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目前,在感應(yīng)雷的防護(hù)當(dāng)中,電涌保護(hù)器的使用已日趨頻繁;它能根據(jù)各種線路中出現(xiàn)的過電壓,過電流及時(shí)作出反應(yīng),泄放線路的過電流,從而達(dá)到保護(hù)電氣設(shè)備的目的。
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.4條規(guī)定:電涌保護(hù)器必須能承受預(yù)期通過它們的雷電流,并應(yīng)符合以下兩個(gè)附加要求:通過電涌時(shí)的最大鉗壓,有能力熄滅在雷電流通過后產(chǎn)生的工頻續(xù)流。即電涌保護(hù)器的最大鉗壓加上其兩端的感應(yīng)電壓應(yīng)與所屬系統(tǒng)的基本絕緣水平和設(shè)備允許的最大電涌電壓協(xié)調(diào)一致。
現(xiàn)在,我們根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定的各類防雷建筑物的雷擊電流值進(jìn)行電涌保護(hù)器的最大放電電流的選擇。
一、一類防雷建筑物
1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定,其首次雷擊電流幅值為200KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為50KA,波頭0.25us;根據(jù)圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計(jì),另外50%按1/3分配于線纜計(jì));首次雷擊:總配電間第根供電線纜雷電流分流值為200*50%/3/3=11.11KA;后續(xù)雷擊;總配電間每根供電線纜雷電流分流值為50*50%/3/3=2.78KA;如果進(jìn)線電纜已經(jīng)進(jìn)行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA,而在電涌保護(hù)器承受10/350us的雷電波能量相當(dāng)于8/20us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20us波形電涌保護(hù)器的最大放電電流為11.11*8=88.9KA;即設(shè)計(jì)應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為100KA,以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU100型。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護(hù)器應(yīng)在總配電間處安裝,即在LPZOA,LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。
2、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護(hù)器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20us),故此處應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA;以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型。
二、二類防雷建筑物
1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定,其首次雷擊電流幅值為150KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為37.5KA,波頭0.25us;根據(jù)圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計(jì),另外50%按1/3分配于線纜計(jì);首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為150*50%/3/3=8.33KA;后續(xù)雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流的分流值為37.5*50%/3/3=2.08KA;如果進(jìn)線電纜已經(jīng)進(jìn)行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA,而在電涌保護(hù)器承受10/350us的雷電波能量相當(dāng)于8/20us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20us波形電涌保護(hù)器的最大放電電流為8.33*8=66.6KA;即設(shè)計(jì)應(yīng)選用
電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為65KA,以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU65型。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護(hù)器應(yīng)在總配電間處安裝,即在LPZOA,LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。
2、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護(hù)器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20us),故此處應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA;以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型。
三、三類防雷建筑物
1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定,其首次雷擊電流幅值為100KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為25KA,波頭0.25us;根據(jù)附圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計(jì),另外50%按1/3分配于線纜計(jì);首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為100*50%/3/3=5.55KA;后續(xù)雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為25*50%/3/3=1.39KA;如果進(jìn)線電纜已經(jīng)進(jìn)行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA,而在電涌保護(hù)器承受10/350us的雷電波能量相當(dāng)于8/20us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20us波形電涌保護(hù)器的最大放電電流為5.55*8=44.4KA;即設(shè)計(jì)應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為40KA,以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護(hù)器應(yīng)在總配電間處安裝,即在LPZOA,LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。
2、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護(hù)器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20us),故此處應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA;以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型。
在供電線路中,電涌保護(hù)器的具體安裝以較常用的TN-S系統(tǒng),TN-C-S系統(tǒng),TT系統(tǒng)為例,示意如下:
1)TN-S系統(tǒng)過電壓保護(hù)方式
2)TN-C-S系統(tǒng)過電壓保護(hù)方式
3)TT系統(tǒng)過電壓保護(hù)方式
綜上所述可見,在防雷保護(hù)設(shè)計(jì)中,總的防雷原則是采用三級保護(hù):1、將絕大部分雷電流直接引入地下基礎(chǔ)接地裝置泄散;2、阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)、信號線引入的過電壓;3、限制被保護(hù)設(shè)備上浪涌過電壓幅值(過電壓保護(hù))。這三道防線,缺一不可,相互配合,各行其責(zé)。目前通常作法是以下三點(diǎn):
1)建立聯(lián)合共用接地系統(tǒng),形成等電位防雷體系
將建筑物的基礎(chǔ)鋼筋(包括樁基、承臺、底板、地梁等),梁柱鋼筋,金屬框架,建筑物防雷引下線等連接起來,形成閉合良好的法拉第籠式接地,將建筑物各部分的接地(包括交流工作地,安全保護(hù)地,直流工作地,防雷接地)與建筑物法拉第籠良好連接,從而避免各接地線之間存在電位差,以消除感應(yīng)過電壓產(chǎn)生。
