新农村地区雷电灾害风险及应对措施研究

梁锴 张琪 邱杼炜

摘要 随着国民经济的发展与社会进步，我国农村居民生活质量提高，电器设备与个人移动通信装置获得普及和应用，雷电事故发生率同步上升，在城乡接合部的新农村地区未能及时建立雷电防护区，居民缺乏雷电安全知识，不了解正确的雷电防护措施，容易做出错误行为受到雷击灾害的伤害，间接导致农村地区经济生产活动无法正常开展，给参与农业建设的农户带来额外经济损失。为解决该类问题，必须加大防雷机制建设与雷电灾害知识科普宣传的力度，建立覆盖多方面的雷电防护安全网，有效抵御雷电灾害。基于此，主要分析了我国新农村地区雷电灾害风险的基本类型与负面影响，指出了现阶段农村防雷工作中的不足之处，提出了应对雷电灾害风险、促进新农村建设的措施。

关键词 新农村建设；雷电灾害；科普宣传；防治措施

中图分类号：P429 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）02–0182-03

在推进社会主义新农村建设的过程中，部分地区受到所处地质环境、气候条件影响，雷电灾害事故发生概率较高，影响较大，雷击造成一定人员伤亡与大量机械设备损坏，个别新农村建设基地位于雷暴灾害多发区，社会生产活动与经济开发容易因雷击事故而陷入停滞状态。为应对潜在安全风险，提高新农村地区经济竞争力，必须有效治理区域性自然灾害，根据农村地区地质环境与房屋结构特性，精确评估雷击灾害风险与往期事故发生原因，结合先进科技建立防雷网与社会安全治理机制，同步出台完善的技术标准，引导村民重修具备防雷避雷功能的建筑物，形成良好的经济发展态势。

1 我国新农村地区雷电灾害风险的类型与负面影响

我国南部、东部部分省份农村地区在春季、夏季发生雷暴天气的概率较高，位于雷电灾害多发区，个别地区雷暴日数量达到30 d/年以上，雷击对新农村地区造成的经济损失达2亿元/年左右，暴雨天气下因冷暖锋对流在低空产生雷雨云，闪电可在受到电磁感应的情况下直接击中农村建筑物或各类机械设备，导致人员伤亡与生产材料损失。现阶段，各地区同步开展新农村建设活动，大量资金、技术资源流入农村地区，为营造良好的经济发展环境，必须做好雷电灾害预防、治理与预测工作。新农村建设中新修建了大量输电设备与电缆等装置，信息传输系统中发挥传动、数据发送作用的天线等设备较为脆弱，其对高电压的承载力较差，表层绝缘体隔离层厚度不足，容易在长期使用过程中磨损并使内部金属线路暴露在空气中，出现漏电或电路自燃现象，在雷暴天气下可诱发含有较高电压的闪电。部分农村地区建筑物所处空间较大，周边可发挥防雷功能的障碍物较少，建筑容易直接被闪电击中，闪电所产生的强电压与过电流会进入电路系统，通过卫星天线、输电电缆、室内外金属管道与光纤等不同途径传入各个区域，导致重要生产设备无法正常运作。很多地区信息化设备受损案例占雷击事故比例的80%。据研究，我国电网每年受到雷击69万余次，输电系统因雷击跳闸数占总跳闸数的30%。雷电造成了电网停电、设备烧毁等故障，严重影响电网正常运作[1]。

新农村建设中常见的雷电灾害主要包括直接雷、侧击雷、感应雷等不同类型，其中侧击雷可被概括为从建筑物或机械设备侧面击中、传播速度较快的雷电，为推进新农村建设，我国部分农村地区大力兴建高层公寓，在地势空旷、地势较高的丘陵地带建造高层公寓楼，楼顶安装的各类避雷防雷装置的保护范围有限，难以覆盖楼层侧后方区域，这一区域容易因侧面伸出的天线或电缆产生电磁场而受到雷击。为抵御此类灾害，可在建筑物侧面建造接闪网格与绝缘层，全面保护暴露在雷雨天气中的建筑物。部分地区安装防雷装置的成本较高，农村居民住所较为分散，不利于统一避雷针、防雷网等工具的形制、技术标准，在此类情况下可组织居民集体动迁，并在村民住宅中安装电磁感应屏蔽系统。

