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一、前言
目前，在我國(guó)隨著電力工業(yè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的高速發(fā)展和城市高層建筑物的迅猛增多，直擊雷害事故不斷發(fā)生，防止直擊雷害日趨重要。在國(guó)外發(fā)展了不同形式的消雷裝置。如美國(guó)LoEoA公司推出的多短針雷電消雷裝置;法國(guó)依麗達(dá)公司推出的高效脈沖避雷針，還有放射性消雷裝置等等。在我國(guó)出現(xiàn)導(dǎo)體消雷器、半導(dǎo)體消雷器、DK型門派的消雷器。以上這些不同型號(hào)的防雷裝置各家都有自己的理論，發(fā)明專利，或?qū)嵱眯滦蛯＠１疚闹饕歉鶕?jù)作者對(duì)消雷器的應(yīng)用和實(shí)踐。粗淺發(fā)表一下自己的看法和體會(huì)，供我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域從事防雷工作的同志們參考，所介紹的事例則重在福建地區(qū)，不妥之處請(qǐng)批評(píng)指正。
二、消雷器的應(yīng)用實(shí)例
××高山海拔500m，位于閩南某地。該山山形獨(dú)特，從四面八方觀看都是圓的，而且很陡，山頂也近似圓形，有一個(gè)平坦之地，南北長(zhǎng)120m，東西寬80m。在這里建有一個(gè)氣象雷達(dá)站，由于山頂幾乎年年遭雷擊，因此，在這個(gè)山頂上工作十分危險(xiǎn)，1987年一次打雷將50KVA的配電變燒毀;1989年一次打雷火球由會(huì)議室一側(cè)窗孔打入，由另一側(cè)打出。1993年夏季一天中午，烏云滾滾而來(lái)，雷聲由遠(yuǎn)而近，第一個(gè)雷打壞了山坡上的50KVA變壓器，接著一聲巨雷，將三頭大豬打死，這雷電繼續(xù)打向距豬舍約2m多的發(fā)電機(jī)房(屋頂是厚度約12Cm的鋼筋混凝土)，把這個(gè)房子屋頂?shù)匿摻罨炷涟宕虼┮粋�(gè)10Cm×8Cm的洞。幸虧發(fā)電機(jī)組已停運(yùn)，人員已全部撤出，幸免了人死機(jī)毀的局面。93年的這次嚴(yán)重雷擊，引起了氣象雷達(dá)站有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的重視，請(qǐng)了北京愛勞公司和有關(guān)專家多次親臨現(xiàn)場(chǎng)分析事故，研究對(duì)策寫出報(bào)告，經(jīng)請(qǐng)示北京直屬領(lǐng)導(dǎo)審核批準(zhǔn)，決定在該山建一臺(tái)消雷塔。即在20多米高的拉線塔上裝一臺(tái)半導(dǎo)體少長(zhǎng)針消雷器，按設(shè)計(jì)塔高應(yīng)為30m,后由于資金缺乏改為20m。經(jīng)過(guò)8年多運(yùn)行，安全無(wú)事。1995年7月6日現(xiàn)成工作人員親眼看見了消雷器上方有連續(xù)輝光放電火花出現(xiàn)，事后檢查雷達(dá)和消雷器都一切正常。1996年5月中旬，閩南一帶雷雨大作，惠安雷達(dá)站(海拔800多m)被打壞，而裝有消雷器的該山上的這個(gè)氣象站完好無(wú)損。
(三)南平黃當(dāng)變裝拆消雷器前后情況
七十年代中期，南平黃當(dāng)110KV變電站建立。該站投運(yùn)后，經(jīng)常遭雷擊。1980年福建省中心測(cè)試所在這里建起了一座60m高塔，塔上裝一臺(tái)少長(zhǎng)針消雷器，自該消雷塔建起后，連續(xù)安全運(yùn)行十五年，沒(méi)有遭雷擊。1995年底，由于年久失修，南平供電局領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為這臺(tái)消雷器作用不大，將它拆除，只剩下一座鐵塔，到了1996年3月21日至23日，春雷剛起，巨大閃電火球即打在60m鐵塔頂部，連續(xù)幾次造成全國(guó)大型企業(yè)──南平造紙廠停產(chǎn)。這一實(shí)例有力的說(shuō)明了消雷器的作用，可提供防雷工作人員借鑒。
(四)廈門半蘭山220KV變電站的半導(dǎo)體消雷器
(五)梅山110KV變電所的半導(dǎo)體消雷器
位于廈門市同安縣城關(guān)東北郊的梅山110KV變電站，建于1988年。該變電所因地形較高，易遭雷擊，因此常因雷擊使變電所的油開關(guān)跳閘，造成用戶大面積停電。1994年初，我們跟同安縣電力公司領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員多次研討，提出在該變電所建一座消雷塔來(lái)防雷的方案后，確定采用35m塔，在塔頂安裝一臺(tái)SLE—V—13型半導(dǎo)體消雷器，經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月即安裝完畢。自從消雷塔投運(yùn)后，該變電所再?zèng)]有遭受過(guò)直擊雷的侵害，供電安全度大大提高。