2)電源系統(tǒng)防雷
以建筑物為一個(gè)供電單元,應(yīng)在供電線路的各部位(防雷區(qū)交接處)逐級安裝電涌保護(hù)器,以消除雷擊過電壓。
3)等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)
國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(局部修訂條文)明確規(guī)定,各防雷區(qū)交接處,必須進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié);尤其建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)房等弱電機(jī)房,遭受直擊雷的可能性比較小,所以在此處除采取電涌保護(hù)器進(jìn)行感應(yīng)雷防護(hù)外,還應(yīng)采用等電位聯(lián)結(jié)方式來進(jìn)行防雷保護(hù),本文不再敘述。
作為電氣設(shè)計(jì)人員都非常清楚,建筑物的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)既簡單又繁瑣的內(nèi)容,但對建筑物的安全使用,電氣設(shè)備的正常運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用,所以還有待于各位電氣設(shè)計(jì)人員作進(jìn)一步的研究與探討;同時(shí)必須嚴(yán)格按照國家規(guī)范,善為謀劃,精心設(shè)計(jì)。本文僅此設(shè)計(jì)作了一點(diǎn)粗淺的探討,所以文中不足之處,望同行不吝賜教。
參考文獻(xiàn)
一、前言
在建筑物防雷設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員對一、二級防雷建筑物的防雷設(shè)計(jì)比較重視,疏漏差錯(cuò)很少,但對大量的三級防雷建筑物的防雷設(shè)計(jì)卻常有忽視。由于設(shè)計(jì)質(zhì)量管理規(guī)定:對于一般工程的電氣設(shè)計(jì)允許可以不要計(jì)算書,因此許多設(shè)計(jì)人員對三級防雷建筑物的防雷設(shè)計(jì),不再進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,僅憑經(jīng)驗(yàn)而設(shè)計(jì)。對于防雷設(shè)施的是否設(shè)置及防雷設(shè)施的各種安全間距未進(jìn)行計(jì)算、驗(yàn)算,因此造成大量的三級防雷的建筑物的防雷設(shè)計(jì)、施工存在較大的的盲目性,使有些工程提高了防雷級別,增加了工程造價(jià),而有些工程卻未按規(guī)范設(shè)計(jì)、施工,造成漏錯(cuò),帶來很大隱患和不應(yīng)有的損失。
二、建筑物防雷規(guī)范的概述及比較
現(xiàn)今建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)有1993年8月1日起實(shí)施的《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》?JGJ/T16-92?推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),1994年11月1日起實(shí)施的《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》?GB50057-94?強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)。GB50057-94使建筑物的防雷設(shè)計(jì)、施工逐步與國際電工委員會?IEC?防雷標(biāo)準(zhǔn)接軌,設(shè)計(jì)施工更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
GB50057-94將民用建筑分為兩類,而JCJ/T16-92將民用建筑防雷設(shè)計(jì)分為三級,分得更加具體、細(xì)致、避免造成使某些民用建筑物失去應(yīng)有的安全,而有些建筑物可能出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)。為更好的掌握IEC、GB50057-94、JCJ/T16-92三者的實(shí)質(zhì),特?fù)衿渲饕獥l款列于表1。且后面的分析、計(jì)算均引自JCJ/T16-92中的規(guī)定。
三、預(yù)計(jì)的年雷擊次數(shù)確定設(shè)置防雷設(shè)施
除少量的一、二級防雷建筑物外,數(shù)量眾多的還是三級防雷及等級以外的建筑物防雷,而對此類建筑物大多設(shè)計(jì)人員不計(jì)算年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N,使許多不需設(shè)計(jì)防雷的建筑物而設(shè)計(jì)了防雷措施,設(shè)計(jì)保守,浪費(fèi)了人、材、物。現(xiàn)計(jì)算舉例說明:
例1:在地勢平坦的住宅小區(qū)內(nèi)部設(shè)計(jì)一棟住宅樓:6層高?層數(shù)不含地下室,地下室高2.2m?,三個(gè)單元,其中:長L=60m,寬W=13m,高H=20m,當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤誘d=33.2d/a,由于住宅樓處在小區(qū)內(nèi)部,則校正系數(shù)K=1。
據(jù)JCJ/T16-92中公式?D?2-1?、?D?2-2?、?D?2-3?、?D?2-4?得:與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積?km2?:Ae=?L?W+2?L+W?H?200-H?+πH?200-H??×10-6=?60×13+2(60+13)20(200-20)+3.14×20(200-20)?×10-6=0.02084?km2?
建筑物所處當(dāng)?shù)氐睦讚舸蟮氐哪昶骄芏龋?/p>
Ng=0.024Td1.3=0.024×33.21.3=2.28次/?km2?a?
建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù):
N=KNgAe=1×2.28×0.02084=0.0475?次/a?
據(jù)JCJ/T16-92第12.3.1條,只有在N≥0.05?GB50057-94中:N≥0.06?才設(shè)置三級防雷,而本例中:N=0.0475<0.05,且該住宅樓在住宅樓群中不是最高的也不在樓群邊緣,故該住宅樓不需做防雷設(shè)施。
根據(jù)以上計(jì)算步驟,現(xiàn)以L=60m,W=13m,分別以H=7m、10m、15m、20m四種不同的高度,K值分別取1,1.5,1.7,2,Ng=2.28?km2?a?進(jìn)行計(jì)算N值,計(jì)算結(jié)果見表2。
從表2中的數(shù)據(jù)可知,在本區(qū)內(nèi):①當(dāng)K=1時(shí),舉例中的建筑物均N<0.05,不需設(shè)置防雷設(shè)施。②當(dāng)K=1.5時(shí),即建筑物在河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的或特別潮濕的建筑物,在高度達(dá)15m或以上者,必須設(shè)置三級防雷措施。③當(dāng)K=1.7時(shí),即金屬的磚木結(jié)構(gòu)的建筑物,高度達(dá)7m及以上者,必須設(shè)置三級防雷措施。④當(dāng)K=2時(shí),即建筑物位于曠野孤立的位置,高度達(dá)7m?兩層以上者,均設(shè)置三級防雷措施。
可見,有的建筑物在20m的高度,卻不需設(shè)置防雷措施,而有的建筑物高度在7m,就必須設(shè)置三級防雷措施。關(guān)鍵因素在于建筑所處的地理位置、環(huán)境、土質(zhì)和雷電活動情況所決定。
同時(shí)在峻工的工程中,我們也看到,例1中的民用建筑物,有許多類似的工程不該設(shè)置防雷卻按三級防雷設(shè)計(jì)施工了,施工后的防雷接地裝置如圖1所示。
其中8組引下線均利用結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造柱的4?12主筋,水平環(huán)路接地體埋深1m,距樓外墻1m。以上鋼材均為鍍鋅件,則共需鍍鋅鋼材0.192t,人工費(fèi)2950元,定額預(yù)算工程直接費(fèi)約0.75萬元。類似這種三級防雷以外的住宅樓、辦公樓及其他民用建筑,在我們地區(qū)1998年約竣工600~800棟,僅增設(shè)的防雷設(shè)施其工程直接費(fèi)約為450~600萬元。以此類推,在全省、全國因提高防雷等級而提高工程造價(jià)?浪費(fèi)?的數(shù)字是巨大的。因此,設(shè)計(jì)人員對民用建筑物的防雷設(shè)計(jì)必須對建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果,結(jié)合具體條件,確定是否設(shè)置防雷設(shè)施。
四、防雷設(shè)施與人、金屬管道等的安全距離
1.雷電流反擊電壓與引下線間距的關(guān)系
當(dāng)建筑物遭受雷擊時(shí),雷擊電流通過敷設(shè)在樓頂?shù)谋芾拙W(wǎng),經(jīng)接地引下線至接地裝置流入地下,在接地裝置上升高的電位等于電流與電阻的乘積,在接地引下線上某點(diǎn)?離地面的高度為h?的對地電位則為
Uo=UR+UL=IkRq+L?1?
