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一、建立防御雷電災害社會化安全管理綜合體系
防御雷電災害社會化安全管理綜合體系,是建立以氣象主管機構為主,各鎮、各有關行政執法部門及各企、事業單位負責防雷減災安全管理人員參與的綜合管理系統。
系統分別設立:
(一)依法行政管理子系統:該系統主要承擔依法檢查、依法辦案、依法行政等執法工作。
(二)防雷減災管理子系統:該系統主要是依照行政管理規定承擔防雷設計、施工資質的管理;防雷設計審核、工程驗收;防雷人員技術培訓;防雷技術、產品鑒定及推廣;防雷減災知識的普及、防雷減災預案的編制。
(三)雷電災害調查統計鑒定子系統:該系統任務是承擔雷擊風險評估;社會防雷安全員管理;雷電災害調查、鑒定、統計、上報等。
二、設立防雷安全管理員,健全防雷安全管理制度
各鎮和各有關部門要把防雷減災工作納入安全生產和安全管理范圍,各鎮安全生產管理辦公室要增加防雷減災的工作內容,建立相應的防雷安全管理制度,設立防雷安全監督管理員,負責本單位的防雷知識宣傳、防雷裝置統計、雷電災害調查上報等工作。要督促所屬單位(企業)落實防雷安全管理員和防雷安全責任人,對每座建(構)筑物的防雷裝置進行普查,對每座新建建(構)筑物辦理防雷工程報審和驗收程序進行監督,把防雷安全管理落實到每個單位、每座建(構)筑物。
1.1關于雷電危害
處于電子信息時代的今天,確保電網供電穩定性、安全性至關重要,但是很多高壓電線遭受雷擊的可能性仍然比較大,若是高壓線路遭受雷擊,便會對正常供電造成嚴重影響,并且所造成的經濟損失也往往是不可估量的,因而可以說,雷電是電子信息時代應當重點解決的問題。雷擊一般可以分成直擊雷與感應雷。其中直擊雷指的是雷電直接擊中動植物、建筑物和構建物,進而產生破壞行為的自然災害;而感應雷指的是雷云間或者雷云對地面的放電過程造成周邊架空線路埋地線路金屬管線被嚴重毀壞。
1.2雷電的傳播途徑
通常情況下,雷電的傳播途徑主要包含了三種:①通過避雷器、避雷針等將雷電直接傳入到大地,進而造成地網點位上升,使高壓電進入到設備中引起破壞,直擊雷的傳播主要是這種途徑。②用引線作為介質,將雷電傳入至大地,形成磁場,進而使附近金屬線路或者管道過電,最終被破壞,感應雷的傳播主要是這種途徑。③雷電程度比較大,產生的直擊雷或者感應雷對建筑物造成雷擊,最終使其內部的電子設備遭到破壞。
2電網運行防雷電安全技術的分析
2.1管型避雷針技術
和高壓防雷技術相比,管型避雷針技術更加先進,它使用的一種具有噴氣熄弧功能的間隙裝置,防雷效果良好。同時,管型避雷針技術的應用是在噴氣熄弧功能間隙裝置兩個間隙固定在絕緣件上。當雷電襲擊電網時產生的高壓電,在穿過間隙時管型避雷針內部受熱,產生大壓力氣體,隨之氣體也將會作用在兩個間隙處,進而阻隔高壓電作用電力設備或者線路,最終防止了導線或設備遭受高壓電的破壞。但是,在使用管型避雷針時應該注意避雷具有的劣勢,防止管型避雷針使用效果下降。管型避雷針在技術方面的劣勢是其對安裝位置有要求,線路最小或者最大均會對使用過程造成影響,同時其使用壽命相對較小,應該針對管型避雷針進行定期檢查,一旦其管內徑增大幅度擴大,熄弧能力就將下降甚至會徹底消失,這就表明管型避雷針的防雷作用不好,甚至是已經失去了防雷的能力,這時應該及時撤換管型避雷針。
2.2高壓防雷技術
這項防雷技術目前已在國內電網中被廣泛應用,是一種比較傳統的防雷安全技術措施。在電網運行過程中,高壓防雷技術的應用主要是在電力設備或者導線上制造絕緣薄弱點,這一點一般被叫做間隙裝置。電網在正常運行時產生的電壓不會受到間隙裝置影響,而且此時間隙裝置處在一種隔離絕緣的狀態之下。然而電網一旦受到雷電襲擊,將會產生很大電壓,電壓經過間隙裝置時將會被雷電擊穿,形成接地保護。高壓防雷技術在使用電力裝置的初期是一種十分有效的技術措施。
2.3碳化硅避雷器技術
這項技術是當前一種較為新型的避雷技術,它能夠有效將間隙與SiC閥片實現結合,進而形成碳化硅避雷器結構,并應用瓷套把碳化硅避雷器結構固定在一起,它在電網中主要是應用在架空線路的穩定安裝上。如果電網被雷電襲擊,碳化硅會利用SiC閥片所具有的非線性特點,減小高壓電阻,釋放大量高壓電,而未能被釋放的電壓則在通過電力設備或導線時不會產生影響。碳化硅避雷器防雷安全技術應用效果良好,不僅在防雷方面得到應用,在高壓設備中同樣也有應用。然而,碳化硅避雷器技術也存在一定問題,因而還需要相關工作者對其進行完善。
2.4氧化鋅避雷器技術
氧化鋅避雷器英文簡稱為MOA,它是一種全新的防雷安全技術措施。與碳化硅避雷器相比,這種防雷技術在效果上更加顯著,它可以有效保護電力設備或者導線免受雷擊的威脅,具備很強的流通性,有助于保障電網供電的安全性。與此同時,氧化鋅避雷器結構較為簡單、穩定性強、易于操作、耐污性佳,它的構成是充分按照氧化鋅避雷器技術,并針對其結構和功能進行優化而形成的。在電網中應用氧化鋅避雷器是采用ZnO閥片所具有的非線性特點,減小雷電產生的高壓電電阻,進而流失掉大量雷電電流,剩下的電壓將會被氧化鋅避雷器具有的流通功能傳輸至大地中,最終被徹底釋放掉。
3結語
關鍵詞:供電網;安全運行;防雷技術
中圖分類號:TM862 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)08-0130-02
1 配電線路防雷的意義
配電線路的防雷主要包括三個方面的內容,一是雷電會直接傷害到配電線路本身,并且因為雷電具有高溫、穿透性較高,以及有著較強的高輻射壓等,因此就容易對配電線路和配套設施產生破壞。配電網絡在雷電的作用下會瞬時增加電壓,這樣在升壓的過程中,就很容易擊穿配電系統的變電設備和容電設備,從而對整個配電線路的正常使用產生很大的影響。并且,瞬間增加的電壓會損毀用電設備,從而帶來經濟方面的損失。另外,在配電線路的施工中,因為配電網比較的高,并且很容易導電,那么在雷電的作用下,就很容易出現施工人員的雷擊事件,嚴重影響到了施工人員的生命財產安全。因此,就需要重視配電線路的防雷處理技術,從而保證施工的正常運行以及人們的生命財產安全。
