关于城市防雷理论及防雷措施的研究

摘 要：本文通过对当前城市可能存在的雷电安全隐患进行了详细分析,并对城市防雷安全提出了建议和措施。

关键词：城市防雷 雷电隐患 防雷对策

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：

随着社会经济的发展和现代化水平的提高,特别是城市高层建筑的大量增加,各种现代化通讯网络、计算机信息网络、办公自动化系统的建立,雷电灾害的危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大,人口密集场地和设施,正在成为雷电袭击的主要对象。要建设一个安全的城市,面对雷电灾害,必须防患于未然。因此大城市防雷显得尤为重要。

1城市防雷的必要性

城市越来越多的林立高楼，一方面体现了城市文明的高速发展，另一方面也为雷击灾害埋下了隐患。众所周知，当雷雨天气来临时，高大的物体总是更容易引雷。尽管这些建筑物顶面的避雷针、避雷带以及建筑本身的柱内主筋能够将绝大部分的雷电流泄放入地，但对于“神秘”的雷击电磁脉冲却防不胜防。这不仅是对雷电灾害缺乏科学的认识，也是对人民生命财产安全的漠视和伤害。一个完整的防雷系统应由直击雷防护措施和感应雷防护措施两部分紧密地结合起来，缺一不可。更主要是高层建筑物受雷电的危害较大，比一般建筑物遭雷击的概率要大得多，高层建筑物一旦遭受雷灾，损失往往非常严重，建筑物遭破坏、设备损坏、人员伤亡等大几率存在，因此必须增强防雷意识，加强防雷设计，科学防御，确保建筑物、设备和生命财产的安全。只有通过对其进行综合防雷设计，才可能将雷电灾害降低到最低程度。

2城市防雷的关注点

2.1 城市建筑。高层建筑在城市建设中越来越普遍,也对安全造成了负面影响,许多高大的在建工程、构筑物和机械设备都容易受到雷电的袭击。发生这些事件时,雷电流对流过地表的被袭击物具有极大的破坏性,有可能造成现场人员伤亡、建筑物损坏、配电线路停电及用电设备被击毁甚至燃烧等事故。

2.2 城市轨道交通。随着现代化新技术不断地涌现,更多的自动化控制系统被应用到轨道交通系统中,为轨道交通运营效率、运行速度的提高提供了有力的技术保障。轨道交通全线应用电力驱动、牵引的方式提供车辆动力,多种因素综合起来增加了线路、车辆及车站遭受雷击的概率,更有可能受到直击雷的袭击。

2.3 学校。大多数城市学校建筑物中在防雷装置合格方面存在或多或少的问题。长期以来,甚至对现有的防雷装置很少或从未进行过维护保养工作,很多建筑防直击雷的避雷针或避雷带存在腐蚀、断裂现象，造成部分防雷装置起不到应有的防雷效果。防雷装置不按规定要求进行布设,很容易产生雷电波侵入及雷电感应,学校计算机室、电教室、电子阅览室、广播室的设备及程控系统、监控系统等都是雷电波侵入和雷电感应损坏的对象。

2.4 城市加油站。许多加油站在防雷设计上极不规范,特别是部分隐蔽工程中存在着安全隐患,加油站内供电、通信等线路多为架空或捆绑在防雷装置上引入,防感应雷设备或联合接地装置的接地电阻不符合规范要求,存在极大的安全隐患。

2.5 城市电网。雷电已成为城市电网的主要“杀手”之一,由雷击引起的线路故障、人员伤亡、设备损坏逐年上升。据有关资料统计,大部分的雷电感应和雷电入侵来自于电力传输线,是电力系统安全的不确定因素。

2.6 通信基站。随着国家对3G产业的不断推进,3G建设正在不断展开。3G基站存在射频远端设备上塔的问题,雷击环境相对恶劣,所以电源的防雷在解决3G基站防雷中占有重要的地位。

2.7楼顶太阳能。目前世界上都在提倡节约能源，随之大量的太阳能热水器也被人民群众安装使用，随着太阳能热水器普遍被居民所使用，雷击太阳能热水器导致人员伤亡和设备损坏的事故时有发生。

