邱明江
摘 要:農村存在著防雷設施薄弱、防雷意識不強、防護知識匱乏等情況,農村相對城市成為雷擊事件的高發(fā)區(qū)。通過對農村雷電災害的調查研究和防護實踐,分析總結了農村雷電災害活動規(guī)律,并根據(jù)農村的現(xiàn)實條件,有針對性地提出了切實可行、經濟適用、科學合理的農村雷電災害防護方法。
關鍵詞:美好鄉(xiāng)村建設;雷電災害;雷電活動規(guī)律;雷電防護技術
隨著美好鄉(xiāng)村建設的開展,雷電防護在農村建設過程中尤其重要。就近幾年的雷災調查發(fā)現(xiàn),農村是雷擊災害的多發(fā)區(qū),雷擊傷亡較多,農村防雷電有待加強。
1 農村雷電災害現(xiàn)狀分析
在日常雷電災害調查中,可以說防雷設施嚴重不足在農村比較普遍,農村的防御雷電能力不強。雷電防御知識的缺乏是造成雷擊傷亡的主要原因。據(jù)不完全統(tǒng)計2011年、2012年我國農村因雷擊災害事故1487起、2300起;人員傷亡268起、224起[1]。2007年在全國影響重大的重慶市開縣一所小學雷擊造成7名學生死亡、傷數(shù)十人,雷擊時學生遭受雷電接觸電壓、旁側閃絡和跨步電壓的作用而傷亡。原因就是教室沒有防雷裝置[2],沒有直擊雷防護措施的建筑物,財產和人員在雷擊時都可能發(fā)生危險[2]。
造成雷擊傷害的主要原因,首先是農民防雷意識不強,傳統(tǒng)觀念以為雷擊傷害是天災人禍;其次村民不了解雷電防御的做法,農村防雷科學知識普及不夠;還有防雷技術和防雷法規(guī)等在南昌沒有得到重視。農村建筑物多數(shù)達不到《建筑物防雷設計規(guī)范》[3](GB50057-2010)防雷規(guī)定,形成技術規(guī)范以外的建筑物-農舍。
2 農村雷電活動規(guī)律
2.1 農村易遭雷擊的地方
雷擊的主要對象:(1)曠野孤立的或高于20米的建筑物和構筑物。(2)河邊、湖邊、土山頂部的建筑物和構筑物。(3)低洼地區(qū)、地下水出口處、特別潮濕處、山坡與稻田水面交界處、地下有導電礦藏處或土壤電阻率較小處的建筑物和構筑物。(4)山谷風口處的建筑物和構筑物。
據(jù)統(tǒng)計,在靠近河、湖、池、沼和潮濕地區(qū)的人員遭受雷擊占23.5%,在靠近大樹、杉篙、旗桿者占15%,在靠近煙囪、收音機天線、電視天線者占10%,稻田和導電性良好的土壤交界地帶占10%,球形雷事故占5%。
2.2 雷電的危害及雷擊人體形式
雷電的危害有熱效應、機械效應、電磁效應、靜電感應效應、電磁輻射效應、雷電反擊、沖擊波效應等。雷擊時其強大的雷電流、高溫、沖擊波、強烈保護的電磁場、輻射等物理效應會造成人員傷亡、火災等嚴重損失。雷電危害涉及人類社會活動的各行各業(yè)。雷擊的形式有直擊雷(直接擊中受害者,最大可能是雷電流從頭部輸入,經軀干由腳底進入大地)、接觸雷擊(雷擊其他物體時,與該物體接觸的人受到的雷擊)、旁絡閃擊(雷擊擊中物體,因該物體帶高電位并向它附近的人閃擊放電)和跨步電壓(在發(fā)生雷擊時,雷電流散人大地,因土壤散流電阻的存在,經接地體散入大地的雷電流在周圍土壤產生壓降,雷電流入地點附近地面上不同點之間產生電位差。人的兩只腳之間就存在著一定的電位差,工程上將步長0.8米的兩腳的電位差稱為跨步電壓)。
3 人身防雷安全
