周金英,夏 恒,罗仕庆,王仁涛
(1.贵州省盘县气象局,贵州 盘县 553537;2.贵州省六盘水市气象局,贵州 水城 553001;2.贵州省防雷减灾中心,贵州 贵阳 550002)
城郊结合部住宅多数是郊区群众、农村村民或居住人员自搭自建建筑,这些地带建筑杂乱、人口密集,几乎没有任何防雷设施,因此,时有家用电器、建筑物遭受雷击的事故发生。我们在事故调查及调查现场防雷安全宣传过程中,也只能就事论事、案例宣传,本文对几年来这些地带常见雷击事故隐患进行介绍,从防直击雷,防雷电感应,防雷电波侵入三方面,提出城郊边缘建筑比较经济、合理的防雷措施,以期减小业主或居住人员的财产损失。
城郊住宅多是自搭自建建筑,与农村常见砖瓦木结构住宅不同之处在于建筑物多是砖混结构,或是简单的框架砖混结构,建筑物基础用条石或水泥石子浇筑而成;常用于租借给外来人员居住、作小型加工厂车间、库存物资等;这些住宅没有经过正规的设计施工及监督管理,建筑物无任何防雷设施,屋顶设施乱搭乱建,供电线路、电话线、网络线、电视信号接收天线等未按相关标准进行安装;而且人口密度大,人员防雷意识淡薄,存在严重防雷安全隐患。
根据对近10 a 来城郊农村住宅受雷击案例的统计,城郊农村住宅受雷击有以下特点:
①直击雷。受雷击部位多为建筑物屋角,屋顶电视卫星接收天线、天面太阳能热水器、屋顶金属水箱、金属凉衣杆、金属护栏等,这些设备易受雷电直接击坏,同时通过连接线击坏室内电视、DVD、功放等家用设备,破坏较大。
②雷电感应。当雷电击中建筑物或其周围时,雷电电磁场通过感应方式使屋顶或室内金属设备带电,这种感应电流易使室内电脑、手机等微电子设备损环。
③电波侵入。城郊边缘农村住宅其电源和网络入户线多为架空线,由于拉线不规整,雷电击中电线或线缆周围时,直击或感应的雷电流沿电线、网线等进入室内,击坏室内开关、插座及以其连接家用电器设备,包括电表、电视、洗衣机、电脑、冰箱等。
城郊边缘农村住宅防雷保护主要针对人员安全及常见家用电器(电视机、电冰箱、电磁炉、洗衣机等)的安全。从经济、合理、安全角度以及被保护设备的特点,住宅主要做防直击雷、防雷电感应及防雷电波侵入措施。
城郊农村住宅多为平房,其接闪器宜采用φ12圆钢沿建筑周边敷设。有的屋顶为金属采板,可直接用作接闪装置,但应保证采板金属外皮连接成电气通路。
住宅多为砖混结构,宜采用φ12 圆钢作引下线,引下线与避雷带应作良好焊接。从受雷击时所产生的后果及影响考虑,其引下线根数按三类防雷建筑确定,为保证防雷及安全,引下线不应设在离窗户近的位置。
由于城郊农村住宅其接地电阻要求在30Ω 以下,可在每根引下线周围布置接地装置,一般布置1~3 根,长2 m、规格为50 mm×50 mm×5 mm的角钢即可。土壤电阻率较高,导电性能差的地方可多增设接地装置,或与周围其他建筑接地装置共用。接地装置不应与未与住宅有一定安全距离的外露金属水管直接连接,防止雷击时泄放的雷电流沿水管进入室内击中其周围的人员及设备。
接地装置不宜布置在阴暗潮湿的角落,使接地装置易锈蚀或腐蚀断裂,若必须要做在该处,应做良好的防腐处理,或与污水用混凝土进行隔断。以增加接地装置的使用寿命。
某些居民为了方便,在屋顶安装有太阳能热水器、自制金属水箱、金属凉衣杆、电视卫星接收天线等金属器具,这些金属器具一方面易受直击雷击中造成危险,另一方面,当雷击中其附近时,雷电流也会通过电磁感应的方式使这些金属器具上产生感应电流。为使该电流得以顺利泄放,住宅屋顶金属设备必须与天面避雷带进行等电位联结。
电视卫星接收天线其射频头作为信号接收装置,且高于其自身反射面,易受雷电击坏。考虑到其不能直接用作接闪器,宜在其旁安装一枝独立避雷针进行保护,避免受雷击时击中接收天线,保护室内电视及其周围设备和人员的安全。
有的住宅用作小型机电加工车间,室内安装有一定数量的机床及加工设施,为保证安全,这些机床宜做等电位联结,且与住宅接地装置进行连接,使雷击时室内金属设备上感应的雷电流得以泄放。
雷电波侵入室内击中室内人员及家用电器设备,是城郊边缘农村住宅主要雷击破坏之一。2012年5月,六盘水市盘县刘官镇张官村出现的雷击事故,根据多户居民反映室内插座产生球形火花、电表、电视、DVD、手机充电器及正在充电的手机等被击坏情况,经现场调查其主要为雷电波侵入损坏。据统计,农村住宅因线路问题每年都有雷电波侵入击中人员及室内设备的情况。
为防止雷电流沿电源线、网络线、电话线等入侵室内,宜在该线路上各入户处或总开关处、电表闸刀处安装一级或多级SPD 进行保护,SPD 应做良好的接地措施,使雷击时雷电流得到有效泄放。同时,进入室内的插座,开关线等均应做接地线,以进一步保护人员及设备安全。
电视卫星接收天线信号线路上宜安装天馈SPD,SPD 接地线就近与接地装置相连接,使从接收天线侵入的雷电流能顺利流入大地,保护设备的安全。
城郊农村住宅防雷设施完善后,防雷设施的检查及维护是防雷安全的重要内容。由于经济原因以及农村住宅居住人员对防雷知识认识的有限性,常出现居住人员把接闪器当作护栏、凉衣杆等使用,使接闪器与引下线断裂;同时由于使用年限过长,引下线与接地装置连接处因腐蚀断裂、SPD 老化、居民搬动设备损坏防雷装置等情况,这些都使城郊边缘农村住宅防雷装置失去原有防雷效果,影响居住人员安全。因此,城郊边缘农村住宅防雷设施宜进行定期检查、检测,使出现问题得到及时整改,以减少损失。