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太阳能热水器的防雷处理

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技术与经济(内蒙古煤炭经济》2008年第2期

太阳能热水器的防雷处理李鹏，安清香(乌海市气象局，内蒙古乌海016000)摘要:随着近几年社会各界对雷电危害惫识的加强，太阳能热水器的雷电防护问题日益突出，为了确保国民经济和人民生活的正常运行，文章在正确的防雷基本原则的指导下，从六方面论述防雷的基本方法。关钮词:太阳能热水器:接闪;等电位:接地;分流;屏蔽;躲避中图分类号二TK515文献标志码:C乌海市是华北地区光热资源最丰富的地方，全年日照时数3000---3200小时，比同纬度的华北其他地方多500-700小时。太阳能取之不尽用之不竭，是洁净的绿色能源，备受市民的青睐，大面积安装使用了太阳能热水器。为了采热的需要，太阳能热水器往往被安装在多层屋顶等无遮挡的高处，大大高于屋面的避雷网带。由于一些安装公司和用户在安装过程中没有考虑太阳能热水器的雷击防护措施，销售方也不重视，抱着不会出问题的心理，忽略了太阳能防雷设备，如此便留下了雷击隐患。当太阳能热水器被雷击时，不但会将太阳能集热板击坏，还会使强大的雷电流沿电源线路、金属管道等路径进入室内。国际电工委员会(IEC)将浴室列为电击危险大的特殊场所，这是因为人在沐浴时是遍体湿透，人体阻抗会大大下降，沿金属管导入浴室的电压达10--20v时，即足以使人发生心室纤维性颤动而致死。鉴于雷电对太阳能热水器的危害，人们应提高对雷电危害的认识和自我保护能力。在科学技术日益发展的今天，虽然我们还不能控制雷电，但已积累很多防雷的知识和经验，形成一系列行之有效的方法和技术，归纳起来有以下六个方面。一、接闪为了保护预定的设施和设备，接闪就是让在一定的范围内出现的闪电放电，不能任意选择放电通道，只能按照人们事先设计的防雷系统的规定通道将能量泄放到大地中去。据了解，不少太阳能热水器不锈钢水箱的壁厚约0.3mm，不可直接作为接闪器，就需为太阳能热水器安装一套完善合理的防直击雷装置(包括避雷针、引下线、接地装置)，使太阳能热水器在避雷针的保护范围内，其高度按滚球法进行计算，并与太阳能热水器保持大于2m的安文章编号:1008一0155(2008)02一0064一01全距离，避雷针引下线可用8mm以上镀锌圆钢与屋顶避雷带以最短途径可靠焊接，搭接长度双面焊不小于圆钢直径的6倍，单面焊不小于圆钢直径的12倍。太阳能热水器的金属高位水箱外壳、支架宜与建筑物屋顶避雷带多点可靠连接，可用lomm以上多股铜线(螺栓连接的要增加弹簧垫圈，以保证可靠电气连通)。(建筑物防雷设计规范)中规定:1、金属物体可不装接闪器，但应和屋面防雷装置相连;2、在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应安装接闪器，并和屋面防雷装置相连。二、等电位连接等电位措施是太阳能热水器防雷的一个重要环节，完善的等电位连接在闪电电流通过时，各家的电位同时升高，保证相互之间处于等电位，因此就不会产生旁侧闪络放电。等电位主要分为室外金属构件等电位和室内金属构件的等电位。室外等电位将太阳能热水器的金属高位水箱外壳、支架除宜与建筑物屋顶避雷带多点可靠连接外，还须将室外电源线路、信号线路的屏蔽层及室外浪涌保护器(SPD)等与建筑物接地良好的内柱柱主筋可靠连接，避免直接连接到避雷带上。室内等电位具体做法就是，将卫生间内一切金属物体含浴盆(金属物)，给水管、采暖管、金属扶手等均连接到LEB(局部等电位连接)端子板上，使之达到等电位。这样一旦有电流流过，因卫生间内相关金属物体处于等电位状态，即消除了危险的电位差，人在雷击发生时是安全的。太阳能热水器室内电源线路、水位水温传感线路金属屏蔽层、浪涌保护器(SPD)必须就近连接到保护接地装置上。1下转第63页)收稿日期作者简介2007一11一27作者现在乌海市气象局就职。󰀀64󰀀

