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中国雷电灾害的现状
雷电灾害是一种不可抗拒的自然性灾害，危害着人类的人身和财产。安迅电源防雷器主要通过地区分析、行业分析、时间分析、人身雷电灾害四个方面来讲解中国雷电灾害的现状。1998-2001年全国直接经济损失超过100万元的雷电灾害每年都在10次以上.其损失每年都大于5000万元。全国同期平均每年雷击死亡379人.受伤310人。
一、雷电灾害地区分析
全国重大雷电灾害在空间上呈现明显的区域性分布特点.1998-2001年这四年间.全国56次重大雷电灾害的46.4%(约一半)发生在5个省，其中山东7次、广东6次、江西5次、河南4次、浙江4次，这5省重大雷电灾害的直接经济损失为8337万元，占全国的57.9%;其余的发生在贵州等17个地区，另外，新疆等9个省区没有重大雷电灾害的记录。图6.1给出了1998-2001年中国重大雷电灾害空间分布(各省用省会城市来表示).全国重大雷电灾害主要分布在东南地区和华北地区.形成一南一北的两个明显的雷灾中心区。雷灾在南方集中在浙江——江西——广东，呈带状分布。在北方集中在山东和河南，呈圆形分布。这两个雷灾中心区在地形上具有很好的代表性，北区以平原为主。南区以山地为主。在直接经济损失方面，北区的损失强度为235万元/次，比北区更严重的南区为383万元/次，其原因主要是南区发生了3次损失都在1000万元以上的重大
雷电灾害.其中1998年2月和6月江西两次棉麻储备库遭雷击引发火灾分别造成1800万元和1200万元的损失，2001年5月广东某厂房遇雷击并引发爆炸造成1000万元的损失并有人员伤亡。这3次雷电灾害都与仓储行业有关，和下面所做的雷灾行业分析的结果是吻合的.从整体来看，全国重大雷电灾害在东部比西部更严重，其原因主要是社会状况尤其是经济水平存在差异，经济相对发达的东部地区发生重大雷电灾害的可能性较大。西南地区的雷电灾害也比较严重，成为仅次于两大雷灾中心区的第三雷灾区。整个广大的西北地区是全国雷电灾害轻的地区。
图6.1 1998-2001年中国重大雷电灾害空间分布图(单位:次)
二、雷电灾害行业分析
1998-2001年全国重大雷电灾害56次分布在采矿、仓储、电力、纺织、旅游、农业、石化、通、冶金、医药等10个行业.其中雷灾严重的三大行业是通、电力和仓储，雷灾次数(指重大雷电灾害次数，下同)分别为15次、14次和9次，占全部的67. 9%。这三大行业的直接经济损失为10757.8万元，占全部的74.7%。图6.2给出了1998-2001年中国重大雷电灾害行业分布，实线代表雷灾直接经济扭失，虚线代表雷灾次数，行业损失和雷灾次数的相关系数为0.6965，存在一定的相关性。通和仓储行业具有代表性，通行业的重大雷电灾害发生频繁，而仓储行业的经济损失严重。通行业自身的特点以及伴随电子化的发展是导致雷电灾害日益频繁的根本原因，特别是雷电电磁脉冲(LEMP)的危害变得越来越严重，这也是雷电灾害的发展趋势之一。通行业的雷电灾害往往有一个明显的特点，就是其经济损失不仅存在严重的直接经济损失，而且伴有更严重的间接经济损失如服务中断和数据丢失等。而仓储行业的重大雷电灾害的发生有两个显著的特点:一是雷灾损失强度很大，即单次雷电灾害造成的经济损失很高，全国9次重大雷电灾害的直接经济损失高达5470万元，平均607. 8万元/次;二是雷灾的后续危害很严重，容易发生雷击火灾和雷击爆炸等，尤其是当雷电袭击存放棉麻、火药、粮食等易燃易爆物品的仓库或厂房时.对重大雷电灾害单次直接经济损失按行业进行比较，高的是仓储行业.其次为农业、采矿和石化行业，居中的是电力、医药和冶金行业，而通、纺织和旅游行业低。
图6.2 1998 -2001年中国重大雷电灾害行业分布图
(实线代表雷灾直接经济损失，单位:万元.坐标左轴;虚线代表雷灾
次数,单位:次,坐标右抽)三、雷电灾害时间分析
