粮食安全不仅需确保粮食产量安全，也需确保粮食储存安全。部分粮食储备库修建时间较早，多为砖瓦结构，其雷电防护装置有待进一步完善，其遭受雷击的可能性较大，可能给粮食储存安全带来一定不利影响。近年来，部分地区粮库遭雷灾事件偶有发生，部分仓库建筑被损坏、供电系统被烧坏，部分电子设备（如地磅传感器、地磅主机）被破坏，带来了一定的经济损失。相关学者开展了关于粮库防雷设计的分析研究，如袁周等[1]针对粮库的不同区域可能遭受的雷电侵袭，提出了相应的防雷接地措施，并结合粮库实际情况设计了防雷接地系统。白亚森等[2]根据现行规范要求，结合粮库草囤场地特点，采用架空大网格避雷网的防护方式对粮库进行直击雷防护。樊希彬等[3]从粮库防雷工程的环境评价、设计思路和施工方案等方面入手，形成了较为规范、细致且完整的粮食储备库防雷工程设计与施工方案。周国军等[4]研究认为，喀斯特地貌的地质条件一般，土壤电阻率较高，使得防雷接地系统的设计与施工存在较多难题。王耀悉等[5]研究认为，湘西地区的地形地貌、气候环境具有特殊性。因此，该地粮库的雷电防护方案设计需做特殊考虑。本文总结近年来湘西发生的2例粮库雷灾调查实例，分析雷灾事件发生过程和原因，探讨粮库雷电防护现状，并提出有针对性的雷电防护措施，为粮库的防雷安全和降低雷灾事故带来的影响提供参考。
1 粮库雷电灾害事件案例分析
1.1 数据来源
闪电数据来源于湖南省DDW1型全闪闪电定位网，天气实况资料来源于湖南省气象灾害预警服务一体化平台，雷灾信息来源于雷灾现场调查取证。利用现场调查资料（灾害发生时间和位置、受灾体雷电环境和雷电防护措施情况、目击者陈述和灾害损失情况等）、天气实况资料（降水量）和雷电监测资料（雷电发生时间、位置和强度等）进行综合分析与研判。
1.2 灾害事例基本情况
1.2.1 事例一
2022年4月，某粮库发生雷灾事件，3根仓库专用的高压电缆被损坏，部分隔离开关、电缆头和避雷器等设施被损坏（图1），造成了一定的经济损失。经实地调查，被损专用高压电缆及设施由2根电杆支撑架空敷设，高度10 m左右，此段高压电缆上空无避雷线，电杆有明敷的接地引线，电杆电缆左侧为水泥马路，右侧为大树（高于架空电缆）；另外，被损电缆附近的大树枝叶有被烧枯的现象。
1.2.2 事例二
2023年5月，某粮库发生雷灾事件，其地磅主机和粮库旁边的地磅传感器（共10个）均被损坏，造成了直接经济损失。经实地调查，灾害发生在粮食储备库中的1个仓库，其所处位置相对较高（坡上平地），较为空旷，周边为其他粮食库，缺少直击雷防护装置，供电线路为架空引入室内，周边有其他架空线路。
1.3 雷电灾害过程研判
1.3.1 事例一
针对2022年4月雷灾事件，当天的天气小雨，21日20：00至22日20：00粮库附近站点的降水量9.4 mm，适合雷电发生；闪电定位资料表明，22日6：00至8：00，该粮库附近发生过地闪放电，且闪电活动较频繁，半径5 km范围内监测到云地闪24条，如图2所示。地闪发生在粮库周边，未直接击中粮库的高压杆，且此次闪电过程以负地闪为主，雷电流强度大多集中在-60～-30 kA；出现了2次强负地闪，达150 kA，正地闪有3次，其中1次达100 kA。因此，此次雷电过程可能造成较大损失。现场实地调查发现，闪电发生时间与目击者描述大致吻合，电力设备接地阻值偏大，判定此次事故为雷灾事故，可能由感应雷造成。该粮库专用高压线路位置相对空旷，高压线路架空裸露，无架空避雷线等直击雷保护装置，且线路附近有高树，雷电直接击打在架空高压线路远端（前端）或其他设施上，在线路上产生过电压和过电流；强大雷电波传导到粮库的电杆端时，未能及时泄流入地，进而引起隔离开关、避雷器等的过流损坏。
1.3.2 事例二