2 新农村建设中防雷工作暴露的缺陷

2.1 建筑设计存在缺陷，基础设施建设进程滞后

我国新农村建设推进地区的自然环境较为恶劣，地势开阔，地形较为平坦，多数农业生产基地与村民居住地较为孤立，多位于丘陵向阳坡、山地高坡等区域，土壤电阻在雨季的变化率较高，容易产生过量电流并干扰大气环境中电荷的摩擦力度，引发大量雷击事故。部分农村地区建筑未能及时安装长度约为3 m的大型避雷针与专业化电涌保护器，较为陈旧的设备无法对农村地区建筑起到防雷保护作用，后期设备验收力度不够，难以及时对故障设备进行维护。用于传播电信号与数字信号的电缆、电话线架设方式不合理，多为凌空扯线敷设，由木质支架支撑线路，未能做好线路绝缘、屏蔽处理工作[2]。受到雷击影响的房屋多数是供居民居住的一般社会建筑，并未经过标准化检验与后期维护，部分居民习惯在房顶安装卫星天线与信号增强器，在房屋门窗安装各类金属装饰品，此类人造设施并未进行配套的接地处理，并不在避雷针的保护范围内，潜在雷击风险逐步增加。技术人员将电源线、闭路电视信号线等线路捆绑在一起统一接入居民房屋，线路固定在同一路径接入，一旦遭遇雷击，则会导致室内各类电器全部被烧毁，给居民带来严重的经济损失。

2.2 居民防雷意识薄弱

我国农村居民群体不熟悉防雷设施使用方式，容易在工作、生活中做出错误行为，导致受到雷击的风险增加。部分从事农作物种植与生产的居民日常在农田、山坡等区域劳动，未能采取必要的安全防护措施，地势开阔、没有遮挡的区域容易發生雷击事故，人员自我保护能力较弱，容易在雷雨天气下持有金属物并快速奔跑，无法按照安全防护准则进行自救。农村地区个别公共场所未安装防雷避雷装置，如广播室、超市、生产基地等人口密集地区，在产生雷击事故后容易损害居民生命安全与财产安全。参与新农村房屋住宅建设的居民习惯将电视信号线架设在屋顶上方5～6 m高度处，并使用木质杆架作为支撑物，在夏季雷暴天气下，信号线中的金属构件容易与空气中的净电荷产生反应，产生雷电并接入室内电网，导致电视起火等问题的出现，农村居民为满足生活需求，随意连接并搭建闭环输电线路，为室内、室外各类用电生活机械供电，此类行为间接导致雷电灾害风险增加，无法适应新农村建设发展。

3 做好新农村地区防雷避雷工作的基本原则

产生于自然界的雷电具有电流大、电压高等特点，产生电性质、热性质和机械性质等不同层面的破坏，雷电防护可被概括为保护建筑物、电力系统及其他装置和设施免遭雷电损害的灾害防治措施，对新农村建设具有突出的重要性。雷电多发的春季、夏季同时是农村地区用电高峰期，在做好外部防雷与内部防雷工作的同时，必须精确评估防雷措施实际效果，记录雷电灾害给农村居民带来的损失，进行提前预防，间接提高快速修复能力，减少经济损失。为提高农村地区防雷能力，降低潜在雷电灾害风险，必须建立完善的防雷治理机制，让地方政府负责农村基础设施或房屋建筑防雷级别与安全性设计、审核工作，拆除并未采取任何基础防雷设计的房屋，在农村新建房屋设施前，必须经过专家审核，通过气象技术审核的设计计划才可执行，以此规范新农村经济建设中的房屋建造活动，督促各级人员落实防雷避雷方针的安装[3]。防雷设备通过引下线引导雷电流进入地下，对安全保护区域内的建筑物和供电线路遭受直击雷电或雷电产生的电磁脉冲对其的破坏起到积极的保护作用。安全管理机构必须针对新农村生产基地或居民区常见的基础设施、建筑物进行整治，如棋牌室、歌舞厅等公共娱乐场所与大型居民楼、电力系统、广播电视信号设施等基础服务设施，对其进行防雷效果评估与安全审核。安全管理人员可主动搜集农村地区往期雷击事故信息，分析评估现阶段防雷治理工作执行状况，检测建筑物中防雷装置运作状况与后期维护效率。有关部门应当汇集技术资源，建立雷电灾害预测评估机制，将雷暴天气预测信息及时发送给广大农民，技术人员可借助多普勒脉冲雷达、卫星遥感系统、大气检测仪等设备，提前3～4 h预测雷雨云的行进路线，并评估雷电落点与周边地区的危险性，及时发布指令疏散雷暴地区居民，增强现代化科技应用效果，降低雷击灾害事故发生概率。

