某宾馆雷击事故分析与整改措施

摘要该宾馆地处市郊空旷地带,且海拔较高,又有较多的弱电设备,而在其建筑物及设备设计和施工中防雷问题未被重视,防雷方面薄弱环节相对较多,共用接地、等电位连接、屏蔽等防雷措施不够完善,因此发生此次雷击事故。本文分析了事故原因,并提出了相应的整改措施。

关键词雷击分析整改措施

中图分类号:TU1文献标识码:A

随着高新技术尤其是电子技术的飞速发展,雷电灾害已被国际电工委员会(IEC)称为“电子化时代的一大公害”。建筑物及设备等如果在设计和施工中不重视雷电防护,极易遭受雷击危害,轻者部分设备被雷电击坏,系统丧失部分功能,重者全系统瘫痪,经济损失惨重。

1 雷击发生时气象条件

2008年5月27日中午,南京地区天气闷热,空气湿度大,天空一片乌黑,接着狂风大作,暴雨如注,电闪雷鸣。有目击者看到该宾馆9号和10号楼外的空地处有一直径1米左右的大火球。

2 雷击现场勘查情况

2.1地理位置

该宾馆位于南京东郊风景区的紫金山南麓,属于多雷区,周围地势空旷,无高大建筑物,且海拔较高。

2.2地质状况

土层薄,下为山石,土壤电阻率高。

2.3建筑物及现有防雷设施状况

建筑物均为别墅建筑,年代较久,防雷设施很不完善。

2.4雷击史

据工作人员介绍,2006年曾发生过一次雷击事件,25栋建筑物旁的一棵树被雷劈成两半,另室外摄像头及消防模块损坏,25栋建筑物玻璃同时被震坏。

2.5具体损失

2.5.1 9号楼有线电视机、电脑、电话、传真机、安保系统损坏。

2.5.2 10号楼家用网络交换机损坏。

2.5.3 室外安保控制设备箱(5个)损坏。

2.5.4 监控中心安保网络模块损坏。

2.5.5 16号楼3楼总机房计费网关、光纤收发器损坏。

3 雷击事故原因分析

据闪电定位资料(雷击点误差<500m)分析统计,27日午时,该宾馆5 km范围内共发生了64次雷闪,雷击强度- 85.4 kA～36.7 kA。雷击强度最大的一次发生在12:38:8,强度为- 85.4 kA。

从雷电的选择性看,宾馆地处空旷地带,较易遭受雷击。宾馆建筑物及设备自身防雷设施不够完善,给雷电流的入侵提供了条件,从而造成设备损坏。

3.1 建筑物接闪装置问题

建筑物接闪装置不完善。9号、10号楼均未敷设避雷针、避雷带、避雷网、避雷线等接闪装置,一旦有雷闪在建筑物附近发生,雷电能量不能快速地泄放到大地中去,这无疑加大了遭受直接雷击的可能性。

3.2 线路屏蔽、接地问题

供电线路和各类电气、电子设备的电源、信号、控制线路屏蔽、接地及共地等电位连接未做好,使得线路感应到雷电流后不能迅速地泻放入大地,而在各线路间产生电位差,使设备损坏。

3.3 设备接地、等电位问题

弱电设备未做接地、等电位连接处理。等电位连接可使防雷空间内各系统或金属物体之间的电位差迅速减小。所以穿过各防雷区界面处的金属物,以及防雷区内部的金属物均应在防雷区界面处做等电位联结。

3.4 电涌保护器设置问题

仅在27号楼地下配电房内装有2套电源SPD,且标称放电电流均为20KA,不符合规范要求,其余各电源线路及信号线路上均未安装电涌保护器。正常情况下,电涌保护器处于高电阻状态,当电网因雷击或者其它原因出现浪涌过电压时,保护器可立即在纳秒级时间内迅速导通,将浪通过电压引入大地,从而起到保护电网上用电设备的作用。当该浪涌电压通过保护器且消失后,保护器重新变到高电阻状态。

4 整改措施

针对此次雷击造成的损失,提出以下几项整改措施。

4.1 建筑物加装接闪装置

雷电是雷云与大地间或带异号电荷的雷云间的放电现象。放电产生的闪电会产生强大的电压,会释放大量的热能,极具的破坏力。雷电入侵电子设备的形式有两种:直击雷和感应雷。雷电直接击中线路并经过电器设备入地的雷击过电流称为直击雷。

在9号、10号楼加装直击雷防护接闪装置和接地装置,有效预防直接雷击。接闪就是让在一定程度范围内出现的闪电放电不能任意地选择放电通道,而只能按照人们事先设计的防雷系统的规定通道泄放电流。

4.2 接地及等电位连接

感应雷可由静电感应产生,也可由电磁感应产生,形成感应雷电压的机率很高,对建筑物内的低压电子设备威胁巨大,主要有以下三个入侵途径:(1)由交流电供电线路入侵;(2)由计算机等通信信号线路入侵;(3)地电位反击电压通过接地体入侵。

4.3 完善屏蔽措施

屏蔽就是利用金属网、箔、壳或管子等导体把需要保护的对象包围起来,使雷击电磁脉冲波入侵的通道全部截断。应将供电线路、信号线、控制线等穿入金属管,且所有的屏蔽套、壳等均就近接地。

4.4 加装电涌保护器

当雷击效应在线路上产生的过电压波沿这些导线进入室内或设备时,电涌保护器会突然接近短路状态,雷电流就此分流入地。但雷电流在分流之后,仍有少部分沿导线进入设备,这对一些不耐高压的微电子设备来说是很危险的,为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,所以对于这类设备在导线进入机壳前,应进行多级分流,供电线路加装多级电源电涌保护器,且各级电涌保护器均应根据规范要求设置。计算机、电话、有线电视、信号线、控制线等均要加装适配的电涌保护器。

4.5 定期检测

在每年的雷雨多发季节前,及时对防雷装置进行检测,对存在问题(安装不科学、SPD性能劣化等)及时整改,防患于未然。

5 结论

防雷是一项系统工程,不可能依靠一、二种先进的防雷设备和防雷措施就能完全消除雷击过电压和感应过电压的影响,必须针对雷害入侵途径,对各类可能产生雷击的因素进行排除,采用综合防治措施,如接闪、均压、屏蔽、接地、分流等,才能将雷害减少到最低限度。

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