技术与经济《内蒙古煤炭经济》2008年第2期6、占地面积小以上例来说明，因选用箱式变电站无土建工程，变电站占地面积减少约70廿，符合国家节约土地的政策。二、若千问题及相关措施1、防火问题(35--110kV变电站设计规范》中规定，耐火等级为二级的建筑物与变压器(油浸)之间最小防火净距为lom。其面对变压器、可燃介质电容器等电器设备的外墙(符合防火墙要求)，在设备总高加3m及两侧各3m的范围内不设门窗不开孔洞时，则该防火墙与设备之间的防火净距可不受限制;如在上述范围内虽不开一般门窗，但设有防火门时，则该防火墙与设备之间的防火净距应等于或大于5m.配电装置的最低耐火等级为二级，箱式配电站‘箱体内部一次系统采用单元真空开关柜结构，每个单元均采用特制铝型材装饰的大门结构，每个间隔后部均设有双层防护板，即可打开的外门，我们在设计工作中，主变与箱体之间最小防火净距建议采用lom，以确保变电所安全运行。2、检修问题为求美观，变电所内lOkV箱式配电站箱体周围一般均设计为水泥路面，lOkV线路终端杆一般在变电所围墙外IOm处。如果将电缆直埋，引至线路终端杆，将给检修带来很大不便。因此lOkV电缆出线应穿钢管或沿电缆沟敷设，以方便用户维护检修。如lOkV线路终端杆距离变电所较远，则箱体至变电所围墙段的lOkV电缆出线必须穿钢管沿电缆沟敷设。在电缆出线末端的线路终端杆上装设新型过电压电缆保护器，以防止过电压。三、结束语近年来，箱式变电站是电网建设(改造)和今后变电站建设的主要方向，但还存在着一些不足，如箱体内出线间隔的扩展裕度小，检修空间较小等，然而它以经济实用的优点被更广泛地推广使用，其不足之处将在不断的发展中改进完善。参考文献:[1]王于午，陈吕。10kV及以下供配电设计及安装图集[M].北京:煤炭x业出版私,2002.1977[2〕建筑电气设计手册编写组4建筑电气设计‘手册〔M].北京:中国建筑工亚出版社,1991.[3]程志41)主编，电气sit师手姗[M]，安徽文化音像出版牡,2004年.《资任编辑:郝存义)L上接第64页)在一些发达国家.住宅楼内如不作总等电位连接和浴室内的LEB，将不予验收。当地供电公司也会以电气不安全为由拒绝供电。三、接地接地就是让已经纳入防雷系统的闪电电流顺利流入大地，而不能让雷电能量集中在防雷系统的某处，对被保护产生破坏作用。太阳能热水器防雷在很大程度上是依靠建筑物的防雷系统，因此建筑物接地系统的好坏直接影响到太阳能热水器防雷的效果。无论是防直击雷还是防感应雷、屏蔽、等电位等措施，如果建筑物无接地系统或接地系统不好，雷击电磁脉冲就有可能通过太阳能热水器的用电线路传入整个建筑物的用电线路，损坏用户的其他用电设备。这样不仅没有保护太阳能热水器的安全，还损坏了用户的其他用电设备，结果适得其反。所以在太阳能热水器防雷时首先检查建筑物防雷接地系统，电阻值应小于4欧姆。四、分流太阳能热水器一切从室外来的导线(包括电源线、信号线等)与接地之间并联一种适当的浪涌保护器(SPD)，当感应雷在线路上产生过电压波沿这些导线进入室内或设备时，浪涌保护器(SPD)的电阻突然降到低值，近于短路状态，闪电电流就由此分流入地了。由于太阳能热水器的电源线、信号线从屋顶一直伸到用户卫生间，即LPZOB区到LPZO1区应加装多级浪涌保护器(SPD)o五、屏蔽随着太阳能热水器的智能化，增加辅助电热、自动上水、水温水位测控等，使电源及信号线路增加，在雷电的电磁感应及电磁脉冲辐射的影响下，太阳能热水器电子器件容易损坏。在敷设过程中应穿钢管，尽量避免与防雷应引下线平行敷设，钢管两端须可靠接地。六、躲避如建筑物没有避雷装置或无法加设避雷针等接闪装置时，考虑到将无法安全阻断进入室内的雷电通道，躲避是现代防雷措施的重要一条，即尽量降低太阳能热水器的安装高度，在雷雨来临时关掉设备电源，特别是在打雷闪电时不要使用太阳能热水器。综上所述，除了有综合的防雷措施，还需与建筑物的防雷密切融合，才能有效减少和避免雷电事故的发生，避免人身伤亡及财产损失。参考文献:[1]防雷技术标准规范汇编(IEc)[S].[2]建筑物防雷规范[S1.50057一94.[319)胜东.雷电与现代防雷电技术基4[M].(资任给辑:郝存义)󰀀63󰀀

