(2005年12月) 雷电防护的社会需求背景 有史以来,人类就在自然灾害的威胁下生存。灾害中有以自然原因为主引起的自然灾害,也有因人为因素影响产生却表现为自然态的人为灾害,雷电灾害便是此类典型。怎样才能避免或减轻雷电灾害损失呢?就是在顺应自然规律和经济规律的前提下,运用科技、行政、法律、教育等手段来限制或疏导雷电灾害载体,达到消除或削弱雷害源,以最大限度地避免或减轻各种损失,其社会和经济效益都是巨大的,可以说,减灾也就是生产力。 现代化进程的加快促使雷电防护安全社会需求急剧增加。改革开放以来,随着全球经济发展和现代化建设进程的加快,特别是以敏感电子器件为主的通信、自动化、数控技术和计算机网络系统等抗干扰能力弱的高科技微电子器件及设备的广泛应用引发的雷电危害也越来越多,雷电灾害不已成为电子信息化时代的“公害”。雷击导致信息系统瘫痪、证券交易中断、机场关闭、火灾爆炸等事故已严重影响了社会经济发展、人身财产安全和社会生活秩序。雷电防护已成为社会安全不可缺少的重要环节,是社会经济发展和个人生命财产安全的重要保障,正日益受到世界的关注。 雷电防护安全需求急剧增加,使得防雷减灾工作的重要性日益突出。在我国,防雷工作成为安全生产不可缺少的重要环节,是国家经济发展和个人生命财产安全的重要保障。 雷暴日数的上升增加了雷电防护需求。以广东省为例, 在过去的30年,全省各地年平均雷暴日在80天左右,雷州半岛雷暴日数最多时为103天。进入21世纪以来,全省雷暴日呈上升趋势,如广州市2001年全年雷暴日达到87天,比各年平均数多10天左右;另外,城市建设规模不断扩大,高层建筑不断增加,热岛效应使雷暴日和雷暴强度也呈增加趋势;全球气候变暖,广东的气温上升,过去50年平均每年上升0.03度,最近5年平均每年上升0.04度,比全球平均每年上升0.01度高4倍。由于缺乏城市防雷安全的统一规划和雷击灾害风险评估,导致雷暴日和雷电强度的人为增加。雷暴日增加导致雷电灾害成比增加,雷暴日数的上升增加了雷电防护需求,急需建立全国雷电定位和预警系统,实现部门信息共享,为国家自然灾害应急预案提供科学支撑。 防雷技术规范标准未能普遍推广应用到防雷装置的建设中,无法满足雷电防护社会需求。防雷减灾工作从80年代起,逐步从理论的创新发展到应用技术的成熟。知识范围涉及大气电学、建筑结构、低压供电、程控交换机、计算机、通信等专业,可以说,由于社会发展和科技进步对防雷工作者的专业知识结构要求越来越高。国家的防雷技术规范甚至是强制性的技术规范不能有效地执行,大量通信、计算机系统网络系统等弱电设备未能按照国家防雷技术规范进行防雷设计、施工便投入使用,留下了无法弥补的隐患。而无防雷工程专业设计、施工资质和不能全面、有效的实施防雷设计审核、竣工验收行政许可是导致雷灾事故频繁发生的重要原因。一些国外设计院甚至完全不遵循我国的技术规范的情况时有发生,不仅留下雷击隐患,也严重影响了国家的尊严。 改革开放前,防雷减灾工作极为薄弱,更谈不上依法管理。在建筑行业里,防雷仅仅被看作为水电安装项目中的接地小项目已远远落后于技术进步,由于缺乏防雷专业技术和知识,防雷装置的设计不按照国家有关防雷设计规范标准的要求设计,或敷衍了事,或不设计,有的表面上有防雷设施设计而实际上起不到防御雷电作用甚至引发雷害。如:广东省是雷电高发区和重灾区,1997年广东省人大立法后,广东省防雷中心从3月23日至6月16日对广州市进行防雷设计图纸技术审查和对在建工地进行抽查,在审核的163宗新建建筑物防雷设计中,真正按强制性国家技术标准进行设计的仅有1宗;采用1994年作废的旧规范的有144宗,应设计而无防雷设计的17宗,只占应设计的10.4%,有设计无施工、未设计先施工、施工错误、施工质量低、看不懂防雷图纸等造成比较严重问题的占已开工的44.4%。《安全生产法》的规定应做到“三同时”,即防雷装置设计与建筑设计同步进行、防雷装置施工与建筑施工同步进行、防雷装置验收与建构筑物验收同步进行,同时投入生产和使用。 直接利用建筑物的桩基础作为共用接地体,构成一个低阻抗的接地系统,这项防雷新技术既确保安全又节约建设费用。当前,防雷基础理论和应用理论的研究工作已逐步成熟,雷电监测、预报预警系统等基础建设、防雷减灾的业务现代化建设也已大量投入。但是,这项防雷新技术由于法律法规的不尽完善,在各行业应用还不广泛。
