金鸡岭公墓雷击事故的原因分析及防御探讨

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1、金鸡岭公墓雷击事故的原因分析及防御探讨左晨光1、嵇菊颂1、叶玉珍2、王锡中2、解树宏1、单康兵1（1灌云县气象局，连云港市，2222002江苏省防雷中心，南京，210009）摘要：本文根据国家标准及相关法律法规规定，从地理条件、闪电感应等方面着手，对我县一起公墓雷击事故的成因进行分析，为避免类似事故再次发生，针对其存在问题提出相应的防御措施及建议，使隐患得到及时解除。关键词：公墓雷击事故原因分析防御探讨1引言2012年3月21日22时27分，连云港市灌云县金鸡岭公墓的安保人员突然发现一道刺眼的白光从办公楼上空

2、闪过，同时听到一声巨响，屋顶有灰色的浓烟和砖块飞起。随即造成公墓园区内监控系统、网络系统及电源系统损坏，无法正常工作，事故发生后，由于当时天气情况恶劣，工作人员第二天对事故位置及设备损坏状况进行了查看，直接经济损失高达20余万元，墓地管理处工作人员受惊匪浅，并表示对这种现象无法理解。应公墓管理人员要求，灌云县防雷管理中心派出3名技术人员前往灌云县金鸡岭公墓对现场环境和地理特征作进一步勘查，同时检查了损坏的相关设备，经分析确定雷击是此次事故的根本原因。2现场勘查结果根据墓地工作人员的描述、提供的相关资料以及防雷

3、技术人员在现场取得的资料，具体情况如下:2.1地理条件金鸡岭公墓位于灌云县大伊山北麓，属于浅山区，大伊山最高峰海拔226.7米。山区植被丰富，以灌木为主，墓地遍布各种杂木，属于易遭受雷击区域。2.2建筑物特征2.2.1办公楼办公楼为两层砖混结构的建筑物，长25.0米，宽15.0米，高7.0米。楼内计算机、网络通信等设备较多，其耐受过电压、过电流水平低。楼顶未设置明敷接闪带，有一座已停止使用的小灵通塔，其通过一根40cm×4cm的扁铁与办公楼主筋焊接。2.2.2监控机房监控机房为独立建筑物，楼顶为明敷接闪带，仅

4、由一根40cm×4cm的扁铁作为引下线连接至接地装置，且接地效果差。2.3电源系统与通信系统山顶有一东西向的架空线路一直延伸至山下村庄，而该公墓供电线路由此架空线路山脚下某一位置架空引入办公楼东部外墙总配电箱，监控机房用电线路由总配电箱电缆线架空引出，配电箱均未接地。通信线路架空引入室内，距离地面约为4.5米高，未采取任何屏蔽措施。外部监控摄像头供电线路由就近电源点接入，有的甚至由架空线路直接引入。2.4设备损毁情况技术人员共发现有5种类型的损毁情况：办公楼的屋顶西北拐角处混凝土砖块断裂脱落，防水层油布凹凸不

5、平(未破裂)，未见板筋；墓区32个外部监控摄像机中有28个被不同程度损毁；办公楼内所有工作人员的电脑主机、网络交换机、调制解调器也均被不同程度损坏；监控机房内后端监控设备损毁导致整个监控系统失灵；园区配电系统遭雷击损坏。3雷击原因分析3.1直击雷方面现场勘查发现办公楼楼顶西北拐角处（原与小灵通铁塔相连接的主筋处）的混凝土砖块断裂脱落，小灵通塔与主筋相连接的扁铁有发黑、断裂现象，该塔电气线路虽然已经全部拆除，但在雷暴天气条件下还是会起到引雷作用，雷电流直接击中小灵通铁塔时，雷电流不能得到迅速释放，由于雷电的机械

6、效应和热效应致使办公楼西北拐角处混凝土砖块断裂、脱落。3.2感应雷方面整个公墓中遭受雷击损坏的28台外部监控摄像机设备经检查，没有发现有直击雷接闪的痕迹，监控摄像机损坏的形式主要为电路板击穿、烧毁，应为感应雷所致，所以排除直击雷损坏的可能。由于外部架空电源线路在进入墓区总配线箱处未采取穿金属管以及其他防闪电电涌侵入措施，在周围发生雷击的时候闪电电涌会沿这些电源线路侵入楼内计算机、网络通信设备等，导致设备损坏。4防御措施建议4.1防直击雷措施4.1.1建筑物1、该办公楼长25.0米，宽15.0米，高7.0米,它

7、的年预计雷击次数按下式确定：N=K·Ng·Ae（1）式中N—预计年雷击次数（次/a）；K—校正系数，位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5；Ng—建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/（km2﹒a）],Ng=0.1Td；Td—年平均雷暴日，灌云为32（d/a）；Ae—与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km2）；,L、W、H分别为建筑物的长、宽、高（m)。因此，由式（1）得:N≈0.036（次/a）。根据国家标准《建筑物防雷

8、设计规范》（GB50057-2010)第3.04条第二条规定，预计雷击次数大于预计雷击次数大于或等于0.01次/a，且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其它重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所，防雷类别应该为第三类。应将原有废弃的小灵通铁塔拆除并单独安装防雷装置，采用直径大于8mm的镀锌圆钢做接闪带，网格的尺寸不大于20m×20m或24m×16m。引下线应采用直径大于8mm的镀锌圆