式中Ik―雷電流幅值?kA?
Rq―防雷裝置的接地電阻?Ω?
L―避雷引下線上某點(diǎn)?離地面的高度的為h?到接地裝置的電感?μH?
雷電流的波頭陡度?kA/μH?
?1?式中右邊第一項(xiàng)?UR即IkRq?為電位的電阻分量,第二項(xiàng)?UL?即?為電位的電感分量,據(jù)GB50057-94有關(guān)規(guī)定,三類?級?防雷建筑物中,可取雷電流Ik=100kA,波頭形狀為斜角形,波頭長度為10μs,則雷電流波頭陡度==10kA/μs,取引下線單位長度電感Lo=1.4μH/m,則由?1?式可得出
Uo=100Rq+1.4×h×10=100Rq+14h?kV??2?
根據(jù)?2?式,在不同的接地電阻Rq及高度h時(shí),可求出相應(yīng)的Uo值,但引下線數(shù)量不同,則Uo的數(shù)值有較大差異。下面以例1中引下線分別為4、8根?假定每根引下線均流過相同幅度的雷擊電流,且忽略雷電流在水平避雷上的電阻及電感壓降?,計(jì)算出的UR/UL值列于表3。
由表3中可知,接地電阻?Rq?即使為零,在不同高度的接地引下線由于電感產(chǎn)生的電位?電感分量?也是相當(dāng)高的,同樣會產(chǎn)生反擊閃絡(luò)。
2.引下線與人體之間的安全間距
雷擊電流流過引下線及接地體上產(chǎn)生的雷擊電壓,其電阻分量存在于雷電波的持續(xù)時(shí)間?數(shù)十μs?內(nèi),而電感分量只存在于波頭時(shí)間5μs內(nèi),因此兩者對空氣絕緣作用有所不同,可取空氣擊穿強(qiáng)度:電感UL=700kV/m,電阻ER=500kV/m?;炷翂Φ膿舸?qiáng)度等于空氣擊穿強(qiáng)度,磚墻的擊穿強(qiáng)度為空氣擊穿強(qiáng)度的一半。
據(jù)表3計(jì)算的數(shù)據(jù),下面計(jì)算引下線與人體之間的安全距離。因每組引下線利用構(gòu)造柱中的4?12鋼筋,可以認(rèn)為引下線與人體、金屬管道、金屬物體之間為空氣間隔,且認(rèn)為引下線與空氣之間間隔層為抹灰層,可忽略不計(jì)。
?1?當(dāng)引下線為4組時(shí),人站在一層,h1=3m,Rq=30Ω,則URI=750kV?UL1=10.5kV?人體與引下線之間安全距離L安全1>
?方可產(chǎn)生的反擊。人站在5層,h2=15m,Rq=30Ω,則:UR2=750kV?U12=52.5kV?則安全距離L安全2>
1.575m<1.83m。在上述兩個(gè)房間內(nèi),保持如此的距離是很難做到的,因此存在很危險(xiǎn)的雷電壓反擊。
(2)當(dāng)引下線為8組時(shí),當(dāng)站在一層房間內(nèi),h1=3m,Rq=30Ω,則UL1=5.25kV?UR1=3.75kV?則安全間距L安全1>
0.757m。人站在5層時(shí),h2=15m?則UL2=26.25kV?UR2=375kV?則安全間距L安全2>
可見,引下線數(shù)量增加一倍,安全間距則減小一半。因此設(shè)置了防雷設(shè)施后,應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)置引下線的數(shù)量及間距。同時(shí)建議可縮短規(guī)范內(nèi)規(guī)定的引下線間距,多設(shè)一定數(shù)量的引下線,可減少雷電壓反擊現(xiàn)象。這樣處理,對增加工程造價(jià)微乎其微。
3.引下線與室內(nèi)金屬管道、金屬物體的距離
?1?當(dāng)防雷接地裝置未與金屬管道的埋地部分連接時(shí),按例一中數(shù)據(jù):樓頂?shù)囊戮€高度h=Lx=20m,Rq=30Ω時(shí),據(jù)JCJ/T16-92第12.5.7條規(guī)定,Lx<5Rq=5×30=150m,則
Sal≥0.2Kc?Ri+0.1Lx?
式中Kc―分流系數(shù),因多根引下線,取0.44
Ri―防雷接地裝置的沖擊電阻,因是環(huán)路接地體,Ri=Rq=30Ω
Sal―引下線與金屬物體之間的安全距離/m
則
Sal≥0.2×0.44×?30+0.1×20?=2.816m。
?2?當(dāng)防雷接地體與金屬管道的埋地部分連接時(shí),按式?12.3.6-3?,Sa2≥0.075KcLx=0.075×0.44×20=0.66
由以上計(jì)算的Sal≥2.816m,Sa2≥0.66m,在實(shí)際施工時(shí),均很難保證以上距離,因?yàn)榻饘俟艿揽繅?.1m左右安裝,又由于Sa2≤Sal,因此可將防雷接地裝置與金屬管道的埋地部分連接起來,同時(shí),在樓層內(nèi)應(yīng)將引下線與金屬管道?物體?連接起來,防止雷電反擊。
4.引下線接地裝置與地下多種金屬管道及其它接地裝置的距離Sed
據(jù)JCJ/T16-92第12.5.7條及公式?12.3.6-4?:Sed≥0.3KcRi=0.3×0.4×30=3.96m,而在實(shí)際施工中,地下水暖管道交錯(cuò)縱橫,先于防雷及電氣接地裝置施工,等施工后者時(shí),已經(jīng)很難保證Sed≥3.96m了,也難于保證不應(yīng)小于2m的規(guī)定,因此可將防雷接地裝置與各種接地裝置共用,即實(shí)行一棟建筑一個(gè)接地體。將接地裝置與地下進(jìn)出建筑物的各種金屬管道連接起來,實(shí)行總等電位聯(lián)結(jié)。
綜上所述,在實(shí)行一棟建筑一個(gè)總帶電位聯(lián)結(jié)、一個(gè)共用接地體的措施后,在樓頂部應(yīng)將避雷帶?針?與伸出屋面的金屬管道金屬物體連接起來,在每層內(nèi)的建筑物內(nèi)應(yīng)實(shí)行輔助等電位聯(lián)結(jié),即引下線在經(jīng)過各個(gè)樓層時(shí),將它與該樓層內(nèi)的鋼筋、金屬構(gòu)架全部聯(lián)結(jié)起來,于是不論引下線的電位升到多高,同樓層建筑物內(nèi)的所有金屬物?包括地面內(nèi)鋼筋、金屬管道、電氣設(shè)備的安全接地?都同時(shí)升到相同電位,方可消除雷電壓反擊。
五、跨步電壓與接地裝置埋地深度
跨步電壓是指人的兩腳接觸地面間兩點(diǎn)的電位差,一般取人的跨距0.8m內(nèi)的電位差??绮诫妷旱拇笮∨c接地體埋地深度、土壤電阻率、雷電位幅值等諸多因素。當(dāng)接地體為水平接地帶時(shí),
?3?