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太阳能热水器的安全隐患及防范措施

太阳能热水器的安全隐患及防范措施

啄境　毒拿技术　

能将热水器刮翻。　

２．２未按照要求设计、施工　

《建筑物防雷设计规范》中的第３．２条规定凸　

出屋面高于避雷带的物体，如系金属物则应与屋　

面防雷装置连接；如系非金属物，应在接闪器（避　

雷针）保护范围内，否则应加装接闪器的保护。但　

是，一般太阳能热水器生产厂家为了减少成本，安　

装太阳能热水器时没有同时加装接闪器。太阳能　

热水器多在工业生产开始后安装，很多太阳能热　

水器安装时并未采取科学有效的防雷安全措施，　

水管和电线多是明设于墙体外，确切的说是悬浮　

于墙体外面，也未经气象主管机构认定就投入使　

用，更令人担忧的是某些太阳能热水器说明书上　

所谓防雷措施是完全错误的，如照此安装将会造　

成更大的防雷安全隐患。　

２．３防雷装置未进行正常维护　

按照《建筑物防雷设计规范》中相应规定，工业　

用厂房和多层办公楼都应有防雷装置，而且防雷装　

置每年都要进行检测。油田工业用厂房大部分于　

上世纪兴建投产，虽然建设时都有防雷装置，但由　

于常年风吹日晒、年久失修等原因造成其防雷要　

求不符合规范，不仅起不到防雷作用，还会引雷。　

２．４对雷电的认识存在误区　

很多人认为，在建筑物上安装了避雷针后就　

万事大吉了。也有不少人认为只要将热水器与避　

雷带（网）连接即可，因为室内都按要求作了等电　

位连接，不会发生雷击事故，这种认识是不正确　

的。因为热水器高出避雷带（网），接闪的几率肯定　

比避雷带（网）高，因而增加了危险度。同时，现在　热水器进出水管一般采用铝塑管，热水器零配件　

多采用塑料制品，它们都不导电，热水喷头不方便　

作等电位连接。根据分流系数，热水器接闪时泄放　

的雷电流大，电位必然比室内高，它们相距的层数　

越多电位差越大，此电位通过喷头热水传导到人　

体，很容易发生危险。　

３防范措施　

３．１增强防范措施，提高安装水平　

首先购买、安装太阳能热水器要选择正规的　

商家，特别注意热水器的安装问题。其次尽量降低　

热水器安全高度，适当减小风阻。三是在安装太阳　

浅谈太阳能热水器的雷电防护

浅谈太阳能热水器的雷电防护

安徽农学通报，Ａｎｈｕｊ　ａｇｒｉ．Ｓｃｉ．Ｂｕｌ１．２０１０，１６（１２）　２１７　

浅谈太阳能热水器的雷电防护　

雪　原　邢金城。　李笑飞。　

（１洛阳市气象局，河南洛阳４７１０００；２金堆城钼业汝阳有限责任公司；３河南省汝阳县气象局）　

摘　要：针对太阳能热水器防雷安全隐患较大的现状，从防直击雷、防感应雷、接地系统等方面探讨对其进行有效　防护的方式，阐述了其防雷保护的设计原理及安装方法，并应用于防雷工程的施工过程中。　关键词：太阳能热水器；直击雷；感应雷；等电位连接；浪涌保护　中图分类号ＴＵ８９５　文献标识码Ｂ　文章编号１００７—７７　３１（２　０１　０）１　２－２１　７—００２　

为了采热的需要，人们习惯将太阳能热水器安装到建　

筑物的最高处，而这样安装往往会超过建筑物上原有的防　雷装置高度，使其完全暴露在雷电直击的范围内，且内置　

