浅谈消防工作中的雷电防范

随着科学技术的高速发展，大量采用电子技术的先进的计算机信息系统、监控系统等现代通信技术得到了广泛的应用，随之而来的是遭受雷击事件频繁发生。在日常工作中，常遇到雷击的方面是无线电系统、电源系统、中继线、网络设备等，我们在消防审核工作中普遍考虑供电的低频信号线路的防护总是但由于雷击而造成各类事故乃是不断发生。为此本人从消防安全角度进行分析，谈谈对雷电防范的看法。 

　　一、雷电对社会带来的危害性

　　雷电不仅给企事业单位的电气、电子通信系统造成瘫痪，同时由于雷击而引起的人员伤亡和火灾事故更是数不胜数。

　　雷电的破坏作用表现在：强大的电流、炽热的高温、猛烈的冲击波和强烈的电磁辐射等物理效应，危害建筑物及电子电器设备。正因为有了强大的电流流过导体及电器设备，容易产生高温，引起导体及附属设备周围的可燃物的燃烧而发生火灾，就拿１１９指挥中心和中队通信室来说，遭受雷击后，一方面，被损害的设备需要修理或更换，其间要有一个时间过程；另一方面，从损害的那一刻一直到修复完毕这段时间内都无法正常工作，势必影响１１９高度通信畅通。同样在城市建设的过程中，大量高层建筑如雨后春笋般地耸立起来，对建筑物的防雷要求更是提上议事日程。

　　二、上海高层建筑防雷设施的情况

　　（一）从消防设施方面分析

　　目前，上海几乎所有高层建筑，在设计时就要求安装避雷带和避雷网装置；特别是上海消防局的通信机房，计算机房及电源部分都装有浪涌防护器，中继线的各端口同样也有防雷设备，地面铺设了防静电地板以及Ｕ型铜排实行等电位连接；并且每年都对接地电阻进行测试，但自办公自动化的开通以来，支队及中队的通信设施遭受雷击的事件年年发生。

　　（二）雷击的破坏对消防的影响

　　由于雷击势必造成通信不畅，影响了１１９指挥中心对各中队及参战车辆间指令的下达；其次是影响灭火救援工作的开展；第三是由于雷击而造成的火灾、特别是电器设备的短路，以及雷电的高压电波所产生的火花，甚至有触电的危险。

　　三、消防工作中常用防雷对策

　　（一）从消防方面看，引起雷击的主要原因

　　近几年来，上海消防各单位通信设施经过不断升级改造，办公自动化的开通，提高了工作效率，在接处警方面有了很大的改善，但几年来不断发生的雷击事故充分说明了雷电防护的重要性。从所发生的几起雷击情况看：基本在电源系统引入、信号传输通道引入、地电位反击、布线不合理及因机房屏蔽不良而造成的。

　　（二）通信系统的防雷电措施

　　现代防雷技术包括外部防护和内部防护两种：外部防护是指将绝大部分雷电流直接引入地下泄放，外部保护主要指直击雷的防护，它是防雷技术的主要部分，其技术措施可分接闪器引下线、接地体和法拉第笼；内部保护是指对雷电波等侵入的防护，其技术措施可分为屏蔽（含法拉第笼）、均压等电位、供电系统的防雷与接地，机房交流电力变压器高、低压侧的三根相线，应分别就近对地加装氧化锌避雷器，供电设备正常的不带电金属部分及避雷器的接地端均应做好保护接地，严禁做零保护。

　　对机房铁塔馈线应有完善的防直雷和二次感应雷的防雷装置，同轴电缆的金属外护层应在上、中、下部位和走线架进机房入口处就近接地，进入机房与通信设备连接外应安装馈线避雷器，以防天馈线引入的感应雷。由于现代通信设备中采用集成电路电压越来越低，印刷电路板的线间距离越来越少，使设备的抗雷击的能力越来越弱，所以更因在前期的设计中予以重视。

