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【摘 要】 本文对农村民用住宅防雷安全的现状进行分析,针对加强农村民用住宅的防雷有效措施进行详细阐述。
【关键词】 农村;民用住宅;防雷措施
近年来,各地新农村基础设施建设已深入开展,但由于各方面因素的制约,广大农村对雷电的认识还不够,对雷电灾害防御意识尚不强。因此,做好新农村防雷工作,减少雷电灾害损失,对于建设社会主义新农村及实现人与自然和谐共处具有重要意义。
一、农村民用住宅防雷安全的现状
1、接地保护
除村镇使用的变压器有接地装置外,村内的架线杆、村民房屋均没设置接地装置,致使传导来的雷电流没有泄放的通道,缺乏基本的保护措施。
2、建筑结构
以前,平房、瓦房或砖混结构的低层楼房在农村非常多,但是随着社会经济的不断发展,农村住宅目前都采用的是水泥预制板做屋顶或楼板。但是不管是以前的平房、瓦房,还是如今的低层楼房,很多都没有安装防直击雷的外部防雷装置,尤其是新建的低层楼房,不仅在楼内没有内部防雷装置,就连楼顶也没有外部防雷装置,而且预制板钢筋没有形成完整的电气通路,也没有任何接地处理,给房屋及室内的人员、电器留下了极大的安全隐患。
3、自然环境
在农村,很多民用住宅都选在空旷开阔或近水体的地方,以及地势较高的坡地建设,从雷击选择性角度来说,这些地方都属于雷电高发的区域。农村的住房很多都是坐北朝南,这样是为了防止气候的冬暖夏凉,而且山区里的一些住宅,也是建在山的南面。每年雷电高发期的6-9月是我国西南季风频发时期,并且这些坐北朝南的住宅是迎风向,都处于雷暴云运动的主方向上,这样很容易被雷击,而且山区迎风坡是雷击概率最大的地方,建于此类地形之上的农村民用住宅遭雷击的几率自然会特别高[1]。
4、电气线路敷设
4.1电气线路布线混乱
一般在农村,地区的线路布置相对来说比较复杂一点,而且一些乱拉乱扯的想象很多,有时候一些住户将所有线缆绑在一起穿孔入户,这样的线路状况在遭到雷击时,传导雷电流会致使捆绑在一起的其他线路也感应雷电流。还有一些农村的住户将电视天线用木棍或者竹竿绑起来架设在房顶上,这些都可以导致民用住宅内家用电器遭到雷击毁坏[2]。
4.2电气线路多是架空敷设
在农村,电源高压线路架空引入到村镇的变压器,高压侧设有高压避雷器,从变压器低压侧引至村内各片区的线路,一般情况下,会使用木杆或者水泥杆来架空,从住宅外墙明敷引至村民房屋中。比如图1所示,电话、有线电视、宽带网络线路的布设与此类似[2]。
图1 农村民用住宅电气线路敷设方式
4.3线缆没有屏蔽层
在农村,不管是电话线和有线电视机,还是电源线缆,很多都无屏蔽层,更别说有穿金属管用来做保护了,因此就算雷击没有击中线缆,只要线缆周围出现雷击电磁场照样会感应雷电流传导到室内家用电器,导致电器损毁[2]。
二、加强农村民用住宅的防雷有效措施
1、增加保护导体
现行农村民用住宅中多为单相两线制供电,缺少保护导体。增设保护导体(PE)一端接到布设的接地装置上,另一端接到民用住宅中供电开关处并连接到用电插座上,解决家用电器设备的保护接地问题。
2、正确选择房屋位置
“雷击高发区”一般都在地形位置较高,而且容易突出周围地貌的地方,有的高发区挨近潮湿和水草的地方,并且处于上升气流的迎风面方向;此外,有的雷击高发区特点是在地下有金属矿藏,从以前经验了解常常遭雷击的地区等。在新农村建设中,新建民用住宅特别是整个片区规划时应正确选择房屋的位置,尽量避开“雷击高发区”。房屋位置选择时,还要注意避开电力系统的高压输电线路,不要将房屋建在高压输电线路的下面和近旁,应离开一定的安全距离,以防止高压线遭雷击对民用住宅的电气线路感应出雷电流[1]。
