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一、前言
目前，在我國隨著電力工業(yè)、計算機技術(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。在國外發(fā)展了不同形式的消雷裝置。如美國LoEoA公司推出的多短針雷電消雷裝置;法國依麗達(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＠�。本文主要是根�?jù)作者對消雷器的應(yīng)用和實踐。粗淺發(fā)表一下自己的看法和體會，供我國各個領(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)，不妥之處請批評指正。
二、消雷器的應(yīng)用實例
××高山海拔500m，位于閩南某地。該山山形獨特，從四面八方觀看都是圓的，而且很陡，山頂也近似圓形，有一個平坦之地，南北長120m，東西寬80m。在這里建有一個氣象雷達(dá)站，由于山頂幾乎年年遭雷擊，因此，在這個山頂上工作十分危險，1987年一次打雷將50KVA的配電變燒毀;1989年一次打雷火球由會議室一側(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，雷聲由遠(yuǎn)而近，第一個雷打壞了山坡上的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)電機房(屋頂是厚度約12Cm的鋼筋混凝土)，把這個房子屋頂?shù)匿摻罨炷涟宕虼┮粋�10Cm×8Cm的洞。幸虧發(fā)電機組已停運，人員已全部撤出，幸免了人死機毀的局面。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，請了北京愛勞公司和有關(guān)專家多次親臨現(xiàn)場分析事故，研究對策寫出報告，經(jīng)請示北京直屬領(lǐng)導(dǎo)審核批準(zhǔn)，決定在該山建一臺消雷塔。即在20多米高的拉線塔上裝一臺半導(dǎo)體少長針消雷器，按設(shè)計塔高應(yīng)為30m,后由于資金缺乏改為20m。經(jīng)過8年多運行，安全無事。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氣象站完好無損。
(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。該站投運后，經(jīng)常遭雷擊。1980年福建省中心測試所在這里建起了一座60m高塔，塔上裝一臺少長針消雷器，自該消雷塔建起后，連續(xù)安全運行十五年，沒有遭雷擊。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)幾次造成全國大型企業(yè)──南平造紙廠停產(chǎn)。這一實例有力的說明了消雷器的作用，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防雷的方案后，確定采用35m塔，在塔頂安裝一臺SLE—V—13型半導(dǎo)體消雷器，經(jīng)過兩個多月即安裝完畢。自從消雷塔投運后，該變電所再沒有遭受過直擊雷的侵害，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。這些用戶安裝的時間長則7年，少則2、3年。但無一出現(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)十臺計算機、交通自動監(jiān)控攝像裝置、衛(wèi)星自動跟蹤接受裝置，上千門的程控自動電話總機等微電子設(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.對該計算機及微電子設(shè)施進(jìn)行電源三級防護(hù)和對信號系統(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的浪涌一級過電壓保護(hù)裝置，并在各個微電子設(shè)備供電的配電箱電源上安裝了二級和三級過電壓保護(hù)器DSOPIIIA和DSOPIIIB。
(2)據(jù)各部位信號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雷電裝置的接地網(wǎng)分開。為了避免直擊雷害通過接地網(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))跟計算機系統(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外處單獨建立地網(wǎng)，經(jīng)計算將計算機(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，我們在電纜井中的絕緣地線的兩端進(jìn)出口上各安裝了一個限壓器，以保證兩地網(wǎng)之間不會出現(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，但也不是絕對可靠的，根據(jù)電子工業(yè)部安全鑒定司通報及福建日報1996年4月5日報導(dǎo)：福州220KV東郊輸變電容量為十萬千伏安的一號主變和二條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，幸好武警部隊百名官兵立即開出10部消防車，迅速趕到現(xiàn)場，僅用半個小時就控制住火勢，4個小時撲滅了火災(zāi)，避免事故的進(jìn)一步擴大，這是一起典型的雷繞過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，避雷針在遭雷擊時將有數(shù)十或數(shù)百千安的高頻雷電流通過其接地引下線和接地裝置，此時針和引下線的電位很高，而且針的周圍將有很強的磁場，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)對微電子設(shè)備和易燃易爆設(shè)施是莫大的威脅。
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