针对2023年5月灾害事例，当天的天气大雨，20日8：00至21日8：00粮库附近站点的降水量23.1 mm，适合雷电发生；闪电定位资料发现，20日9：13，该粮库附近发生过地闪放电，和目击者描述时间较吻合，且闪电强度较大，为1条正地闪，强度达107.6 kA，发生地距粮库约3 km。现场实际调查发现，粮库无直击雷防护装置，电源线路为架空引入室内，室内电源配电箱内未安装浪涌保护器，地磅的接地情况未知；该储备库曾遭遇过雷击，造成了不同程度的设备损坏，判定此次灾害事件由雷电引起。20日9：00左右，粮库附近发生地闪放电，强度较大，雷电流幅值达107.6 kA，强大的雷电发生时，静电感应或电磁感应导致架空电源线路上产生较大过电压和过电流，其通过线路传导到室内，在缺少必要防护措施的情况下，雷电流未能及时泄流入地，而是传导至设备端，进而造成设备的损坏。
2 粮库雷电灾害发生原因分析
结合上述2个雷击事例，分析粮库雷电灾害发生的具体原因，包括以下几个方面。一是粮库所处位置较空旷，通常是多个仓库成排坐落，而研究区地势起伏不平，粮库位置相对较高，且需考虑通风、日照等条件，易发生雷电灾害。二是粮库修建年代较早，设施结构有待进一步优化，且粮库屋面直击雷防护装置有待安装。三是电源架空线路较多，部分架空线路横穿整个粮库区，且部分电源线架空直接引入各粮库室内。四是仓库区的微电子设备（如地磅传感器、地磅主机等）较多，王忠勇[7]研究认为，相关设备的供电系统雷电防护装置有待进一步优化，电源系统、信号系统等应安装相应的浪涌保护器进行防护。此外，接地系统有待进一步与防雷技术规范[8-9]相符，如电源和信号系统需按照防雷分区原则安装多级浪涌保护器，用电设备和设施需做好接地处理，接地电阻值不大于4 Ω，等等。五是仓库管理人员对雷电防护的重视程度有待进一步提升，有待进一步开展防雷装置安全检测或防雷工程整改等工作。
3 粮库雷电灾害防护措施分析
3.1 技术层面
一是完善直击雷防护装置，接闪器、引下线和接地装置等按规范要求进行设计与安装，可有效减轻雷击灾害带来的影响。二是加强综合接地系统的设计与安装，为使接地系统达到规范要求，并利于雷电流泄放，可共用接地系统，并适当配合使用降阻剂、接地离子棒等材料。三是安装多级浪涌保护器，对粮库的电源系统、信号系统安装浪涌保护器，按照防雷分区的原则在总配电处、分配电箱处和终端开关箱处安装浪涌保护器，对地磅等微电子设备进行精细保护。四是安装雷电预警系统或雷电在线监测系统，该系统具有雷电预警功能，有利于及时发现防雷装置的问题、采取防御措施；再现雷击过程，便于确认是否为雷击造成的灾害。五是规范线路布设。减少线路架空引入，线路尽量埋地引入仓库，对电杆上的线路加装避雷针或避雷线保护，且电杆设备接地电阻值需达到防雷要求。
3.2 管理层面
一是强化防雷安全意识，制定防雷安全管理专项制度，专人负责日常防雷装置的自查等安全管理工作，注意春季雷电防护，及时接收和传播雷电预警信息。二是开展防雷安全知识科普宣传，李佳媛[10]研究指出，通过开展专题讲座，普及雷电防护知识与措施；成立农业气象研究小组，有利于提高预报精细化水平及设施农业防雷科研水平。三是强化保险赔偿，联合保险公司为气象灾害事件投保，强化雷电灾害承受能力。
本文根据2例粮库灾害事故，通过现场调查和天气实况、雷电监测资料，判定2次事故均由雷击引起。分析了粮库雷灾事例发生的过程和原因，并提出针对性的雷电防护措施和建议，从技术和管理层面采取综合措施进行防护。技术层面，包括完善直击雷防护装置，加强综合接地系统的设计与安装，安装多级浪涌保护器，安装雷电预警系统或雷电在线监测系统，以及规范线路布设；管理层面，包括强化防雷意识，开展防雷安全知识科普宣传，以及强化保险赔偿。实践中，尽可能完善粮库的防雷措施，加大对人员的雷电安全防护力度，从多个方面采取措施，以保障粮库安全，降低雷电灾害损失。