式中ρ―土壤電阻率/?Ω.m?
L―水平接地體長度m
Ik―雷電流幅值kA
K―接地裝置埋深關(guān)系系數(shù),見表4
Ukmax―跨步電壓最大值?kV?
按例一中的接地裝置計(jì)算,接地體長度L=146m,取Ik=150k,土質(zhì)為砂粘土,ρ=300Ω.m,則按埋深深度0.3m,0.5m,0.8m,1m時(shí)相應(yīng)的K值取2.2,1.46,0.97.0.78。按?3?式計(jì)算:
其Ukmax值分別為107.97,71.66,47.61,38.28/kV。
世界各國根據(jù)發(fā)生的人身沖擊觸電事故分析,認(rèn)為相當(dāng)于雷電流持續(xù)時(shí)間內(nèi)人體能承受的跨步電壓為90~110kV。從計(jì)算結(jié)果可知,該工程的防雷接地體埋深0.8m時(shí),跨步電壓已在安全范圍內(nèi)。JCJ/T16-92第12.9.4規(guī)定接地體埋設(shè)深度不宜小于0.6m,第12.9.7條規(guī)定:防擊雷的人工接接地體距建筑物入口處及人行道不應(yīng)小于3m,當(dāng)小于3m時(shí),接地體局部埋深不應(yīng)小于1m,或水平接地體局部包以絕緣物。包以絕緣物易增大其接地電阻,因此還是以埋深大于1m時(shí)為好。這樣處理,只增加少量工程造價(jià),卻將接地裝置處理得更加安全可靠,起到事半功倍的效果。
若采用基礎(chǔ)和圈梁內(nèi)鋼筋作為環(huán)形接地體,但由于三級防雷的建筑物大多為毛石基礎(chǔ),毛石基礎(chǔ)上的圈梁埋地一般為0.3m左右,較淺根本達(dá)不到防止危險(xiǎn)的跨步電壓需將接地裝置埋深1m的要求,因此不宜采用圈梁做為環(huán)形接地體?指三級防雷建筑物?。
六、區(qū)別工頻、沖擊接地電阻
工頻、沖擊接地電阻兩者的區(qū)別及關(guān)系,許多施工技術(shù)人員不能區(qū)別與明晰,使部分工程的防雷裝置接地電阻已達(dá)到設(shè)計(jì)值,而仍然盲目采用降阻措施,增加了工程造價(jià)。
工頻接地電阻是按通過接地體流入地中工頻電流求得的電阻??梢哉J(rèn)為是接地體20m以內(nèi)土壤的流散電阻,距接地體20m以外的大地是電氣上的零電位點(diǎn)。用接地電阻測量儀測量的電阻,即為工頻接地電阻。
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,建筑物的規(guī)模不斷擴(kuò)大,其內(nèi)各種電氣設(shè)備的使用日趨增多,尤其是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的普及,建筑物越來越多采用各種信息化的電氣設(shè)備。我國每年因雷擊破壞建筑物內(nèi)電氣設(shè)備的事件時(shí)有發(fā)生,所造成的損失非常巨大。因此建筑物的防雷設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。
直擊雷和感應(yīng)雷是雷電入侵建筑物內(nèi)電氣設(shè)備的兩種形式。直擊雷是雷電直接擊中線路并經(jīng)過電氣設(shè)備入地的雷擊過電流;感應(yīng)雷是由雷閃電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場變化與導(dǎo)體感應(yīng)出的過電壓,過電流形成的雷擊。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)規(guī)定,建筑物的防雷區(qū)劃分為LPZOA,LPZOB,LPZ1,LPZn+1等區(qū)(各區(qū)的具體含義本文不再贅述)。將需要保護(hù)的空間劃分為不同的防雷分區(qū),是為了規(guī)定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖的嚴(yán)重程度和等電位聯(lián)結(jié)點(diǎn)的位置,從而決定位于該區(qū)域的電子設(shè)備采用何種電涌保護(hù)器在何處以何種方式實(shí)現(xiàn)與共同接地體等電位聯(lián)結(jié)。
建筑物直擊雷的保護(hù)區(qū)域?yàn)長PZOA區(qū),其保護(hù)設(shè)計(jì)已為電氣設(shè)計(jì)人員所熟知,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版),設(shè)計(jì)由避雷網(wǎng)(帶),避雷針或混合組成的接閃器,立柱基礎(chǔ)的鋼筋網(wǎng)與鋼屋架,屋面板鋼筋等構(gòu)成一個(gè)整體,避雷網(wǎng)通過全部立柱基礎(chǔ)的鋼筋作為接地體,將強(qiáng)大的雷電流入大地。建筑物感應(yīng)雷的保護(hù)區(qū)域?yàn)長PZOB,LPZ1,LPZn+1區(qū),即不可能直接遭受雷擊區(qū)域;感應(yīng)雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應(yīng)或靜電感應(yīng)而產(chǎn)生的,形成感應(yīng)雷電壓的機(jī)率很高,對建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備,尤其低壓電子設(shè)備威脅巨大,所以說對建筑物內(nèi)部設(shè)備的防雷保護(hù)的重點(diǎn)是防止感應(yīng)雷入侵。由感應(yīng)雷產(chǎn)生的雷電過電壓過電流主要有以下三個(gè)途徑:(1)由供電電源線路入侵;高壓電力線路遭直擊雷襲擊后,經(jīng)過變壓器耦合到各低壓0.38KV/0.22KV線路傳送到建筑物內(nèi)各低壓電氣設(shè)備;另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應(yīng)雷過電壓。據(jù)測,低壓線路上感應(yīng)的雷電過電壓平均可達(dá)10KV,完全可以擊壞各種電氣設(shè)備,尤其是電子信息設(shè)備。(2)由建筑物內(nèi)計(jì)算機(jī)通信等信息線路入侵;可分為三種情況:①當(dāng)?shù)孛嫱怀鑫镌庵睋衾状驌魰r(shí),強(qiáng)雷電壓將鄰近土壤擊穿,雷電流直接入侵到電纜外皮,進(jìn)而擊穿外皮,使高壓入侵線路。②雷云對地面放電時(shí),在線路上感應(yīng)出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的電器設(shè)備,通過設(shè)備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播,涉及面廣,危害范圍大。③若通過一條多芯電纜連接不同來源的導(dǎo)線或者多條電纜平行鋪設(shè)時(shí),當(dāng)某一導(dǎo)線被雷電擊中時(shí),會在相鄰的導(dǎo)線感應(yīng)出過電壓,擊壞低壓電子設(shè)備。(3)地電位反擊電壓通過接地體入侵;雷擊時(shí)強(qiáng)大的雷電流經(jīng)過引下線和接地體泄入大地,在接地體附近放射型的電位分布,若有連接電子設(shè)備的其他接地體靠近時(shí),即產(chǎn)生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達(dá)數(shù)萬伏。建筑物防直擊雷的避雷引入了強(qiáng)大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場變化,會在相鄰的導(dǎo)線(包括電源線和信號線)上感應(yīng)出雷電過電壓,因此建筑物避雷系統(tǒng)不但不能保護(hù)計(jì)算機(jī),反而可能引入了雷電。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等設(shè)備的集成電路芯片耐壓能力很弱,通常在100伏以下,因此必須建立多層次的計(jì)算機(jī)防雷系統(tǒng),層層防護(hù),確保計(jì)算機(jī)特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。
