5.7.1 雷 擊 災 害 的 形 成
雷擊預防須先經由成因分析及危害風險評估,再決定適當工程控制。而雷擊成因 緣自天候與地形,台灣地屬亞熱帶海島型氣候,除冬季外均較溫熱,西南季風自海上 帶來之水氣因受中央山脈阻隔及地型窿起作用,以及山麓下地表因日照回溫,發生氣 流挾帶正電急速上升之對流運動,形成高聳旺盛的積雨對流雲,此不穩定氣候造就閃
電雷擊的環境條件,故山區落雷機率較高於平地。每年初春暖鋒與冷鋒相遇,以及
7 、 8 月的午後雷陣雨或梅雨,雷雨及落雷頻率較高,其次為 4 ~ 6 月,而 1 ~ 3 月
則最少。全年雷暴日約30~ 100 天,落雷密度約 0.3 ~ 6 次 / ㎞ 2
/ 年,係屬極高危險 地區。台灣西部因較多平原落雷機率較高於東部山區、南部因溫高落雷機率較高於北 部。都會區域因高聳建物林立在平地上,成為地面最彎曲部分,當地面受到雷雨雲感 應而生電荷時,其所帶的感應電荷比地面多,對閃電吸引能力大,故落雷機率高於鄉 村、郊區、離島等較低密度開發使用的空曠平坦區域。但也可能因周遭建物密集而使 得雷電能量被分化,故被雷擊的可能性較低其後果較不嚴重,損害風險也較小,至多
是造成通訊收訊不良或電器電壓不穩;惟因LPG設施極具燃爆危險,一旦被雷擊將危 及周遭密集建物,使得其後果嚴重性著實令人難以想像。尤其儲槽常是分裝場內的最 高建物,成為地面最彎曲部分,為最可能落雷點且其後果最嚴重,故危害風險最高。
且由於分裝場普遍位在郊外空曠地區,以至於雷擊對象集中,損害風險更大,如位處 地勢較高的山區時,因「接地阻抗」比較高,被雷擊後果更是嚴重。
當電場達到約 10kv/m 時,放電現象便由雲層中展開,形成向下的前導電荷在幾秒
內到地面。任何位居其下的儲槽等設備及灌裝台、辦公室等建物均可能遭受雷擊。因 分裝場多處於空曠郊區或山區易遭雷殛,故需裝置避雷針,平時引導地面之感應電荷 積聚尖端處,電荷密度大及電場大易游離空氣而放電,即尖端放電;雷電時可引導電 流流經低電阻之避雷針而流入大地,以避免因電流流經高電阻之建物及儲槽設備產生 高熱導致燃爆造成財損或傷亡。
落雷是帶有數百萬伏特的高壓電,以若干KA 計的電流通過雷擊放電,經過分裝 場內的辦公室、灌裝台、鋼瓶儲存區、泵浦房等廠棚屋頂及儲槽設備或電視天線等經 大地返回雲層形成迴路,其強大電流將擊毀場內設施、設備及槽車等引發燃爆導致傷
亡。雷電也可能擊中鄰近的電力線,巨大電流於10-6秒瞬間沿接戶線進入分裝場,直
接擾亂或破壞場內電腦和LPG洩漏偵測及警報廣播系統等敏感的電氣設備。
5.7.2 分 裝 場 雷 擊 災 害 防 救
國內分裝場執行雷擊防救時,受限於業者對雷電現象與雷擊特性之認知程度及危 害辯識能力不足,恐因缺乏正確觀念與作法使得災前無法預警並及時掌握區域雷擊資 訊以防範,雷擊時又無足以適切因應的避雷措施及災時不懂如何施行緊急救護的處理 程序,故作業場所的雷擊防災、應變、緊急救護及災後復原等便毫無適當對策。而目 前分裝場所能採行之防雷方法主要有下列四種︰
1. 安裝避雷針:閃電係空對地的放電現象,故藉由避雷針引雷作用,將雷在 空中銷掉。而避雷系統的主要功用在確保閃電能有效地被導引至地面,以保 護分裝場內建物、灌裝台及儲槽設備等的安全,不受雷擊破壞。
2. 接地:接地系統所用插座有火線、地線及中性線等三孔,其中性線須實際接 地棒,以防雷擊時,因分裝場內作業人員觸摸設備而感電。