全国1998-2001年56次重大雷电灾害分布在各年分别为21次、17次、8次和10次，其中52次发生在4-8月的时间段内，占全部的92.9%. 4-8月的重大雷电灾害在很大程度上可以代表全年的同类灾害，这一点在下面的雷电灾害预测中将会得到应用。全部56次雷灾按月统计。8月多为18次，其次7月为14次，1、3、11、12月为0次。图6.3给出了1-12月的重大雷电灾害次数的季节指数，显著表明雷灾集中发生在4-8月，尤其是7月和8月。雷电灾害次数和直接经济损失之间的相关系数r为0.9284，具有良好
的相关性，因此，下面的雷电灾害分析与预测将以雷灾次数为主，其直接经济损失可以用雷灾次数乘以单次雷灾损失而得到.按月的距平百分率分析结果表明，重大雷电灾害每月平均发生1.167次。1998年的7月与8月和1999年的7月与8月是主要的正偏移月份，而每年的1,2,3月和9,10,11,12月几乎没有重大雷电灾害的发生，为主要的负偏移月份。雷灾的发生呈现周期性，集中在每年的4-8月，并且有逐渐递减的趋势，重大雷电灾害次数1998-2001年的48个月中平均每月递减0.027次.但由于年度数据太少，并不能得出确切的雷灾年际周期及年际趋势。
图6.3重大雷电灾害次数的季节指数
四、人身雷电灾害
雷电灾害的危害不仅体现在经济损失方面，也多造成人身伤亡。1998-2001年雷击死亡人数每年分别为421,227,451和417人，四年共死亡1516人，平均每年379人；同期雷击受伤分别为192,194,372和483人，四年共受伤1241人.平均每年310人.其中严重的1998年8月发生在湖北的库雷灾，一次性造成197人死伤。造成人身伤亡的雷击多发生在海边、河边、树下、农村田间和山坡等易受雷击的地方。全国雷电典型灾害造成人身伤亡多的是广东省，其次为广西、贵州、福建、云南等4省区，这5个省区每年的雷击人身伤亡人数占全国的60%左右，其中广东约占全国的1/4。这类灾害主要发生在广大的农村，具有很大的不确定性.很难得到根本的防治.有效的防治方法就是加强雷电灾害的宜传和教育，提高人们的防雷意识，让人们主动避开易受雷击的时候和远离易受雷击的地方。
对于雷电灾害，开展灾害预测是必要的，可以对未来雷电灾害的风险评估提供重要的指导.钟万强等人对中国的雷电灾害做过初步的预测，雷电灾害的预测主要根据雷灾与时间的关系，分别采用时间序列平滑法和季节变动预测法，预测结果表明，在2002-2005年期间全国将分别发生重大雷电灾害14,12,11,11次，四年合计47次，平均每年12次，每年将造成直接经济损失约3000万元，平均每年人身伤亡580人左右。
一、等电位分类防雷验收技术要求和指标
在装有防雷位置的空间内，避免发生生命危险的重要措施是采用等电位连接。由于防雷设备直接装在建筑物上，要保持防雷装置与各种金属物体之间的距离已很难做到.因此，只能将屋内的各种金属管道和金属物体与防雷位置就近连接在一起，并进行多处连接.首先是在进出建筑物处连接，使防雷装置和邻近的金属物体电位相等或降低其间的电位差，以防反击危险。另外，严格要求各种金属物体和金属管道与防雷装置有可靠连接，以达到均压目的，是免除跳闪的有效措施.值得引起高度注意的是，竖向金属管道、物体，更可能带有很高的电位，如处理不当，就可能出现跳闪现象:一种是金属管道带高电位，向四周的金属物跳击，一种是结构中的电位差。其验收技术要求和指标如下:
①屋顶广告牌、冷却塔等电位连接：与避雷带焊接不少于两处(对角)，材料采用圆钢≥Φ8mm或扁钢-4X40mm,厚度≥4mm。注意:各金属物、设备间的防雷引下线不得串联，应与天面引下线预留端子连接。
②竖向金属管道：要求竖向金属管道的顶端和底端与防雷装置连接，高层建筑每三层连接一次，设计安装必须预留接地。
③屋顶的其他金属构件与避雷带可靠焊接，并不少于两处，注意:各金属物、设备间的防雷引下线不得申联，应与天面引下线预留端子连接。④电梯接地：电梯导轨接地，每条不少于两处，高层建筑每三层连接一次，与柱内钢筋预留端子可靠连接。
⑤高低压变压器接地：应就近与防雷地可靠连接，且不少于两处(可从近处柱筋预留)，阻值R≤4欧姆.
