矯祥肇

摘要 長白山天池氣象站位于海拔較高的長白山北坡主峰上，極易遭受雷擊危害。在充分認(rèn)識雷電危害形式的基礎(chǔ)上，總結(jié)長白山天池氣象站多年來雷擊事故現(xiàn)狀及影響，分析事故發(fā)生的原因并提出整改建議，雷電來臨前應(yīng)加強(qiáng)戶內(nèi)外防御，同時通過典型事例做好公共防雷宣傳，提高全民防雷意識。

關(guān)鍵詞 雷電災(zāi)害;防御;措施

中圖分類號：S761.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）04–0126–02

雷電災(zāi)害已成為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾：χ?，長白山天池主峰雷電災(zāi)害尤為甚之。長白山天池氣象站位于長白山北坡主峰，觀測場拔海高度2 623 m，地處高處，周邊空曠，多年來雷擊事故時有發(fā)生，為雷擊頻發(fā)地區(qū)。雷電具有極其巨大的破壞力，會造成巨大的生命財產(chǎn)損失[1]，因此做好雷電防御工作非常重要，通過對雷電災(zāi)害進(jìn)行分析，就如何做好雷電防御措施展開探討。

1 雷電形式其危害性

1.1 直擊雷

直擊雷是在云層與地面凸出物之間放電產(chǎn)生的，這種雷危害極大，可以直接擊傷或使人、畜致命。強(qiáng)烈的雷電電流流入地下，會使雷擊點直接鏈接某種金屬對地面產(chǎn)生特別強(qiáng)烈的電壓，電壓能達(dá)到數(shù)十萬至數(shù)百萬伏的沖擊，對變壓器、發(fā)電機(jī)等造成嚴(yán)重破壞，造成大規(guī)模的停電，甚至可能導(dǎo)致火災(zāi)，甚至?xí)鸨?。同時直擊雷的巨大的雷電流通過被雷擊物，在極短的時間內(nèi)會變成大量的熱能，引燃易燃易爆物品或使金屬熔化飛濺而引起火災(zāi)。

1.2 球形雷

這種雷種發(fā)生的次數(shù)不是很多，且很不規(guī)律。它可以直接從門、窗、煙囪等通道侵入室內(nèi)，造成強(qiáng)烈的電壓，使房屋中的煤氣、電氣、燃?xì)庑孤?，從而發(fā)生火災(zāi)。這種雷電極其危險，危害極大。

1.3 感應(yīng)雷

這種雷種分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。靜電感應(yīng)是因為雷云與地面比較接近，它是在地面突出頂部感應(yīng)出大量異性電荷所產(chǎn)生的。它的傳播速度非常快，在雷云與其他部位放電后，突出物頂部的電荷失去束縛，以雷電波形式，沿突出物極快地傳播。而電磁感應(yīng)則完全不同，電磁感應(yīng)是在雷擊后電流形成一個強(qiáng)大的磁場產(chǎn)生的，磁場會使周圍的金屬感應(yīng)出強(qiáng)烈的電壓，對人體造成二次放電，不僅損害電氣設(shè)備，而且會使人致命，其危害力巨大。

1.4 雷電波侵入

雷電波侵入會使電氣設(shè)備的絕緣很大程度遭到損害，使高壓竄入低壓，容易造成嚴(yán)重的觸電事故。由于雷電波傳播速度比較快，其傳播速度為3×108 m/s。它的產(chǎn)生是由于雷擊后在架空線路上或空中金屬管道上產(chǎn)生的沖擊電壓沿線或管道迅速傳播。雷電波會使室內(nèi)電氣設(shè)備突然爆炸起火或損壞，人在屋內(nèi)使用電器或打電話時突然遭電擊身亡，其危害性約占總雷害事故的70%[2]。

