2015年4月至5月期间,重庆云阳县桑坪镇团坝村频繁发生雷击事件,部分村民家中因雷击造成了不同程度的损失,村民生产生活安全受到严重影响。团坝村雷击事件频繁发生的原因是什么呢?
2015年5月28日一早,受云阳县气象局的委托,重庆市雷电灾害鉴定与防御工程技术研究中心(以下简称“工程中心”)的技术人员带着专业仪器设备,来到团坝村开展雷电灾害调查鉴定工作。经过全面的现场查看和专业的技术鉴定,工作人员发现团坝村四周地势开阔,且靠近水库边缘,水气充分,易于形成雷电,加之居民区通信铁塔的存在,增加了落雷概率。此外,村民房屋楼顶多为彩钢屋面或存在其他突出金属体,低压线路和通讯线路入户处无任何防雷装置,房屋无有效防雷措施。这样一来,雷电波极易通过村民家的各种金属管道、线路侵入屋内,造成雷击财产损失。
用专业的技术手段,通过数据分析雷电灾害问题,这是工程中心的职责所在,也是雷电灾害防御与鉴定的一个发展方向。
应运而生
“花了两年的时间,重庆率先建立了全国唯一一个省级防雷方面的工程中心。它是一个具有鲜明特点的、专业的雷电灾害调查鉴定综合实验室。我们可以通过试验研究和数据分析来还原雷电灾害事故真相。”重庆市气象局副局长兼工程中心主任李良福如是说。
重庆因特殊的气候背景与地形地貌而成为全国多雷暴地区之一。山水相依的重庆,桥梁是跨越江河、解决重庆人日常交通问题的基础设施。重庆现有大小桥梁4500多座,数量和密度远远超过中国其他城市,这些桥梁大多处于空旷地区,而斜拉桥、悬索桥等桥梁主体结构较高,让桥梁成了更易遭受雷电袭击的目标。
2009年12月29日,主城两座跨江大桥开工,东水门大桥横跨长江连接渝中区和南岸区,千厮门大桥横跨嘉陵江连接渝中区和江北区,两座桥的外形非常相似,像一对双胞胎怀拥两江。为了城市景观效果,两桥均是设计为单索面的斜拉桥,而斜拉桥的桥梁主体结构较高,更易成为雷电袭击对象,一旦雷击桥梁,不仅会造成桥梁附属的照明、安防等电子系统损坏,还会对桥面上行人的安全构成威胁,甚至可能引起桥梁的结构损伤。
为此,重庆市雷电灾害鉴定与防御工程技术研究中心开展了桥梁拉索钢筋模拟雷击试验研究,该试验研究为2016年6月1号颁布实施的《桥梁防雷技术规范》国家标准提供了数据支撑。它是国内首部桥梁防雷国家标准,系统性地制定了桥梁的直击雷防护、雷击电磁脉冲防护、接地和桥梁施工现场的雷电防护以及桥梁防雷装置养护的相关规范,该标准填补了国内当前同类标准的空白。在“两江大桥”的建设过程中,由李良福带队,工程中心按照桥梁防雷国家标准对千厮门嘉临江大桥和东水门长江大桥开展防雷技术服务,针对该桥所在区域的地理地质条件及气候背景,经现场勘测,在桥梁前期防雷设计的基础上,提出了合理化的防雷措施建议,为这两座美丽的大桥穿上了“金丝软甲”,让它们不惧“雷公”和“电母”的袭击,消除了防雷安全隐患。
数据先行
“没有成立工程中心之前,我们在开展雷电灾害调查工作时,多采用实地走访问询调查的手段,通过雷电灾害经历者的描述寻找蛛丝马迹,难以客观还原雷击事件的真相,现在有了工程中心的技术支撑,让数据说话,可客观真实的反映雷击事件经过,为雷电灾害调查鉴定提供了科学的依据。”工程中心技术人员糜翔介绍说到。
工程中心现有试验及办公场地610平米,有高速摄像机、冲击电流试验系统、拉力试验机、电涌保护器测试系统、金相分析及制样系统、降阻材料理化性能测试系统、大型地网测试系统、雷电流峰值记录系统等各类仪器设备30余台。工程中心利用这些仪器设备开展大量的实验研究,所取得的成果积极应用于防雷技术服务,取得了良好的社会效益。
重庆京东方光电科技有限公司,是中国显示产业龙头京东方携手重庆合作兴建的第8.5代新型半导体显示器件及系统项目。为保障该项目建成后的生产安全,工程中心为其提供了大型地网接地电阻测试技术服务。2014年6月12日,工程中心对京东方在建厂房大型地网进行了第一次测试,2015年4月1日,京东方厂房建成后,又对其进行了第二次复测,并对该公司进行了相关的雷电防护安全技术指导,确保了厂区生产生活的防雷安全。
随着光纤复合架空地线(OPGW光缆)在电力系统输电线路上广泛应用,其特殊的安装位置及用途,使OPGW光缆极易遭受雷击,利用这一特点,选取特定参数可间接监测输电线路雷击位置,为线路检修提供方便。工程中心受重庆大学通信工程学院的委托,于2014年11月27日至28日及2015年3月3日,先后两次为其提供了光纤复合架空地线模拟雷击试验技术服务,为其雷击输电线路故障定位的科研课题提供了充足的试验数据。
据悉,自2012年10月16日开始建设,到2014年12月24日建成投入使用至今,工程中心一直致力于雷电灾害鉴定和防御工程技术的研究,并在雷电致灾机理及灾害特征研究、雷电灾害鉴定试验新理论与新技术、降阻材料野外试验检验等方向取得了显著的成效。目前,工程中心已经开发完成了多层土壤电阻率监测系统、降阻剂电阻率和工频电流耐受试验自动测试装置两个新产品。研究开发的桥梁缆索防雷技术、桥墩接地电阻测试计算技术、水中接地电阻测试技术等新技术,在多个兄弟省市防雷技术服务工作中得到广泛应用。