摘 要结合新丰县中小学校的防雷现状,从直击雷防护、感应雷防护、雷电波侵入等方面,提出解决中小学校综合防雷的应用技术方案。
关键词防雷;雷击;接地;感应雷
中图分类号P483文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0155-01
0引言
新丰县地处粤北山区,平均年雷暴日为89天,属雷电多发区。近几年来,因雷击而造成教学楼和电教设备损坏甚至威胁到师生生命安全的情况时有发生,给国家和人民的财产和生命带来严重的损失和伤害。因此如何完善和解决新丰县中小学校防雷现状,做好校园防雷减灾工作已经是迫在眉睫。
1新丰县中小学校防雷现状
2009年11月份新丰县气象局联合当地教育局、安监局等相关部门对新丰县区域内119所中小学校的综合楼、教学楼、学生宿舍楼、教师宿舍楼等人员聚集的重要场所进行了防雷安全摸底调查。调查数据显示,全县中小学建(构)筑物中安装有防直击雷防雷设施的仅占建(构)筑物的25%。而其中安装有直击雷的防雷设施的学校检测合格率又仅为13%,且大部分没有安装防感应雷设施。现将产生具体现状的原因分析如下:
1)在上个世纪九十年代前所建的大部分学校的教室、宿舍均没有安装避雷带。而有部分学校楼房虽有避雷带,但因年久失修,安装的避雷带已经是型同虚设,出现了大部分避雷带、引下线锈断,避雷带支柱脱落等现象。部分学校的楼房不仅没有安装防雷装置,还在楼顶上架设了铁棚、热水器、天线、广告架等等金属物体,根本没有做安全接地处理,这样就进一步增加了建筑物的雷击概率,给学校师生的生命财产安全带来了严重的安全隐患。
2)绝大部分学校均未安装防感应雷的措施。根据我们这次的摸底调查,大部分学校的计算机、电视、交换机等一些教学设备都曾遭受过不同程度的损坏。而损坏的根本原因就是学校的电源线、信号线均为架空敷设,且未安装相应的电源、信号电涌保护器,在雷电流过来后,没有安全的保护措施,起不到安全的作用。还有部分学校的计算机机房布置得很不合理,较多的机房设在顶楼,绝大多数的机房未做屏蔽、接地措施,这也给学校的教学设备带来了严重的安全隐患。
3)教育部门、学校领导的认识不足,逃避防雷工作的安全管理。目前只有少数学校对此问题比较重视,80%以上的学校都没有进行防雷安全年度检测工作。而且,在所接受检测的学校中,绝大多数又都只安装了简单的防直击雷装置,个别乡镇尤其是很多村小学甚至根本就没有任何防雷设施。部分学校领导仍然存在着严重的麻痹思想和侥幸心理,认为雷灾是小概率事件,不会发生在自己,没有必要花钱安装防雷装置;有些安装了防雷装置的,不按要求进行年度检测;有些需整改的,不按要求进行整改;这些对学校广大教职员工和学生来说,都存在巨大的防雷安全隐患。
4)知识贫乏经费匮乏阻碍学校防雷。目前很多人对防雷方面知识了解不多,对防雷工作的认识仍停留在简单地安装一根避雷针的层次上,认为避雷针一装就可以高枕无忧了。其实,安装避雷针的建筑虽然可避免直击雷,但对感应雷却无能为力,尤其是安装有线光缆、宽带系统的建筑,更要建立起完善的防雷系统。感应雷悄悄发生,对电子电脑设备的破坏却相当的严重,甚至因此可能造成人员伤亡,防感应雷需要安装专门的设备。有部分的学校领导可能都比较清楚感应雷的危害,但普遍反映各级各类学校经费匮乏,希望能够引起各级政府和相关部门的高度重视,尽快完善各种防雷措施,保证师生安全。
2解决方案
严格执行学校防雷的技术规定。学校防雷工作分直击雷(侧击雷)和感应雷、雷电波侵入三大类;现根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)2000版、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(BG50343-2004)等相关技术要求,结合学校人员密集,存在户外活动、信息系统相对集中的特点、提出对学校场地、建筑物防雷安全硬件设施应当做到以下其本要求:
2.1外部防雷设施及要求
1)校舍、宿舍、办公楼、食堂、体育馆、运动场等人口比较密集的校园建(构)筑物应安装有避雷装置。并将楼顶上架设的铁棚、热水器、天线、广告架等金属物体做好可靠的接地处理。
2)把所有建筑物的防雷地网相互连接起来,构成共网。工作接地、保护接地、屏蔽接地和防雷接地等应采用合成一组接地体的联合方式。
3)学校的有线广播、网线、电话线等金属线路严禁缠绕在避雷带、避雷针上。
2.2内部防雷设施及要求
1)学校总配电房、办公、教学网络机房、程控交换机房、电化教学网络中心机房、监控机房应有两级以上电源浪涌保护器(电源避雷器);室内金属构件应做等电位连接;防静电地板实现多点接地。设备的保护接地、工作地、防雷地、防静电地就近与接地网格连接,减少建筑物和室内各设备之间的电位差,由设备到接地母线的连接导线应采用多股铜芯线,且应尽量缩短连接距离,实现《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)2000版所要求的等电位连接。