有防冻的电加热电源线和感应水位、水温等传感信号线与　室内相通，热水器的主要金属部件多设在建筑物顶就变成　

了一个接闪器。建筑物一旦遭受雷击，热水器经常是首击　

目标，部分雷电流必将通过热水器的管道、电源线和信号　线直接进入用户室内，从而带来了更大的防雷安全隐患，　如不采取科学有效的综合防雷措施，轻则将导致热水器和　

家用电器烧毁，重则将出现爆炸、火灾或人员伤亡等，太阳　能热水器也随之成为目前建筑防雷新隐患，其防雷保护也　

成为目前不容忽视的新问题。　

１太阳能遭雷击的方式　

１．１直击雷　直击雷指雷电直接击在建筑物等地面物体上，因电效　

应、热效应和机械效应造成建筑物损坏或人员伤亡。太阳　能热水器绝大多数都安装在建筑物的较高位置，其接闪器　

一般也都低于太阳能热水器，太阳能热水器暴露在接闪器　保护范围之外，也就是所处的位置在ＬＰＺＯＡ，一旦云地放　电，太阳能热水器首遭雷击，成了接闪器，雷电可以直接击　在太阳能热水器上，直接击坏太阳能热水器。　

１．２感应雷　

感应雷，指雷电在雷云之间或雷云对地放电时，在附近　的户外传输信号线路、电力线、设备间连接线所感应的雷　

民用建筑太阳能热水系统应用技术规范

民用建筑太阳能热水系统应用技术规范

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1 《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》4．3．2 太阳能热水系统应安全可靠，内置加热系统必须带有保证使用安全的装置，并根据不同地区应采取防冻、防结露、防过热、防雷、抗雹、抗风、抗震等技术措施。

（一）：太阳能热水系统防冻措施：

太阳能热水器常用防冻方法：冬季在晴天时，可以正常使用太阳能热水器，当气温低于—6℃时，每天最好少量、多次使用太阳能热水器里的水。尤其在睡觉前和起床后，放少量水以使管道内的水流动，依靠水温来增加管道温度。气温越低越要多放水，以防上、下水管路冻堵。

太阳能热水器滴水防冻方法：如第二天气温在—6℃以下，晚上用完热水后，将太阳能热水器水箱上满水。此后在喷头或水龙头下接一水盆，把热水阀松开一点，使其慢慢滴水，以保持管道内水的流动，一般一晚上一盆水的流量可避免管路冻堵。

太阳能热水器的放空防冻方法：如果遇到阴天或下雪时尽量将太阳能热水器内的水用完，将太阳能热水器放空，并保持混水阀常开，这样就不会使管道冻堵了。

太阳能热水器伴热带防冻方法：可加装伴热带彻底解决管路冻堵问题。如果管路冻堵，气温回升后一般即可自动疏通，但多次冻堵容易使管道冻裂。

（二）：太阳能热水系统防结露措施：

（三）：太阳能热水系统防过热措施：

1，具有防过热功能的太阳能承压水箱

2，设置储热水箱和热平衡水箱

3，用遮荫网盖住一部分真空管

（四）：太阳能热水系统防雷措施：

1、如果楼房没有避雷设施，最好不要安装使用太阳能热水器。如果一定要安装，应在距楼顶太阳能热水器水平方向1米左右处安装2根高度为2米左右的等高避雷针或1根高度为3米左右的独立避雷针，而且避雷针针体应直接入地。在有避雷设施的楼房安装使用太阳能热水器也应注意防雷。

