濮方正
Pu Fangzheng
贵阳方正新技术发展有限公司 贵阳550001
1 引言
区域防雷是防雷领域内的一个新课题，目前国内外涉及并取得良好效果的实例还不多。它从宏观的防护设计原理是：根据被保护对象区域地理、地形、气象因素，按照富兰克林避雷针防雷原理，在其周边适当的位置安装一定数量的防雷装置，对直击雷电流进行吸引和拦截，使雷电流沿着这些防雷装置在区域外围泄放入地，降低区域内的雷击电流强度，减小区域内发生雷击事故的机率。
2 与常规防雷方法关系
区域防雷与常规的防雷的设计思路有一定的区别。常规防雷方法是在相对特定的建构筑物或狭小的场地上安装防雷装置，对特定的人员、设备等进行防雷保护；区域防雷是对一定范围（如旅游景区、某一大型运动场所、某一大型工业园区）进行大面积的直击雷电流进行拦截。常规防雷是针对所要求保护的具体对象进行防雷保护，其保护对象相对狭小得多，由此还可以解答生命在户外遭遇雷击的困惑。
在建筑物密集的城市区域，常规防雷装置即可满足对象的雷电防护要求。设置区域防雷措施意义不大。但在建筑物数量相对较少、地形、气象因素特殊的区域，只作被动式的常规防雷装置防护效果不理想，必须增加区域防雷措施作补充，在区域的外围削弱或减少雷击强度，以保障区域内部的雷害减少到最小程度，甚至避免雷击事故的发生。
区域防雷与常规防雷之间是互补关系，不是孤立的两套防雷接地系统，更不是区域防雷没用。
3 同时区域防雷 社会进步的必然产物
1750年富兰克林发明的避雷针，解决了直击雷击防护问题。随着工业化革命的蓬勃兴起，人们从分散的小型手工作坊进入相对大型、人员相对集中的工厂、矿山、农牧场进行集体的劳动，为了对相对集中的人员、牲畜、建筑物设施、设备进行防雷保护，所以建筑物上安装避雷针的这一举措得到迅速的推广和运用，一直沿用至今，而且还会沿袭到将来。
进入21世纪的今天，由于电了时代的来临而引发了工业、电子信息时代的飞跃发展，人们的生产、生活发生了质的变化，大型工业园区的开发、大型野外作业的建设以及大型体育活动的开展、大型露天运动场的不断增加、人员密集的旅游景区增多，使人们的生产、生活活动相对集中，雷电灾害对人类及建筑物产生危害的几率大大增加，并时有发生，而在大范围内防范雷击灾害的愿望和要求日益凸现，在人们的日常工作和生活中，区域防雷必将应运而生。
国际ISO9000《质量管理体系认证》到ISO14000《环境管理体系新标准》，及OHSAS18000《职业健康安全管理体系》，这里提到的“安全”应该包括工业园区、体育场所、旅游景区、野外作业的人员在任何情况下的生产、生活防雷灾害的安全，所以区域防雷将必然产生并会得到广泛的推广和运用。
4 区域防雷的设计施工理念
雷击电流的特性是向大地的突出物体放电，如 高于地面的建（构）筑物、大树或开阔地上的行人或牲畜都会成为雷击电流放电的目标。同理，我们利用雷击电流向突出物体和低电阻值物体放电的规律，在区域周边安装适当数量和一定高度的避雷针装置，并让这些避雷针装置具备良好的接地引下线和较低的接地电阻值，这样在雷雨时刻，避雷针上因静电感应而聚集了与雷云相反极性的电荷，使其附近的电场强度显著增强，而雷击先驱闪电的发展方向主要决定于最大电场强度，因此当雷击先驱闪电达到在一定高度时，它就会向区域周边的避雷针定向发展，并被吸引过来，改变了原来要击向被击物体的发展方向转到避雷针上来。避雷针就将雷击电流通过引下线和接地体瞬间泄放入大地，起到了转移雷击目标，达到保护区域内的安全的目的（当然区域内的建（构）筑物仍需单体采取防雷接地措施才能达到更安全的目的）。
由于区域宽广，在此区域内会函盖各种不同地形、不同的地质土壤，它们的土壤电阻率、土壤干湿情况、气流走向、风向途径、温差变化以及区域周围山脉的地理位置和这些山脉的地理朝向的不同，乃至历年来的气象观测纪录和雷电记载都与区域防雷要采取的措施密切相关，而非在区域周边安一圈避雷针装置就了事。