2 雷電給配電線路帶來的危害
目前,在我國的廣大不發達的地區,包括郊區和城區,依然將無備用的放射式、干線式以及樹枝式的方式應用在電網的接線中,這種接線方式雖然具有很多的優點,比如操作十分的簡單,不需要花費很多的資金,運行起來也比較方便等等,但是一系列優點的背后必然會存在著缺陷,那就是在供電可靠性方面還存在著很大的問題。特別是農村電網中的35 kV輸電線路和10 kV的配電線路,它在線路方面有著十分廣泛的分布,并且絕緣等級方面也存在著問題,如果出現了雷雨天氣,那么在雷電的作用下,就很容易出現事故,比如大面積的停電等,這樣就會在很大程度上影響到工農業正常的生產,同時在一定程度上影響到日常生活。
3 10 kV配電線路防雷的基本手段
①避雷針引雷防雷手段。根據以往的實踐經驗,如果將線路避雷器或者避雷針安裝在輸電線路上,那么就可以起到很好的防雷效果;配電線路也可以采用這種方法,并且如果在配電線路上安裝避雷器,還可以對架空絕緣線路起到一個保護的作用。但是這種方法存在著弊端,比如避雷器容易老化,會產生比較多的故障等,這是因為避雷器在工頻電壓下往往需要工作十分長的時間,并且偶爾還會出現雷擊等現象,這樣頻繁的發生事故,必然會影響到配電的穩定性。因此,就可以將氧化鋅避雷器安裝在配電線路中,這種避雷器不需要進行維護,并且在安裝的時候應該進行選擇,重點那些容易被擊中的配電線路段。此外,為了全面的對配電線路進行保護,還需要安裝一些相應的配電設備。
②接地法防雷。在配電線路中,在對接地電阻進行降低的時候,往往可以采用兩種方法,采用水平接地體法;在降阻中經常采用的方法就是水平接地體法,但是經過長時間的實踐研究以及調研結果發現,水平接地體并不能有效的達成目標,甚至存在著很大的差距;在此基礎上,因為它需要水平接地,那么就很容易受到腐蝕和損毀,這樣就會大大的降低它的使用年限。采用降阻劑降阻:這種方式指的是將一些高效膨潤土降阻防腐劑添加在水平接地體的周圍,這樣就可以將降阻效果充分的施加在降低塔桿上,并且具有穩定的性能和較好的防腐性等優點。高效膨潤土降阻防腐劑因為存在著較低的電阻率,那么如果遇到了水就會發生膨脹作用,從而增大體積,那么這些特點就可以被合理的利用起來,將高效膨潤土降阻防腐劑添加在接地體的周圍,這樣就可以擴大接地體的有效的面積,然后在吸水膨脹的作用下,就可以在很大程度上對接地體與周圍土壤的接觸電阻起到消除的作用。同時,土壤中會逐漸的滲透高效膨潤土降阻劑的強吸水性和保水性,那么就會對接地體周圍的土壤電阻率起到降低的作用。又因為高效膨潤土降阻劑具有較大的年度,在滲透和擴散方面有著比較慢的速度,這樣在接地的前五年時間里,接地電阻會一直的下降,而過了這五年電阻就會逐漸的穩定,它的使用年限至少可以達到五十年。
③增加配網線路絕緣線。在局部加強絕緣,可以有效的對線路工程造價起到降低的作用。可以采取這些方法,加厚絕緣導線的固定處,這樣就可以保證放電在擊穿導線時只能夠從加強絕緣區的邊沿處來進行,或者是將絕緣皮擊穿之后才能夠將導線擊穿,這樣就可以實現線路的擊沖放電電壓提高的目的。
4 10 kV架空絕緣導線雷擊斷線防護措施
①架空地線的安裝。架空地線可以將很大幅值的雷電壓轉化成為電流,這樣桿塔接地電阻就可以將這些電流給有效的派出去,這樣就可以起到對雷電過電壓進行大幅度降低的作用,從而保護導線。如果是110 kV及以上的電壓等級送電線路,并且具有較高的絕緣水平,那么通常在防雷方面都是采用這樣的方式。10 kV的配電網因為有著較低的絕緣水平,如果架空地線被雷擊之后,就會出現反擊閃絡,從而可能產生絕緣導線被燒斷等情況。根據相關部門的有效統計表明,直接雷只有很小的概率會擊中配電線路,而感應過電壓則是配電線路雷電過電壓的主要故障原因。
②防弧金具的安裝。防弧金具往往安裝在距離絕緣子中心150~200 mm之間的范圍內,這樣就可以讓雷電過電壓在絕緣子鋼腳和防弧金具之間定閃絡,那么防弧金具上就會燃燒連續的工頻短路電流電弧的弧根,這樣導線就不會被燃燒。這種方式只需要十分簡單的操作即可,并且不需要投入很多的資金,但是需要注意的是,雖然它可以防止雷電將導線擊毀,但是雷電會將絕緣層破壞到,所以如果遭受到雷擊,那么就需要對燒傷的防弧金具進行及時的更換。
③合成絕緣子的安裝。合成絕緣子如果安裝在架空地線中,那么就可以對線路的沖擊耐壓水平進行提高,保證閃絡現象只會發生在雷電感應過電壓比較高的情況下,合成絕緣子的有著較大的放電爬距,那么工頻續流就不能夠建弧,從而熄滅。但是合成絕緣子有著比較高的價格,如果發生了多次閃絡,就會損傷到合成絕緣子。
④避雷器的安裝。避雷器可以對感應過電壓幅值進行有效的限制,在雷擊閃絡后可以對放電能量進行吸收,對工頻續流起弧產生阻止的作用,從而對導線進行有效的保護。但是因為氧化鋅避雷器的價格并不低廉,那么就需要仔細的研究,比如各組之間應該安裝的距離等等,要保證最少的安裝,但是卻能夠對全線起到保護的作用。
5 結 語
隨著時代的發展和社會經濟的進步,人們的生活和工作中應用到電力的地方越來越廣,電力的穩定和安全運行關系著人們的日常生活和工作,并且在很大程度上還關系到社會的穩定和國家經濟的發展,因此就需要產生足夠的重視。電網要想安全穩定運行,必須要做的就是防雷;根據實踐研究證明,供電網中很容易出現事故的就是配電線路,因此就需要重視配電線路的防雷技術,本文主要分析了配電線路的防雷技術,希望可以提供一些有價值的參考意見。
參考文獻:
[1] 李留斌.配電線路防雷技術工作分析[J].北京電力高等專科學校學報,2012,(8).
