劉　輝　王　輝

摘要：本文闡述了太陽能熱水器防雷的一般概念與防雷誤區(qū)，提出了有效地、科學地防雷措施，以防護太陽能熱水器及洗浴者的安全。

關鍵詞：太陽能熱水器 防雷誤區(qū) 防雷措施

1.引 言

太陽能熱水器是利用集熱器吸收太陽光，將光能轉換成熱能，并通過儲水箱將熱水儲存。由于它具有節(jié)約能源、防止污染和經濟實惠等特點，正日益受到大眾的青睞，而且每年以30%的速度高速增長。太陽能熱水器往往安裝在屋頂無遮攔的高處，且安裝位置普遍較高，據了解，太陽能熱水器金屬構件較多，普遍具有電加熱功能，若沒有效的雷電防護措施，很容易造成雷擊的首要目標。輕則導致熱水器爆炸燒毀，重則直接電擊傷人。據報道，2007年7月2日，龍川縣某住宅小區(qū)天面的太陽能，因未做任何防雷措施，致使多家的太陽能熱水器儀表、電視機、電腦等家電被雷電擊壞。因此，加強太陽能熱水器的雷電防護措施，減少雷擊隱患，使人們安全、放心地使用太陽能熱水器刻不容緩。

2.太陽能熱水器的防雷誤區(qū)

2.1 太陽能熱水器低于避雷針就能受避雷針保護

太陽能熱水器比避雷針低或低0.5～1.5m即可受避雷針保護。

這種說法是錯誤的。一方面避雷針垂直高度不能完全保護太陽能熱水器，太陽能熱水器成為“引雷針”接閃放電；另一方面避雷針與太陽能熱水器水平距離過近，避雷裝置上雷電流的強磁場感應到太陽能熱水器上或被防雷裝置上的高壓雷電流擊穿空氣后擊到太陽能上，同樣危機室內洗浴的人。應通過“滾球法”確定單支避雷針對太陽能熱水器的保護范圍，且避雷針的位置須距離太陽能熱水器在3.0m以外。

2.2太陽能與接閃器相連進行等電位連接

將太陽能的水箱外殼或金屬支架與防雷設施（避雷針、避雷帶）相連，作為“等電位”連接，用來接地。這種做法是錯誤的，因為：太陽能熱水器發(fā)生一旦接觸雷擊，雷電流將沿著上下水管道進入室內危機洗浴人的人身安全；雷電流還能沿著輔助加熱器電源線和水位水溫傳感器的信號線進入室內損壞水位水溫傳感器，以至傷人。

2.3僅衛(wèi)生間裝一級浪涌防護就完全避免配電系統(tǒng)不受雷電侵害

因未周詳考慮根除雷電波危害的問題，跟熱水器用戶并排敷設電源線路的用戶有可能遭受雷擊的損壞。通常情況下，衛(wèi)生間只采取局部等電位連接的做法，局部等電位連接端子一般只連接樓層板筋，與基礎地網沒有很好的連接。當雷擊發(fā)生后使衛(wèi)生間的電涌保護器工作時，其相線L、中性線N、接地線PE是等電位的。但越往單元樓配電箱方向，L與N、E間的電位差越大。因為相線無接地，可理解為來自無窮遠、電阻無窮大；而N線、接地線的接地電阻相對無窮大來說是極小的。由并聯電路原理可知：主要雷電流從低阻抗的N線、接地線通過，相線近乎無雷電流通過。雷電流過零線、接地線時會產生電阻電壓降，且導線離衛(wèi)生間電涌保護器愈遠（與樓房單元配電箱愈近）電阻越大，電位差越大。跟太陽能熱水器用戶并排敷設的電源線路也感應上幾乎同等等電位的雷電，且離單元配電箱越近，電位差越大，雷災受損也就越大。因此，當衛(wèi)生間無接地端子時，跟熱水器并排敷設電源線路的用戶需在入戶處設置電涌保護器以防雷電感應。