⑥地下供水管道接地：应与建筑物防雷接地可靠连接，且不少于两处，测量接地电阻，阻值R≤10欧姆。
⑦地下燃气管道与其他金属管道间距：地下燃气管道离建筑物基础的距离≥0. 7m,离供水管≥0.5 m，以上均指水平距离。地下燃气管道离其他管道或电缆的垂直距离≥0. 15 m。注意:燃气管道进出建筑物必须与防雷地连接，并不少于两处。
⑧低压配电保护接地检查PE干线是否接地.检查受电设备的外露导体有无通过保护线与接地预留端子连接。
二、高低压线路防雷验收技术要求和指标
进出建筑物的高低压线路的敷设方式和建筑物防雷措施的正确与否.对建筑物及其内部的各种设备和人身影响很大，因此，应采取严格的防雷措施，其验收技术要求和指标如下:
1、高压线路敷设方式为防止雷电流沿电力线侵人机房，在距变压器300-500 m的高压线上方架设避雷线，终端杆及前四杆必须接地(注意不允许用杆筋做引下线)，埋地入机房配电房，埋地长度不小于50 m.电缆金属护套(管)、钢带两端应分别与防雷接地连接。
a.线杆(塔)的接地各杆(塔)接地：应设计成环形或辐射形.变压器终端杆及前四杆必须分别接地。3kv以上高压线路相互交叉或与较低的低压线路、通线路交叉时，交叉两端的杆塔(共四基)不论有无避雷线，均应接地。
b.电缆接地高压电缆两端金属护层，钢带在入机房前和入机房处应分别接地，钢筋混凝土杆铁横担、横担线路的避雷器支架、导线横担与绝缘子固定部分或瓷横担部分之间，应可靠连接，并与引下线相连接地。
2、低压线路敷设方式：全线采用电缆埋地或一段金属恺装电缆穿钢管埋地进人建筑物内，埋地长度不小于15 m.
a.埋地电缆：金属恺装电缆的外皮、穿线的钢管、电缆桥架、电缆接线盒、终端盒的外壳等均应可靠接地。接地电阻R≤10欧姆.
b.线杆(塔)、铁横担等接地：线杆铁横担、绝缘子铁脚及装在杆塔上的开关设备、电容器等电器设备均应可靠接地.接地电阻R≤5欧姆.入户前三基电杆均应可靠接地，接地电阻杆R≤5欧姆;其余R≤20欧姆.
一、防雷检测周期
防雷产品应根据其重要性、使用性质、气象、地理环境及土地特性等安排合适的检验周期。例如，一般对安装在爆炸和火灾危险环境的防雷装置，宜每半年检测一次。对其他场所防雷装置应每年检测一次。对电力系统的输变电杆塔一般每6年检测一次。
实际上.对有大量测试点的某建筑物的防雷检测也是按主要测试点每年检测一次.对其他次要测试点轮流抽测来进行的。
二、防雷检测程序
防雷检验就是按照规定的程序，为了确定防雷产品的一种或多种特性或性能的技术操作。为达到质量要求应采取一系列作业技术和活动。
防雷设备质量检验机构应正确配备进行检验的全部仪器设备。仪器设备验收、流转应受控。应对所有仪器设备进行正常维护，并有维护程序。如果任一仪器设备有过载或错误操作、或显示的结果可疑、或通过检定(验证)或其他方式表明有缺陷时，应立即停止使用，并加以明显标识，如可能应将其贮存在规定的地方直至修复，修复的仪器设备必须经校准、检定(验证)，或检验证明其功能指标已恢复。实验室应检查由于这种缺陷对过去进行的检验所造成的影响。
每一台检测用仪器设备都应有明显的标志来表明其校准或检定状态。应有“合格”、“准用”、“停用”等计量标志;通常上述标志用“绿”、“黄”、“红”三色标志表示;(非计量)测试设备也应有类似的彩色标志.表明其经验证后是否处于完好状态。具体标志管理为:
(1)合格证(绿色)为计量检定合格者；
(2)准用证(黄色)为不必检定的设备，经检查其功能正常者(如计算机，打印机等)；
多功能检测设备，某些功能巳丧失.但检测工作所用功能正常，经校准合格者;测试设备某一量程准确度不合格，但检验(测)工作所用量程合格者;降级使用。
(3)停用证(红色)
检测仪器、设备损坏者，
检测仪器、设备经计量检定不合格者;
检测仪器、设备性能无法确定者，
检测仪器、设备超过检定周期者;
每次使用前都应进行仪器有效期确认、基本功能的检查和零点的调整(如果有的话)。
防雷产品质量检验机构应使用适当的方法和程序进行所有检验工作以及职责范围内的其他有关业务活动(包括样品的抽取、处置，测量不确定度的估算，检验数据的分析)，这些方法和程序应与所要求的准确度和有关检验的标准规范一致.防雷产品质量检验机构除了应按《防雷装置检测技术规范》的条文要求进行检测作业外，好专门制定相应的作业指导书，规范检测工作.
