临安农村防雷现状与建议对策

沈侃丽

(临安市气象局,浙江临安311300)

临安农村防雷现状与建议对策

沈侃丽

(临安市气象局,浙江临安311300)

临安市地处浙江省西北部,其辖区3126.8 km2,西北南3面环山,东西长达100 km,地形西北高东南低,向东呈马蹄形开口。属中亚热带季风气候区。一方面,特殊的地理环境使得雷暴天气多发;另一方面,农民防雷知识普遍缺乏,农居房防雷设施不完善,致使农村雷电灾害事故频发。通过对临安市农村雷电灾害事故原因的分析,初步探讨农村防雷安全措施的改进方法和农村雷电灾害的预防对策与手段,并对民居及工作场所的防雷提出建议。

临安;农村;雷电灾害;防雷;对策

0 引 言

由于临安农村特殊的地理环境与气候变化,近几年雷击人员伤亡事故农村多于城市,随着农村经济的发展,农民收入的提高,家电设备在农村逐渐普及,相应农村雷电灾害呈上升趋势,雷电灾害经济损失也越来越大。在临安农村,确实存在“雷电灾害多发”现象。当某一地发生雷电灾害次数较多时,有说地下有金属矿容易引雷,也有说高大的树木引雷,还有许多老百姓带有迷信色彩的说法。雷灾现象应该根据不同的地域、环境,用科学的方法去分析、解释,并应采取科学的防御方法与措施。可能的话,当地政府和相关部门应给予必要的技术和资金扶持。

在临安农村,防雷基础设施建设投入少,村民普遍缺乏防雷意识和知识,居民住宅、野外生产场所几乎无雷电防护措施,致使雷灾事故频繁发生。透过临安农村雷灾现象,简析雷灾事故的成因,建议民居及工作场所的防雷相关对策,初探农村防雷安全措施,具有普遍的现实意义。

1 临安市农村雷灾情况

1.1 临安市地理环境及气候

临安市地处浙江省西北部,其辖区西北南3面环山(有被列入联合国人与生物圈的天目山、省级风景名胜的大明山及昱岭山脉),幅员3126.8 km2,东西长达100 km,地形西北高东南低,向东呈马蹄形开口。境内有天目山,西北最高点的清凉峰,海拔1780多米,东面最低点青山街道石泉村海拔仅9 m。属中亚热带季风气候区。

1.2 雷灾事故

雷电灾害是一种严重的气象灾害,是威胁公共安全的主要隐患之一,具有发生范围广、强度大、频度高和隐性强等特点。雷电是发生在自然大气中的瞬间放电过程,并同时伴有声、光的出现。专家研究发现,雷电灾害分布具有一定的选择性。从区域上来说,雷灾中有33.45%的伤亡发生在没有安装防雷装置的建筑物中,有22%发生在农田,而野外开阔地带占41.66%,其他的伤亡则发生在树下、山地及水域附近,如图1所示。这也是临安农村人在不同环境区域雷灾伤亡的比例客观反映。伤亡者中,农村人口占49.9%,野外活动的施工作业人员占45.5%,城市人口仅占4.6%。防雷减灾的重点和难点在农村[1]。

当然,雷灾事故还涉及建筑物损坏与室内电气设备毁坏。

2 临安农村的雷击原因分析与建议对策

临安农村农民房屋一般是自建房,且相当部分房屋面积较大,防雷装置的安装几乎一片空白。随着农村经济的发展,高档电器的普及,人口的增长,处于多雷区的山坳、峡谷环境地域且无防雷装置的建筑物雷击灾害也越来越多。所以对农村民居的防雷已是迫在眉睫。

图1 雷灾中不同区域人员伤亡的比例

一般的城镇及乡村的居民生活范围大致为:民居、乡镇企业、附近集镇、各类农田及其他生产、生活场所。对于民居及乡镇企业以外其他地方,如上所述的集镇、农田及其他生产、生活、工作场所或不适宜做防雷的地域,可由防雷专业工作人员对村民进行防雷知识的宣传和应急雷电防护方法的指导。下面以临安农村的普遍住房情况作为例子对乡村民居的雷击原因和具体防雷工作做以下分析。