3、设置接地网络,提供雷电流泄放通道
在农村,大多数放都没有建筑基础钢筋网,在某些民房中,设置接地网,可以在一个片区或者整个村子设置一个非常大的接地网,就好像自来水管一样,各家各户公用,并且村民公用的部分可以不需要重复建设,如图2的方法,对分散的民房只能敷设独立的接地网,提供雷电流释放通道。在新农村建设中,不管是新建的民房,还是新建的楼房,都可以利用建筑基础作接地装置,不仅可以达到防雷效果,还可以节约成本[1]。
图2 农村接地网络布置示意图
4、线路的防雷保护
4.1电视信号线的架设
在农村,很多农户家的房顶有有电视天线,这样是危险的,如果天线遭到雷击,不仅会将电视机受到损伤,有可能还会导致室内的人受到伤害,因此,在架设电视天线时,在它的旁边架设金属接闪杆,用接闪杆来保护天线。对于有线电视线路来说,如果电视信号同轴电缆是埋地敷设,就可以在入户处将电缆屏蔽层和接地的装置连接起来,如果是架空的线路,可以将电缆附在钢绞线上,然后用角铁固定在建筑物上,并将角铁与接地装置连接。
一些农村地区的条件比较好,在做好以上措施后,在入户前,一般线缆尽量采用线路埋地敷设的办法,尤其是在农村的建设中,可以从村中变压器低压侧分线进入民用住宅中的所有线路均采用埋地敷设的办法,这样的话,可以很有效地避免电源线路遭受到直接雷击或者感应雷击,而且电视、电话、宽带网络也应该采取这样的办法。
4.2架空电源线进线的接地处理
可以用钢筋混凝土电线杆内的钢筋,在架空电源进线的接地时减少沿进户线传入的雷电流,如果电线遭到直接雷击或受雷电感应,在产生过电压时,高幅值的雷电波对电瓷瓶铁脚放电,经过铁横担和电线杆内的钢筋入地。可以将靠近住户的第一根电线杆的铁脚接地,其冲击接地电阻不大于30Ω,在高土壤电阻率地区要把进户前3根电线杆的铁脚分别接地,每根接地的沖击接地电阻不大于30Ω。经过如此改造后,可以减少电力线引起的雷击事故。
4.3通信线缆的接地处理
与电源线路相似,电话线路入户时也应将它的绝缘子的铁脚接地。
5、设置线路过电压保护装置
根据调查,在农村的民房现场,当线路采用埋地敷设方式并采取了屏蔽措施后,家用电器遭到雷击的概率就会下降,所以,对于农村地区,应该从经济角度考虑可以不设置过电压保护装置。当进户线路架空敷设时,通过计算建筑物及入户设施年预计累计次数N和可接受的年平均最大雷击次数Nc值,若N大于Nc,尽量对电视、电源、电话、宽带等线路分别装设过电压保护器。在目前的市场上,这些产品的价格一般来说都很高,根据视频监控系统采用“三合一”式过电压保护器的理念,目前一些气象局已研发出一种多功能防雷器,此产品将电话、电源、网络、电视线路集成到一起做到多通道防护,不仅可以降低成本,还能起到经济安全的效果,此过电压保护器的技术指标如表1所示。
表1 多功能防雷箱(末端)技术指标
三、结束语
综上所述,新农村建设的防雷工作要想得到广泛推广和实施,必须结合农村的实际情况,完善新农村防雷设施建设。因此,各级防雷主管机构要认真做好雷电监测预警及信息传递,制定新农村防雷技术规范标准,加快实施新农村防雷示范工程建设,完善农村防雷工作体系,为社会主义新农村建设保驾护航。
参考文献:
[1]姜中民等.农村民用住宅用电系统防雷措施探讨[J].建筑电气.2013(07):58-59
[2]中国建筑标准设计研究院,四川中光防雷科技股份有限司.GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社.2012
[3]刘辉,郑细华,马强等.龙川县农村防雷现状及预防对策[J].广东科技.2010(4):43-45
[4]窦坤,宁波.社会主义新农村建设中的防雷工作探讨[J].山东气象.2009(2):37-39