由此可見,對建筑物內(nèi)各電氣設(shè)備進(jìn)行防感應(yīng)雷保護(hù)設(shè)計(jì)是必不可少的一項(xiàng)內(nèi)容;設(shè)計(jì)的合理與否,對電氣設(shè)備的安全使用與運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。
目前,在感應(yīng)雷的防護(hù)當(dāng)中,電涌保護(hù)器的使用已日趨頻繁;它能根據(jù)各種線路中出現(xiàn)的過電壓,過電流及時(shí)作出反應(yīng),泄放線路的過電流,從而達(dá)到保護(hù)電氣設(shè)備的目的。
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.4條規(guī)定:電涌保護(hù)器必須能承受預(yù)期通過它們的雷電流,并應(yīng)符合以下兩個(gè)附加要求:通過電涌時(shí)的最大鉗壓,有能力熄滅在雷電流通過后產(chǎn)生的工頻續(xù)流。即電涌保護(hù)器的最大鉗壓加上其兩端的感應(yīng)電壓應(yīng)與所屬系統(tǒng)的基本絕緣水平和設(shè)備允許的最大電涌電壓協(xié)調(diào)一致。
現(xiàn)在,我們根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定的各類防雷建筑物的雷擊電流值進(jìn)行電涌保護(hù)器的最大放電電流的選擇。
一、一類防雷建筑物
1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定,其首次雷擊電流幅值為200KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為50KA,波頭0.25us;根據(jù)圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計(jì),另外50%按1/3分配于線纜計(jì));首次雷擊:總配電間第根供電線纜雷電流分流值為200*50%/3/3=11.11KA;后續(xù)雷擊;總配電間每根供電線纜雷電流分流值為50*50%/3/3=2.78KA;如果進(jìn)線電纜已經(jīng)進(jìn)行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA,而在電涌保護(hù)器承受10/350us的雷電波能量相當(dāng)于8/20us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20us波形電涌保護(hù)器的最大放電電流為11.11*8=88.9KA;即設(shè)計(jì)應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為100KA,以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU100型。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護(hù)器應(yīng)在總配電間處安裝,即在LPZOA,LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。
2、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護(hù)器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20us),故此處應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA;以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型。
二、二類防雷建筑物
1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定,其首次雷擊電流幅值為150KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為37.5KA,波頭0.25us;根據(jù)圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計(jì),另外50%按1/3分配于線纜計(jì);首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為150*50%/3/3=8.33KA;后續(xù)雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流的分流值為37.5*50%/3/3=2.08KA;如果進(jìn)線電纜已經(jīng)進(jìn)行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA,而在電涌保護(hù)器承受10/350us的雷電波能量相當(dāng)于8/20us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20us波形電涌保護(hù)器的最大放電電流為8.33*8=66.6KA;即設(shè)計(jì)應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為65KA,以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU65型。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護(hù)器應(yīng)在總配電間處安裝,即在LPZOA,LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。
2、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護(hù)器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20us),故此處應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA;以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型。
三、三類防雷建筑物