雷电灾害造成的损失情况 雷电灾害被“联合国国际减灾十年”列为“最严重的十种自然灾害之一”。全球每年因雷击造成人员伤亡和财产损失不计其数。导致火灾、爆炸,建筑物损毁等事故频繁发生,从卫星、通信、导航、计算机网络直到每个家庭的家用电器都受到雷电灾害的严重威胁。近年来,随着全球气候变暖和城市热岛效应,雷电造成的危害和经济损失,对社会影响越来越大。 雷电灾害给我国经济、社会发展造成重大影响。雷电灾 害的严重程度,可以用一句话概括,就是“触目惊心”。据不完全统计,我国每年因雷电灾害造成的人员伤亡为3000~5000人,财产损失为50~100亿元。在1998~2004年的7年中,全国造成直接经济损失在百万元以上的雷电灾害事故就有176起,损失巨大。 雷电灾害造成群死群伤事故不断。2004年6月26日浙江临海一次雷击造成17人死亡,13人受伤;北京居庸关长城一次雷击造成伤7人;河北邯郸峰峰矿区及周遍乡镇一次雷击,造成5人死亡,9人重伤,7人轻伤的严重事故;重庆索特盐化股份有限公司基建工地遭雷击,12名工人被雷电引爆的电雷管炸伤,其中重伤2人;辽宁省朝阳县二十家子镇黄土坎子中学发生强雷击事件,有6个教室遭到雷击,19名正在上课的师生因雷击受伤住院;2001年5月8日,惠阳市秋长镇元翔制品厂遭雷击,引发化学物品爆炸,造成7死6人重伤,占地4200平方米的厂房被夷为平地,直接损失1000多万元;1997年10月13日,广州市吉山珠村化工仓库遭雷击造成严重的火灾爆炸事故,烧毁2座共贮存240吨纯苯的简易仓库,直接经济损失70万元;1989年8月12日中国石油天然气总公司黄岛油库其5号半地下储油罐被雷电击中着火爆炸。大火连续燃烧了104小时,造成40名消防战士和5名油库职工牺牲,66名官兵和12名油库职工受伤,烧毁油罐5座,原油34.6万吨老罐区所有配套设施,造成直接经济损失3540万元;2003年广东省增城市因雷击造成自来水厂供电系统停电导致中断供水长达20个小时,全市23万人闹“水荒”;2005年5月3日,广东铁路电网遭到雷击,造成京广铁路南段全线断电,中断了100分钟,导致京广铁路交通运输瘫痪等,在社会上引起极大反响。 雷电灾害不仅造成人员伤亡,也给我国航空航天、国防建设、信息、通讯、计算机、电子工业、化工石油、邮电、交通、供电等行业造成了严重的经济损失。雷击造成的停电停水、航班停飞、火车停开、信息系统、计算机网络中断的现象接二连三地发生,雷击引起危险化学品场所起火爆炸的事故屡见不鲜。 雷电雷电防护组织机构 我国防雷组织机构完善,管理体系基本健全。气象部门的防雷、技术队伍和雷电防护能力已达世界先进水平。自从1995年实施机构改革起,《中央机构编制委员会关于印发〈全国各地气象部门机构问题〉的通知》(中编发[1995]13号),把防雷减灾的职能赋予各级气象部门。2001年,《中央机构编制委员会关于印发〈地方国家气象系统机构改革方案〉的通知》(中编发[2001]1号)重申各级气象部门要加强防雷减灾工作的职能,各省编委也转发了此文。中国气象局关于印发《广东省国家气象系统机构改革方案》的通知,指出省气象局职责中有“组织管理雷电灾害防御工作,会同有关部门指导对可能遭受袭击的建筑物、构筑物和其它设施安装的雷电灾害防护装置的检测工作”。