太阳热水器的防雷措施

　　随着科学技术的发展，太阳能热水器因其新颖、环保、节能且方便而深受消费者的喜爱，安装数量逐年增加，但同时也带来了防雷安全隐患。目前，大多数屋顶太阳能热水器安装高度均大于该建筑物的最高避雷带(针)，且内置有电加热电源线和传感和信号线直通室内，事实上该热水器已变成了一个接闪器，一旦遭受雷击，强大的雷电流将通过热水器的管道、电源线和信号线直接进入用户室内，其后果不堪设想。因此，制订推广切实可行的防雷、避雷措施势在必行。下文将对防雷知识和太阳能热水器采取的防雷措施进行简要的介绍。

　　一、防雷基本知识

　　(一)雷电概要：

　　1、雷电的种类雷电分为直击雷、静电感应雷、电磁感应雷和球雷，直击雷是带电积云与地面目标之间的强列放电。静电感应雷是由于带电积云接近地面，在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的，在带电积云与其他客体放电后，架空线路导线或导电凸出物顶部的电荷失去束缚，以大电流、高电压冲击波地形式，沿线路导线或导电凸出物极快地传播，此冲击波由静电感应产生，具有雷电特征，称为静电感应雷。电磁感应雷是由于雷电放电时，巨大的磁场能在邻近的导体上感应出很高的电动势。该电动势具有雷电特征，称为电磁感应雷。球雷是雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜色的火球。

　　2、雷电的特点雷电流幅值可高达数十至数百千安。雷电流陡度可高达数十千安每微秒。直击雷冲击过电压可高过数千千伏，感应雷冲击过电压高过数百千伏。由于雷电电流和电流陡都很大、电压很高、放电时间极短，从而表现出很强的冲击性，且具有高频特征。

　　3、雷电的危害就破坏因素看，雷电具有电性质，热性质和机械性质等三方面的破坏作用。就事故后果看雷电有以下破坏作用：A、爆炸和火灾B、电击。C、毁坏设备和设施。

　　4、防雷分类建筑物按其火灾和爆炸的危险性、遭受雷击时人身作伤亡的危险性、遭受雷击的可能性及其政治经济价值分为三类：

　　第一类防雷建筑物。凡制造、使用或储存炸药、火药、起爆药、火工品等大量危险物质的建筑物，遇电火花会引起爆炸，从而造成巨大破坏或人身伤亡的建筑物应划为第一类防雷建筑物，如火药制造车间、乙炔站、电石库、汽油提练车间等。

　　第二类防雷建筑物。下列建筑物应划为第二类防雷建筑物：国家级重点文物保护的建筑物：国家级的会堂、办公室、档案馆、大型展览馆、国际机场、大型火车站、国际港口客运站、国宾馆、大型旅游建筑、大型体育场、国家级计算中心、通讯枢纽，以及对国民经济有重要意义的装有大量电子设备的建筑物;制造、使用和储存爆炸危险物质，但电火花不易引有爆炸危险的露天气罐和油罐;年预计雷击次数较高的部、省级办公楼及其他重要的人员密集的公共建筑物，年预计雷击次数很高的住宅、办公楼等一般情况用建筑物。

　　第三类防雷建筑物。除上述两类外，其他考虑防雷的建筑物。

　　(二)防雷装置：

　　1、接闪器避雷针、避雷线、避雷网、避雷带等和避雷器是经常采用的防雷装置。一套完整的防雷装置包括接闪器或避雷器、引下线和接地装置。避雷针、避雷线、避雷网、避雷带可作为接闪器外，建筑物的金属屋面可作为不使用或储存大量爆炸危险物质的建筑物的接闪器外，建筑物的金属屋面可作为不使用或储存大量爆炸危险物质的建筑物的接闪器，接闪器都是利用其高出被保护物的突出地位把雷电引向自身，然后通过引下线和接地装置把雷电流泄入大地，以此保护被保护电力线路，避雷网和避雷带主要用来保护建筑物。接闪器所用材料的尺寸应能满足机械强度和耐腐蚀的要求，还要有足够的热稳定性，以承受雷电池的热破坏作用。避雷针一般用热镀锌圆钢管制作。

　　2、引下线明装引下线一般采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢，采用圆钢时其直径不应小于8mm。

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　　3、接地装置A接地装置的组成接地装置由接地体和接地线组成。接地体可分为人工接地体和自然接地体。专门以接下来地为目的，埋入地中的金属物体为人工接地体。人工接地体大多采用角钢、扁钢等到钢材制成。除多岩石地区，接地体一般都垂直埋入。凡是与土壤有紧密接触的自然导体兼作接地体时，称为自然接地体。埋设在地下的金属管道(可燃或爆炸介质的管道除外)，与大地有可靠连接的建筑物金属结构，直接埋设在地下的电缆金属外皮等，都可作为自然接地体。B对接地装置的要求接地电阻应达到规定值，接地电阻小于10欧。C对接地线的要求接地线与接地体联接处一般应焊接。D垂直埋设的接地体一般采用角钢、钢管、圆钢等，水平埋设的接地体一般采用扁钢、圆钢等。

　　(三)建筑易受雷击的部位：1、平屋面或坡度不大于1/10的层面一檐角、女儿墙、屋檐下图(a)、(b)2、坡度大于1/10且小于1 /2的屋面一屋角、屋脊、檐角、屋檐。下图(c)3、坡度不小于1/2的屋面一屋角、屋脊、檐角。下图(d)4、图(c)图(d)，在屋脊有避雷带的情况下，当屋脊处于屋脊避雷带的保护范围内时屋檐上可不设避雷带。

　　(四)滚球法确定接闪器的保护范围：单支避雷针的保护范围按下列方法确定：当避雷针高度h小于或等hr时：hr-滚球半径：第一类防雷建筑为30米第二类防雷建筑为45米第三类防雷建筑为60米1、距地面hr处作一平行于地面的平行线;2、以针尖为圆心，hr为半径，作弧线交于平行线的A、 B两点;3、以A、B为圆心，hr为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切，从此弧线起到地面止就是保护范围，保护范围是一个对称的锥体。4、避雷针在hx高度的xx平面上的保护半径;接下列计算式确定。

　　二、太阳热水器的防雷措施及管理

　　(一)避雷针的制作由气象局防雷中心为设计并监制避雷针。

　　(二)避针的安装(1)连接支撑件：把避雷针支撑件的前端与太阳能热水器后侧面上的合适位置用螺栓连接起来，利用太阳热水器已有的螺栓连接起来，利用太阳热水器已有螺栓连接孔即可。(2)焊接避雷针：把避雷针靠近支撑件的后端紧密接触，然后用电焊机把避雷针和支撑件焊接在一起。(3)焊接圆钢：在支撑件和避雷针上分别焊接直径为8的圆钢各一根，两根圆钢的另一端都焊接在避雷带上。(4)防腐处理：把所有焊接点处涂上防锈漆一遍，提高避雷针的防腐效果。(5)固定方法：底座处可以埋在混凝土基座中。

　　(三)避雷针的检测1、检查搭线宽度是否合格。2、检查防腐效果是否合格。3、用地阻仪检测接地电阻应小于10欧姆。

　　(四)管理1、上岗证：所有施工人员都经气象局防雷中心的培训，考核合格后持证上岗。2、记录，所有太阳能热水器防雷设施都要检测，并登记《太阳能热水器避雷设施安全检测表》。3、存档：所有检测记录定期汇总至防雷检测站，存档备查。