2.1 民居构成及雷击原因

临安农村农民房屋常见平面构成形式如图2所示。

图2 常见农民房屋平面结构框图

临安农村农民房屋高度一般为7 m略高,3层建筑达10 m左右。一般民居都有电力线缆以及电话线缆接入,并存在电力、电信线路乱拉乱接现象,各种线路“绞麻花”随处可见,而且这些线路入户时均未采取防雷措施;而农民房屋室内外电力、电信线路乱拉乱接现象,在雷雨季节引发火灾、人员伤亡时有发生。另外,通常民居内装有漏电保护器对于雷电侵入波也几乎没有任何抵挡能力。电视天线也是农民房屋引雷的最主要通道,有的居家连接有宽带信号线,有时也会成为引雷的通道。而大部分农民房屋几乎无直击雷防护设施或直击雷防护设施不完善;有的虽然具有直击雷防护设施但室内雷电感应防护设施空白或不完善。

当房屋直击雷防护设施不完善,雷击时可能损坏房屋本身,损坏房屋内部的电气设备或可能对室内人员的安全构成威胁。因农村砖瓦房仍然十分普遍,类似水泥质材料屋面瓦依然常见。这种屋顶一旦遭受雷击将产生坠落物,轻者会影响安全重者可致人丧命。

当房屋雷电感应防护设施不完善时,大多数情况是当雷电击中建筑物本身的时候,环绕庭院的长距离输电线将是雷电感应过电压的良好导电体,雷电沿着架空电力、电缆线和金属管线进入建筑物内而可能发生雷击事故,导致建筑物内的家用电器(如:计算机、电话机、电视机、音响等)设备损坏,也有白炽灯、荧光灯等发生爆炸产生火灾并危及人身安全现象[2]。

2.2 农村民居防雷方法与建议

2.2.1 直击雷防护的一般方法

接闪器:外部防雷装置中用于拦截雷电闪击的那一部分。

引下线:外部防雷装置中用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的那一部分。

接地装置:外部防雷装置中用于将雷电流传导及散流入地的那一部分。防雷的最终目的是:一旦雷云对避雷装置放电,强大的雷电流能顺畅地泄放到大地,因而对“接地装置”切不可轻心。一般接地装置主要由垂直接地极(镀锌角钢)与连接垂直接地极的水平接地体(镀锌扁钢)埋设于离地面0.6 m以下,且达到要求的电阻值及地网面积[3]。

对于农村常有的木结构和大量砖混结构建筑物,一般做独立引下线采用人工接地一组几极。当土壤电阻率大,使用接地极较多时,也可做多组多极环状连接方式。因为环状式接地装置有利于改善建筑物内的地电位分布,减小跨步电压。结合当地山坳地理及土壤状况,土壤电阻率不算太高,故一般选择做独立接地方式将能达到国家防雷技术规范要求。

有些民居分布较为集中,可对集中的部分做整体式环形接地,即几个相邻的民居采用同一个接地体。每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω,并应和电气设备接地装置及所有进入建筑物的金属管道相连,此接地装置可兼作防雷电感应之用。在保证功能前提下,为降低成本防直击雷的环形接地体宜按图3所示方法敷设。

图3 整体式接地布局示意图(每个长方形代表一个民居)

具体铺设接地体参数宜根据当地土质等不同因素具体考虑。如果民居所处地理位置土质不够理想则建议按照规定实施。需保证接地电阻符合规范要求。

2.2.2 感应雷防护的一般方法

均压措施:均压也称电位均衡连接(简称等电位连接)。就是把所有导体相互作良好的导电性连接,并与接地系统连通。其中非带电导体直接用导线连接,带电导体通过电涌保护器连接。其本质是由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线、瞬态等电位连接器(即电涌保护器)和所有导体组成一个电位补偿系统。该电位补偿系统的作用,一是为雷电流提供低阻抗的连续通道,使其迅速导入大地泄放;二是使系统各部分不产生足以致损的电位差。即在瞬态现象存在的极短时间里,通过这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内的所有导电部件之间建立起等电位。这个区域相对于外界可能存在着数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部,所有导电部件之间不能存在显著的电位差,从而达到保护设备和人身安全的目的。