2.8防盗防护网。随着城市高层建筑的增加,防盗防护网的大量使用，雷击防盗防护网造成人员伤害和财产损失的事故也时有发生。

3城市防雷工作的方向

3.1政府主导，完善雷电灾害防御方面的法律法规，保障防雷击灾害工作的有效开展，严格依照相关法律法规开展工作，做到有法必依。

3.2加强雷电防护的宣传，雷电灾害防御的相关部门应当加强雷电防护的宣传，提高广大市民的防雷安全意识。

3.3做好新建、扩建、改建的建（构）筑物的防雷行政审批工作，确保新建建、扩建、改建的建（构）筑物防雷安全性，特别是房地产开发商应该积极主动开展相关工作，为业主提供安全优质的住宅产品。

3.4做好防雷装置的日常维护和安全检测，防雷装置在使用过程中应按相关规范要求做定期检测，并设专人维护；同时扩大防雷装置安全检测覆盖面，确保防雷装置的有效性。

3.5针对现代高层、超高层建筑及复杂的电子信息系统、楼顶太阳能、防盗防护网的特点，应该从防直击雷和感应雷两方面做好全面的防雷措施。

3.6对大型重点项目开展防雷预警工作。并通过各种渠道技术把关，帮助各单位企业完善建筑物防雷装置，建立健全综合防雷系统。

4高层建筑内部防雷装置的检测

4.1 电源系统。检查总配电及消防控制系统、各楼层配电箱、精密设备是否按照防雷技术要求安装 SPD；安装的SPD的技术参数、安装位置、数量是否符合防雷技术规范要求。

4.2 信号系统。计算机网络系统、监控系统、火灾报警控制系统是否按照规范安装 SPD，其规格型号等是否符合要求。根据线路的工作频率、传输介质、特性阻抗等参数，选用电压驻波比和插入损耗小适配的电涌保护器。

4.3 弱电机房接地装置。配电系统安装的避雷器、总配线架、设备的金属外壳是否接在总接地母排上；建筑物内各金属管道是否做等电位连接、防静电接地等是否共用接地系统。

4.4 配电系统。电源线上的各级电涌保护器应安装在被保护设备电源线路的前端，电涌保护器连接导线应平直，其长度不宜大于0.5m。当电压开关型电涌保护器至限压型电涌保护器之间的线路长度小于10米、电压限压型电涌保护器之间的线路长度小于5米时，应在电涌保护器之间加装退耦装置。

3.7太阳能热水器。安装时，是否根据太阳能热水器的高度和现在屋顶结构，选择采用避雷针作为接闪器，并依据空间相对比的大小设置避雷针位置，同时将太阳能热水器与避雷针做等电位连接。

3.8防盗防护网。高层建筑在使用防盗防护网时，应注意是否就近和屋顶引下线、避雷带相连免遭雷电波侵袭。

5城市防雷的避险对策

5.1必须大力加强城市雷电研究、防雷避险措施和防雷技术的完善。并且通过城市闪电监测资料和雷电灾害统计数据,对城市雷电灾害风险进行系统研究,提出对各行政区雷电灾害易损性进行综合评估的方法,对城市雷电灾害易损性进行风险区划。

5.2要加强防雷安全网的建设,特别是雷电高发区域,需要全面查补防雷设施的安装漏洞。城市内各相关部门要通力配合,特别是要重点做好易遭雷击部位的防雷设施建设，以消除长期存在的雷击隐患。

5.3要加快建设防雷预警服务体系,重点要完善闪电定位仪、大气电场仪、新一代雷达、气象卫星的雷电监测网,并加强开发研究及应用,提高雷电预警预报能力。

5.4要把防雷设施的检查维护作为重要内容,建立防雷安全管理制度,设立防雷安全责任人,制定防雷设施检查维护制度,并进行必要的防雷安全知识教育,发现防雷设施存在隐患时,应及时采取措施进行处理。

5.5对防雷装置的管理,实行定期检测制度。在防雷检测前,必须对所有检测仪器进行检查,查看仪器是否处于正常状态;测量有关数据时,应注意一定要进行复测,经常性的对防雷装置进行巡查与维护。

6 结束语

目前,很多城市对防雷的重视还不够,公众对雷电知识的掌握也十分有限,这些都需要政府相关的管理规划部门抓住城市防雷的源头,从预报、防范、宣传多方面入手,才能将雷电灾害挡在城市之外,使城市更加安全。

参考文献

[1]吴卫东.高层建筑雷电防护装置检测要点[J].青海气象,2007年防雷专刊:53-56.

[2]小型石油库及汽车加油站设计规范[S].中国建筑工业出版社.

[3]杨召旭,移动通信基站的防雷地网的综合设计[J].广西气象,2006(2).

[4]杨仲江.防雷工程检测与验收[M].北京:气象出版社,2005.