1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定,其首次雷擊電流幅值為100KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為25KA,波頭0.25us;根據(jù)附圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計(jì),另外50%按1/3分配于線纜計(jì);首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為100*50%/3/3=5.55KA;后續(xù)雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為25*50%/3/3=1.39KA;如果進(jìn)線電纜已經(jīng)進(jìn)行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA,而在電涌保護(hù)器承受10/350us的雷電波能量相當(dāng)于8/20us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20us波形電涌保護(hù)器的最大放電電流為5.55*8=44.4KA;即設(shè)計(jì)應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為40KA,以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護(hù)器應(yīng)在總配電間處安裝,即在LPZOA,LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。
2、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護(hù)器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20us),故此處應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA;以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型。
在供電線路中,電涌保護(hù)器的具體安裝以較常用的TN-S系統(tǒng),TN-C-S系統(tǒng),TT系統(tǒng)為例,示意如下:
1)TN-S系統(tǒng)過電壓保護(hù)方式
2)TN-C-S系統(tǒng)過電壓保護(hù)方式
3)TT系統(tǒng)過電壓保護(hù)方式
綜上所述可見,在防雷保護(hù)設(shè)計(jì)中,總的防雷原則是采用三級保護(hù):1、將絕大部分雷電流直接引入地下基礎(chǔ)接地裝置泄散;2、阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)、信號線引入的過電壓;3、限制被保護(hù)設(shè)備上浪涌過電壓幅值(過電壓保護(hù))。這三道防線,缺一不可,相互配合,各行其責(zé)。目前通常作法是以下三點(diǎn):
1)建立聯(lián)合共用接地系統(tǒng),形成等電位防雷體系
將建筑物的基礎(chǔ)鋼筋(包括樁基、承臺、底板、地梁等),梁柱鋼筋,金屬框架,建筑物防雷引下線等連接起來,形成閉合良好的法拉第籠式接地,將建筑物各部分的接地(包括交流工作地,安全保護(hù)地,直流工作地,防雷接地)與建筑物法拉第籠良好連接,從而避免各接地線之間存在電位差,以消除感應(yīng)過電壓產(chǎn)生。
2)電源系統(tǒng)防雷
以建筑物為一個(gè)供電單元,應(yīng)在供電線路的各部位(防雷區(qū)交接處)逐級安裝電涌保護(hù)器,以消除雷擊過電壓。
3)等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)
國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(局部修訂條文)明確規(guī)定,各防雷區(qū)交接處,必須進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié);尤其建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)房等弱電機(jī)房,遭受直擊雷的可能性比較小,所以在此處除采取電涌保護(hù)器進(jìn)行感應(yīng)雷防護(hù)外,還應(yīng)采用等電位聯(lián)結(jié)方式來進(jìn)行防雷保護(hù),本文不再敘述。
作為電氣設(shè)計(jì)人員都非常清楚,建筑物的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)既簡單又繁瑣的內(nèi)容,但對建筑物的安全使用,電氣設(shè)備的正常運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用,所以還有待于各位電氣設(shè)計(jì)人員作進(jìn)一步的研究與探討;同時(shí)必須嚴(yán)格按照國家規(guī)范,善為謀劃,精心設(shè)計(jì)。本文僅此設(shè)計(jì)作了一點(diǎn)粗淺的探討,所以文中不足之處,望同行不吝賜教。
參考文獻(xiàn)
在建筑物施工過程中,防雷工程項(xiàng)目包括樁基礎(chǔ)的焊接、柱筋引下線通長焊接及均壓環(huán)、避雷網(wǎng)、避雷針、避雷器安裝等,一直伴隨著建設(shè)施工全過程。保證防雷工程項(xiàng)目施工質(zhì)量的因素很多,如設(shè)計(jì)、材料、機(jī)械、地形、地質(zhì)、水文、氣象、施工工藝、操作方法、技術(shù)措施、管理制度等,環(huán)節(jié)很多,要對這些環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制,才能保證最后的工程質(zhì)量。
建筑物防雷包括防直擊雷和防感應(yīng)雷。防直擊雷就是引導(dǎo)雷云與避雷裝置之間放電,使雷電流迅速流散到大地中去,從而保護(hù)建筑物免受雷擊。防雷電感應(yīng)則通過建筑物內(nèi)部的設(shè)備、管道、構(gòu)架、鋼窗等金屬物的接地裝置與大地作可靠的連接,將雷云放電后在建筑上殘留的電荷迅速引入大地。目前建筑工程常用的防雷措施有接閃器、引下線、接地裝置、避雷器、均壓環(huán)及金屬導(dǎo)體等電位連接等的施工和安裝。
1防雷工程施工常見問題
通過實(shí)際檢測測驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn),施工過程防直擊雷和防感應(yīng)雷措施中常出現(xiàn)以下問題:一是避雷帶、引下線、接地體、均壓環(huán)搭接的連接長度不夠,焊接不飽滿,焊接處有夾渣、焊瘤、虛焊、咬肉和氣孔,沒有敲掉焊渣等缺陷。二是地鋼筋網(wǎng)的連接點(diǎn)的錯(cuò)焊、漏焊;作為外引接地聯(lián)結(jié)點(diǎn)或檢測點(diǎn)預(yù)埋件的漏設(shè)。尤其是建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,因構(gòu)造柱(墻)內(nèi)主鋼筋調(diào)整、防雷引下線鋼筋錯(cuò)接錯(cuò)焊的情況發(fā)生。三是用結(jié)構(gòu)鋼材代替避雷針(網(wǎng))及其引下線時(shí),焊接破壞鍍鋅層不刷防銹漆;或螺栓連接的連接片未經(jīng)處理,片與片接觸不嚴(yán)密等。四是引下點(diǎn)間距偏大,引下線跨越變形縫處未加設(shè)補(bǔ)償器,穿墻體時(shí)未加保護(hù)管。接地體安裝埋設(shè)深度不夠或引出線未作防腐處理。五是屋面金屬物,如管道、梯子、旗桿和設(shè)備外殼等,未與屋頂防雷系統(tǒng)相連,或等電位聯(lián)結(jié)跨接地線線徑不足。六是電氣設(shè)備接地(接零)的分支線未與接地干線連接,實(shí)行串聯(lián)連接。多層住宅采用TN-S系統(tǒng)時(shí),進(jìn)線在總電表箱處沒有重復(fù)接地,沒有按要求在配電間作MEB。七是低壓配電接地形式、電涌保護(hù)器(SPD)的設(shè)置及安裝工藝狀況、管線布設(shè)和屏蔽措施等與防雷設(shè)計(jì)要求不符。