电源防雷措施:由于农村供电基本是统一调配,经多级变配电器转换后输送至民居内。再经由电度表、漏电保护器、熔断器等输入用电设备。广大农村配电过程基本一致,配电系统电源防雷也应采用一体化防护,由于电涌保护器生产厂家的设计理念各不相同,相应其电涌保护器的性能特点以及成本价格也不尽一致。可由相关部门统一安排,统一规划实施。

信号系统防雷措施:与电源防雷一样,通讯网络的防雷主要采用通讯电涌保护器防雷。目前,计算机远程联网常采用的方式有电话线,通讯网络设备主要为MODEM等,现在企业室内大多有交换机和远程中断控制器等。通常根据通讯线路的类型、通讯频带、线路电平等选择通讯避雷器,将通讯避雷器串联在通讯线路上。

值得说明的是:室内防雷安装电涌保护器,考虑到许多农民经济承受能力,宜使用国产且价廉、实用的电涌保护器。假如特定的民居已合理布线且均压、屏蔽接地措施到位的话,电涌保护器可以考虑不予安装。防雷宣传让农民养成在遭遇雷雨天气时候暂时停止使用各电器,断开电源入户总刀闸,并拔掉各电器电源、信号线路插头[4]的习惯。

考虑广大农民经济情况以及防雷工作的实际需要做如下建议:

(1)对低压架空进出线,应在进出处装设电涌保护器并与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上。当多回路架空进出线时,可仅在母线或总配电箱处装设一组电涌保护器或其它型式的过电压保护器,但绝缘子铁脚、金具仍应接到接地装置上。

(2)进出建筑物的架空金属管道,在进出处应就近接到防雷或电气设备的接地装置上或独自接地,其冲击接地电阻不宜大于30Ω。

(3)另外,在建筑物基建选址时,应该躲开多雷区或易遭雷击的地点,以免日后增大防雷工程的开支和费用。这一点在农村居民区规划中完全应该考虑在内。

2.3 农村人身防雷的建议

农民朋友生产劳作都在田间地头等比较暴露的地方,雷雨天气比较难以躲避,是雷击灾害的最大受害者,所以提高农民朋友自身的防雷保护意识就显得十分重要。

2.3.1 户外人身防雷

雷雨时,尽量减少在户外或野外逗留,在户外或野外最好穿塑料等不浸水的雨衣。在野外突然遇到雷雨,必须牢记两条:一是人体尽快选择合适、有利防雷的地理位置;二是两脚要尽量靠拢,最好选择干燥处下蹲,以减少暴露面积。在野外突然遇到雷电,需切实做好“十不要”:一不要站在山顶、山脊等高处或躺在地上;二不要站在大树下、树林边或者草垛旁躲雨;三不要靠近孤立的高楼、烟囱、电杆;四不要穿湿衣服赶路;五不要在开阔的水面游泳、划船,应尽快离开水面或者稻田;六不要靠近金属物体;七不要把锄头铁铲等带金属的工具扛得高高的;八不要在空野里骑车;九不要使用移动电话;十不要站在避雷针引下线附近。

2.3.2 户内人身防雷

如果房屋的防雷设施不够健全,那么当雷电来临时,即使是在屋内也不能避免雷击的危害,所以农民朋友要熟知防雷知识。当雷雨突然来临时,要记住:紧闭门窗,防止球形雷电侵入室内;不要接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙,远离电线等带电设备或其他类似金属装置;不宜使用金属水龙头,不宜使用无防雷设施的或防雷措施不到位的电视、电话、电脑等电器;并且避免使用手机。