3. 側向雷擊保護裝置:對位於靠山邊或空曠區之分裝場內設備及建物,除裝 置主避雷設備外,必須於儲槽頂及灌裝台、鋼瓶儲存區、泵浦房、壓縮機房及 緊急發電機房等之整排屋脊,以及辦公室屋角、女兒墻、天線或其它突出之 結構物或設施等易受雷擊的位置,加裝銅排、銅帶或銅導線等集雷環帶,並 與接地導體相連接,構成無電位差之接地系統,以防遭受可能的側雷。
4. 安裝防雷擊突波保護器:當雷擊時,因能量太大致分裝場之避雷針無法完 全中和消耗突波電流,其殘餘能量將循室外線路傳達入辦公室內使用的精 密電子設備端造成短暫當機、資料流失或永久損壞。故安裝防雷擊突波保護 器之目的既用來吸收突波電流。如以提前放電式避雷針與下接導體及接地裝 置相連接後,更具有於辦公室、壓縮機房、等建物及儲槽設備之外部攔截雷 擊的可靠能力,再加上辦公室內的雷擊突波保護裝置,更能確保電話、網路 等通訊設備,以及洩漏偵測、警報、廣播系統等電器設備之運作不致中斷。
5.7.3 避 雷 裝 置 之 裝 設
為保護分裝場內高度 3m 以上之辦公室、警衛室、水塔等建物及危險性工作場所
境內之鋼瓶儲存區、泵浦房、灌裝台、儲槽區等儲槽除外之LPG設施免遭雷擊,應依
照內政部頒布之建築技術規則或CNS 12872 【建築物等用避雷設備(避雷針)】之規
定裝設避雷設備。裝設須符合下述要求:
1. 審查避雷裝置:
分裝場於裝置避雷設備時,應要求承商出具代理商證明、進口證明、保 固書、相關國家標準、原廠依相關規定所進行避雷設備之出廠測試報告及出 廠證明,以及內政部營建署核可證明等文件。並確實審查承裝業者所提送之 型錄以辨別製造商名稱、產地,產品或組件的編號及型式。及檢視避雷設備 及其附件須清潔、乾燥且無損壞或變形,以及清楚標識其為原廠品,以確保
施工品質及安全性。
2. 材質:
台灣地區因屬亞熱帶海島型氣候,故分裝場之避雷設備須採防腐蝕材質 製造。且其導引電流流過之配件,應為銅、銅合金、不銹鋼等材質製品。
3. 有效保護範圍:
(1) 傳統式避電針:以避雷針( ROD )之針尖與受保護之地面週邊所形成
之圓錐體即為傳統式避雷針之保護範圍為安全區域,而此圓錐體之 ½
頂角即保護角。於分裝場內高於3m之辦公室等建物之保護角應<
60° ,但位屬危險場所內之保護角應< 45° 。
(2) 提前放電式避雷針:放電式避雷針之保護角a.為 60° ;其有效保護範
圍R=(h+h')tan a.,係對安裝高度 h 的函數(單位: m );其h'係電
離高度。
4. 避雷裝置之裝設:
避雷裝置於參照設計圖及施工製造圖進行安裝、檢驗後,其組件功能必 須符合建築技術規則建築設備篇第一章第五節關於避雷設備之規定。
(1) 避雷針之安裝:
避雷針端安裝於支撐架並直立固定於基座,裝置於分裝場全區保護
範圍內之最高點的基礎或構架上,裝置處不得引起漏水。避雷針主體部份
須比所有儲槽、建物、天線、水塔或其他金屬設施等 高出 2m 以上。
並應有良好的接地通路,使雷擊電流連接至大地。 而提前放電式避雷針 系統之下接導體與接地點數量之安裝應符合相關法規規定與製造商之建議,
且於整個避雷系統安裝後必須每 3 年至少檢查 1 次。
(2) . 接地避電導線安裝:
避雷針引線接在突針下方,將電由空中導到地底導線,如須中途接
續者,其接點應為焊接。接地之接地電阻須< 10Ω 以下於 2Ω 最
佳。接地導線應取直,如有彎曲,弧長須> 20 ㎝。導線本身是雙股
銅線其線徑及材質須符合 CNS 規定,如裝置地點有被外物碰損之虞時,
應以硬質塑膠管或非磁性金屬管保護。接地導體周圍 1m 內金屬設施
應加以接地, LPG 配管及其他電氣、通訊等線路均應遠離 2.5m 以上。