關鍵詞:高層建筑;電氣安全;防雷措施
當今高層建筑的高度普遍接近100m,由于高度較高,很容易被雷電所擊中,從而危害到建筑物中人們的生命財產安全,也會使電氣的安全受到影響。高層建筑的電氣系統網絡本身非常復雜,在其他因素的影響下,很容易出現電氣泄露或者是電氣網路短路等故障,從而影響到人們的正常用電。因此,針對高層建筑物進行電氣安全與防雷策略的探究就顯得尤為必要。下面本文就主要就電氣防護方式以及防雷策略進行詳盡的分析。
1 高層建筑的用電安全
1.1 供電電源設置
要想保障高層建筑物電氣的安全,首先要做好相應供電電源設置工作,保障供電電源設置的有效性,從而確保供電系統的整體性、安全性。就目前現行的電力規范表明,在對高層建筑物進行電氣安全設計的時候,一定要嚴格遵守相關的設計原則,保障電負荷、電源以及線纜設計和應用合理性。在對電氣安全設計的過程中,需要對消防用電以及應急照明用電等做好相應的供電設計、應急設計,保障這些設備的負荷用電都屬于一級供電。
在相關的電氣設計規定中也表明,高層建筑物用電需求量較大,因此城市電網為高層建筑物提供電能的時候,要分為兩個電源路徑,而且每一條電源路徑的供電負荷都需要采用一級供電,以此保障高層建筑物用電的充足性和安全性。但需要注意的是,這樣的供電方式往往因為長期使用一條線路供電而導致另外一條線路被忽視,無法正常供電。就相關的實例來看,在部分高層建筑物中,如果建筑物的高度過高,那么就需要設置至少3路的電源,這樣才能夠基本保障高層建筑物正常的用電。然而在實際的供電電源設置中,很多的高層建筑物沒有采用一級負荷供電,也沒有設置相應的發電機組來進行供電服務,應用的供電規范也較為陳舊,這樣就使得高層建筑的電氣設計存在嚴重的安全隱患。
1.2 構建用電安全防范系統
高層建筑應當設置用電安全防范系統,對建筑本體的用電安全進行監控,并防范安全事故的發生和擴大。目前通常采用構建電氣火災監控系統的方法,對配電線路剩余電流和電纜溫升進行監控,從而迅速判斷供配電系統是存在用電安全問題,是高層建筑防范用電安全事故的有效措施。監控系統的導線選擇、線纜敷設、電源及接地等,都應與消防系統的配置要求相同。
2 高層建筑防雷措施
2.1 高層建筑的防雷接地策略
一般來說,在高層建筑物防雷系統設置工作中,都會在內部以及外部兩個區域設置防雷接地設施,在外部進行防雷接地設置的時候,主要設置的部件包括接閃器、引下線以及避雷帶等。而在對內部防雷接地進行設置的過程中,則設置的主要部件就是籠式避雷網以及專用的接地裝置等。通常高層建筑物上都會布置一定面積大小的防雷接地網,而該接地網的布置格局主要是水平敷設。利用鋼筋來對接地網進行綁扎處理,或者是利用焊接的方式來進行網格的布置。
值得注意的是,在對接地網進行埋深處理的時候,最好將埋深度控制在合理的范圍內,不需要埋的過深,而是要依據高層建筑物的具體高度以及當地的地質條件來進行埋深度的設定。對引下線的位置要進行精確的布置,利用引下線來對避雷帶以及自然接地體進行有效的連接出,使得兩者可以順暢的進行雷電的導流,使得雷電電流可以被傳送到地面上,從而防止高層建筑物被損壞。
除了外部防雷措施外,還需要構建內部防雷措施。盡可能的減少內部的電路設置,將高層建筑物內部的一些金屬物質,如鋼化玻璃框等與引下線之間相連接,而且要將建筑內部的線路隱藏起來,做好絕緣處理,防止雷擊對其造成破壞。
2.2 接閃器
接閃器有避雷針、避雷帶(網)、消雷器等幾種,采用何種方式應根據建筑物的造型及避雷效果而定。目前一般高層建筑較多采用避雷針、明裝避雷帶和暗裝避雷網相結合的方式,接閃器的布置應符合下面要求。
建筑物30m以上部分,每兩層在用扁鋼做暗敷避雷帶(可兼做均壓環及金屬預埋件);樓頂可利用梁、板內鋼筋相互焊接成尺寸不大于10*10m暗裝避雷網。此外,高層建筑的屋頂的金屬旗桿、廣告牌、鋼爬梯、風冒、透氣管、水管、設備等必須與就近的避雷帶、避雷網焊接。利用不銹鋼欄桿樓梯的上人屋面女兒墻,可在其下暗敷扁鋼與支架和引下線焊接牢靠,欄桿間和支架也應焊接。
塔樓頂采用避雷針時,為了降低避雷針的高度,增強防雷效果,可采用半導體少長針消雷裝置(一般用于35m以上的建筑)及避雷針。
2.3 等電位聯結
在當今的高層建筑物中,通常都設置有主筋以及鋼筋樁柱,這種方法的目的在于將鋼筋樁柱作為建筑物引下線,避免了線路過多且復雜的問題。利用主筋以及樁柱來進行逐層的串聯,最終與屋頂上的避雷針相連接,形成導電線路。高層建筑物上設置的避雷帶主要由避雷線以及卡子所構成,一般避雷帶都是設置在遭受雷擊最嚴重的部位,如女兒墻。利用避雷帶來對雷電進行引流處理,將避雷帶與引下線進行有效的連接,則就可以利用引下線將雷電的高電壓以及大負荷電流引入到地下,從而防止雷擊對建筑物造成破壞,進而保障人們的生命安全。
當今,絕大多數高層建筑室外玻璃幕墻、大型復合金屬板及不銹鋼金屬面材的應用增強了建筑的藝術效果,但同時也對防雷提出了要求。由于幕墻的面板是裝在金屬龍骨架由支座固定在主體結構預埋件上,支座是與預埋件焊接的,所以只需將該處的梁或柱與支座預埋件、引下線可靠連接即可滿足要求。
2.4 電子設備屏蔽措施
在現代高層超高層建筑物內部,存在著大量微電子設備,必須建立屏蔽措施對這些微電子設備進行防護,使微電子設備能處于無干擾環境中。屏蔽措施的效果除了與房間屏蔽網及儀器屏蔽性能有關外,還與微電子設備電源線、等電位聯結及接地措施等有很大的關系。為了避免微電子設備在防雷裝置接閃時不會受到影響,其電氣線路應當采用金屬管布線的方式,防止雷電反擊以屏蔽各種電磁脈沖。
結束語
綜上所述,在高層建筑物中電氣系統與防雷系統是一個復雜、繁瑣的工程,在具體工作中應該采取行之有效的措施來確保建筑電氣安全與防雷工作,從而滿足人們的用電需求,保障建筑物的完整性,從而進一步的保障人們的生命財產安全。在具體的高層建筑物電氣安全與防雷工作中,我們除了嚴格遵守相關規章制度之外,還要采用積極有效的新技術,以此保證建筑物免除雷擊破壞。
參考文獻
[1]柯偉權.高層建筑物防雷系統的設計要求點及施工探討[J].建筑技術,2012(1).
關鍵詞:標準廠房;電氣設計;防雷
Abstract: with the rapid development of economy and society, more and more various types of standard factory buildingand case, and have become a modern city image and logo. But because of the relatively isolated and at higher elevations, standard workshop has become a frequent lightning invasion of the object, and the resulting losses also obviously presents year after year to enlarge a trend. This article mainly elaborated the standard plant and the characteristics of the lightning protection requirements, lightning protection and grounding design and all-round, lightning protection system design.