在雷擊事故調查時發(fā)現(xiàn),田間勞動的農民在雷暴來臨時,有的扛著金屬農具回家、有的奔跑、有的在高壓線旁勞動、有的開著拖拉機在雷雨中趕路以及頂著金屬桿雨傘等引來雷擊,造成傷亡。農村雷擊傷亡主要是農民缺乏基本的防雷知識所致。因此在雷暴來臨時,(1)戶外人員應盡快離開水邊、高壓線旁和平坦的高地等這些易受雷擊的地方,不要停留在山頂、脊或建筑物的頂部;田間勞動的農民應盡快收工,找有防雷設施的建筑物躲避,不能在孤立的無防雷設施的建筑物、工棚或大樹下躲避;在路上不要將鐵制農具扛在肩上,以免引雷;不要在田野中奔跑、不要用金屬雨傘。雷暴就在附近,應盡快雙手抱頭,雙腳并攏,蹲在地上或躺在地上,盡可能降低人體高度,避免成為雷擊目標。(2)室內防雷注意事項:關好門窗阻止球形雷進入室內造成傷害;拉掉進戶電源總刀閘,脫離室外天線與家用電器(電視機)的連接;不要使用電話和淋浴器;不要穿潮濕的衣服,不要靠近潮濕的墻壁。以防雷電沿各種通道入侵威脅人身安全。
4 農村建筑物防雷
目前農村的主要建筑一般為磚混結構,均為農民自建的二、三層建筑,高度約8米,而沒有防雷裝置。
(1)對于有簡易框架結構(鋼結構)的磚混建筑物,可以利用鋼筋混凝土屋面鋼筋網(wǎng)、梁內鋼筋和鋼結構金屬屋面作為接閃器;柱內鋼筋和鋼結構柱作為自然引下線;基礎內鋼筋作為接地裝置;各部分有效連接形成電氣貫通,就能起到防直擊雷效果。(2)對于磚石、磚瓦等結構的,在尖屋頂和較高的馬頭墻處裝設接閃桿。在接閃桿不能保護的脊覺、角,利用不小于8mm鋼筋直徑在屋脊和檐角處敷設接閃帶。(3)對已建好的,又沒有按上述方法做防雷的建筑物,可以在人不?;顒拥慕ㄖ锿饩嗤鈮?米外,栽種易長高的樹木(水杉、白楊等)。這相當于在建筑物一側樹立了若干避雷針(根據(jù)保護滾球半徑60米計算)。當樹木長到一定高度應及時修剪樹木枝條(防止旁絡閃擊)。
5 雷擊電磁脈沖的防護
隨著家電在農村的普及,家用電器防雷又成為農村新的防雷難題。應從以下三方面解決廣大農村的防雷電電磁脈沖問題。
5.1 入村前低壓線路防雷
農村低壓線路一般為架空引入,且無避雷線保護,在曠野中很容易遭受直擊雷和雷電電磁感應,在低壓線路上形成浪涌侵入農村民居,造成家用電器的損壞。為減少雷電流侵入室內,應在進入村莊的最后一根電線桿上,將絕緣子的鐵腳接地,這樣不會使過高的雷電流侵入。
5.2 入村后低壓線路的合理布設
村莊中栽有各種樹木。入村后的線路應遠離高大樹木,不能將低壓線路固定在樹干上,以避免樹木受雷擊對低壓線路產生反擊和雷擊電磁感應。
5.3 電線入戶后的處理
在每戶進線處安裝一個刀閘開關,雷雨天氣時,將刀閘開關拉下切斷電源,即可預防雷電電磁脈沖通過低壓線路侵入室內,造成損失。刀閘開關操作方便,方便村民使用,一次操作可切斷家中所有用電設備的電源。刀閘開關間隙較大,可以安全可靠的操作(進入的雷電流最大為10KV,不可能擊穿刀閘開關的空氣間隔)。
6 雷電防御參考做法
(1)根據(jù)美好鄉(xiāng)村整體規(guī)劃,進行雷電災害風險評估,確定風險。并針對原來的民居按文章技術要點進行改造或豎立防雷警示牌等。(2)按國家規(guī)范要求,同時設計防雷裝置。降低風險量在容許范圍內。(3)防雷設計方案送主管部門審查,通過,實施。(4)完成的雷電防御工程,經防雷部門檢測、驗收合格,即可交付使用。
7 結束語
農村地區(qū)防御雷電的技術難度遠低于城市,關鍵是農民要有防雷和避雷的意識,注意掌握一定的防雷技術知識,并適當增加防雷設施的投入。目前,美好鄉(xiāng)村建設在全國開展,農村防雷減災工作逐漸得到各級政府和有關部門的重視,加大了農村防雷科普知識的宣傳力度,結合文章農村雷電防御技術,在防雷設計、施工中加以應用,有的地方還出臺了有關農村中小學校、美好鄉(xiāng)村建設防雷減災工作的規(guī)范性文件。相信有各級政府的重視,各有關部門的支持,農村的雷電災害程度一定會大大降低。
參考文獻
[1]中國氣象局雷電防護管理辦公室,中國氣象學會雷電委員會.全國雷電災害匯編[Z].
[2]李家啟,覃彬全,陳宏,等.開縣“5.23”重大雷電災害事故分析[J].氣象科技,2007,35(Z1):55.
[3]GB50057-2010.建筑物防雷設計規(guī)范[S].