2 天池氣象站防雷能力現(xiàn)狀

多年來，長白山天池氣象站每年均遭遇4～5次雷擊，損失巨大。2014年8月，省氣象局投入80余萬元專項資金，對天池站雷電防護(hù)設(shè)備進(jìn)行升級改造，防雷能力得到了有效加強(qiáng)，2015—2016年未遭遇雷擊。2016年8月，省探測裝備保障中心在天池站安裝了2套中環(huán)天儀公司生產(chǎn)的高山專用自動站后，由于新安裝設(shè)備位置發(fā)生變化，原雷電防護(hù)設(shè)備未能對其進(jìn)行全面防護(hù)，致使天池站在2017年6月8日和2018年6月20日分別遭遇雷擊。其中，2017年6月8日擊毀自動站采集器2臺，超聲波風(fēng)向風(fēng)速傳感器2臺，強(qiáng)風(fēng)儀1臺，通訊傳輸模塊若干，計算機(jī)2臺，內(nèi)網(wǎng)路由器1臺，造成經(jīng)濟(jì)損失近10萬元;2018年6月20日雷擊事故發(fā)生前，值班員提前關(guān)閉了1套自動站，并切斷了市電，自動站依靠UPS供電工作，雷電從自動站數(shù)據(jù)傳輸線路進(jìn)入，擊毀主采集器1臺，超聲波風(fēng)向風(fēng)速傳感器1臺，強(qiáng)風(fēng)儀信號轉(zhuǎn)換模塊1個，內(nèi)網(wǎng)路由器通訊接口損壞，互聯(lián)網(wǎng)光電轉(zhuǎn)換器1個，通訊傳輸模塊若干，經(jīng)濟(jì)損失約5萬元。

3 雷擊事故原因分析及相應(yīng)整改建議

（1）初步判斷是雷電感應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)線路（包括供電系統(tǒng)線路，光纖金屬加強(qiáng)芯）均已耦合進(jìn)了雷擊過電壓。之所以電源系統(tǒng)沒有造成大面積損壞是由于當(dāng)時斷開了外電源，處置得當(dāng)。

整改建議：第一，采集線與其它線路分開敷設(shè)進(jìn)戶;第二，室外部分人穿塑料管后再穿全線電氣貫通兩端接地的金屬管敷設(shè)。光纖金屬加強(qiáng)芯必須接地處理。第三，建議采用光纖入戶的方式，采集器供電設(shè)備單獨走線（或雷暴發(fā)生時段拔掉電源線），光纖加強(qiáng)芯等電位處理，或者可能的話只走光纖（不含加強(qiáng)芯）。此外，在雷暴發(fā)生月份，接地裝置凍土層未化時也要加強(qiáng)日常維護(hù)。防雷裝置不能起到100%的防護(hù)作用，應(yīng)盡可能地把雷擊損失降到最低。

（2）直擊雷落于觀測場上風(fēng)桿或附近導(dǎo)致地電位抬高。

整改建議：要將接地設(shè)計成大面積等距離的等電位面，如變電所的接地方式。其他的線路綜合布線，強(qiáng)調(diào)強(qiáng)電與弱電分離，保持安全距離。線路進(jìn)去不同的lpz區(qū)要安裝相應(yīng)的spd。

（3）天池站周圍是一個大型地網(wǎng)，檢測中心測得數(shù)值為14Ω，經(jīng)檢查，各處均已做等電位連接（觀測場、避雷塔、辦公樓），雷擊原因為觀測場附近有雷擊導(dǎo)致設(shè)備帶電并通過線路引入值班室，雷電感應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)線路（包括供電系統(tǒng)線路，光纖金屬加強(qiáng)芯）均已耦合進(jìn)了雷擊過電壓。

整改措施：第一，室外裸漏電源進(jìn)戶線金屬管敷設(shè)并接地，電信聯(lián)通進(jìn)戶線與觀測數(shù)據(jù)線分開進(jìn)戶，觀測場至室內(nèi)數(shù)據(jù)線穿管埋地;第二，風(fēng)塔重新做接地并與大型地網(wǎng)聯(lián)接;縮小觀測場等電位網(wǎng)格距離，聯(lián)通電信線路與數(shù)據(jù)線分開進(jìn)戶，電源線與數(shù)據(jù)線分開進(jìn)戶均用金屬管敷設(shè)。