中圖分類號:TU856 文獻標識碼:A 文章編號:
1.標準廠房的特點及對防雷的要求
標準廠房與一般建筑不同,它具有以下特點:
1)設備的安裝應符合要求,包括設備間距、工藝流程的合理性等。2)安全通道寬度要大于1.4米,主通道寬度應大于3米,人行通道寬度要大于0.8米. 3)消防設計要合理,并保證符合消防安全要求。4)廠房內要有區域劃分,包括加工區、產品存放區、原料存放區、休息區等。5)配電、照明等動力柜要符合安全要求。6)標語、標識、操作規程、定置圖要醒目,要有宣傳欄。7)定置管理 8)其它要求根據產品結構合理規劃定置。以上特點決定了該類建筑的防雷裝置設計必須滿足以下兩方面的要求:一是要保證建筑物安全可靠。標準廠房造價高,人員集中,建筑物的安全直接關系到財產和人員的安全。在進行標準廠房的防雷裝置設計時,必須做到安全、可靠,使其在建筑物遭受雷擊時能充分發揮作用,保證建筑物的安全。二是防雷裝置應力求簡單,便于施工。標準廠房必然采用鋼筋混凝土結構或鋼結構,應充分利用建筑物本身的金屬物作為防雷裝置的一部分,并考慮經濟、安全可靠、電磁屏蔽、美觀、維護簡單及施工方便等因素,來設計建筑物的防雷裝置。
2.標準廠房防雷接地合理設計
2.1接閃帶和接閃網
屋頂的接閃帶、接閃網應沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設。一般來說,標準廠房物的屋頂防直擊雷,可沿屋頂周邊外墻外表面或屋檐邊垂直面上或其外處布設接閃帶,屋頂中間設置接閃網,同時經過伸縮縫時應有補償連接裝置。屋面接閃網網格尺寸應嚴格按照建筑物防雷等級設置;如若暗敷,應注意埋設的深度,按照經驗,一般為天面水平層下30~50mm,宜做在防水層上保溫層下,埋設太深則無較好接閃效果。但對于斜屋面蓋瓦的高層住宅,其接閃器布置和安裝時就要注意屋檐、檐腳、屋角等靠建筑物頂處的接閃帶是不允許暗敷的;一般來說,標準廠房也不能利用屋頂周邊混凝土內的鋼筋作為接閃器。雖然“新設計規范”沒有明確提出標準廠房不能暗敷接閃器,但《建筑物防雷裝置檢測技術規范》(GB/T21431-2008)第5.2.2.8 條中明確指出“標準廠房物不應利用建筑物女兒墻內鋼筋作為接閃器”。
2.2 接閃桿
據“新設計規范”第 5.2.2 條和第 5.2.3 條,安裝在標準廠房頂的接閃桿宜采用熱鍍鋅圓鋼或鋼管,接閃端宜做成半球狀,其彎曲半徑為 4.8~12.7mm。由于時刻會受到自然界空氣、風力、雨雪、太陽輻射、接閃電流后的電磁力等各種危害影響,接閃桿應重點考慮風力、冰雪、雷擊能量等對其荷載的影響,選用防腐抗氧化、高物理強度、耐高能量的材料,保證構件安裝連接牢固,減少裝置能量損耗,并定期對其安全性能進行檢測,使其長期有效發揮作用。
建筑物頂接閃桿在引雷防護的同時,伴隨著很多負面效應(二次效應),主要包括:產生感應雷、增加雷擊概率、地電位反擊等,使得周圍的電子設備和人員極易受到損害。所以標準廠房物,尤其是對現代智能信息系統的高樓,應盡量少用接閃桿,多采用接閃帶、接閃網等作為接閃器。形狀不規則或難以安裝接閃帶的標準廠房,可利用接閃桿進行保護。
2.3 金屬屋面
現代標準廠房為了美觀,外墻較多采用金屬或玻璃幕墻。幕墻上封口位于女兒墻外側,屬于屋頂周邊,非常容易受到雷擊,且幕墻與女兒墻之間的封頂金屬板(多為鋁制蓋板)是良好的導電體,一般面積較大,故可利用作為接閃器。標準廠房要利用屋頂金屬板作為接閃器,須滿足:板間的連接應是持久的電氣貫通;金屬板無絕緣被覆層(氧化保護膜與保護油漆不屬于覆蓋層)。參照國際防雷技術標準(IECl024-1.1993)和日本、美國等國的防雷標準,再加上國內外對高層金屬幕墻的實施經驗,標準廠房頂作為接閃器的鋁板厚度應為2.5~3mm 比較適宜。
3.全方位、系統的雷電防護設計方案
建筑物雷電防護是一個全方位、系統的工程,需建立科學的防護體系,其基本原則和方法是提供合理的雷電流泄放通道,進行分流、均衡電位、屏蔽、合理布線和接地。根據雷電的侵入途徑,在進行雷電防護設計時將直擊雷防護、感應雷防護和雷擊電磁脈沖防護綜合在一起,全方位考慮,層層設防。
3.1 分流
通過引下線將接閃器上的雷電流泄放到大地,分流的效果直接取決于引下線數量的多少。引下線越多,每根引下線通過的雷電流就越小,其感應范圍就越小。當建筑物高于 30m 時,從30m 起每隔不大于 6m 沿建筑物四周設水平避雷帶并與引下線相連。這樣可以減小引下線的電感,同時還可以降低反擊電壓。進入建筑物的電源線路、天饋線路和各種信號線路應在不同的防雷區界面處,以及終端設備的前端根據 IEC 1312 雷擊電磁脈沖防護標準和 GB50343-2004 建筑物電子信息系統防雷技術規范等的要求,分別安裝上電源類、天饋類和各種信號類電涌保護器(SPD),然后將這些電涌保護器的接地端與符合規范要求的接地體連接。
3.2 均衡電位
均衡電位指建筑物內的各部位均能構成同一電位(等電位)。將建筑物各部位的結構鋼筋和建筑物內各種設備的金屬外殼及金屬管道都連成統一的導電體,建筑物內部就不會產生電位差,保證建筑物內部不會產生反擊和危害人身安全的接觸電壓或跨步電壓,這是現代建筑防感應過電壓的有效手段。
3.3 屏蔽
屏蔽的主要目的是對建筑物內的各種通信設備、電子計算機、精密儀器和各種微電子等設備的防護。建筑物內的這些設備不僅在防雷裝置接閃時受到電磁干擾,而且易受雷電波的電磁輻射,甚至其他波源發出來的電磁波也會對其產生影響。因此,盡量利用鋼筋混凝土結構的頂板、地板、墻面和窗、梁、柱等,使其構成一個六面體的網籠,有效地屏蔽掉各種電磁脈沖侵害。
4.結束語
從常見的標準廠房普遍情況出發進行探討,高層尤其是超標準廠房,在做好頂部直擊雷防護的同時,應充分利用建筑物側面金屬構件和防雷接閃器,從才能達到良好的整體防護效
果。由于標準廠房結構形式多種多樣,新型建筑材料不斷涌現,技術規范不斷更新,接閃器布設和安裝的要求也將發生轉變。只有緊密結合工程實際,嚴格按照規范要求,充分考慮建筑物所處雷電環境,精確計算、詳盡分析,對于規范沒有細化到位的地方加以科學考慮,采取特殊措施解決特殊問題,才能讓建筑物的接閃器有效發揮防護作用,確保建筑物、人員和設備的防雷安全。
參考文獻:
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[2] 朱瓊玲,李明.標準廠房防雷設計與施工應注意的幾個問題[J].礦業安全與環保,2004,31(z1):69-70.
