馬歸民 趙諾麗
摘 要:隨著科技的發(fā)展,電子通訊設(shè)備在農(nóng)村也大范圍使用,由于缺乏對雷電常識的認識,導(dǎo)致雷電以及次生災(zāi)害不斷發(fā)生。本文從雷電產(chǎn)生原理、雷電危害、山區(qū)地形氣候等對雷電的影響等入手,為尋求適宜的山區(qū)防范雷電措施提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞:雷電;危害;農(nóng)村;山地地形與氣候;防雷措施
中圖分類號:TN91文獻標識碼:A 文章編號:1009-0118(2011)-03-0019-01
近年來,隨著經(jīng)濟生活水平的提高以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電視、電話、手機以及電腦等現(xiàn)代通訊設(shè)備已經(jīng)逐步在農(nóng)村普及,但相應(yīng)的,在農(nóng)村,農(nóng)民的防雷意識十分薄弱,農(nóng)村建筑的防雷措施也較為空白,特別是在山區(qū),由于地理環(huán)境特殊,建筑物受雷電危害的形式也相對特殊,導(dǎo)致近年來農(nóng)村住宅雷電災(zāi)害的屢屢發(fā)生,給農(nóng)民的生活帶來了巨大損失。
一、雷擊的危害
(一)雷電流高壓效應(yīng)會產(chǎn)生高達幾萬伏甚至幾十萬伏的沖擊電壓,如此高強的電壓瞬間沖擊電氣設(shè)備,足以擊穿絕緣材料使設(shè)備發(fā)生短路,從而導(dǎo)致燃燒、爆炸等直接災(zāi)害。
(二)雷電流高熱效應(yīng)會釋放幾十至幾千安培的強大電流,并產(chǎn)生大量熱能,并且在雷擊點的熱量會更高,可導(dǎo)致金屬熔化,易引發(fā)火災(zāi)和爆炸。
(三)雷電流機械效應(yīng)則表現(xiàn)為被雷擊物體會發(fā)生爆炸、崩潰、扭曲、撕裂等現(xiàn)象從而導(dǎo)致財產(chǎn)損失和人員傷亡。
(四)雷電流靜電感應(yīng)則可使被擊物導(dǎo)體感生出與雷電自身性質(zhì)相反的大量電荷,在雷電消失但來不及流散時,即會產(chǎn)生強大電壓發(fā)生放電現(xiàn)象從而導(dǎo)致火災(zāi)事故。
二、建筑物防雷措施
(一)直擊雷的防護
目前,防避直擊雷的方法均是采用避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)等作為接閃器,然后通過性能良好的接地裝置安全而迅速地把它送回大地。
(二)感應(yīng)雷的防護
1、電源防雷。依據(jù)樓房建設(shè)要求,配電系統(tǒng)電源防雷應(yīng)當采用一體化防護,由于避雷器生產(chǎn)商的設(shè)計思路不盡相同,相應(yīng)的其避雷器性能特點也不盡相同。
2、信號系統(tǒng)防雷。與電源防雷一致,通訊網(wǎng)絡(luò)的防雷也是主要采用通訊避雷器防雷。目前,計算機遠程聯(lián)網(wǎng)通常采用的方式有專線、電話線、DDN、X.25和幀中繼等,通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要是為DTU、MODEM、遠程中斷控制器和路由器等。常根據(jù)通訊線路的通訊頻帶、類型、線路電平等選擇通訊避雷器,從而將通訊避雷器串聯(lián)在通訊線路上。
3、等電位連接。等電位連接的目的是在于減小需要防雷的空間內(nèi)各個金屬部件和各系統(tǒng)間的電位差,以防止雷電反擊。將機房內(nèi)的主機的金屬外殼,UPS以及金屬地板框架、電池箱金屬外殼、金屬門框架、電纜橋架、設(shè)施管路、鋁合金窗的等電位連接,并且以最短的線路連接到最近的等電位連接帶或者其它已經(jīng)做了等電位連接的金屬物上,并且各個導(dǎo)電物之間盡量附加多次相互連接。
三、山地地勢對雷電的影響
雷電的產(chǎn)生是由大量的靜電荷累積放電的結(jié)果。根據(jù)放電雷云與大地關(guān)系,可將雷電分為云閃和地閃。云閃是云內(nèi)或云際放電,它的產(chǎn)生由正負雷云的形狀、;地閃是雷云對大地的放電,它決定于雷云的情況和地形、地物、地質(zhì)等情況。在山區(qū),由于地理環(huán)境特殊,建筑物受雷電危害的形式也較為特殊。
山區(qū)的特點在于地形地勢復(fù)雜,高低懸殊,行云的方向受山谷和風向影響,一般說來,山區(qū)的地閃較平原多。而在山區(qū),地閃的發(fā)生時隨機的,即在山頂或山谷發(fā)生地閃的幾率是相等的。在雷雨云運動的方向與山谷走向大致一致時,谷底的輸電線路要比沿山頂假設(shè)的輸電線更易遭受雷擊。而在與雷云運動方向成直角的山谷中,山脊梁上的輸電線要比山谷中的輸電線易受雷擊。
四、山區(qū)建筑物防雷方法
地面建筑因為其突出的高度招引雷擊,因此防直擊雷危害是非常必要的。直擊雷容易選擊有一定高度的建筑。一般情況,較高的建筑物總易遭受雷擊,而且受雷擊部位總在建筑物的較高部位,這是因為迎面先導(dǎo)總從最接近下行先導(dǎo)的地方發(fā)出,避雷針的防雷原理就是如此。
在采取防雷措施的時候,應(yīng)當充分考慮不同地區(qū)雷擊產(chǎn)生的不同原因。山區(qū)建筑防直擊雷不宜使用避雷針。因為避雷針是利用其自身的突出高度引起空間電場強度產(chǎn)生畸變,從而吸引雷擊于其自身,再通過引下線、接地體裝置將雷電流泄放入地,以達到保護建筑的目的。但在山區(qū),因為地形地勢十分復(fù)雜,就使得避雷針的高度無法突顯,因而難以實現(xiàn)引雷擊于自身的目的。在山區(qū),建筑防直擊雷最好的選擇是避雷帶,如果要求更嚴格,則選擇避雷網(wǎng)。在沒有條件使用避雷網(wǎng),但又不允許使用避雷帶的情況下,應(yīng)當使用架空避雷線。在使用避雷帶防雷時,也可同時裝設(shè)附設(shè)避雷針,以增強防雷效果。
除此之外,山區(qū)建筑還易受到沿輸電線路傳來的“雷電侵入波”侵害。目前防雷電侵入波的主要方式是專設(shè)鎧裝電纜。輸電線路在進入建筑前進行穿套管(導(dǎo)體)的引入,套管接地,從而對其內(nèi)部線路形成良好的屏蔽。沒有條件全線采用鎧裝電纜時,也可部分采用鎧裝電纜,但套頭處必須要使用避雷器。對于一般性民宅,線路可通過絕緣瓷瓶入戶,瓷瓶的鐵接觸可將高壓雷電流分流入地,以從而減輕建筑受雷電侵入波的危害。
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