。
我國防雷技術標準內容之間存在矛盾主要表現為兩個方面。其中第一個方面就是國家防雷技術標準之間存在的矛盾,其中就包括《石油與石油設備雷電安全規范》中對于接閃器保護范圍的計算方法的規定和我國《建筑物防雷設計規范》中規定的使用滾球法計算保護范圍的有關內容存在矛盾現象。其中第二個方面就是我國有關行業防雷關技術標準與國家防雷技術標準之間存在矛盾,主要表現為在《施工現場臨時用電安全技術規范》中明確規定對接閃器的保護范圍需要按照60°角或者折線法進行求取,這也就與我國《建筑防雷技術規范》中的有關規定內容存在矛盾問題。
由于雷電活動在不同地區會存在很大差異,所以我國在進行防雷技術標準的制定中要做到與我國的氣象條件保持一致。其中雷電活動主要采用雷暴日這一數字進行表示。經過研究表明根據我國的氣象條件可以將我國分為四個區域,其中分別為西北地區、長江以北地區、長江以南地區以及海南、雷州半島地區。其中我國西北地區一年雷暴日大概在20 日以下,其中西北地區的新疆地區年平均雷電日最少,同時雷電季節較短,新疆的平均雷電日一般在10 日以下。我國長江以北地區的年平均雷電日在20 日到40 日左右,而我國長江以南地區年平均雷電日在80 日以上,其中我國雷電活動最為強烈的地區是我國的海南及雷州半島地區,這一地區的年平均雷電日最高可達120~130 日左右,其中從我國氣象條件進行分析就可以發現,我國南方的雷電氣象天氣要多于北方,山區雷電氣象天氣要高于平原。
從我國各地雷電氣象條件進行分析就可以發現由于我國雷電日分布差異較大,這就表明我國不同地區的遭受雷擊的頻率也存在很大差異,這就要求我國在進行防雷技術標準的制定中,一定要根據不同的氣象條件進行相應的防雷措施制定,避免在防雷技術標準的制定中出現一刀切的問題,同時還要避免照搬照抄國外有關防雷技術標準的規定,需要根據我國當地的實際情況進行有效制定,有效控制雷電造成的經濟損失。
防雷技術標準下要得以不斷發展,就需要在進行防雷技術標準的制定中對落雷概率進行明確掌握,其中落雷概率與雷電活動強弱作為不同兩個概念,都與我國防雷技術標準的制定有著重要影響。經過研究表明即使在同一地區落雷概率有存在差異。其中就包括部分地區由于受到局部氣象條件影響,使得落雷頻率要明顯高于周圍地區。其中主要表現為山區的陽坡落雷頻率要明顯高于陰坡,面向大海的山坡落雷頻率要明顯高于山坡背向大海的一面,其中落雷頻率還與風向有著重要影響,其中就包括與風向一致的順風河谷的落雷頻率要高于其他地區。其中經過不斷研究表明我國山區受到局部氣象影響導致落雷頻率增高現象要比平原更加顯著。通過對大量雷擊事件的統計資料進行研究就可以發現,其中雷擊地點和建筑設施及房屋的部位具有一定的選擇性,這也被人們常稱為易擊點。隨著我國地面建筑的性質以及形狀的改變對防雷技術標準的制定有著一定影響,其中主要表現為高大建筑物的尖頂和邊緣上電場強度最大,這也是建筑的易擊點,在這一區域落雷概率較高,所以在進行防雷技術標準的制定中,首先就需要對不同區域的落雷概率進行明確,這樣才能充分發揮防雷技術標準的顯著效果。
由于雷電的形成與發展是一個復雜的物理過程,至今我國對雷電的掌握程度還存在很大不足。其中部分雷電的放電擊距能夠長達幾十米甚至上百米,因此通過實驗室很難對這一理念進行準確模擬,導致我國學者很難掌握雷電的準確資料以及詳細數據。雖然近些年來我國在進行防雷技術標準的制定中使用了各種不同類型的雷電放電簡化模型,但是由于在實驗室內很難做到對自然閃電進行準確模擬。同時物體遭受雷擊又會造成嚴重的經濟損失以及人員傷亡,所以再進行防雷技術標準的制定過程中一定要做到結合實踐進行合理制定。這就要求在進行有關防雷技術標準的制定中就需要積累大量的實踐經驗,并且根據標準的實際應用情況進行不斷的修正與改進,保證在進行有關技術標準的制定中采用實踐、制定、再實踐、再完善的標準制定過程,長此以往才能保證防雷技術標準能更加完善。不斷實踐還能對各種防雷裝置性能進行試驗,只有保證防雷裝置具有優越的性能才能在工程中使用,實踐是檢驗真理的唯一標準,所以為了保證防雷技術標準得以不斷發展,就需要在實踐中進行不斷檢驗,保證防雷技術標準能更加完善。