4 消除雷电灾害风险、推进新农村建设的措施

4.1 做好社会宣传工作，增强居民安全意识

为了让农村地区居民配合地方政府开展的防雷减灾活动，必须同步开展社会化宣传教育工作，将雷电知识与往期雷击事故发生信息整理为内容齐全的宣传册或安全手册，将其发放给农村地区的所有居民，熟悉不同时期雷暴天气下常用的防雷避雷技巧。宣传部门可通过在地方电视台投放宣传片、纪录片广告等形式，提高各类防灾减灾技能与基本常识的普及度，在农村地区张贴主题鲜明的宣传画。地方政府可定期组织小规模防雷演练活动，锻炼农村居民的反应能力，使他们能够采取有效的防雷措施，如抱头卧倒、丢弃金属物、跑向地势低洼地带等，提高其在雷电灾害下的生存概率。针对多发性雷电灾害应当以预防、自我防护为主，农民必须在雷电天气下留在室内，紧闭门窗，切断电源与内外空气交换渠道，在野外必须避开容易吸引雷电、含有金属物的设施，如电线杆、输电塔、大树等，避免在地表水体较为密集的区域游泳或闲逛。在雷暴天气下，在野外的村民应当主动转移到农田下风处3～4 m的地方，合并双脚并下蹲，避免暴露在地势低洼的空旷地带，切断农业生产基地中各类机械设备的供电。

4.2 做好基础设施防雷治理工作

我国农村地区多数建筑物是砖混结构，承载力较差，内部输电线路接入方式单一，并未深埋地下，容易在受到雷击后倒塌。为做好防雷工作，可在房屋外部安装接闪杆，并將屋顶天线、凸起修饰物接入地线，使之在受到雷击后将高电压传送至地下。农村居民应当禁止在过高的建筑物屋顶安装太阳能热水器或各类通电电子设备，在已建成电子设备附近安装避雷网与避雷针，让此类设备之间保持2～3 m的安全距离[4]。在修建农村房屋时，必须做好选址工作，主动避开容易产生雷电现象的危险区域，如地势较高、空间空旷、靠近自然水体的地点，此类区域净电荷数量较多，空气气压较低，产生闪电并集中建筑物的概率较高。有关部门应当搜集往期雷击事故的具体信息，引导农村居民避开地下含有金属矿藏、地表建筑面朝迎风面的地点，建筑物必须与高压电输电塔保持20 m以上的距离。针对安装在室外的卫星天线，可安装一根长度为3～4 m之间、高度超过天线的避雷针，并采取配套的接地处理措施，住户应当在雷雨天关闭所有电器，避免继续看电视，切断天线供电。

针对位于空旷地带的孤立房屋，可采取有效的补救措施，在房屋侧向边角处安装1～2个避雷针，并使用小型金属导线接地，使之及时传输雷电电能，并避免在屋顶安装带有天线的电视信号接收系统。雷电容易在雷雨天气下通过输电导线、网线等途径进入室内电力系统，导致多个家用电器短路起火，农村居民必须增强安全防护意识，及时关闭电脑、电视等，主动安装家用防雷器，保护家用电器设备不受雷击灾害的影响，现代化防雷器有着较高的电阻，可自动切断电流传输，在闪电产生瞬时电流时调节输电线路电压大小，还带有信号接收功能、线路电压检测功能。为提高雷电防护能力，可主动使用绝缘材料覆盖用于传输电力、接收卫星信号的杆塔，并对输电线路分布格局进行调整，避免农村居民错节管道与线路，杜绝可能出现的雷击拉线杆塔事故，管理人员还可在带有金属构件的高压线路中安装小型阀门式避雷器，安装位置应当靠近变压器，通过金属外壳上带有的导线接地，避免雷击损害输电系统而导致区域供电中断。技术人员必须做好对通信线路、地表输电导线的防护工作，尽可能地将位于地表、屋顶的导线改埋在地下深处，大量使用埋地电缆而非地表杆塔输电模式，并在各个区段线路中安装防雷保护网，保证在雷电天气下输电线路与周边环境的电位差处于同一级别，避免因电位差过大而产生电磁感应效应并吸引雷电。农村居民应当在使用家用电器的过程中安装带有防过电压装置的安全电源插口，使之在雷击发生时发挥电压调节作用，减少雷击造成的经济损失。