4 雷電災(zāi)害來臨前的注意事項

4.1 戶內(nèi)預(yù)防

如果是在室內(nèi)，雷電時應(yīng)及時把電視機(jī)的室外無線與電視機(jī)脫離，而與接地線連接，這樣防止雷電損害電器設(shè)備，防止引起火災(zāi)。同時雷雨天氣要關(guān)好門窗，如果發(fā)生球形雷的時候，能夠有效防止球形雷竄入室內(nèi)造成危害。雷雨天氣要在雷電發(fā)生的時候，與可能傳來雷電波侵入的線路和設(shè)備保持1.5 m以上的距離，不能夠使用各種電器，不宜使用無防雷措施或防雷措施不足的電視、音響等電器。雷電來臨時要把屋內(nèi)的各種電源拔掉，盡量減少使用電話。最有效的保障方式是把總電源關(guān)掉，手機(jī)關(guān)機(jī)，以免與室內(nèi)電源產(chǎn)生電流引起火災(zāi)。不要靠近室內(nèi)的金屬設(shè)備如暖氣片、自來水管、下水管，同時，要盡量離開電源線、電話線、廣播線，以防止這些線路和設(shè)備對人體的二次放電。此外，不要穿潮濕的衣服，不要靠近潮濕的墻壁。

4.2 戶外防御雷擊

雷雨天氣，在雷雨來臨時要立即離開水面以及其他空曠的場地，尋找地方躲避。盡量不要在曠野里行走。如果非走不可，要穿塑料等不侵水的雨衣，不要用金屬桿的雨傘，不要把帶有金屬桿的工具如鐵鍬、鋤頭扛在肩上。人在遭受雷擊前，會突然有頭發(fā)豎起或皮膚顫動的感覺，這時應(yīng)立刻躺倒在地，或選擇低洼處蹲下，雙腳并攏，雙臂抱膝，頭部下俯，盡量縮小暴露面[3]。為了防止反擊事故和跨步電壓傷人，要遠(yuǎn)離建筑物的避雷針及其接地引下線。同時要要遠(yuǎn)離各種天線、電線桿、高塔、煙囪、桿，如有條件應(yīng)進(jìn)入有寬大金屬構(gòu)架、有防雷設(shè)施的建筑物或金屬殼的汽車內(nèi)。

5 加強(qiáng)防雷宣傳

提高雷電災(zāi)害防御的意識。天池氣象站要抓住雷電災(zāi)害典型事例，通過廣播、電視、報紙、網(wǎng)絡(luò)等各類媒體，大力宣傳防雷減災(zāi)有關(guān)法律規(guī)章和科普知識，不斷提高人民的防雷減災(zāi)意識，提高社會對防御雷電災(zāi)害重要性和必要性的認(rèn)識，增強(qiáng)全社會參與防御雷電的自覺性。堅持預(yù)防為主、防治結(jié)合的方針，從新建、改建、擴(kuò)建開始，嚴(yán)格把關(guān)，從源頭上將雷電災(zāi)害隱患控制在最低范圍，同時，要積極主動向省局、長白山局匯報和宣傳，爭取各級領(lǐng)導(dǎo)的支持，共同推進(jìn)防雷減災(zāi)工作的開展。

參考文獻(xiàn)

[1] 王暾，顧林生，林鴻潮.快速提升自然災(zāi)害預(yù)警能力 防范化解重大自然災(zāi)害風(fēng)險[J].中國應(yīng)急管理，2019（6）：38-39.

[2] 廖永豐，趙飛.強(qiáng)化我國自然災(zāi)害風(fēng)險管理技術(shù)途徑的思考[J].中國防汛抗旱，2018，28（11）：33-36.

[3] 沈慧群，孫存清，韓勇.通信機(jī)房雷擊風(fēng)險評估案例分析[J].沙漠與綠洲氣象，2010，4（B8）：117-118.

責(zé)任編輯：黃艷飛