電梯防雷中的一些誤區(qū)

梁敏健 林少杰

誤區(qū)一、只有高層電梯才需要防雷

很多人認(rèn)為，只有高層建筑的電梯才需要防雷，低層建筑特別是周圍有高層建筑包圍的低層建筑可以不做防雷。這種觀點(diǎn)是錯誤的，低層建筑受到直接雷擊的概率是小，但雷電所引起的感應(yīng)浪涌覆蓋范圍很大，也很容易導(dǎo)致電梯損壞。

雷電分為三種，直擊雷、感應(yīng)雷和球雷。所謂的直擊雷是帶電積云接近地面至一定程度時，與地面目標(biāo)之間的強(qiáng)烈放電。感應(yīng)雷也稱作雷電感應(yīng)，分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。當(dāng)空間有帶電的雷云出現(xiàn)時，雷云下的地面及建筑物等，都由于靜電感應(yīng)的作用而帶上相反的電荷。由于從雷云的出現(xiàn)到發(fā)生雷擊（主放電）所需要的時間相對于主放電過程的時間要長得多，因此大地及建筑物等可以有充分的時間積累大量電荷。雷擊發(fā)生后，雷云上所帶的電荷，通過閃擊與地面的異種電荷迅速中和，而建筑物和大地甚至架空導(dǎo)線上的感應(yīng)電荷，由于局部與大地間的電阻比較大，而不能在同樣短的時間內(nèi)相應(yīng)消失，這樣就會形成局部地區(qū)感應(yīng)高電壓，在高壓架空線路可達(dá)300~400KV，一般低壓架空線路可達(dá)100KV。電訊線路可達(dá)40~60KV，這就是靜電感應(yīng)雷（如圖1所示）。電磁感應(yīng)雷是由于雷電放電時，巨大的沖擊雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)磁場在鄰近的導(dǎo)體上產(chǎn)生的很高的感應(yīng)電動勢。球雷是雷電放電時形成的發(fā)紅光，橙光、白光或其他顏色光的火球。從電學(xué)角度考慮，球雷應(yīng)當(dāng)是一團(tuán)處在特殊狀態(tài)下的帶電氣體。

球形雷很罕見，筆者在這里不討論。直擊雷和感應(yīng)雷很常見，破壞力大，是這篇文章研究的重點(diǎn)。高層建筑預(yù)防直擊雷的措施是采用避雷針，低層建筑特別是被高層建筑包圍的低層建筑受直擊雷的概率很小，因此，很多人認(rèn)為低層建筑的電梯不需要防雷。這種觀點(diǎn)是錯誤的，低層建筑受直擊雷概率小，但是受感應(yīng)雷破壞的概率卻不因低層而減小，因此，電梯，無論高層還是低層，都需要采取適當(dāng)?shù)姆览状胧?/p>

誤解二、建筑物通過國家防雷驗(yàn)收后電梯就可以防雷了

根據(jù)國家強(qiáng)制規(guī)定，建筑物必須按照《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94的要求進(jìn)行防雷，因此很多人認(rèn)為，只要建筑物通過防雷驗(yàn)收后，電梯就可以防雷了。其實(shí)這種觀點(diǎn)也是不對的。GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》中對建筑物的防雷做了要求，但沒有對電梯的防雷做要求。電梯安裝在通過防雷驗(yàn)收的建筑物內(nèi)，自然受建筑物避雷針或避雷網(wǎng)保護(hù)，被直擊雷擊中 可能性很小，但是依然很容易受到感應(yīng)雷的影響。電梯系統(tǒng)中有很多很長的電纜線，如外呼板電纜、隨行電纜、轎廂與機(jī)房和監(jiān)控中心之間通信電纜、視頻電纜、從戶外到機(jī)房的動力電纜等等。當(dāng)雷電發(fā)生時，在雷電發(fā)生處周圍2Km范圍內(nèi)（距離應(yīng)隨著雷擊大小和屏蔽措施而變化）會產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁場，強(qiáng)電磁場在這些長電纜上形成高壓浪涌(如圖2所示)，高壓浪涌通過電纜傳導(dǎo)到設(shè)備（微機(jī)板、變頻器、外呼板等）從而損壞電梯系統(tǒng)的設(shè)備。這就是為什么很多高層小區(qū)建筑物防雷通過國家驗(yàn)收后，電梯還很容易遭受雷電損壞的原因了。因此已經(jīng)通過建筑物防雷驗(yàn)收的的高層小區(qū)，電梯防雷要把重點(diǎn)放在防范感應(yīng)雷上。

誤區(qū)三、建筑物加裝避雷針更不利于電梯防雷

曾經(jīng)有不止一個物業(yè)公司向筆者反映，說他們小區(qū)為了防止電梯受雷擊而安裝了避雷針（接閃器），但之后電梯受雷擊損壞更頻繁了，于是他們便認(rèn)為加裝避雷針反而更不利于電梯防雷。

通過接閃器、避雷網(wǎng)和合理設(shè)置的引下線能形成一個類似法拉第籠，對室內(nèi)電子信息系統(tǒng)起到良好的屏蔽作用。避雷接閃器的有效與否直接關(guān)系到雷擊事故的發(fā)生，當(dāng)接閃器高度不足、保護(hù)范圍不符合要求、材料生銹、焊接長度不足、設(shè)置不規(guī)范時，就可能成為引雷裝置，極易引起雷擊事故，進(jìn)而破壞室內(nèi)電子通信設(shè)備，造成感應(yīng)雷擊。有效合理地設(shè)置接閃器還能避免側(cè)擊雷、繞擊、反擊等事故發(fā)生，對防雷電感應(yīng)來講是第一層次必要的防護(hù)。

防直擊雷是預(yù)防雷擊感應(yīng)的一個基礎(chǔ)組成部分，直擊雷接閃器作用就是“引雷上身”，當(dāng)雷擊擊中接閃器時，會有強(qiáng)大的電流在接閃器和引下線中流過，周圍空間形成強(qiáng)大的電磁場,此時傳統(tǒng)的防直擊雷措施對雷擊感應(yīng)絲毫不起作用。相反，由于接閃器的接閃作用，使得周圍空間形成強(qiáng)大的感應(yīng)電磁場，更容易引起雷擊感應(yīng)。如果接閃器做得“過”了，就會對防雷擊感應(yīng)帶來更大的不利作用，例如避雷針過高，超過保護(hù)范圍設(shè)置要求，縮短了其上行先導(dǎo)與雷雨云云層下行先導(dǎo)的距離，增大了雷擊可能性，使得避雷針兩端電勢差也變大，周圍空間電磁場強(qiáng)度也會增強(qiáng)，進(jìn)而可能造成的雷擊感應(yīng)沖擊強(qiáng)度也就越大。因此，接閃器、避雷網(wǎng)絡(luò)、下引線的設(shè)計安裝很關(guān)鍵，設(shè)計安裝不當(dāng)，反而招致更強(qiáng)烈的感應(yīng)雷。

生活中，人們常認(rèn)為安裝了避雷針就能防避所有雷擊，其實(shí)這是片面的。幾百年前發(fā)明的避雷針只能預(yù)防直擊雷，對感應(yīng)雷擊基本無作用。由于缺少這方面的知識，對電梯防雷存在一些誤解，致使某些單位對電梯系統(tǒng)尚未采取任何預(yù)防感應(yīng)雷擊的措施，而這些電梯系統(tǒng)遭受雷擊的事故便頻頻發(fā)生。