4.3 建立雷电预警机制

在部分偏远农村地区，防雷安全措施应用难度较大，信息传播速度较慢，农户无法及时获得雷暴天气预警信息，为解决这一问题，必须着手建立雷电监测预警机制，在气象专家对未来阶段雷暴灾害做出预测后，及时通过手机APP、防灾减灾网站、电视广播等渠道，将雷电灾害告警信息传送给农户，使之做好防灾准备，及时切断户外大型机械设备的电源，停止继续劳作并回到家中[5]。SPD设备与避雷针的购买价格较高，为降低防雷击措施应用成本，可选择在上升气流迎风面修建小型防雷网，借助防雷装置拦截雷电，采用集中化防雷模式，降低农户住房受到雷击的概率。

有关部门可借助气象信息员制度，组建区域防雷治理小组，让信息员长期深入农村地区宣传防雷知识，详细介绍雷击危险区的气象信息，向村民传达最新的防雷减灾指示，普及防雷知识。农村地区人口稀少，公共服务设施分布较为密集，一旦发生雷电灾害则会导致经济停滞，因此应当提升针对雷电灾害的防范等级，每隔3～6个月开展1次防雷安全检测与集训活动，在人员密集度较高的农村公共场所安装警报器与防雷击设备，消除封闭空间中的净电荷，对农村供电系统、每户村民家中电器设备使用情况进行检查，设置好大型雷暴灾害产生时的紧急避险场所。有关部门可就辖区内往期雷电灾害发生情况进行统计分析，找出个别经常发生同类型安全事故的地区，强制要求该地区居民采取有效的防护措施，对较高概率出现雷暴天气与闪电的特殊日期进行预测与通报，并使用专业设备如卫星遥感系统、地下探测设备等搜集与侦听雷电信号，做好后续雷电灾害等级评估与研究工作。

5 结束语

我国部分地区地形复杂，雷暴天气较为常见，容易发生雷击事故，为降低雷击事故造成人员伤亡数，必须在实践中落实科学发展观，明确防雷工作重点与要点，推进带有避雷工具的公寓、宿舍楼建设进程，改善多数农村居民的居住环境，规范其生产活动，提高他们对雷电灾害的抵御意识与安全防护能力。技术人员可利用较为先进的电信号设备建设雷电监测网络，及时通报各地区出现的雷雨天气与雷击事故，利用多种渠道宣传基础性防雷避雷知识，并定期开展安全检测活动，强制性地要求各地居民在住宅中安装防雷器材，对野外大型建筑物进行全面改造，推行成本较低、具备实际效果的防雷治理措施，避免出现感应雷、直击雷集中输电导线或室内的安全事故。

参考文献

[1] 林锋，黄双毅，阮燕莲.农村雷电灾害预警与管理探讨[J].现代农业研究，2021， 27（9）：147-148.

[2] 张婧雯，刘畅，李亚娟，等.四川省新农村地区雷电灾害风险及应对措施[J].四川农业科技，2021（5）：66-68.

[3] 金星.农村雷电灾害多发的原因及防护技术研究[J].河南科技，2020（22）：157-158.

[4] 王道朋.农村雷电灾害防御管理体系建设研究[J].科技风，2019（17）：145.

[5] 黄辉辉，梅重扬.关于农村雷电灾害成因分析及其防雷减灾对策探讨[J].科学技术创新，2019（15）：25-26.

责任编辑：黄艳飞

Research on Lightning Hazard Risk and Count-ermeasures in New Rural Areas

Liang Kai et al（Qingyuan Meteorological Bureau of Guangdong Province， Qingyuan， Guangdong 511518）

Abstract With the development of the national economy and social progress， the quality of life of rural residents in China has improved， electrical equipment and personal mobile communication devices have been popularized and applied， and the incidence of lightning accidents has increased simultaneously. In the new rural areas at the junction of urban and rural areas， lightning protection zones have not been established in time. Residents lack lightning safety knowledge， do not understand the correct lightning protection measures， and are prone to make mistakes and be injured by lightning disasters， The indirect result is that the economic production activities in rural areas cannot be carried out normally， which brings additional economic losses to farmers participating in agricultural construction. In order to solve such problems， it is necessary to strengthen the construction of lightning protection mechanism and the popularization of lightning disaster knowledge， and establish a lightning protection safety network covering various aspects to effectively resist lightning disasters. Based on this， this paper mainly analyzes the basic types and negative effects of lightning disaster risk in China's new rural areas， points out the deficiencies in the current rural lightning protection work， and puts forward measures to deal with lightning disaster risk and promote the construction of new rural areas.

Key words New rural construction; Lightning disaster; Popularization of science; Prevention and control measures

作者簡介 梁锴（1978—），男，广东清远人，工程师，主要从事气象灾害防御工作。

收稿日期 2022-12-03