[關鍵詞]廣播電視;發射臺;雷電的產生與危害;防雷電措施
由于我臺地處高山的特殊地理位置,故此廣播電視播出設備極易遭受雷擊。又由于我臺的廣播電視播出設備已大量采用全固態設備,然而全固態設備的弱點之一就是防雷擊性能較差,為此防雷問題就成了我臺的主要課題。為確保廣播電視安全播出,發射機房的防雷設施至關重要。為了預防雷害,減少設備的故障率,必須安裝性能可靠的防雷設備,做好接地系統,才能確保設備和人員安全。
一、雷電的產生與危害
當天空中的云層帶電電荷積累到一定程度時,周圍空氣的絕緣性便被破壞,正負雷云之間或雷云對大地之間就會產生強烈的放電現象,即瞬間有巨大的能量被釋放,這就是雷電。雷電主要有直擊雷和感應雷兩種。直擊雷是指雷電直接擊在建筑物和設備上,造成建筑物和設備的巨大損壞。直擊雷對地之間的電位高達幾千萬伏,放電時間極短,約為50—100μs,泄放電流巨大。若雷電直擊到播出設備,必損壞設備,電器短路,甚至人員傷亡等,其危害極大。感應雷是雷雨云與雷雨云、雷雨云與大地之間放電時在附近的信號傳輸線和電源線上產生電磁感應,并侵入設備,使和線路連接的電子設備產生損壞。
二、發射臺防雷電措施
要做好防雷工作必須要增強防雷意識,把防雷保護看作一項重要的系統工程。在設防中要采用全方位、多層次、綜合治理。要把國家和行業防雷技術標準與發射臺地理環境、建筑設施、設備分布等實際情況相結合,制定科學的、切實可行的防雷方案。根據我們的實踐,應注意從四方面進行防護。
1.發射天線塔和建筑物防雷措施。廣播電視發射天線塔本身既可成為防雷的避雷塔,也可能變成“引雷器”的導體,因此它是發射臺防雷的第一關。
(1)按照國家1994年頒布的《建筑物防雷設計規范》(GB50057—94)及其他標準設置好天線塔避雷針。鐵塔接地網形狀,密度可根據地形、防雷等級、天線塔種類來設計。重要發射臺天線塔接地電阻要≤5歐。一般臺站要≤10歐。
(2)在一些地形突出的高山發射臺,雷云層較低時,天線塔避雷針防雷是有限的。可采用設置避雷針和消雷器相結合的方案,并且在房頂女兒墻、房角或利用圍墻、柵欄裝設閉合的避雷帶、均壓網。均壓網格不宜大于5m。均壓網、避雷帶應接有多根引流線,在建的房屋可考慮與建筑結構內的鋼筋良好連接。
2.電源系統的防雷措施。實踐證明廣播電視發射臺(站)大量的雷擊是由供電系統引入,特別是由感應雷產生峰值很高的浪涌電壓對設備破壞比較常見。因此,供電系統應采用分層設防的設計方案。
(1)架空高壓線路應安裝避雷線,避雷線(除終端桿外) 每桿作一次接地,終端桿上增裝一組避雷器。若已建線路加裝避雷線有困難,可在高壓電力線路終端桿、終端桿前第一、三或第二、四桿上各增設一組避雷器,這樣可使架空高壓線路引入的感應雷得到較好的泄放。
(2)變壓器高壓側和低壓側要安裝動作靈敏、容量大的避雷器。變壓器接地電阻(中性點直接接地)要低于允許值。保證感應雷電流(電壓)通過高、低壓避雷器向“地”泄放。
3.室外引入線防雷措施。室外引入線是指發射臺內各種發射設備饋線、吊饋管的鋼絞線及衛星接收天線、鐵塔過橋和塔燈電源線、各類管道、各種視音頻信號線等。在雷電天氣,引線外皮很容易將感應雷引入機房,必須保證饋管兩端良好接地,進行電氣阻塞。
4.室內設施的防雷措施。
(1)機房內根據設備擺放情況,用銅皮鋪設地網,形成環形地母線。環形地母線通過多點與室外地網良好接連,機房所有設備接地端均與環形地母線相連,從而營造等電位環境。
(2)機房內屏蔽接地、機殼接地、電源接地、工作電路接地、保安接地、過壓保護接地等要統一、就近與機房共用地網可靠的電氣連接。高山臺站把機房鋁制門窗、暖氣管、水管、走線架等各種導體就近與母線或地網連接。
三、實施防雷措施中注意的問題
1.臺站在鋪設地網時應把避雷針接地、建筑物接地、鐵塔接地、電源接地、機房與設備保護接地統一連接起來,達到等電位連接。采用這種共地模式最重要的是千方百計減小不同接地點的電位差,這要求接地系統的接地體和地線截面要足夠大。實踐證明,在雷擊電流通過“地”向大地呈半球形散開,離接地體20m以外地方,電位已近于零。
2.要想達到良好的防雷效果,接地質量十分重要,各種接地線與地網必須保證可靠電氣連接,焊接點要進行防銹處理。在巖石多的高山臺接地點可填加鹽、木炭、鐵屑等,也可使用GDSZ系列高效降阻劑、DDT系列導電混凝土等新材料,達到降低接地電阻的目的。要做好地網維護工作,定期測試各點接地電阻,保證接地電阻達到設計要求。
3.要定期調整防雷元件放電間隙,檢查各類保安器件、避雷器接觸點是否良好,是否失效等。
四、我臺防雷措施實例
我臺新安裝的全固態數字電視發射機,它采用隔離變壓器消除線路感應雷。隔離變壓器將機房電源電位參考點轉移到同一地網上,故電源電壓可隨地網電位浮動,消除反擊的可能。對于從供電線路來的感應雷,隔離變壓器起到隔離雷電波,并將波反射到地網處而通過那里的避雷器入地。在數字電視發射機電源空氣開關后還增設Fs型避雷器,起到雙級保護。Fs型避雷器具有導通時間短,耐電流大的特點。它的主要元件是火花間隙和閥片電阻,閥片電阻是用特種碳化硅制成的。當雷電壓發生時,火花間隙被擊穿而放電。閥片電阻阻值下降,將雷電流引入大地,這樣就保護了發射機設備。