特别是2000年《中华人民共和国气象法》规定:“各级气象主管机构应当加强对雷电灾害防御工作的组织管理”。目前,我国的防雷组织机构、技术队伍和雷电防护能力已经达到世界先进水平。 气象部门设置的国家、省、市、县四级防雷机构和社会防雷工程专业公司、生产厂家、中介机构等已形成了一个完整的雷电防护体系,从业人员估计在8~10万人左右。我国雷电防护的技术队伍不断发展壮大。目前全国超过5000家公司持有中国气象局核发的防雷工程专业资质。通过实行防雷工程专业资质管理和实施设计审核、竣工验收行政许可,已经使我国雷电灾害发生率大大降低,有力地保障了我国经济社会的顺利发展和人民生命财产安全。 雷电防护专业设置 在我国已经成为一门新兴的专业,学历教育出具规模。早在八十年代初,中国气象局湛江气象学校便根据社会的需求,设置了我国最早的全日制中专层次“防雷工程技术专业”,广东海洋大学设置了我国最早的全日制大专层次“防雷工程技术专业” ;2001年,中国气象局所属南京气象学院、成都气象学院设置了四年制大专层次和三年制本科层次的“大气科学防雷方向”专业,2003年,南京信息工程大学向教育部申请四年制“雷电防护与技术”专业获得批准,直接招收应届高中毕业生,成为我国第一所设置全日制雷电防护本科和研究生层次的大学。南京大学、中山大学等一批重点院校近年来也纷纷举办在职的大专和本科层次的学历教育。从专业设置来看,我国处在世界先进水平. 雷电防护理论创新情况 扩大防雷对外合作与交流,雷电防护理论方面有了自己 的创新。近年来,我国气象部门作为IEC/TC81国际雷电防 护技术委员会工作组成员和WG9<雷电损害风险评价>工作组成员,参与国际电工委员会IEC/TC81制定国际防雷标准。中国气象局多次举办中国防雷技术论坛及国内有关专业技术委员会举办的学术交流活动,了解了当今世界防雷科技前沿发展动态,同时也扩大了技术交流与合作渠道,促进防雷技术与国际接轨。广东省防雷中心提出的《SELP综合防雷设计方案》,后来在不断实践中进一步完善,形成了“综合防雷”的理论并向全国推广应用,取得了显著效果,该理论具有世界先进水平。 “雷电防护”已经成为国际电工委员会的一个专业。早在80年代初,国际电工委员会便成立了雷电防护专业技术委员会(IEC-TC 81),为各国提供雷电防护的技术指引和技术标准,至今,该委员会已经完成了“建筑物防雷”、“雷击电磁脉冲防护”、“雷击损害风险评估”等四大系列的正式版本供各国使用。此外,经过近5年各成员国大批防雷专家学者的努力和辛勤工作,TC 81制定的IEC 62305系列(5部)最新国际防雷技术标准已基本完成。它们是IEC 62305-1《雷电防护—通则》、IEC 62305-2《雷电防护—风险管理》、IEC 62305-3《雷电防护—建筑物物理损坏和人身伤害》、IEC 62305-4《雷电防护—建筑物内电气电子系统防护》、IEC 62305-5《雷电防护—建筑物公共服务设施防护》。这些技术标准的推广使用,大大促进了各国防雷技术水平的提高。我国气象系统也有高级防雷人才进入国际防雷技术标准技术委员会,参与有关标准的制定工作。 雷电防防护新技术推广应用 在气象主管部门的大力推广下,实现了既能保障安全又能节约建设成本的目的。应用先进的防雷技术进行设计、审核,不但能够确保防雷设施的设计符合国家规范,而且可以节约建设成本。今天的雷电防护内涵已经不再是过去年代的内容,而是在理论和技术上都有了创新和发展。比如说,为了做好建筑物和建筑物内电子设备的防雷,首先必须在建筑物的防雷设计上完善的考虑到直击雷防护的设计,它不仅要考虑保护建筑物本身,而且要考虑为雷击电磁脉冲(LEMP)防护提供必要的条件。