(六)漳州吳田山電視轉(zhuǎn)播塔
在福建、廣東地區(qū)，類似這種建筑物的防雷裝置有十幾家。這些用戶安裝的時(shí)間長(zhǎng)則7年，少則2、3年。但無(wú)一出現(xiàn)直擊雷害事故。
(八)漳州110指揮中心大廈現(xiàn)代系統(tǒng)信息防雷裝置實(shí)踐
漳州110指揮中心大廈，該大廈電梯間高110m，在該大廈電梯間頂層裝有一座高達(dá)36.8M的通訊鐵塔。該大廈里邊裝有數(shù)十臺(tái)計(jì)算機(jī)、交通自動(dòng)監(jiān)控?cái)z像裝置、衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤接受裝置，上千門的程控自動(dòng)電話總機(jī)等微電子設(shè)備。
為了盡量減少感應(yīng)雷害的發(fā)生，我們配合設(shè)計(jì)部門，共同提出了大廈防雷方案，見大廈整體防雷系統(tǒng)圖。
A.利用樓頂?shù)耐ㄓ嶈F塔，在塔頂部安裝了一臺(tái)ARII—B限流針;
B.因該大廈屬高超一百米建筑，因此按一類防雷設(shè)施考慮在100m和110m高程屋頂四角處安裝了四組SLE-V-5和SLE-V-4裝置，以此作為防側(cè)擊和繞擊雷用
C.對(duì)該計(jì)算機(jī)及微電子設(shè)施進(jìn)行電源三級(jí)防護(hù)和對(duì)信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行全面防護(hù)。
(1)在該大廈供電的主電源的變壓器0.4KV側(cè)安裝了DSOP150KA的浪涌一級(jí)過(guò)電壓保護(hù)裝置，并在各個(gè)微電子設(shè)備供電的配電箱電源上安裝了二級(jí)和三級(jí)過(guò)電壓保護(hù)器DSOPIIIA和DSOPIIIB。
(2)據(jù)各部位信號(hào)裝置的具體情況分別安裝了如HFP、CSP、TLP、DLP等保護(hù)裝置。
(3)作微電子設(shè)備專用地網(wǎng)。將微電子系統(tǒng)的接地裝置跟為了防止大樓直擊雷的強(qiáng)雷電裝置的接地網(wǎng)分開。為了避免直擊雷害通過(guò)接地網(wǎng)出現(xiàn)反擊影響微電子設(shè)備的安全。我們將大廈雷電防護(hù)接地(跟大廈，同一接地網(wǎng))跟計(jì)算機(jī)系統(tǒng)專用地網(wǎng)進(jìn)行了分離，其具體做法是：
從指揮中心的第二十一層有裝設(shè)微電子設(shè)備的地方開始，在電纜豎井中單獨(dú)配設(shè)一條與此大樓主地網(wǎng)以絕緣措施引向室外，并與主地網(wǎng)截然分開選擇大樓20m外處單獨(dú)建立地網(wǎng)，經(jīng)計(jì)算將計(jì)算機(jī)(系微電子設(shè)備)地網(wǎng)做成R≤4Ω標(biāo)準(zhǔn)。為了防止2地網(wǎng)之間造成擊穿，我們?cè)陔娎|井中的絕緣地線的兩端進(jìn)出口上各安裝了一個(gè)限壓器，以保證兩地網(wǎng)之間不會(huì)出現(xiàn)反擊穿現(xiàn)象。
三、半導(dǎo)體消雷器的正確應(yīng)用
避雷針的作用是引雷于自身，去保護(hù)其保護(hù)范圍內(nèi)的設(shè)施免現(xiàn)遭雷擊，但也不是絕對(duì)可靠的，根據(jù)電子工業(yè)部安全鑒定司通報(bào)及福建日?qǐng)?bào)1996年4月5日?qǐng)?bào)導(dǎo)：福州220KV東郊輸變電容量為十萬(wàn)千伏安的一號(hào)主變和二條110KV出線被雷擊中，油枕起火，煙霧彌漫，火光閃閃，一號(hào)主變周圍100m見方的地面成為一片火海，騰起的火焰有2-3m高，主控制室樓門窗玻璃全被震裂，幸好武警部隊(duì)百名官兵立即開出10部消防車，迅速趕到現(xiàn)場(chǎng)，僅用半個(gè)小時(shí)就控制住火勢(shì)，4個(gè)小時(shí)撲滅了火災(zāi)，避免事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，這是一起典型的雷繞過(guò)避雷針擊于主要的繞擊事故。
而值得注意的是，即使是雷擊避雷針，避雷針在遭雷擊時(shí)將有數(shù)十或數(shù)百千安的高頻雷電流通過(guò)其接地引下線和接地裝置，此時(shí)針和引下線的電位很高，而且針的周圍將有很強(qiáng)的磁場(chǎng)，因此由大電流造成的雷電的二次效應(yīng)是不可避免的，雷擊避雷針的雷電二次效應(yīng)對(duì)微電子設(shè)備和易燃易爆設(shè)施是莫大的威脅。
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