[5]中国中元国际工程公司.GB50057-2010建筑物防雷设计规范[S].北京:中国计划出版社.2011
【关键词】 农村;民用住宅;防雷措施
近年来,各地新农村基础设施建设已深入开展,但由于各方面因素的制约,广大农村对雷电的认识还不够,对雷电灾害防御意识尚不强。因此,做好新农村防雷工作,减少雷电灾害损失,对于建设社会主义新农村及实现人与自然和谐共处具有重要意义。
一、农村民用住宅防雷安全的现状
1、接地保护
除村镇使用的变压器有接地装置外,村内的架线杆、村民房屋均没设置接地装置,致使传导来的雷电流没有泄放的通道,缺乏基本的保护措施。
2、建筑结构
以前,平房、瓦房或砖混结构的低层楼房在农村非常多,但是随着社会经济的不断发展,农村住宅目前都采用的是水泥预制板做屋顶或楼板。但是不管是以前的平房、瓦房,还是如今的低层楼房,很多都没有安装防直击雷的外部防雷装置,尤其是新建的低层楼房,不仅在楼内没有内部防雷装置,就连楼顶也没有外部防雷装置,而且预制板钢筋没有形成完整的电气通路,也没有任何接地处理,给房屋及室内的人员、电器留下了极大的安全隐患。
3、自然环境
在农村,很多民用住宅都选在空旷开阔或近水体的地方,以及地势较高的坡地建设,从雷击选择性角度来说,这些地方都属于雷电高发的区域。农村的住房很多都是坐北朝南,这样是为了防止气候的冬暖夏凉,而且山区里的一些住宅,也是建在山的南面。每年雷电高发期的6-9月是我国西南季风频发时期,并且这些坐北朝南的住宅是迎风向,都处于雷暴云运动的主方向上,这样很容易被雷击,而且山区迎风坡是雷击概率最大的地方,建于此类地形之上的农村民用住宅遭雷击的几率自然会特别高[1]。
4、电气线路敷设
4.1电气线路布线混乱
一般在农村,地区的线路布置相对来说比较复杂一点,而且一些乱拉乱扯的想象很多,有时候一些住户将所有线缆绑在一起穿孔入户,这样的线路状况在遭到雷击时,传导雷电流会致使捆绑在一起的其他线路也感应雷电流。还有一些农村的住户将电视天线用木棍或者竹竿绑起来架设在房顶上,这些都可以导致民用住宅内家用电器遭到雷击毁坏[2]。
4.2电气线路多是架空敷设
在农村,电源高压线路架空引入到村镇的变压器,高压侧设有高压避雷器,从变压器低压侧引至村内各片区的线路,一般情况下,会使用木杆或者水泥杆来架空,从住宅外墙明敷引至村民房屋中。比如图1所示,电话、有线电视、宽带网络线路的布设与此类似[2]。
图1 农村民用住宅电气线路敷设方式
4.3线缆没有屏蔽层
在农村,不管是电话线和有线电视机,还是电源线缆,很多都无屏蔽层,更别说有穿金属管用来做保护了,因此就算雷击没有击中线缆,只要线缆周围出现雷击电磁场照样会感应雷电流传导到室内家用电器,导致电器损毁[2]。
二、加强农村民用住宅的防雷有效措施
1、增加保护导体
现行农村民用住宅中多为单相两线制供电,缺少保护导体。增设保护导体(PE)一端接到布设的接地装置上,另一端接到民用住宅中供电开关处并连接到用电插座上,解决家用电器设备的保护接地问题。
2、正确选择房屋位置
“雷击高发区”一般都在地形位置较高,而且容易突出周围地貌的地方,有的高发区挨近潮湿和水草的地方,并且处于上升气流的迎风面方向;此外,有的雷击高发区特点是在地下有金属矿藏,从以前经验了解常常遭雷击的地区等。在新农村建设中,新建民用住宅特别是整个片区规划时应正确选择房屋的位置,尽量避开“雷击高发区”。房屋位置选择时,还要注意避开电力系统的高压输电线路,不要将房屋建在高压输电线路的下面和近旁,应离开一定的安全距离,以防止高压线遭雷击对民用住宅的电气线路感应出雷电流[1]。
3、设置接地网络,提供雷电流泄放通道