因此,在建筑物的直击雷防护设计时,就必须具备针、网、带、引下线、均压环、等电位、共用接地体、预留电气接地八个方面的内容,比过去接闪器、引下线、接地的直击雷防护设计增加了五大项内容,且技术方法和标准都已完全不一样。 建筑物内的电子设备,必须预防雷电对电子设备的幅射性危害和传导性危害。其防护理论和技术方法比直击雷防护复杂得多。其中关于共用接地体技术的应用,利用建筑物的桩基础作为共用接地体,可以构成一个低阻抗的接地系统。这项新技术的应用,平均为每幢建筑物节约工程费用约15万元。例如,按广东全省每年各类新建建筑物有30000幢计算,此项技术的应用直接节省工程投入可以达到45亿元,此项技术处于世界领先地位。 雷电防护产业规模 我国雷电防护产业已初具规模,产品检验接近国际水平雷电防护产业在西方发达国家早在70年代末80年代初便形成规模。比较著名的德国西门子、菲尼克斯公司、DEN公司、德立和公司以及美国的多家公司等都是著名的防雷器材生产跨国公司,产值在几个到几十个亿美元之间。我国防雷产业的发展起步较晚,四川中光、北京爱劳、广西DK等一批公司在80年代后期不断崛起,至今全国生产和销售防雷器材的专业公司已超过100家,产值总量大约在30亿元左右。我国防雷器材生产已经在产品的技术及创造工艺上接近世界水平。部分生产厂家的产品已经开始销往其它国家,防雷产业初具规模,市场空间广阔。为确保防雷产品质量,中国气象局先后在北京和上海建立了我国防雷产品检测检验技术机构和开放性实验室,不仅实现了对防雷产品质量的检验,更重要的是有利提高防雷科研水平。 防雷技术科研 气象部门开展防雷技术标准制定和科研工作,一方面填补了国家防雷技术标准的空白,同时也提高了雷电防护科技含量,为我国的防雷技术标准化工作做出了积极贡献。 近几年中国气象局、广东省防雷中心先后负责起草国标《雷电电磁脉冲的防护第1部分:通则》、制定国家标准《建筑物防雷》、《低压系统过电压防护基础标准研究》第三、第四专题、行业标准《防雷装置施工质量监督技术规范》、行业标准《防雷装置设计技术评价规范》、《军用电子信息设施雷电防护标准》、《雷电防护重要基础标准研究》第3和第4专题、《国家科技基础条件平台工作项目—雷电防护标准体系建设的关键技术研究项目〈国际雷电防护技术标准研究与资料库建立〉子课题》、《地闪参数时空分布特征分析与雷击风险预警业务化系统研制》、《海事系统助航设施防雷技术管理规定》技术审查等科研工作。 建立雷电监测网和雷电野外试验场。中国气象局从2004年底开始着手雷电监测网建设方案,做好雷电野外试验场的建设,并于今年6月通过了专家组的论证,决定在广州从化地区建立第一个中国雷电野外试验场。闪电监测定位系统的布设工作。我国的闪电监测定位系统在气象、电力和国防系统的共同努力下已初具规模,泛珠江三角洲雷电闪电定位系统的建成,首次填补了我国大区域闪电定位系统的空白。这两项科研工作对雷电形成机理的基础研究和制订国家标准提供技术支撑,并为今后做好各项防雷减灾工作提供科学试验依据,同时也填补了此项国家科研空白。 防雷法律法规情况 防雷减灾依法行政是防雷工作的基本方略。雷电灾害是我国主要气象灾害之一,每年因雷击造成的损失十分巨大。2000年以前,防雷工作法律法规不健全,无法可依或有法不依的现象严重,对违法行为实施处罚难上难,雷电灾害难以遏止。面对社会安全需求,气象部门加强防雷法规建设。1997年广东省人大率先颁布了全国第一部省级地方法规,实施的《广东省气象管理规定》把防御雷电灾害纳入法制化的管理轨道,在规定气象部门防雷减灾任务和职责,同时也规范了社会防雷减灾行为,标志着人类向雷电灾害作斗争的历史进入一个新纪元,具有伟大的现实意义和历史意义。 《广东省气象管理规定》和广东省人民政府于1999年《广东省防御雷电灾害管理规定》的颁布实施不仅使防雷减灾有关工作的主要程序得到进一步的明确,并依法赋予气象部门行政处罚权,促进了全国各省防雷减灾的法规建设。