【關鍵詞】 農村學校 防雷工程 質量控制
隨著社會經濟的發展,教育事業也在迅速發展。農村學校的面貌發生了很大的變化,新的教學樓拔地而起,遠程教育設施也在進一步完善。與此對應的防雷工程也不能只是局限在單純的雷擊保護工作上。最近幾年,農村學校的防雷設施逐步完善,發展成綜合的防雷工程。在防雷工程質量控制中,受到方案設計、施工技術以及管理方面的影響,要嚴格把握每一個環節,把防雷工程建設做到位。
1 農村學校防雷工程的重要性
我國夏季雷雨天氣比較多,雷電對建筑物以及人員的破壞力比較大。如果雷電一旦擊中建筑物,就可能損壞建筑物內部的設備,對于一些操作人員的人身安全也產生影響,甚至誘發火災。而學校是人員比較集中的地方,學生是祖國的未來,保護學校建筑物和人員的安全顯得尤為重要。學校建筑的防雷工程,對于保證建筑設備和人員的安全,降低雷電危害起到關鍵性的作用。在建筑物中,防止雷電攻擊的技術是比較多的,他們的主要工作原理就是“泄”和“抗”。這個“泄”就是在接地的時候,使用一些避雷的設施,把雷電向地面引進,這樣做是為了減少雷電的威力,也能減少雷電對建筑物的破壞程度。“抗”就是通過一些措施的實施,加強建筑物本身的抗雷電攻擊的能力,用這種方式減少雷電的危害。把“泄”和“抗”這兩種方式結合起來,能夠很好的減少雷電對學校建筑的損害。
2 農村學校防雷工程的質量控制
2.1 農村學校防雷工程的分類
在農村學校中,主要的防雷包括直擊雷和感應雷以及接地系統等三個方面。針對農村學校的具體情況,教學樓、實驗樓以及教師公寓等都需要做好防治雷電損害的保護措施。對于農村學校供電以及遠程教育設施也要做到很好的感應雷防護工程,要有一個相對比較完善的接地系統。
2.2 防雷工程設計中的質量控制
在進行防雷工程設計的時候,要根據防雷設計的要求,根據學校的實際情況進行設計。設計人員要熟悉學校的地理位置,對于現場進行認真的勘查,明確圖紙,從而確定學校建筑物的防雷級別。之后根據級別的劃分,按照有關防雷設備的要求,結合防雷對象的特殊情況開始防雷工程的設計。在防雷工程設計的時候要從兩個方面出發,一個是技術和安全方面,一個是經濟方面。要把防雷技術的先進性表現出現,當然也不能不考慮經濟原則,要安全穩定的開展施工,還要考慮到后期的維護。設計方案是防雷工程建設的主要核心,在防雷系統中起到關鍵性的作用。
在考慮學校建筑物的防雷產品的時候,需要知曉以下幾個方面的因素:建筑物的建筑形式,是多層還是高層,抑或是平頂等等;防雷系統要安裝在建筑物的哪個部位;結合學校實際,確定了需要保護的等級,之后進行風險的評估;確定避雷針、線等接閃器的形式;
在選擇SPD的時候,也應該從以下幾個方面的因素考慮:安裝在哪個部位、主要是哪個防雷區域、SPD的參數以及能量配合等,其中SPD的參數主要包括通流量、負載能力以及保護水平等。
對于接地產品的選擇,需要考慮的因素包括:學校建筑物的地理位置,所處的環境,地質地貌等;學校建筑物所處的土層是不是具有一定的腐蝕性,是不是能把金屬腐蝕掉;用什么樣的形式接地;選擇接地形式之后所選擇的接地材料具有什么樣的特性。
2.3 學校建筑物施工的防雷工程質量控制
(1)保證施工材料質量達標。學校建筑物防雷工程選用的材料,質量上必須符合國家有關技術標準的規定,要嚴格按照設計規范的要求進行設計。材料要有合格檢驗證書,相關器具,除了鑒定合格之外,要在合格的保質期內。事實上,由于很多方面的原因,在工程施工過程中會出現用一些普通的施工材料代替防雷材料的現象,這樣一來,一旦發生雷擊事故,就會對建筑物產生危害,后果不堪設想。所以,要嚴格規范工作人員的施工,提高工作人員對防雷工程施工的重視程度,嚴格審查施工材料。
(2)保證焊接質量。防雷工程的焊接是影響學校建筑物防雷效果的一個重要因素,焊接位置關乎著焊接質量的高低。所以,在防雷工程質量控制環節,要保證工程焊接位置的正確牢靠。在防雷工程施工之前,要確保每一個施工者都取得了相應的資格,保證他們了解焊接的細節問題。農村學校建筑物防雷工程的第一個施工步驟就是接地焊接,這個環節不能出現任何差錯,否則就會對以后的施工產生影響。要把重點放在基礎鋼筋的焊接處,要注意伸縮縫處的焊接是不是已經聯通。在焊接完成后,要用電阻進行檢測,保證施工質量。
(3)衛星收視—防感應雷施工要點。國家在農村學校中開展以信息技術為手段的衛星接收系統,在進行防雷工程設計的時候,要保證信號SPD都串聯安裝,按照國家要求進行合理的布線,對于接地端的導線要認真采用BVR銅纜,接地線保證與機房內匯流連接起來。接地設置要依照相關要求,接地裝置在埋入地下的時候,深度不能小于0.8米,還要關注降阻劑。在接地裝置連接的部位,要進行防腐作業處理。除此之外,在學校教主無防雷系統的日常維護上,要經常檢查連接線是不是有松動的現象,有沒有燒傷的痕跡,要對避雷器的外觀進行檢查,保證避雷器的清潔衛生。
綜上所述,農村學校建筑物防雷工程的施工效果直接關系著學生的學習環境是不是安全,這也是讓農村孩子上好學的一個重要保障。要加強農村學校防雷工程的質量控制,防止安全隱患的產生,為農村教育保駕護航。
參考文獻:
[1]劉軍,楊新建.筑物防雷工程設計中存在的問題分析與對策[J].沖國科技信息,2009(10).
