摘 要：目前世界上都在提倡节约能源，随之大量的太阳能热水器也被人民群众安装使用，本文通过调查分析太阳能热水器存在的防雷安全及遭受雷击的途径，根据现代防雷技术，讨论了太阳能热水器外部和内部防雷措施，以减少雷击造成的人员伤亡和经济损失。
关键词：太阳能热水器 雷击途径 防雷 外部 内部
1 引言
随着太阳能热水器普遍被居民所使用，雷击太阳能热水器导致人员伤亡和设备损坏的事故也时有发生。那么引起太阳能热水器发生雷击事故的原因是什么？我们应该采取怎样的措施来预防或减少太阳能热水器雷击事故的发生？
2 太阳能热水器防雷措施现状
现在居民安装的太阳能热水器都是安装在屋顶上的，而且大多数都是装的屋顶的最高点，有的甚至为了增加效果更是把太阳能热水器用铁架架起来。虽然目前新建的商品房基本都安装了防雷装置，并经过气象部门的验收，可是太阳能热水器往往都是在防雷竣工验收后再进行安装的，而且太阳能热水器经销商在安装时基本上都没有安装防雷措施。由于太阳能热水器的高度一般都超过了接闪器，不能得到屋顶原先安装的接闪器的保护，所以太阳能热水器将成为楼顶最易遭受雷击的部位，强大的雷电流通过水管和电源及控制线窜入室，造成人员伤亡和设备损坏，存在很大的防雷安全隐患。
3 太阳能热水器防雷保护措施
3.1太阳能热水器外部防雷
根据太阳能热水器的高度和现在屋顶结构，一般选择采用避雷针作为接闪器。对于接闪器的布置根据屋顶空间的大小，可分为两种方法：当空间相对比较大时，我们可以将避雷针位置设置在离太阳能热水器2m之外；当空间相对较小时，避雷针与太阳能热水器的安全距离无法达到2m时，我们在设置避雷针的同时应将太阳能热水器与避雷针做等电位连接。
3.1.1 接闪器的选择与布置
对于城市居民来说，一般都是集中住在单元楼里的，太阳能热水器都是安装在屋顶公共部位，所以屋顶一般太阳能热水器多而集中，在设置避雷针时很难与太阳能热水器保持一定的安全的距离，针对这些情况我们可以对屋顶太阳能热水器采取集体防雷的措施。集体防雷措施也就是采用双支等高避雷针对太阳能热水器进行防雷保护。避雷针的高度根据滚球法计算确定，避雷针位置安装在太阳能热水器的两侧。以太阳能热水器高2m，宽2m，屋顶宽度20m来计算，当楼顶太阳能热水器以一字形式布置且水箱安装在同一侧时，避雷针位置应与太阳能热水器水箱保持直线。保护太阳能热水器所需双支等高避雷针的高度则应根据建筑物楼顶是否安装完善避雷带来确定，同时应将避雷针与楼顶避雷带作可靠连接。
3.1.2 等电位连接
太阳能热水器等电位连接分为外部和内部，这里先讨论外部设备的等电位连接措施。太阳能热水器室外水箱、金属支架与水位仪、温度计、电加热等线路的金属屏蔽层应采取等电位连接。当太阳能热水器与避雷针间距小于2m时，还应同避雷针进行等电位连接，连接处不少于2处。
3.1.3 引下线布置
引下线的布置一般根据避雷针的数量来设置，一支避雷针设置一根引下线，采取明敷方式安装，在距地面2米处至地面部分引下线应绝缘材料保护，防止人员触摸发生雷电反击事故。从美观角度出发，引下线也可以安装在雨水管内。当建筑物原本有防雷装置的，避雷针可以与原有防雷装置可靠连接，利用原有引下线做为避雷针的引下线。
3.2 太阳能热水器内部防雷
3.2.1 电源线的防雷
对于太阳能热水器电源的防雷要想达到可靠的保护，应在室内控制器进出电源上都安装电浪涌保护器。在室内总配电箱处安装1套标称电流40kA电浪涌保护器，在太阳能热水器控制器至太阳能热水器的电源线上安装1套标称电流40kA电浪涌保护器。
3.2.2 信号线的防雷
太阳能热水器的信号线一般有水位传感器、温度传感器和电磁阀，这些设备相对工作电压都很低，很容易被雷击坏。所以需要在每根外接线路进行防雷保护，即安装信号浪涌保护器，选择标称通流量为5kA的SPD。由于信号浪涌保护对信号有一定衰减作用，所以在安装了SPD后可能对水位或温度的准确性有稍微的影响。所以在这里还是建议太阳能热水器生产厂家在生产时将防雷器件做到控制器线路板上。
3.2.3 太阳能热水器各种线路的屏蔽
太阳能热水器从楼顶到卫生间的线路有辅助电加热、水位、水温线，这部分线路全部都要采用屏蔽线，其屏蔽层两端要做好接地。但由于太阳能热水器在楼顶遭受雷击时，电磁感应电流可能超过电缆屏蔽层所能承受的电流，所以，在太阳能热水器水箱至屋面这段线路再穿钢管，其钢管上端和太阳能热水器支架连接，钢管下端和楼顶避雷带就近连接，以确保线路的二次屏蔽作用。
3.2.4 等电位连接
室内等电位连接主要是指连接水位传感器、温度传感器和电磁阀等传感器的信号线路的屏蔽层、SPD接地及其他金属管道的等电位连接。
4 结束语
随着人们防雷意识的增长，太阳能热水器的防雷问题也被用户所重视，但还是有大部分用户对太阳能热水器的防雷问题视而不见或根本不知道太阳能热水器需要采取防雷措施，因此，雷击太阳能热水器造成的人员伤亡还是时有发生。这个问题不仅需要有关部门加大防雷知识宣传力度，同时也需要生产厂家将防雷措施设计到产品中、建筑设计人员设计合理的安放位置、防雷技术人员不断改进防雷技术，共同将太阳能热水器防雷问题解决好。
参考文献：
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[2]《建筑物电子信息系统防雷设计规范》．GB50343-2004
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[4] 苏邦礼，崔秉球，吴望平，苏宇燕．《雷电与避雷工程》．中山大学出版社．1996