　　在现代高层建筑中，利用建筑物钢筋混凝土的钢筋作为接地体，以及利用供排水用的金属管道作为自然接地体，其地网面积是相当可观的，利用其引雷入地，既可大大削弱闪电侵入的瞬变电磁场，又可作为金属屏蔽，削弱电磁脉冲的入侵。而采用共地运行方式比分地运行方式对人体和通信设备的安全保障更有利。若沿通信设备机房屋顶四周敷设均压带，并从四面用引下线与围绕通信设备机房外敷设的房外水平闭合接地相连，房外水平闭合接地带与通信设备接地网之间至少有两根以上连接。这样做的目的，是使所引下的雷电散发均匀，减少可能出现的感应过电压。

　　在消防工作中，我们采用防雷的基本方法是：１、安装具有气室的雷电防护器（避雷器）、２、四分之一波长（λ／４）短路棒雷电防护器、３、避雷针、浪涌防护器。

　　（三）雷电防护器的有效连接

　　为了保证无故障运行和使残余电压最小，在应用雷电防护器材时必须遵循如下几个要点：

　　１．在安装时，必须使雷电防护器件以一种低电感的方式和设备在中央接地点相连。若接地回路的接地原理不当、接地电缆尺寸太小、连接不好等等都会由于阻抗增大而增加雷电防护器后面的能量。

　　２．接地连接的接触点必须有极好的导电性（触点必须裸露并没有污物）。

　　３．紧固螺丝接触点时，必须遵照厂家规定的最小扭矩以使接触电阻最小。

　　４．要尽可能将雷电防护器件安置在非保护区域以排除雷电的感应干扰。

　　５．频率范围对频带较窄的四分之一波长电涌放电器特别重要。对各种不同用途的通信设备都有不同的要求，所以采用的方法也有所不同。

　　６．必须考虑器件的金属外壳部件与安装壁之间或与紧固及接触元件之间的电化学电位差。

　　（四）接地种类及方式

　　接地种类有：工作接地、防雷接地、保护接地、防静电接地、防干扰接地。

　　接地方式分为分散接地和联合接地两种。由于联合接地的接地电阻可以做得很小，各点的电位分布均匀，人身和设备安全能得到有效保障。

　　１．分散接地

　　各接地系统分开设置各自独立的接地体称为分散接地。各接地系统之间的距离不小于２米，接地体与建筑物基础间的距离应保持３～５米。防雷系统的接地电阻小于１０Ω，工作地、保护地应小于４Ω。

　　对固定无线电台采用分散接地，其缺点是不宜将串接在天线馈线上的避雷器安装在机房内，更不宜安装在机架上，应安装在室内、外交接处，并将馈线外导体的室外部分接至防雷地，室内部分接至工作地或保护地，并注意就近连接。

　　２．联合接地

　　所有接地使用一个接地体称为联合接地。联合接地电阻应不大于１Ω。对计算机房和ＯＡ系统我们均采用联合接地方式。

　　３．接地导线和接地体

　　连接地线的导线应采用大截面的导体，不仅电阻小，面且引线电感小。不要采用扁平纺织或绞合线。

　　接地体应深埋１米以下，其材料可为钢材或铜材，规格视接地电阻要求和材料而定，并与埋入浓度及土质有关。

　　四、防雷措施

　　在防雷工作中，分为外部防雷和内部防雷，但我们强调全方位防护，综合治理、层层设防的原则，在指挥中心的供电设备、用电设备、备用发电设备、天馈线系统、信号传输系统、程控交换系统、计算机网络系统、办公自动化系统等设备上进行可靠有效的防护、在拦截、分流、均衡、屏蔽、接地、布线等六大方面实施完整的、多层次的防护措施。

　　为此，对消防方面而言，既要考虑其特点、要点，但自身防护乃是重中之重，即使各项设计都符合防雷规范，其防雷概率也只能达到９０％～９５％左右。因此，对通信设备的防雷、避雷、引雷、消雷、泄雷是一个值得探计的课题。总之，对雷电防护的好坏，直接关系到消防工作的顺利开展。