参照广东省的做法,全国31个省、市相继颁布了防御雷电灾害管理方面的法规,其中北京、浙江、青海、海南、云南、广西、西藏、江西、山西、湖南、湖北、山东、四川、重庆、河北、河南、辽宁、宁夏、黑龙江、安徽、福建、天津、陕西等23个省、市人大常委会把防雷减灾工作纳入法制化管理,有8个省市人民政府颁布了防雷减灾管理规定。 《广东省气象管理规定》 第十三条:县级以上气象主管机构,应当加强雷电的监测、预报以及防御雷电灾害的技术研究和管理。 为避免或减轻雷电灾害损失,县级以上气象主管机构对国家《建筑物防雷设计规范》规定的第一、二、三类防雷建筑物的防雷安全设施建设,提供技术服务并参加验收。 防雷安全设施由当地气象主管机构定期检测。 《广东省防御雷电灾害管理规定》 第七条:对第一、二、三类防雷建筑物、易燃易爆等高雷击概率的场所的防雷设施实行审核制度,未经当地防雷减灾机构审核合格的,建设行政主管部门不得发给施工许可证,建设单位不得施工。 第九条 各级防雷减灾机构应依法对第一、二、三类防雷建筑物的防雷设施进行验收,验收合格后,发给合格证书。未取得合格证书的,不得投入使用。城建、规划等有关部门应予以配合。 第十条 防雷设施实行定期检测制度。检测时间为每年一次。油库、气库、化学品仓库、烟花爆竹、易然易爆场所的防雷设施,每半年检测一次。检测合格后,发给合格证书,不合格的,应及时整改。 第十四条 凡违反本规定,有下列行为之一者,由县级以上气象行政主管部门责令其限期改正,逾期不改正的,可由县级以上气象行政主管部门或委托其所属的防雷减灾机构处以3000元以上15000元以下罚款: (一)违反第七条规定,防雷设施设计未经当地防雷减灾机构审核合格,擅自开工的; (二)违反第九条规定,防雷设施未经当地防雷减灾机构验收合格,擅自投入使用的; (三)违反第十条规定,拒绝当地防雷减灾机构进行定期检测,或经检测不合格又拒不整改的。 第十五条 违反本规定导致雷击爆炸、人员伤亡和财产严重损失等严重雷击事故的,应追究有关单位和直接责任人员的法律责任。 《中华人民共和国气象法》全国人大于1999年10月31日颁布《中华人民共和国气象法》,并于2000年1月1日实施,明确了气象部门管理防雷减灾工作的职责,全国各省、市认真贯彻落实气象法并制定出相应地方法规。 第三十一条:各级气象主管机构应当加强对雷电灾害防御工作的组织管理,并会同有关部门指导对可能遭受雷击的建筑物、构筑物和其他设施安装的雷电灾害防护装置的检测工作。 安装的雷电灾害防护装置应当符合国务院气象主管机构的使用要求。 (“雷电灾害防护装置”专有名词的法律解释是指接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其它连接导体等防雷产品和设施的总称,与国家强制性标准《建筑物防雷设计规范》一致。) 《中华人民共和国行政许可法》2004年7月1日颁布实施的《中华人民共和国行政许可法》中有关加强对公共安全、保障生命财产安全方面的内容进一步说明防雷减灾工作是涉及到国家公共安全和人民生命财产安全的重要工作,同时也是今后必须加强的工作。 《国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的规定》的颁布实施 2004年6月29日国务院颁布412号令《国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定》。 第377、378项明确了“防雷装置检测、防雷工程专业设计、施工单位资质认定、防雷装置设计审核和竣工验收”(),作为国家行政审批项目予以保留,并由气象主管机构承担相应管理工作。这充分说明了涉及到国家公共安全和人民生命财产安全的防雷减灾工作在国民经济发展中的重要作用。 |