要减少雷击隐患，应适当降低太阳能热水器的安装位置，或加高避雷针的高度。一般情况下，太阳能热水器至少应低于避雷针60厘米，并与其保持1米左右的安全距离，热水器的金属架应做接地处理。如果热水器已处于避雷设施的保护范围内，则不宜将热水器的金属外壳与屋顶上其他金属体相连接。另外，入室的金属管道应按要求在相应的部位做接地和等电位连接。为确保安全，在雷电发生时，即使是已有避雷防雷装置的太阳能热水器，也最好不要使用，且应将其电源插头拔掉，尽量少接触水管、水龙头，以防万一。

太阳能热水器的安全隐患及防范措施 2

太阳能热水器的安全隐患及防范措施 2

摘要：针对屋顶太阳能热水器的安全隐患、产生原因进行了分析，提出相应的防护措施，避免设备、人员受到危害。关键词：太阳能热水器；防雷；抗风；等电位

随着国民经济的不断发展，太阳能作为一种清洁可再生能源正逐步走进工业生产多个环节中。但是由于太阳能热水器安装不当、防雷不规范往往造成诸多安全隐患，威胁生产设备和人们的生命安全。

1111太阳能热水器存在的安全隐患为了集热需要，人们习惯将太阳能热水器安装到室外屋顶阳光充足的地方。安装太阳能热水器时，受热水器支架的刚度、强度以及人员安装水平的影响，安装不规范；或者安装规范但年久失修，一旦出现大风、暴雨等天气，存在被掀翻砸伤人的安全隐患。据胜利油田防雷中心对油区工业园区楼群的实地调查，太阳能热水器主要安装在厂房或办公楼之上，依据防雷规范，多数厂房或办公楼属三类防雷建筑，按此类别安装的防雷设施对建筑物防护的总有效率为80%左右。另外，防雷设施的设计施工是按正常情况进行的，并未考虑到建成后屋顶上安装太阳能热水器，且太阳能热水器内置有电加热带和传感信号线直通室内，有些热水器与建筑物的避雷带连接,有些则不连接。从调查的情况看，热水器的高度基本都超出了建筑物上原有防雷装置高度，使得太阳能热水器完全暴露在雷电直击的范围内。同时，太阳能热水器主要金属部件多设在楼顶，雷雨天时，大量高电压的雷电流很容易沿金属水管及热水进入室内。人在使用热水时，尤其全身湿透时，人体阻抗大大下降，这时候，哪怕沿金属管导入浴室的电压只有10～202V，也足以致命。为此，国际电工委员会（IEC）已经将盥洗室列为了电击危险大的特殊场所。因此，如不采取科学有效的防雷安全措施，轻则将导致热水器和其他电器设备烧毁，重则将引发爆炸、火灾或人员伤亡等事故。

2111存在安全隐患的原因2.1.11安装水平有限，固定措施不当目前国家对太阳能热水器支架的固定并没有详细标准。对热水器的支架，国标只规定了支架的刚度和强度，对其耐腐蚀性却没有规定，而太阳能热水器常年在室外工作，一些小厂生产的热水器在使用两三年后，支架则可能出现严重腐蚀甚至坍塌。太阳能热水器的国家标准目前仅是一个推荐性标准，不具有强制性，有的企业未注意产品的抗风能力，未采用安装固定脚等措施，很小的风也收稿日期：2010－03－04作者简介:代琴，工程师，毕业于中国计量学院，供职于中国石化胜利石油管理局供水公司设备