大多数建筑物应先通过查阅防雷工程技术资料、图纸，了解被检方的防雷设施的基本情况，然后进行现场检测。
三、防雷检测数据处理
防雷产品质量检验机构应有适合自身具体情况并符合现行规章的记录制度.所有的原始测试记录、计算和导出数据、记录以及副本、检验副本、检验报告副本均应归档并保存适当的期限。例如，保存两个检测周期以上时间。
每次检验的记录应包含足够的息以保证其能够再现。记录应包括参与检验人员的标识.记录更改应按适当程序规范进行.应使用预先设计好的原始记录表，现场记录，现场签名.杜绝现场用白纸临时记录，回去再重新登录整理记录的情况发生。
所有记录(包括有关校准和检验仪器设备的记录)、和报告都应贮存、妥善保管并为委托方保密。
对于实验室完成的每一项或每一系列检脸的结果，均应按照检验方法中的规定，准确、清晰、明确、客观地在检脸或报告中表述.应采用法定计量单位。或报告中还应包括为说明检验结果所必需的各种息采用方法所要求的全部息。应合理地编制检验或报告，尤其是检验数据的表达应易于读者理解.注意逐一设计所承担不同类型检验或报告的格式，但标题应尽量标准化.
对已发出的检验或报告作重大修改，只能以另发文的方式，或采用对“编号为xxxx的检验或报告”作出补充声明或以检验数据修改单的方式。这种修改应有相应规定。
当发现诸如检验仪器设备有缺陷等情况，而对任何、报告或对或报告的修改单所给出结果的有效性产生疑问时，防雷产品质量检验机构应立即以书面形式通知被检方。
当被检方要求用、电传、图文传真或其他电子和电磁设备传送检验结果时，实验室应保证其工作人员遵循质量文件规定的程序.这些程序应满足本准则的要求，并为委托方保密。
建筑物防雷类别的判定是一项极为重要但又可能较为烦琐的工作，它牵涉到防雷工程能否做到既又经济合理.目前社会各界对此认识不足.一些人轻视防雷工作，而另一些人盲目追求所谓高规格防雷装置.比如不合理地选取过高性能的防雷器，大大增加了工程成本。
建筑物防雷主要应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果等综合考虑分为三类.重要性包括政治愈义和经济意义上的重要性，所以有、省部级和普通建筑物之分；使用性质主要看是否是具有爆炸和火灾危险环境的建筑物.爆炸和火灾危险环境按释放源及通风条件分为:爆炸性气体0区--连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境;爆炸性气体1区—正常时可能出现爆炸性气体混合物的环境;爆炸性气体2区—正常时不可能出现爆炸性气体混合物的环境。爆炸性粉尘环境和火灾危险环境类似的分别分为10区,11区和21区(可燃性液体),22区(可然性粉尘),23区(可燃性或纤维固体)。还要根据通风条件提高或降低等级。发生雷电事故的可能性应按GB 50057-1994(2000版)标准中附录1对建筑物年预计雷击次数的计算方法来确定。后果应着重考虑人的价值，人员集中的公共建筑物如集会场所、展览馆、博物馆、体育馆、大型商场、影剧院、学校、医院等大多应划为第二类防雷建
筑物。
在设有息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下，当该建筑物不属于类、第二类、第三类防雷建筑物时，宜将其划属第三类或第二类防雷建筑物.这是因为息系统设备耐雷电过电压水平低，抗毁能力差。建筑物电子息系统防雷技术规范(GB 50343-2004)对此有规定.
特别重要的、需防雷击的系统若无明确的防雷类别规定，则必须首先进行雷电灾害风险评估.以确定防雷等级，才能实施合理的雷电防护。风险评估是认识和评价风险的有效方法，也是风险控制和风险管理的前提和基础，准确的雷电灾害风险评估是雷电风险管理的决策依据.国际上，IEC62305-2《雷电灾害风险管理》是国际电工委员会关于雷电灾害风险评估的标准.其适用范围是地闪雷电对建筑物(包括其服务设施)造成的风险的评估，其内容主要包括建筑物与服务设施的分类、雷灾损害与雷灾损失、雷灾风险、防护措施的选择过程以及建筑物与服务设施防护的基本标准等.ITU-T K. 39是由国际电联盟发布的标准，其名称为通局、站雷电损坏危险的评估.其适用范围是通局、站雷电过电压(过电流)造成的设备危害和人员危害的风险的评估，它的主要内容包括标准适用范围、危险程度的决定因素、损失、评估原则、有效面积的计算、概率因子、损失因子和可承受风险(允许风险)等。
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