2防雷工程項(xiàng)目施工質(zhì)量控制的主要措施
加強(qiáng)對防雷工程關(guān)鍵部位和工序的質(zhì)量控制,針對施工中易出現(xiàn)質(zhì)量通病的幾個(gè)環(huán)節(jié),制定現(xiàn)場檢測預(yù)控措施,做到預(yù)防為主,動態(tài)跟蹤,保證防雷工程的施工質(zhì)量。
2.1嚴(yán)格審查設(shè)計(jì)圖紙
一是不僅要熟悉電氣圖,對建筑設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)、設(shè)備的布置也要有初步認(rèn)識,領(lǐng)會設(shè)計(jì)中有關(guān)說明,對有些特殊的建筑工程項(xiàng)目系統(tǒng),如弱電系統(tǒng)中的智能化工程、信息通訊、計(jì)算機(jī)、監(jiān)控等,因?yàn)檫@些地點(diǎn)和設(shè)置在設(shè)計(jì)平面圖紙中一般都沒有明確標(biāo)注,是以規(guī)范要求為施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)留預(yù)埋的,要注意對照強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)、施工驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行施工。如發(fā)現(xiàn)不符合現(xiàn)行施工規(guī)范要求或做法不妥,選用的防雷接地材料不當(dāng)時(shí),應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位洽商確定,形成設(shè)計(jì)文件,以便依照執(zhí)行及備案。二是一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目,相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙較多,審核防雷圖紙時(shí),要對照建筑圖、結(jié)構(gòu)圖、基礎(chǔ)圖。各項(xiàng)目銜接復(fù)雜,極易導(dǎo)致施工錯(cuò)誤。若施工單位經(jīng)驗(yàn)不足,易因工種(序)配合不當(dāng)而造成施工錯(cuò)漏。對于施工中容易忽視和特別重要的問題應(yīng)起草書面意見,以提醒施工單位執(zhí)行。
2.2嚴(yán)格材料質(zhì)量控制關(guān),保證焊接質(zhì)量
一是驗(yàn)材料三證;二是看材料規(guī)格;三是查在施工中是否使用設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定的鍍鋅材料。在施工監(jiān)檢過程中,作業(yè)人員往往隨手拿普通結(jié)構(gòu)用鋼筋作幫條焊接,或用普通鋼材代替鍍鋅材料,或以冷鍍鋅材質(zhì)代替熱鍍鋅材質(zhì),應(yīng)及時(shí)糾正。防雷工程施工主要是焊接,焊接質(zhì)量決定著工程質(zhì)量。由焊接技術(shù)不過關(guān)的人員進(jìn)行防雷接地,造成防雷工程不合格的情況時(shí)有發(fā)生,應(yīng)嚴(yán)格審核專業(yè)防雷施工隊(duì)伍的資質(zhì)等級和施工人員資格證。
2.3查驗(yàn)地基接地焊接
地基接地焊接是接地施工中的第一環(huán)節(jié)。對于基礎(chǔ)圈梁焊接或樁基鋼筋與基礎(chǔ)鋼筋的焊接、基礎(chǔ)鋼筋與柱筋的焊接,都要嚴(yán)格按基礎(chǔ)圖和接地點(diǎn)逐一進(jìn)行檢查,尤其要對伸縮縫處基礎(chǔ)鋼筋是否跨接連通進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)整個(gè)接地網(wǎng)焊接完成后,馬上進(jìn)行接地電阻值測試,確認(rèn)是否符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)電阻值不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),再次檢驗(yàn)焊接質(zhì)量或按設(shè)計(jì)要求補(bǔ)做人工接地裝置。
2.4檢查引上點(diǎn)和跨鋼筋焊接質(zhì)量
對以柱筋為引上線的接地網(wǎng),要求施工人員采用每層按軸線標(biāo)清每根柱子的位置及鋼筋焊接根數(shù)進(jìn)行施工,防止漏焊或錯(cuò)焊位置和焊接長度及質(zhì)量不滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求等[1-2]。要對引上點(diǎn)和跨鋼筋焊接質(zhì)量仔細(xì)檢查,并要求對焊接引上線進(jìn)行定位標(biāo)識,以防向上層焊錯(cuò)主筋造成接地中斷錯(cuò)誤。特別是對于結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層,由于柱筋的調(diào)整,防雷引下線利用柱內(nèi)主筋焊接引下容易錯(cuò)焊、漏焊,要進(jìn)行反復(fù)核實(shí)。
2.5核實(shí)等電位焊接及其他接地部位
對于要進(jìn)行等電位焊接、重復(fù)接地的部位,如設(shè)備間、變配電室、消防機(jī)房、空調(diào)機(jī)房、電梯機(jī)房、給水管、冷卻塔、風(fēng)機(jī)等部位的接地焊接要在施工日記上注明備查、核實(shí)。高層建筑45m高度以上,每向上3層在結(jié)構(gòu)圈梁內(nèi)敷設(shè)1條25mm×4mm的扁鋼與引下線焊成一環(huán)形水平避雷帶或用不少于2根圈梁主筋焊成均壓環(huán)。樓內(nèi)水平敷設(shè)的金屬管道及金屬物應(yīng)與防雷接地焊接,垂直敷設(shè)的豎向金屬管道,在其底部和頂部均應(yīng)與防雷接地焊接。玻璃幕墻防雷等電位接地的施工,在對采用預(yù)埋鐵做法時(shí),注意在柱主筋上作可靠的焊接,如果是后增加的玻璃幕墻,要根據(jù)建筑面積、建筑物的各種特點(diǎn),出具詳細(xì)的防雷施工方案。屋頂上裝設(shè)的防雷網(wǎng)和建筑物頂部的避雷針及金屬物體應(yīng)焊接成一個(gè)整體。
2.6按規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收
防雷工程應(yīng)按工程進(jìn)度及時(shí)做好隱蔽驗(yàn)收。無論自然接地體還是人工接地體以及玻璃幕墻、避雷網(wǎng)格、避雷針等,在施工完后都要及時(shí)進(jìn)行接地電阻值的測試。尤其是接地體或接地網(wǎng)施工完成后,應(yīng)及時(shí)認(rèn)定接地電阻值是否符合設(shè)計(jì)規(guī)定值。低壓配電接地形式、電涌保護(hù)器(SPD)的設(shè)置及安裝工藝狀況、管線布設(shè)和屏蔽措施等應(yīng)與防雷設(shè)計(jì)要求相符;查看設(shè)計(jì)、施工資料,檢查SPD安裝的位置、數(shù)量、型號規(guī)格、技術(shù)參數(shù)應(yīng)與設(shè)計(jì)相符合[3-4]。
3參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50057-94[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2010.