2)为防止电磁感应,把互相靠近的金属物品用金属导体很好地连接起来做等电位联接。对较大缺口金属环,应用金属导体将缺口连成闭合环,防止缺口处形成高电压放电火花。设备的安放和线路的布设应远离建筑物的结构柱和外墙,以减少雷电脉冲对设备的损害。
3)为了防止雷电反击的发生,一般应使防雷装置与建筑物金属体间隔一定距离。受条件限制而无法达到所规定的间隔距离时,应把避雷引线与金属体用金属导线连接起来,使它们成为等电位而避免发生闪击。对房屋周围的高大树木都应留有足够的距离,以免树木与房屋之间发生雷电反击。对于教工住宅卫生间、厨房以及学生公寓的卫生间内应置等电位联结,因为电饭锅、电磁炉和电热淋浴器等金属外壳,很容易使电源引入雷电波,厨房、卫生间地面潮湿,在外壳漏电的情况很容易引起触电事故,所以建议所有金属外壳的电器与管道、距建筑物最近的均压环节点等做等电位联结。对于电热水器更要注意,不少热水器内置有电加热电源线和传感信号线直通室内,一旦屋顶的太阳能热水器安装高于该建筑物的最高避雷带(针),热水器就可能成为引雷装置。在有太阳能热水器设施的屋面,如果只有避雷带没有避雷针的情况下,需要架设横贯建筑物的避雷线,以保证太阳能热水器的安全。
4)架空线应安装SPD或将架空线改为埋地进线并安装SPD。特别是计算机房,电源线的信号线应分别采用屏蔽电缆或护套电缆穿金属套管埋地进线,埋地长度不应少于15m。电缆金属外皮和金属套管应在入户端接地,电源至少应安装两级SPD,开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度不宜小于10m,限压型SPD之间的长度不宜小于5m,否则,应采取退耦措施。电源SPD的地线应接地并尽可能短和直。信号SPD应接地,信号线的空线对应短接并接地。光纤不必安装信号SPD,但金属保护层和加强芯应接地。
5)运动场防雷措施。中小学校的运动场所较多,运动场地的特点是比较开阔,一般距教学大楼有较远一段距离,而且一般没有专门设置避雷针,这样就存在严重雷击隐患,特别是开阔的足球场和大面积的多球架的篮球场,很容易成为雷击目标。运动场的防雷,应该在运动场周围的适当位置设置避雷针。为了降低跨步电压的危害,在建设足球场地时尽量将金属的围栏每隔20m连接接地装置,全部连成一体;对于多篮球架的球场可以在每个球架下设置一个接地极,将所有的篮球架全部连接在一起;在网球场可在建设过程中将网球金属网增加接地装置,而网球场围栏可以形成一个大的等电位体,对于独立的照明电杆也应采用镀锌扁钢与篮球架、足球场金属围栏、网球场金属网全部连接成为一个大的等电位联结体,这样能够有效降低跨步电压的危害。另外在运动场开阔场地增加避雷针,并尽量与球场金属物离开一段距离,增加避雷针接地的深度,在避雷针入地的靠近地面的一段距离内增加绝缘装置,使避雷针的泄放电流直接接入到215m深的地下,这样也可以进一步减少雷击对地面人员的跨步电压危害。
2.3确实落实学校防雷安全管理
学校防雷减灾工程是一项系统工程,政府理应给予大力支持。对没有防雷设施的学校,应分轻重缓急逐步配备。气象部门作为防雷安全管理机构,应加强对学校新建、改建、扩建建设工程防雷装置的设审核和竣工验收工作,进一步检查和落实防雷装置定期检测制度,切实从源头把好学校防雷安全质量关。对已投入使用的建筑物必须严格防雷装置年检制度,对在检测中发现的防雷安全隐患应限时整改,对拒不检测和不对防雷安全隐患进行整改的学校,教育主管部门应对学校主要领导和责任人追究责任,健全学校防雷安全考核制度,使学校的防雷安全管理工作做到制度健全、分工清楚、责任明确。
2.4加强学校防雷安全知识的宣传和普及
气象部门要会同教育部门加大对防雷知识的宣传和普及力度。教育部门应把防雷减灾知识列入中小学教学课程里,加强对学生防雷知识的普及和雷电灾害应急处置办法的宣传育,加强应急教育师资培训和教师应对突发事件能力的考评。要利用好气象科普教育基地的优势,做好防雷知识的普及工作,并定期派出防雷专家深入学校,特别是边远山区学校进行防雷科普知识、防雷安全管理法律法规和雷击应急自救等知识讲座,不断提高师生防雷避险、自救、互救能力和依法防雷、科学防雷、主动防雷的意识。
3结束语
学校的防雷工程是一项系统工程,应在校园网格建设初期,结合校园规划对防雷地网布设进行专门设计,既要满足目前防雷要求,又要结合规划留有余地,减少重复工作,同时采用现代技术防雷,科学合理地完善防雷措施,节约成本,保证网络系统的正常运行。气象资料分析表明,进入高温季节后,随着强对流天气的增多,我县雷击仍将频繁出现,如果防范不力,还将造成学校人员伤亡和财产损失。因此各学校要因地制宜采取各项有效的防雷措施,居安思危,警钟长鸣,强化措施,落实责任,确保全市学校防雷安全管理工作取得实效。
参考文献
[1]建筑物防雷设计规范.(GB50097-94)2000.
[2]建筑电子信息系统防雷技术规范.(GB50343-2004).