当大环境中的区域防雷设施布局完后,如果区域内地理环境发生变化，区域内建（构）筑物的布局等都会影响雷电路径,建筑物内电气设备和其他金属设备，可能会产生各种离子微粒，影响雷电的袭击位置，而导致区域防雷方案的修正和增减防雷设施的数量以及安装位置的改变，所以，在区域内，建（构）筑物的建设布局、建筑物的高度、建筑物的有关功能及各类管线的布设、区域供电、供气接地预留管线布置等规划方案确定之后，才是最佳和最终的区域防雷方案。
譬如：我国东面和南面都是海洋，因而从东面和南面吹来的热潮湿气流遇山坡被迫提升，或由山坡另一面来的冷空气翻山后，迫使热湿空气上升，从而形成雷雨的条件，因此，在我国部分地域的东面和南面形成雷电进入的可能性不容忽视，必须多加提防。
以下事例虽不是区域防雷的典型案例，但确有区域防雷的雏形，也取得了良好的效果：
（1） 如贵州省遵义市习水县桃林乡曾是一个雷灾相当严重的苗乡，2002年7月贵州省防雷办在该乡的雷电入口通道及相关位置上设计和安装了14支避雷针，对直击雷进行吸引、并泄放入地，从一个年年遭受雷灾的大户变成了雷灾不再的安全村寨。
（2） 又如今年7月23日居庸关长城8号敌楼被雷击伤人事件中可得到同样的佐证。
居庸关长城内安装了13根避雷针装置，据该长城下面的某小镇反映，自从该长城安装了避雷针后，就几乎没有再遭受过雷击，这是因为该小镇在长城脚下，而避雷针又高高在上，从高位吸引或拦截了强大的雷击电流瞬间泄放入地，保护了该小镇平安。而恰恰在该长城的8号敌楼及其附近都没有安装避雷针装置，而导致了雷击伤人事故的发生，而有报纸宣传说：有“专家”认定是打手机导致的雷击伤人事故，笔者认为不可以（原文见“防雷论坛”www.pufz.cn/bbs……是手机惹的祸吗？和《防雷世界》2004第8期“居庸关长城8号敌楼的雷击事故是拨打手机惹的祸吗？”）。
如果居庸关长城的防雷系统能从区域防雷的理念去进行设计、施工形成一条区域防雷的保护链，在高耸的8号敌楼附近安装上避雷针，相信7月23日的雷击事故不一定会发生，正是由于这条区域防雷的保护链断缺，才导致了7.23雷击伤人事故，这次雷击事故与拨打手机完全无关。
同样道理，如果在高尔夫球场、足球场等大型运动场、大型工业园区、以及旅游景区、电力输电线路、野外露天作业等等地方进行区域防雷的设计和在适当位置安装一些避雷针，相信会有更多人的生命和财产得到保护。
（3）电力变电站四周安装的独立避雷针也是小的区域防雷案例。
（4）笔者在贵州省贵阳市金阳新区，为贵州南方汇通世华微硬盘有限公司的工业园区已完成了一例区域防雷的设计方案。贵州省处在我国的西南面，从孟加拉湾吹来的潮湿空气，上大陆后，被阳光照晒后温度升高，遇山坡被提升，因而在西坡仍有雷雨形成的条件。因此主要在园区的东面、南面和西面安装避雷针，东面是山脉，西面有山体，因此在东面、西面的山头上和在南面山头适当的位置安装独立避雷针。其保护的区域面积：长2.3km，宽为1.37km，用12根避雷针装置保护。避雷针的自身高度从30m、18m、12m、5m不等，并将安装在区域周边的不同位置上。
5 区域防雷前景
随着工业化电子时代的不断发展和进步，随着人类生产、生活高素质的要求以及人类对雷电特性的不断探索，必然认识到仅依靠单一的、传统的常规防雷接地装置已不能满足日益增加的防雷接地需求时，必将同时兼顾和依赖区域防雷来获取人生财产的最大安全，使其损失减小到最低限度。区域防雷必将提上议事日程并与常规防雷并驾齐驱。
参考文献 [1] 雷电与静电专辑，2002 [2] 周道刚，特殊环境防雷措施，贵州气象，2004.3