關鍵詞:農網變電站遠動通信系統防雷技術
0 引言
在電力系統中,對于強電設備的防雷措施比較完善,經驗也比較豐富,但是對于使用弱電的通訊設備、自動化設備、UPS電源設備等的防雷卻顯得相對薄弱。自動化設備門類繁多,設備性能、功能各異,但卻有共同特點,即全都使用了微電子器件。這類器件的耐雷電及抗過電壓能力很弱,僅僅幾伏到幾十伏,極為敏感并易受損。抗干擾和耐沖擊始終是自動化系統在電力工業惡劣電磁環境下應用中的兩大薄弱環節。而雷擊事件由于其極高的電壓幅值和不可預測性更是自動化系統的“天敵”,它極大的威脅著變電站的運行安全。
經過調查,在農網中的許多110KV以下的變電站的遠動通信設備每年都會受到不同程度的雷擊破壞,從而致使通信和遠動數據傳輸中斷。因此從整體、綜合、系統、全方位、多層次上有效地防止雷擊對變電站的電子設備所產生的危害,是保證電力系統安全、穩定運行的重要保證。
1 發生雷擊現象的分析
1.1雷電波的侵入過程
雷電波通常是通過變電所(35kV)臨近的10kV線路侵入10kV母線,再經過10kV所用變壓器高、低壓繞組間的靜電和電磁耦合,闖入低壓出線。途中經過了10kV線路閥式避雷器、母線閥式避雷器和所用變閥式避雷器3級削峰,再經過所用變低壓出線的平波作用,電壓幅值大為下降。但由于雷電波的電壓、能量極高,且閥式避雷器等設備技術上的局限性,雖然絕大部分的雷電能量都能在到達設備之前得以消除,但雷電波仍可能以幅值相對很高,但作用時間很短的低能量尖峰脈沖的形式,通過所用變壓器的低壓出線,加到變電站內所有的220V交流回路中。
另外,感應雷電波還可以通過調度遠動系統的綜合自動化設備和信號采集的二次電纜入侵,以很高的電壓直接加到遠動系統的信號和傳送端上,從而造成接收和發送端模塊燒壞。
1.2 遠動通信系統受雷害嚴重的原因
首先是電源方面,調度的遠動通信系統多由獨立的小容量UPS供電,而這些UPS最多的是使用壓敏電阻保護。在防雷和限幅能力都比較有限,保護UPS本身尚且不夠,更不用說保護后接的電子設備了。實際運用中也屢屢發生UPS雷擊燒毀現象,所以單從提高UPS質量方面入手難以從根本上解決問題。
其次是信號端方面,變電站內的電子設備之間的連接一般很少采用屏蔽電纜,而變電站大多又地處雷電多發區,其站內的電子設備也沒裝設任何防雷設備,站內和沿線附件落雷都很容易在電纜中感應出很高的雷電壓并通過電纜直接加到設備上,造成設備的擊穿損壞。
2 防雷設計原則與原理
2.1 設計原則
變電站調度通信系統設備的綜合雷電防護是一個很復雜的問題,設備分散、電源線路及各種信號線路較多,不可能依靠一、二種先進的設備和防雷措施就能完全消除雷電過電壓的影響,必須采用綜合治理的方法,對癥下藥將各類可能產生雷擊的因素排除,才能將雷害減少到最低限度。
根據調度通信系統設備所處的雷電保護區范圍,在雷電過電壓保護器件的選擇上,應當瞻前顧后考慮其雷電過電壓保護器件的各類參數。
雷電過電壓保護設計中氧化鋅壓敏電阻的壓敏電壓應滿足于實際需要,要適合中國國情的要求(電力供電,電壓起伏較大的特點)。
2.2 現代防雷技術要點
現代防雷技術強調全方位防護、綜合治理、層層防護。信息系統的防雷及過電壓防護是一種系統工程,必須貫徹整體防護思想,綜合運用分流(泄流)、均壓(等電位)、屏蔽、接地和保護(箝位)等各項技術,構成一個完整的防護體系,才能取得明顯的效果。
2.3 雷電過電壓防護原理
過電壓是在雷電放電、開關過程以及靜電放電時形成并沿線竄入的,其可能對信息系統造成危害的入侵渠道主要是:電源線、信號線和接地線。
雷電過電壓防護的基本原理是在瞬態過電壓的極短時間內,在被保護區域內的所有導電部件之間建立一個等電位,這種導電部件包括了供電系統的有源線路和信號傳輸線,也就是說為了對信息系統雷擊電磁脈沖的防護,要用一種現代高科技電涌防護器(SPD)設置在供電、信號線路上,使在極短的時間(ns級)內,將可能產生高達千安級的雷電流從電源傳輸線和信號傳輸線分流或傳導入地。
因此,應該根據實際情況具體分析,采取相應的防雷保護措施,確保自動化系統的安全工作。
3 變電站遠動通信系統防雷接地保護設計方案
根據以上防雷原則和依據,為確保變電站內的各類電子設備的正常工作,在不損壞建筑的情況下,可進行如下防雷保護措施:
3.1 電源部分
對交流電源線路采用3級逐級泄流方式進行防護,以保證后端用電設備不遭受雷電以及各種因素引起的強電流、高電壓的侵害。主要內容有:
3.1.1交流電源系統第一級保護
第一級的作用是防護直擊雷和強感應雷,此第一級選用最大放電流80―100KA電源防雷器,安裝在通信遠動設備電源進線處或UPS輸入端。
3.1.2 交流電源系統第二級保護
第二級保護,其作用是防感應雷擊和工業浪涌。經過第二級的保護,雷擊電流絕大部分泄地,此級選用最大放電流40KA的電源防雷器,主要安裝在UPS輸出端。
3.1.3電源第三級浪涌吸收保護器
此級選用最大放電流20KA的第三級電源防雷器安裝于重要設備電源側。
3.1.4 直流電源保護
安裝在直流設備的供電電源線路;在變電站內都安裝有使用DC48V供電的網絡通訊設備,為了防止通過直流電源線感應雷電流,在直流電源提供端口前端加裝直流電源防雷器(泄流量5KA,響應時間≤10ns,殘壓≤1200V)作為直流電源過流防護,以避免電壓波動和前級防雷器輸出的殘壓對電腦和重要設備的影響,在進一步降低殘壓的基礎上濾除雜波。
3.2 信號部分
在有可能遭受雷電干擾以及其它電磁感應的信號線路加裝信號防雷裝置。
系統雷擊電磁脈沖(LEMP)通過靜電感應、高電位反擊、直擊等方式竄入外接信號線,再進入通訊系統,造成接口或設備損壞。這是因為信息線路多又長,易于感應,且通信系統在防過電壓、浪涌方面是一個脆弱的電子信息系統。因此對外線進入的信號線都應采用屏蔽、接地、安裝相應信號防雷器的保護措施。主要有變電站RS232端數據防雷保護、PCM通訊設備百兆網端口防雷保護、光端機與電話聯機的RSJ11端口防雷保護等。
3.3 接地系統
首先在保證機房接地系統的接地電阻符合防雷要求(≤4Ω)的基礎上,還要防止可能存在的由接地系統的多元化而造成的在接地系統中產生電位差,防止反擊雷入侵。
3.4 合理布線
對系統內布線不合理的進行規范化改造,防止不同電壓等級的電源線、信號線相互間的電磁干擾。
4、結束語
采取必要的防雷措施是保證電網安全運行的重要條件之一,所以在今后的變電站設計中要不斷加強對自動化設備的防雷設計。由于變電站綜自設備、安裝位置與電源情況各不一樣,所以針對不同的變電站,防雷設計方案與防雷產品的配置也不盡相同,需要分別對待。
參考文獻
[1]《電力系統通信站防雷運行管理規程》DL 548-94。
[2]《建筑物防雷設計規范》GB 50057-94
[3]《建筑物電子信息系統防雷設計規范》 GB 50343-2004
