摘  要：隨著太陽能熱水器的廣泛使用，如果沒有完善的防雷措施，該設(shè)備極易遭受雷擊。文章提出了太陽能熱水器的綜合防雷措施，以有效的減少熱水器遭受雷擊。
關(guān)鍵詞：太陽能熱水器   雷擊途徑   防護(hù)措施   防雷

太陽能作為一種清潔、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的自然能源正在被人類廣泛利用。近幾年來，太陽能熱水器以它獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)走進(jìn)千家萬戶。建設(shè)部門也在積極推廣，預(yù)計未來還有迅猛發(fā)展的趨勢。應(yīng)用者也從廣大居民個體發(fā)展到旅游場所、賓館、飯店及智能大廈等。但由于太陽能熱水器采光的需要，它大多要安裝在建筑物的最高處，如果沒有有效的防雷措施，容易遭受雷擊，輕則熱水器損壞。重則造成人身傷亡。對于太陽能熱水器的雷電防護(hù)已經(jīng)引起用戶的防雷專業(yè)部門的重視。本文通過對太陽能熱水器的雷擊途徑進(jìn)行分析，介紹經(jīng)濟(jì)型雷電防護(hù)措施，做到投入資金不多，廣大使用者即能接受，又能有效的減少太陽能熱水器遭雷擊造成的安全事故的發(fā)生。
1、 太陽能熱水器雷擊途徑分析
    根據(jù)對太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)、使用材料及安裝位置的分析，它遭到雷擊的途徑有兩條，一是直接雷擊，二是感應(yīng)雷擊。
1.1 直接雷擊
    太陽能熱水器絕大多數(shù)都安裝在建筑物的制高點(diǎn)上，其接閃器一般也都低于太陽能熱水器。它暴露在接閃器的保護(hù)范圍之外，一旦云地放電，太陽能熱水器首當(dāng)其沖，成了接閃器，雷電可以直接擊在太陽能熱水器上，造成熱水器被擊壞或正在使用的人員傷亡。
1.2 雷電感應(yīng)
    隨著太陽能熱水器智能化不斷提高，輔助加熱、水位、水溫自動顯示、補(bǔ)水、斷水自動控制等功能都應(yīng)用于太陽能熱水器中，而這些功能都是通過電腦芯片傳感裝置來實(shí)現(xiàn)的，電子裝置在室內(nèi)，輔助加熱、傳感裝置在室外的太陽能熱水器水箱中，這些電子裝置的電源線、顯示及控制用的信號線、控制線都是雷電感應(yīng)、雷電波侵入、雷擊電磁脈沖的侵害途徑。
2、 綜合防護(hù)措施
2.1 太陽能熱水器的直擊雷防護(hù)
太陽能熱水器一般都設(shè)置在建筑物的制高點(diǎn)上，一般都高于建筑物的避雷帶，首先要對它進(jìn)行防直擊雷防護(hù)，防護(hù)類別同建筑物。防護(hù)措施采用在太陽能熱水器附近加裝避雷針或避雷線，最好距離太陽能3-4m，如有困難，避雷針也可加設(shè)在太陽能熱水器的金屬架上，避雷針就近用Φ8的鍍鋅圓鋼與建筑物避雷帶做良好焊接，或選用≥16mm2多股銅線就近與避雷帶卡接。按滾球半徑計算，太陽能熱水器整體符合《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94 2000版保護(hù)范圍即可。如太陽能熱水器已在建筑物頂部原來的避雷裝置保護(hù)范圍之內(nèi)，就不必再安裝其他避雷裝置了。如太陽能熱水器雖在建筑物頂部原有避雷裝置保護(hù)范圍之內(nèi)，但由于建筑物較高（如大于45m），還應(yīng)在太陽能熱水器上加裝防側(cè)擊雷裝置。
2.2等電位連接
等電位連接也是太陽能熱水器防雷中的一個重要環(huán)節(jié)。因?yàn)楝F(xiàn)在安裝的太陽能熱水器使用的上、下水管道多為PVC管，雖然PVC管壁有加強(qiáng)金屬層，但沒有和室內(nèi)電磁組合閥及室外的水箱做到金屬連接，所以等電位連接包括室內(nèi)和室外兩部分。室外包括太陽能金屬架支架、金屬構(gòu)件、避雷針、避雷帶及線路屏蔽層、SPD接地端及其他金屬管道要和洗浴間的等電位端子板連接。
2.3太陽能熱水器各種線路的屏蔽
太陽能熱水器從樓頂?shù)叫l(wèi)生間的線路有輔助加熱、水位、水溫自動顯示、補(bǔ)水、斷水自動控制線等，這部分線路全部要采用屏蔽線，其屏蔽層兩端要做好接地。在樓頂?shù)教柲軣崴魉洳糠?，電源線、信號線又處于LPZ0b區(qū)到LPZ1區(qū)，建筑物本身遭到雷擊時，電磁感應(yīng)電流可能超過電纜屏蔽層所能承受的電流，所以，這段線路再穿鐵管，其鐵管上端和太陽能熱水器支架連接，鐵管下端和樓頂避雷帶就近連接，以確保線路的二次屏蔽作用。這樣，上端就可以不裝電源及信號SPD。
2.4太陽能熱水器的雷電波侵入防護(hù)
如果太陽能熱水器的電源在室內(nèi)做2-3級SPD防護(hù)，樓頂處做一級SPD防護(hù)，測控線及信號線兩端加裝信號SPD防護(hù)，這樣就造成輔助投資大于購置安裝太陽能熱水器的投資，這是不現(xiàn)實(shí)的，使用者基本不能接受。2.3中線路加二次屏蔽鐵管就是解決少裝SPD的問題。但為了防止雷電波從輸入端侵入，在室內(nèi)洗浴間安裝一個通流量5-10KA（8/20ｕs的插座式SPD就可以了（綜合防護(hù)見圖1）。
3、 結(jié)束語
    為了防止雷擊擊壞太陽能熱水器，保證廣大太陽能熱水器使用者的人身安全，太陽能熱水器的銷售及安裝單位應(yīng)通過當(dāng)?shù)胤览字鞴懿块T機(jī)構(gòu)備案才能上崗，且在安裝太陽能熱水器前必須申報，并根據(jù)防雷專業(yè)單位提供的施工圖紙進(jìn)行施工。如建筑設(shè)計時已設(shè)計了太陽能熱水器，各氣象主管部門在圖紙審查時必須嚴(yán)格審查，并隨時監(jiān)督施工，以確保太陽能熱水器達(dá)到防雷保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)。
    隨著科技的發(fā)展和人民生活水平的提高，各種智能化家用電器、智能電器、電腦網(wǎng)絡(luò)等逐步進(jìn)入千家萬戶，所以在民用建筑設(shè)計時應(yīng)嚴(yán)格按照國家相關(guān)防雷規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，這樣對于各種電器才能使防護(hù)效果更好。這也是今后防雷主管部門和建設(shè)主管部門共同協(xié)作要做好的問題。

參考文獻(xiàn)
1  GB50057-94 2000版，建筑物防雷設(shè)計規(guī)范
2  GB50343-2004，建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范
3  李斌.淺談智能化太陽能熱水器的防雷，