3.太陽能熱水器的防雷措施

太陽能熱水器的防雷，可分為樓頂部分、傳輸部分和衛(wèi)生間部分。

3.1樓頂部分的防雷

太陽能熱水器樓頂部分主要是水箱和金屬支架，要求自身所有金部分應有良好的電氣連接；另外，太陽能熱水器一般都高出樓頂防雷裝置，處在LPZ0A區(qū)，所以必須另外安裝接閃器，并且根據《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057—94的附錄四，用滾球法確定接閃器的保護范圍，使太陽能熱水器處在LPZ0B區(qū)內。該接閃器直接與建筑物的防雷裝置有至少兩處的焊接，以保證可能的雷擊時泄放雷電流的可靠性。

3.2傳輸部分的防雷

為防止水體引雷電入室，也為防止沿著墻體鋼筋向地下泄放的雷電流擊穿導線或水管，傷及室內外太陽能器械或室內洗浴人，金屬進出管道應有良好的接地，若管道為塑料管材，建議入戶處穿金屬管并在金屬管兩端做好接地。

3.3衛(wèi)生間部分防雷

衛(wèi)生間部分的防雷，主要是防止雷電流通過水箱里的水，由噴頭傳到人體。如果室外部分的防雷措施得當，雷電流就不容易順著水進入室內，所以，雷電流不可能沿著水位水溫傳感器線路的信號線和水位水溫傳感器電源線進入室內；而水位水溫控制器與戶外的電源線相連，如果雷電流沿著電源線進入室內，不僅擊壞水位水溫控制器，還有可能傷及室內的人。因此，應在電源的入戶端加裝電源電涌保護器。室內其他金屬應做好等電位連接，且等電位連接端子要與建筑物的總等電位端子連接。

3.4其他防雷措施

為防止雷電波侵入室內，電源線、信號線均不得與避雷帶平行并排敷設，并宜采用屏蔽接地措施，沒有屏蔽接地措施的信號線要裝設信號電涌保護器。

為防止雷擊引入高電壓的均壓措施，室內其他金屬應做等電位連接，且等電位連接端子且與建筑物總等電位端子相連?？紤]到工程質量的穩(wěn)定性，仍不建議雷雨時使用太陽能熱水器。

如果物業(yè)管理部門允許，可將太陽能熱水器的真空管安裝在建筑物的南墻上，水箱放在室內高處。既有效地避免了直擊雷的發(fā)生，又不用再加裝防直擊雷措施。

4.結束語

因太陽能熱水器所造成的直擊雷擊、感應雷擊事故時有發(fā)生，太陽能熱水器的雷電防護必須通過有效地直擊雷、雷電波侵入、雷電感應的防護措施，合理布線、接地、屏蔽、等電位連接、浪涌抑制等技術，以保障大眾的人身、財產安全，促進我國多源化能源事業(yè)的發(fā)展?！?/p>

參考文獻：

[1] 中華人民共和國機械工業(yè)部. GB50057-94建筑物防雷設計規(guī)范（2000版）[S].北京:中國計劃出版社,2001:2-21.

[2]梅忠恕.供電網接地電阻測度研究[J].中國防雷,2006(3):21-25.

[3]謝寶永,葉平.人工接地裝置的接地電阻測量與分析[J].廣東氣象,2005,27(增刊):21-23.

[4]譚惠冰,周滿榮.雷擊風險評估分析與應用[J].廣東氣象,2007,29(增刊):96-97.

[5]賴瓊娟,吳從權.建筑物防雷參數若干計算[J].廣東氣象,2007,29(增刊):124-125.

[6]廣東省防雷中心.國際防雷技術標準規(guī)范匯編[M].內部資料,2001.

[7]中國建筑東北設計研究院.民用建筑電氣設計規(guī)范[M].北京:中國計劃出版社,1993:22-86.

[7]蘇邦禮.雷電與避雷工程[M].廣州:中山大學出版社,1996:70-219.

作者簡介:劉輝(1980年生)，男，助理工程師,主要從事防雷管理工作。