想要保證防雷行業技術標準與國家標準保持一致,就需要有關人員一定要以國家標準作為基礎加強對行業防雷技術標準的研究工作,從而保證和防雷技術標準能在不同行業得以廣泛應用,同時還需要注重吸收國外的防雷行業技術標準的制定經驗以及吸收國外的先進科研成果,這樣才能推動防雷技術標準不斷發展,其中防雷行業技術標準的有關內容有下面幾個方面。
第一個方面就是要加強旋轉電機的防雷技術,我國在規定中允許直配電機容量高達6×104kW,這一規定已經超過了西方國家的有關規定,同時我國防雷技術標準中防雷保護接線方式通過不斷的實踐表明具有很高的可靠性。
第二個方面就是通過對我國有關規定進行研究發現,我國根據平原架空輸電線的實踐經驗進行的防雷保護技術標準的制定,在山區架空輸電線路的運行過程中存在不適應現象。這就要求在進行有關防雷技術標準的制定中要從平原和山區這兩種不同環境出發,制定不同的防雷措施,這樣才能有效提高我國行業防雷技術標準的實踐性。
第三個方面就是在我國防雷行業技術標準中,利用電纜段的雷電流分流效應取得了很好的防雷效果。所以在進行電力行業的標準中,這些年來一直規定,在進行電力發電廠煙囪的引風機電源線的設計中,一定要嚴格采用在金屬外皮的電纜,同時還需要保證這些電纜的金屬外殼要與接地裝置進行連接。同時明確規定機械通風冷卻塔的電動機電源線也必須要采用帶金屬外皮的電纜線并且與接地裝置進行連接、同時對于接地深度也有明確規定,要求接地深度要達到10 m以上才允許與35 KV 以及以下的配電裝置的接地網進行連接。
第四個方面就是在進行有關行業防雷技術標準的制定中,要做到不同行業的實際情況以及有關經驗出發,有效改變行業標準制定中一刀切的問題,必須要做到行業防雷標準制定的因地制宜。其中就包括在我國電力行業標準中明確規定。在6 kV 到35 kV 主要由電纜線路構成的送配電系統的防雷措施中,假如遇到單相接地故障電流較大現象時,可以選擇低電阻接地方式進行有效防雷。其中明確規定在6 kV 和10 kV 配電系統以及發電廠的用電系統的防雷中,假如遇到單相接地故障電容電流較小的情況時,為了有效避免出現諧振對設備造成損傷,就需要采用高電阻的接力方式進行有效防雷。在進行行業防雷技術標準的制定中通過有效改變傳統一刀切的標準制定方式,能有效避免行業標準與我國國家標準出現不一致現象,保證我國行業防雷技術標準能夠更加實用,這對推動我國防雷技術標準的發展有著重要影響。
想要有效推動我國防雷技術標準發展,首先就需要有關人員對IEC 標準進行準確認識以及正確吸收,這樣才能保證我國防雷技術標準能夠更加完善、具體。IEC 標準作為國際上先進的防雷標準之一,其中從IEC 標準進行深入研究就可以發現,這項標準整體水平屬于中等偏上。從標準深度進行研究就可以發現,這項標準與美國的標準以及俄羅斯的標準還存在一定的差距。IEC 標準最早是由法、德、英、意等西歐國家電工制造企業的科技人員草擬的一種標準。但是從這項標準中進行研究就可以發現,由于草擬人員具有一定傾向性,所以就會使得標準具有一定的傾向性,這也是標準為了保護本國利益的一個壁壘,并且從當今的時代背景下進行研究,就會發現這項標準依然存在著很大的傾向性。有關人員一定要對IEC 標準進行準確了解并且進行正確吸收,這樣才能逐漸推動我國防雷技術標準發展。有關人員再進行我國防雷技術標準的制定中,一定要有效避免對IEC 標準進行簡單的翻譯工作,導致照搬照抄IEC 標準。在IEC 防雷標準中其中有很多的重要參數以及計算公式和有關系數與我國有關地區很難保持一致,所以在進行防雷技術標準的制定中假如照搬照抄,就會導致防雷技術標準很難適合我國具體行業以及具體地區的實際情況,這就會對防雷技術標準的有效應用造成嚴重影響,一定要對IEC 標準進行仔細論證,從而有效推動防雷技術標準發展。
綜上所述,防雷技術標準的重要目的是為了有效降低雷電造成的經濟損失,所以想要有效促進我國防雷技術標準的發展,就需要做到從我國不同行業以及不同地區的實際情況出發,通過借鑒國外先進的防雷技術標準,同時要汲取我國行業技術標準的制定經驗,這樣才能逐漸推動我國防雷技術標準的發展。