氣候變化對避雷系統設計的影響

2024年6月23日凌晨因電力不穩，元朗至深圳的40萬伏特架空供電系統出現短暫電壓驟降，導致部分大廈一度停電。電力公司表示懷疑受到不穩定天氣影響。[1] 盡管事件依然在調查當中，但是極端天氣對機電系統設計的影響卻值得深思。

依據機電工程署的電力(線路)規例工作守則[2]，建築物的避雷裝置可參考IEC 62305、AS/NZS 1768、NFPA 780等標準，而行內普遍選用IEC 62305作設計標準[3]。在設計相應的避雷系統前，往往需要先計算該建築物的被雷擊風險(Risk)系數是否在可承受的數值之下。如否，則施加不同的裝置及/或措施去降低被雷擊的風險系數至可承受的數值之下。

在計算的過程當中，每年的雷暴日數(Thunderstorm days per year)是一個影響特別明顯的參數。該參數需要參考香港天文台數據[4]。

	日數
平均每年雷暴日數 (1961 - 1990)	33.47
平均每年雷暴日數 (1971 - 2000)	37.1
平均每年雷暴日數 (1981 - 2010)	38.6
平均每年雷暴日數 (1991 - 2020)	42.27

從天文台數據可見，每年的雷暴日數是有上升的趨勢。較舊的建築物於設計時採用當年的天文台數據去計算被雷擊風險系數及設計相應的避雷裝置。如該設計只是剛好滿足當年的要求，在今時今日的氣候下，該建築物可能被雷擊的風險或已升至可承受的水平之上。情況有如設計上可應付百年一遇洪雨的去水系統需要應付五百年一遇的洪雨。

如大廈內的機電設備經常因雷擊而故障，建築物擁有人可考慮與合資格的工程公司加強避雷系統，亦可考慮增加不間斷電源裝置(UPS)及有過渡電壓驟降能力(Ride through)的設備去抵禦電力公司供電系統出現的電壓驟降[5]。

筆者: L君

[1] i-cable - 中電電壓驟降
[2] 機電工程署 - 電力(線路)規例工作守則 
[3] IEC - IEC 62305
[4] 香港天文台 - 自1947年錄得的雷暴日數
[5] https://www.clp.com.hk/en/power-quality/tips