在农村,大多数放都没有建筑基础钢筋网,在某些民房中,设置接地网,可以在一个片区或者整个村子设置一个非常大的接地网,就好像自来水管一样,各家各户公用,并且村民公用的部分可以不需要重复建设,如图2的方法,对分散的民房只能敷设独立的接地网,提供雷电流释放通道。在新农村建设中,不管是新建的民房,还是新建的楼房,都可以利用建筑基础作接地装置,不仅可以达到防雷效果,还可以节约成本[1]。
图2 农村接地网络布置示意图
4、线路的防雷保护
4.1电视信号线的架设
在农村,很多农户家的房顶有有电视天线,这样是危险的,如果天线遭到雷击,不仅会将电视机受到损伤,有可能还会导致室内的人受到伤害,因此,在架设电视天线时,在它的旁边架设金属接闪杆,用接闪杆来保护天线。对于有线电视线路来说,如果电视信号同轴电缆是埋地敷设,就可以在入户处将电缆屏蔽层和接地的装置连接起来,如果是架空的线路,可以将电缆附在钢绞线上,然后用角铁固定在建筑物上,并将角铁与接地装置连接。
一些农村地区的条件比较好,在做好以上措施后,在入户前,一般线缆尽量采用线路埋地敷设的办法,尤其是在农村的建设中,可以从村中变压器低压侧分线进入民用住宅中的所有线路均采用埋地敷设的办法,这样的话,可以很有效地避免电源线路遭受到直接雷击或者感应雷击,而且电视、电话、宽带网络也应该采取这样的办法。
4.2架空电源线进线的接地处理
可以用钢筋混凝土电线杆内的钢筋,在架空电源进线的接地时减少沿进户线传入的雷电流,如果电线遭到直接雷击或受雷电感应,在产生过电压时,高幅值的雷电波对电瓷瓶铁脚放电,经过铁横担和电线杆内的钢筋入地。可以将靠近住户的第一根电线杆的铁脚接地,其冲击接地电阻不大于30Ω,在高土壤电阻率地区要把进户前3根电线杆的铁脚分别接地,每根接地的沖击接地电阻不大于30Ω。经过如此改造后,可以减少电力线引起的雷击事故。
4.3通信线缆的接地处理
与电源线路相似,电话线路入户时也应将它的绝缘子的铁脚接地。
5、设置线路过电压保护装置
根据调查,在农村的民房现场,当线路采用埋地敷设方式并采取了屏蔽措施后,家用电器遭到雷击的概率就会下降,所以,对于农村地区,应该从经济角度考虑可以不设置过电压保护装置。当进户线路架空敷设时,通过计算建筑物及入户设施年预计累计次数N和可接受的年平均最大雷击次数Nc值,若N大于Nc,尽量对电视、电源、电话、宽带等线路分别装设过电压保护器。在目前的市场上,这些产品的价格一般来说都很高,根据视频监控系统采用“三合一”式过电压保护器的理念,目前一些气象局已研发出一种多功能防雷器,此产品将电话、电源、网络、电视线路集成到一起做到多通道防护,不仅可以降低成本,还能起到经济安全的效果,此过电压保护器的技术指标如表1所示。
表1 多功能防雷箱(末端)技术指标
三、结束语
综上所述,新农村建设的防雷工作要想得到广泛推广和实施,必须结合农村的实际情况,完善新农村防雷设施建设。因此,各级防雷主管机构要认真做好雷电监测预警及信息传递,制定新农村防雷技术规范标准,加快实施新农村防雷示范工程建设,完善农村防雷工作体系,为社会主义新农村建设保驾护航。
参考文献:
[1]姜中民等.农村民用住宅用电系统防雷措施探讨[J].建筑电气.2013(07):58-59
[2]中国建筑标准设计研究院,四川中光防雷科技股份有限司.GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社.2012
[3]刘辉,郑细华,马强等.龙川县农村防雷现状及预防对策[J].广东科技.2010(4):43-45
[4]窦坤,宁波.社会主义新农村建设中的防雷工作探讨[J].山东气象.2009(2):37-39
[5]中国中元国际工程公司.GB50057-2010建筑物防雷设计规范[S].北京:中国计划出版社.2011