【關鍵詞】 建(構)筑物;防雷工程;防雷設計;圖紙審核
引言
雷電是嚴重的自然災害之一,隨著城市建筑物不斷的增多和增高以及現代化電子設備的廣泛應用,建筑物遭受雷電災害的概率加大,造成國家經濟及人民群眾生命財產嚴重損失,因此應嚴格按照國家技術規范對建筑物防雷裝置進行設計、審核、施工等雷電安全防護。雷電安全防護工作屬于系統工程,包括對外部防雷和內部防雷進行有效接閃、分流引下、接地泄流、屏蔽防護、等電位連接、合理布線等設計,而加強防雷設計圖紙審核則是查找建(構)筑物防雷設計是否存在安全隱患的重要環節。本文針對建(構)筑物防雷圖紙設計與審核在防雷工程中的應用進行分析探討,以規范建(構)筑物直擊雷防護、等電位連接、屏蔽、綜合布線、電涌保護器安裝、接地系統等環節,通過專業、準確的技術評價與審查及時發現設計中存在的缺陷及不合理之處,防患于未然,切實做好建(構)筑物防雷工程建設。
1.建筑物防雷圖紙設計應注意的問題
進行建(構)筑物防雷工程圖紙設計時,要重視對建(構)筑物防護效果、建筑物內設備防護效果、建筑物內人員安全效果等的分析。在進行雷電防護圖紙設計時,首先,根據建筑物實際情況進行防雷類別判斷,然后按照建筑物防雷設計規范具體要求,對接閃器用材規格、位置設置、保護范圍、安裝方法和引下線用材、位置、間距及接地裝置規格尺寸、接地電阻、接地體間距、埋設深度、共同接地等進行分析和規定,最后對防雷設計方案中的直擊雷、側擊雷及感應雷、電磁脈沖防護措施是否到位、完善、合理作論證分析。隨著人民群眾物質水平的提高,家用電器及計算機等弱電子設備越來越多,按照防雷設計規范,應對建筑物內部設備的感應雷及電磁脈沖防護中的接地形式、屏蔽措施和屏蔽層安全距離、等電位連接、電涌保護器設置級別、接地電阻阻值等進行分析和規劃,并分析防護設計效果;而且電氣(器)設備外露金屬導體遭雷擊后會在不同導體上產生電位差,極易對附近人員造成傷害,因此還要加強建筑物內人員人身安全防護設計,嚴格按照防雷設計規范要求規劃室內進出金屬線路、插座、電氣(器)設備、金屬門窗、出入金屬管道等電位聯結,并分析設計效果。
2.建(構)筑物防雷圖紙設計應用
2.1 屏蔽及綜合布線
屏蔽是感應雷防護的最有效手段。將建筑物鋼筋混凝土結構內屋頂、底板、墻面、梁柱及墻體中鋼筋、金屬門窗等連接起來構成一個六面體網籠,這種法拉第籠式避雷網能起到屏蔽感應雷的目的。綜合布線方面,所有的進出室內的金屬線路均要穿金屬管作保護或采用雙層屏蔽電纜及同軸電纜,金屬管及屏蔽層兩端作可靠接地。雷電擊中建筑物后,由建筑物外墻四周柱子內鋼筋接地裝置將巨大的雷電流泄流入地,所以建筑物外墻處電流密度較大,其周圍磁場偏強,在作防雷圖紙設計時,應將建筑物內所有電器、電子設備的交流電源線、信號線、數據傳輸線的主干線遠離外墻敷設,可將所有線路進行優化設計,架設于建筑物內部中心位置處。
2.2 等電位連接及共用接地裝置
在進行建筑物防雷裝置設計施工時,除了重視建筑物外部防雷裝置及內部電涌保護外,還不能忽視雷電防護中等電位連接和共用接地裝置的重要作用。參照IEC標準,建筑物內各類電器如果采用獨立接地,各類系統之間可避免相互干擾,但一旦出現雷擊災害,各類系統接地就會產生不同的電位形成電位差,瞬間形成的高電位差會迅速擊壞電子(器)設備,因此要將建筑物內所有的電氣(器)系統采用共同的接地系統,這樣進行雷電防護的各金屬部件及各系統之間就不致出現較高的電位差,避免雷電反擊現象。因此,要將建筑物內及其周圍所有的金屬管道、電力系統接地線、防雷接地線、電纜金屬屏蔽層、金屬門窗及地板框架、設施管路等一并采用電氣連接方法統一連接起來,使整座建筑物形成一個良好的等電位體,然后測量出最近距離以最短線路連接等電位連接帶。等電位連接和共用接地裝置的設計方法避免了訊號接地形成閉合回路及共模型態雜訊的產生,而且還可消除靜電和電場以及磁場對設備造成干擾。
3.防雷圖紙審核應用
3.1 防雷圖紙審核步驟
①首先審查參與建筑物防雷圖紙設計的單位是否具備防雷設計資質證,進行防雷工程設計的人員是否擁有防雷設計資格證,兩證俱全方可從事設計,并保證無超越資質的設計。
②在審核圖紙前,先充分了解建(構)筑物所在區域地理位置、地質土壤電阻率、周圍環境、年雷暴日數及雷暴活動規律等,掌握建(構)筑物自身狀況、特點以及有無防雷設施等情況。
③審核圖紙時,先總的查看圖紙設計依據是否全面及有無錯誤,分析建筑物風雷分類結果是否無誤,采用的防雷技術參數是否符合規范標準。然后根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000版)、IEC/TC81系列防雷技術標準,分析判斷該建筑物防雷設計圖紙是否符合防雷規范要求。
3.2 防雷圖紙審核內容
3.2.1 外部防雷
①接閃器。建筑物接閃器通常有避雷針、避雷帶和避雷網三種形式,常裝設在建筑物頂部用于引雷或截獲閃電。進行審核時,要查看避雷針(帶、網)材料,在看其布設及布設方式,建筑物四角及陽角部位需加設避雷短針,查看避雷帶是明敷或暗設以及突出天面金屬物體的接地是否良好;要求斜屋面或層高不同時應將避雷帶設計為閉合情況,按照規格要求設計避雷針(帶、網格)。
②引下線。引下線上接接閃器、下連接地裝置,用于將接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。首先要查看引下線條數、位置、間隔距離、有無在四角及拐角處設置等布局是否合理,要求充分利用建筑物外墻柱內鋼筋及陽角位柱子作引下線,如果是非框架結構的建筑物,其引下線要敷設在建筑物角位。
③接地裝置。接地裝置埋設于一定深度的地下,用于將雷電流泄入大地。主要審核接地裝置及其設置、防跨步電壓措施、接地電阻值,當采用自然接地體時,要分析地樁及鋼筋利用率、基礎網格、接地電阻是否與天面網格布置符合;采用人工接地體時,要對接地形式、接地安全距離、接地電阻進行審核,并檢測接地預留端子。
3.2.2 內部防雷
①等電位連接。審核建筑物內部所有用電設備及進入室內的各種金屬線路、管道等是否設計等電位連接措施。
②信息系統屏蔽、接地、電涌保護措施。參照《建筑物防雷設計規范》GB50057-94、《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92,查看總電源高低壓部分是否是否安裝電涌保護器及其他過電壓保護措施,要求電涌保護器型號、數量及位置符合安裝要求。
③側擊雷防護措施。對于高度超出滾球半徑部分應設置均壓環用于防護側擊雷危害,審核時應查看均壓環安裝位置、布置形式及間隔距離是否正確,要求外墻欄桿、金屬門窗以及較大的金屬構件均應按規范接地。
④供電系統。審核供電系統是否采用了TN-S式,查看供電系統為共設還是分設接地形式,要求完全符合安全規范規定。
參考文獻
[1]《建筑物防雷設計規范》GB50057-94. 2000年版