3 对农村防雷管理服务层面工作的建议

中共中央、国务院2010年1号文件中提到:“气候变化对农业生产的影响日益加大,必须不断深化把解决好“三农”问题作为全党工作重中之重的基本认识,稳定和完善党在农村的基本政策,突出强化农业农村的基础设施,建立健全农业社会化服务的基层体系,大力加强农村以党组织为核心的基层组织,夯实打牢农业农村发展基础,协调推进工业化、城镇化和农业现代化,努力形成城乡经济社会发展一体化新格局。”

现在农村雷电灾害防御工作还并不完善,为了尽可能减小雷电灾害的发生,我们必须以科学的态度正视雷电灾害,建议相关防雷职能管理服务部门加强以下几方面的工作:

(1)加强法规宣传,普及防雷知识。农村雷电防御工作既是重点,又是难点,其推进工作受思想观念、认识程度、经济状况等要素的制约必然要经过大量艰苦的努力,更需要有一个循序渐进,逐步规范的过程。我们要在继续加强防雷法律、法规的宣传时,要特别加强防雷科普的宣传教育,注意向农民群众传授简易的防雷常识。如上述雷电时不要在孤立的大树或金属构架物下躲雨,不要在空旷的地方打伞,不要在室外或在各种制高点活动,要关闭门窗,在紧急情况下无法离开危险现场时应迅速采取下蹲,向前弯曲,双手抱膝等自我保护措施。

(2)加强防雷理念,提高思想认识。我们应当高度关注农村雷电灾害防御工作,切实加强农村雷电防御安全管理理念,认真落实各项雷电防御措施,有效地减轻或避免雷电灾害给广大农村和农民群众的危害。农村雷电防御安全工作只要我们宣传到位、处理到位、措施到位、服务到位,一定能得到广大人民群众的理解、支持和拥护,他们在防雷减灾的切身体验中也一定更加重视科学防雷,落实防雷安全措施。从而达到进一步推进农村雷电防御工作,保障农村农民的防雷安全。

(3)加大管理力度,落实预防措施。一是要加大对农村建(构)筑物防雷装置的规范化建设,要把防雷安全管理工作的重心努力转向广大农村,对农村企业和个人新建(构)筑物严格实施防雷装置图纸设计审核、施工监督和竣工验收,严格执行防雷行政许可规定,从源头上强化防雷安全措施。二是要定期对已建农村企业和个人建(构)筑物组织专项普查。进行分类,排除重点,列出完善的整改计划,进行督促实施,经过几年的努力,基本改变农村防雷设施数量特少,质量特差的现状。三是要把农村防雷与新农村建设规划相结合,对电视、通信、电力等线路入户进行屏蔽和先进的处理技术,以有效减少架空线,减少空旷的农村田野把雷电引入室内的几率。四是要加强农村防雷行政执法工作,对触犯国家雷电防御法律、法规的行为,要抓住典型案例,严肃依法查处,推进依法规范和管理[5]。

(4)政府应该多关注,多投入。建议政府及相关部门对电视、通信、电力等线路推行实用的埋地措施,以有效减少架空线由空旷的农村田野把雷电引入室内的几率。然后给予农村企业和农民防雷技术服务收费特殊的减免优惠,努力使农村新建农民新村、农村企业防雷规范管理、规范技术服务基本实现全面防雷。

4 结 语

加强农村防雷减灾工作是一项系统工程,应当高度重视相关政策的制定和落实,有关方面应采取多方措施,多管齐下。要通过加强农村防雷科技培训和宣传,构建临安农村防雷减灾工作体系,编制临安农村地区雷电灾害防御规划,开展临安农村地区雷击风险评估,制定适用于不同防御级别的技术标准,加快农村地区雷电检测预警设施的建设等多重方式大力推进临安农村地区的防雷减灾工作。

[1] 方 磊.关注防御农村雷电灾害.中国防雷信息,2008, 8.

[2] 梅卫群,江燕如.建筑防雷工程与设计.北京:气象出版社,2004.

[3] 杨 杰.农村防雷不容忽视.贵州气象,2005,2(29).

[4] 肖稳安,张小青.雷电与防护技术基础.北京:气象出版社,2006.

[5] 张 莉.农村防雷知识.读者之苑,2008,2.

2010-02-11