雷电防护技术在四川省农村地区应用研究

刘 畅，张婧雯，陈小尘，谢亚雄，魏 庆

(四川省防雷中心, 四川 成都 610072)

1 引言

近年来，四川省农村雷灾频繁，雷击造成人员伤亡的事故逐年增多，经济损失不断增长。究其原因，首先农村防雷设施不健全，群众防雷意识淡薄、防护手段落后；其次随着广大农民生活水平的不断提高，电视、电脑等家用电器进入了千家万户，直接或间接地增加了农村雷电灾害的风险。随着四川省社会主义新农村建设的稳步推进，全省多个市州都先后建立了示范村，农村面貌正发生日新月异的变化，加强农村雷电防护工作已逐步成为全社会普遍关注的焦点。在《关于加快气象防雷事业发展的若干意见》等文件中也提出了要构建科学农业气象的防雷体系[1-2]，使其具有先进功能和合理结构，实现农业发展良性循环。雷电并不可怕，雷电可防可避，本文提出在四川省新农村住宅选址、设计以及施工过程中合理的农村防雷技术要点，使农村地区建设能因地制宜地采取防雷措施，给广大农村住宅的建设者提供操作性强的综合防雷技术，以避免或减少因雷击造成的人员伤亡和经济损失。

2 四川农村地区常见雷击事故

四川是个农业大省，农业人口多、分布广、农村基本无防雷装置，防雷形势异常严峻。通过调查分析，近几年发生在农村的常见雷击事故如下。

2.1 建筑物受损

目前在四川省广大农村，住宅等建(构)筑物基本上没有安装任何防雷装置(如接闪杆、接闪带等)，当闪电击中住宅时，强大的雷电流无法直接泄入大地，能量便以其他方式释放，在雷击点产生数万度的高温，空气急剧膨胀，使房顶或墙体崩裂。如果建筑物内存在易燃易爆的物品，可能发生火灾甚至爆炸。

2.2 电气设备受损

农村的绝大多数线路均采用架空的方式引入室内，而且布线很不规范，电力、电话、有线电视等各种线路像蜘蛛网一样在建(构)筑物上空交错纵横，没有屏蔽，也没有做接地和等电位连接。当闪电直接击中线路时，雷电流会沿着金属线路进入室内，造成线路烧断，电器损坏，甚至导致人员伤亡。当闪电击在这些架空线路附近时，由于闪电的静电感应和电磁效应作用，会在金属线路上产生电压波，这种过电压波沿着线路进入室内，造成大面积电器设备受损。

2.3 人员伤亡

由于广大农民群众对雷电缺乏科学的认识，防雷意识薄弱，雷雨天气冒雨外出、田间作业、树下避雨的现象普遍存在，造成雷击伤人事故频繁发生。

3 四川农村地区雷电防护现状

目前四川省部分农村地区遭受雷击的建(构)筑物都是农民自行搭建的民用房屋，并没有进行专业防雷设计，没有安装必要大额防雷设施，并且在选址上也存在问题。农村很多地区房屋内外各种线路交错混在，铺设混乱，还存在严重老化现象。各基层单位防雷意识淡薄，农村防雷检测和管理不到位，农村防雷宣传科普不到位，农民缺乏对雷电灾害危害性的认识，不懂如何防御和躲避雷击。

4 完善四川农村地区雷电防护的措施

4.1 建(构)筑物选址原则

四川省地势复杂，雷电活动频发，在新农村建设整体规划时应充分考虑当地地质水文等条件，同时要了解当地的雷电地理分布情况，尽量避开以下易遭雷击的地点。

4.1.1 风口和顺风的河谷及迎风坡 当雷暴路径与风向一致时，这些地方落雷几率较高。

4.1.2 地下金属矿矿藏以及地下水出口处 这些区域与周围的大片土壤电阻率相比局部电阻率较小，是雷电流对地泄放的首选位置。

4.1.3 通信、电力等高耸铁塔附近 由于高耸的铁塔是雷击的重点目标。其接闪过程中产生的强大的电磁脉冲将对建(构)筑物内的人或电气设备造成危害。

4.1.4 土壤电阻率突变和水汽容易抬升之处 如岩石与土壤，山坡与稻田的交界处。陆地和河流、湖泊的交界处易遭雷击。

4.1.5 岩石山的山脚，土山的山顶 这些地方都容易遭受雷击。

4.2 建(构)筑物综合雷电防护

农村住宅综合雷电防护主要包括住宅外部雷电防护和雷电电磁脉冲防护，即直击雷防护和雷电电磁脉冲防护，其防护技术主要包括：接闪、分流、接地、屏蔽、等电位连接、合理布线以及安装适配的SPD(电涌保护器)。

4.2.1 接闪 利用接闪杆、接闪带等接闪装置，使闪电击中接闪杆或带从而保护到建(构)筑物。

4.2.2 分流 利用建筑物的引下线，是雷电流通过多个路径泄放，让雷电受到分流衰减，降低强雷电流泄放时产生的强电磁脉冲。

4.2.3 接地 通过接地装置，让闪电能量泄放到大地。

4.2.4 屏蔽 利用金属网、箔、壳、管等导体把需要保护的对象包裹起来，把闪电的脉冲电磁场从空间入侵的通道阻隔起来。

4.2.5 等电位连接 包括物体和结构件之间或者同一物体的各个部分金属外套之间做导电性连接，防止地电位反击和因电位降低引起火花放电导致火灾。

4.2.6 合理布线 主要将电源线缆和信号线路(电话线路、网络线路)分开布设。

4.2.7 安装适配的SPD 根据受保护装置的性质，所处防雷区域以及入户线路的性质等因素，选择合适的SPD级数和型号，能使SPD发挥保护电器设备的作用。

4.3 加强科普宣传，普及防雷措施

农村雷电灾害防御知识的普及和宣传存在很大的盲区，相关政府部门应加强防雷科普宣传以及普及防雷安全重要性，并组织相关专业技术人员开展防雷知识讲座等活动，争取把雷电防护知识普及到每家每户从而增强农民群众的自我保护和自救能力。

5 结语

在论述四川农村地区雷击事故和防雷现状的基础上，提出了相关农村地区建(构)筑物选址原则和雷电防护的措施，希望这些方法和措施可以在新农村建设中得到推广和应用，以切实提高农村地区雷电防护的应对能力，减少雷击灾害的发生。