知识问答

怎样做好太阳热水器的防雷

大家知道太阳热水器靠吸收太阳光的热量来进行加热，故其安装位置都设在屋顶层平台上，大部分往往都超过了建筑物上原有防雷装置的高度，使其完全暴露在雷电直击的范围内。大部分安装人员和用户缺乏防雷安全意识，安装过程并没有太多考虑对太阳热水器的雷击防护，使安装好的太阳热水器留下雷击隐患，当太阳热水器被雷击时，不仅室外的热水器会遭损坏，还使强大的雷电流沿电源线路、金属导管等路径进入室内，危及人身和财产安全。有数据统计显示，目前住宅防雷设施防护总有效率一般在80％左右，并且住宅防雷设施的设计并未考虑对太阳热水器的防护。因此，为了使用者的安全，做好防雷措施就至关重要了。

雷电的预防工作

        首先，大家应该提高对雷电危害的认识和自我保护能力。要做到在打雷闪电时不要使用太阳热水器；其次，做好太阳热水器的防直击雷措施，为太阳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）。再次，是要做好太阳热水器各金属支架的等电位连接，但应避免直接连接到避雷针上，应连接到引下线上面。第四，太阳热水器电源线路应采用金属屏蔽保护，并在开关处安装电源避雷器。第五，将仪表的电源插头拔掉，来减少雷击的可能性。

采取的对应措施

        做好太阳热水器的防直击雷措施：在产品安装时尽量使太阳热水器处于防雷装置的保护范围之内（在一定高度的避雷针下面，有一个安全区域，在这个区域中的物体基本上不致遭受雷击，这个安全区一般叫做避雷针的保护范围）。首先要确保原有防雷装置合格，在这一前提下，可以通过降低太阳热水器的安装位置或在旁边加装避雷针加以预防、避免。

雷电的形成及种类

1.当雷云通过线路或电器设备放电时称为直击雷。
　　直击雷可以形象地说就是雷云对大地上的目标（高大建筑物或高大树木等）放电的一种过程。直击雷可在其周围一定范围内的导体上感应起危险电压，加上建筑物之间连接的各种长距离电缆可在更大的范围内感应上雷电电磁脉冲，并几乎无衰减地沿电缆传入设备。

2.感应雷。感应雷击是由于雷云的静电感应或放电时的电磁感应作用，使建筑物上的金属物件，如管道、钢筋、电线等感应出与雷云电荷相反的电荷，造成放电所引起。一台电子仪表招引感应雷击的通道主要有3条：
（1）电源线路引入；
（2）信号线路引入；
（3）接地线路引入。
        其实在我们太阳热水器的维修中，很少遇到过因为直击雷而造成的损坏；80％以上是因为感应雷击而造成仪表以及传感器损坏的现象，每次雷雨后几乎都能出现几例。
防雷装置的组成及其作用
　　防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成。接闪器（又称避雷针）位于防雷装置的顶部，其作用是利用其高出被保护物的突出地位把雷电引向自身，承接直击雷放电。除避雷针、避雷线、避雷网、避雷带可作为接闪器外，建筑物的金属屋面可用作第一类防雷建筑物以外的接闪器。下面我们来具体说明：
1.避雷针、避雷带及引下线：
        由于避雷针比被保护物高出许多，又和大地直接相连，当雷云先导接近时，它与雷云之间的电场强度最强，雷云放电又总是朝着电场强度最强的方面发展，因此避雷针具有引雷的作用，也就是使雷电流按避雷针引下线的道路泄入大地。（图1、图2）可以形象地说明什么是避雷针、避雷带及引下线的。

 
2.接地装置：
        它是避雷针的最下部分，埋入地下。由于它和大地中的土壤紧密接触，可使雷电流很好地泄入大地。接地装置一般都是用角钢、扁钢或圆钢、钢管等打入地下，其接地电阻一般不能超过10Ω。在建筑物的底部墙面上都留有检测口，以便检测它的接地电阻。

1.当避雷针高度h小于或等于hr时：
    （1）距地面hr处作一平行于地面的平行线；
    （2）以针尖为圆心，hr为半径，作弧线交于平行线的A、B两点；

（3）以A、B为圆心，hr为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切。从此弧线起到地面止就是保护范围。保护范围是一个对称的锥体；
    （4）避雷针在hx高度的xx′平面上和在地面上的保护半径，按下列计算式确定：

　　                         
                           
    式中：rx──避雷针在hx高度的xx′平面上的保护半径（m）；
    hr──滚球半径；
    hx──被保护物的高度（m）；
    r0——避雷针在地面上的保护半径（m）。
　　  2.当避雷针高度h大于hr时，在避雷针上取高度hr的一点代替单支避雷针针尖作为圆心。其余的做法同本款第（1）项。式中的h用hr代人。实际操作中，我们只要取一个近似的值就可以，太阳热水器的最高点在避雷针尖端45°角范围内即认为是有效保护范围。　

需要注意的问题

　　尽量避免或减少通过热水器引入室内的雷电流。在打雷时停止使用太阳热水器，拔掉电源插头，尽量少接触水管、龙头以防万一。如果热水器已处于防雷装置的保护范围内，就不宜将热水器的金属外壳与屋顶上其他金属体再相连接；反之，就应该将热水器的金属外壳与屋顶防雷装置相连，借装置分流部分雷电流。建筑物防雷系统的好坏直接影响到太阳热水器防雷的效果。如果建筑物无接地系统或接地系统不好，雷电就有可能通过太阳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。所以在太阳热水器防雷时首先检查建筑物防雷系统，根据建筑物的防雷情况，再制定太阳热水器的防雷方案。