消防部門監(jiān)管有限,導(dǎo)致違法行為滋生。由于消防部門人力、時(shí)間有限,加之一些規(guī)模小、性質(zhì)復(fù)雜、施工地點(diǎn)分散的裝修工程不受約束,增加了監(jiān)管難度和執(zhí)法效力,滋生了違法裝修行為,造成此類場所的火災(zāi)隱患長期存在。
建筑內(nèi)部裝修工程相對建筑工程具有工期短,施工快的特點(diǎn),如不及時(shí)發(fā)現(xiàn),就會出現(xiàn)疏漏。因此,要有效控制建筑內(nèi)部裝修工程違法行為的出現(xiàn),就要求監(jiān)督員全面、準(zhǔn)確的掌握轄區(qū)情況,充分發(fā)揮公安派出所三級管理的職能,建立健全多警聯(lián)動機(jī)制,加大監(jiān)督檢查的頻次和范圍。對發(fā)現(xiàn)的違法違章行為嚴(yán)肅處理,絕不姑息。同時(shí),廣泛發(fā)動群眾對進(jìn)行違法裝修的場所進(jìn)行舉報(bào)投訴,使違法違章的工程無處藏身。
中圖分類號:F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一.前言
伴隨著我國的建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,建筑的功能日益多樣化,人們對建筑的舒適性和安全性都有了更為嚴(yán)格的要求,因而,在進(jìn)行建筑施工過程中,整個(gè)建筑的供電系統(tǒng)和防雷接地工作,也漸漸被提升到新的高度,在筆者多年的電氣設(shè)計(jì)施工,和相關(guān)的供電系統(tǒng)和防雷接地工作經(jīng)驗(yàn)中,筆者發(fā)現(xiàn),供電系統(tǒng);在保證供電可靠性的前提下應(yīng)盡量滿足電源的質(zhì)量要求、減少電能損耗;防雷接地;內(nèi)部防雷與外部防雷相結(jié)合,保障人身安全,避免建筑和電氣設(shè)備造成損壞;在設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)方面也給人們帶來許多方便。
二.電氣設(shè)計(jì)中的防雷接地分析和探討
為了把雷電流迅速泄人大地,以防止雷害為目的的接地叫做防雷接地。在做辦公樓的防雷接地設(shè)計(jì)前,首先根據(jù)辦公樓等效面積和辦公樓所在區(qū)域的年平均雷暴日等參數(shù)計(jì)算年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù),再根據(jù)年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)確定辦公樓的防雷類別,最后按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。辦公樓的防雷接地分外部防雷和內(nèi)部防雷兩類。
1.外部防雷措施探討
外部防雷系統(tǒng)由接閃器、引下線、接地帶、接地極等有機(jī)組成。缺一不可。設(shè)計(jì)時(shí),首先根據(jù)土建所提條件,確定選用何種形式的接閃器、引下線、接地帶和接地極。不同結(jié)構(gòu)形式的建筑物,選用的外部防雷系統(tǒng)各不相同。
在辦公樓設(shè)計(jì)中,經(jīng)計(jì)算年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)為0.159 97 次/a,屬于第三類防雷建筑物。采用Φ10 圓鋼避雷網(wǎng)暗敷于屋檐及女兒墻上作為接閃器,凡突出于屋面的物體均與避雷網(wǎng)可靠連接。避雷網(wǎng)網(wǎng)格大小不大于20m×20m 或24m×16m。屋面避雷網(wǎng)與所有柱內(nèi)的主筋牢固焊接,利用柱內(nèi)鋼筋作為引下線,引下線在地下800mm 外引線與接地扁鋼牢固焊接,其中2~3 根引下線在地上500mm 處引設(shè)斷接卡供檢測用。室內(nèi)接地帶利用基礎(chǔ)及地梁內(nèi)主筋,并與引下線牢固焊接,在底層引出地面供配電箱接地用。利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋作為接地極。當(dāng)測試接地電阻不夠時(shí),由扁鋼接地帶外引增裝角鋼接地極,角鋼接地極埋于地下800mm。辦公樓接地電阻值
2.內(nèi)部防雷分析
內(nèi)部防雷系統(tǒng)的作用是減少建筑物內(nèi)的雷電流和所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害。辦公樓的防雷設(shè)計(jì)中,內(nèi)部防雷主要包含浪涌保護(hù)和等電位聯(lián)結(jié)兩種方式。
(一)浪涌保護(hù)
所謂浪涌,指的是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。在辦公樓中,為防止電子設(shè)備遭受雷電浪涌而損壞,故需作浪涌保護(hù)。浪涌保護(hù)通過安裝浪涌保護(hù)器(SPD)來實(shí)現(xiàn)。浪涌保護(hù)器的作用是泄放浪涌電流、限制浪涌電壓。在辦公樓設(shè)計(jì)中,采取分級保護(hù)、逐級泄流的原則。在電源的總進(jìn)線處安裝放電電流較大的一級浪涌保護(hù)器,每層配電箱及電梯配電箱內(nèi)設(shè)二級浪涌保護(hù)器。
(二)等電位聯(lián)結(jié)
等電位聯(lián)結(jié)的目的是減小防雷空間內(nèi)各金屬部件以及各系統(tǒng)之間的電位差。做法是用聯(lián)結(jié)導(dǎo)體將處在需要防雷空間內(nèi)的防雷裝置、建筑物的金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來導(dǎo)體、電氣裝置或電信裝置等聯(lián)結(jié)起來。等電位聯(lián)結(jié)分總等電位聯(lián)結(jié)(MEB)和局部等電位聯(lián)結(jié)(LEB)??偟入娢宦?lián)結(jié)作用于全建筑物,它在一定程度上可降低建筑物內(nèi)間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬部件間的電位差,并消除自建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入的危險(xiǎn)故障電壓的危害。在一局部場所范圍內(nèi)將各導(dǎo)電部分連通稱作局部等電位聯(lián)結(jié)。在辦公樓設(shè)計(jì)中,采用總等電位聯(lián)結(jié),電源進(jìn)線做重復(fù)接地。變配電室設(shè)一個(gè)總等電位MEB 箱,將建筑物內(nèi)保護(hù)干線、設(shè)備進(jìn)線總管等進(jìn)行聯(lián)結(jié)??偟入娢宦?lián)結(jié)線采用BV-1×25mm2 線穿SC32 管??偟入娢宦?lián)結(jié)均采用等電位卡子,禁止在金屬管道上焊接。各層動力配電箱及休息室衛(wèi)生問內(nèi)安裝局部等電位LEB 箱進(jìn)行局部等電位聯(lián)結(jié),根據(jù)需要也可在計(jì)算機(jī)中心、安防、電信、消防等有電子設(shè)備的房間內(nèi)做局部等電位聯(lián)結(jié)。
三.電氣設(shè)計(jì)中供電系統(tǒng)的分析探討
1.科學(xué)設(shè)計(jì)供電方案
辦公樓電氣設(shè)計(jì)時(shí),首先要確定辦公樓的供電方案。辦公樓供電要在保證供電可靠性的前提下滿足電源的質(zhì)量要求,并減少電能損耗。
在本辦公樓中,無消防泵和消防電梯,只有應(yīng)急照明和消防疏散指示標(biāo)志,因此,應(yīng)急照明和消防疏散指示為二級負(fù)荷,其余為三級負(fù)荷。辦公樓的電源由上一級降壓站經(jīng)10KV 架空線路及10KV 電纜進(jìn)一層變配電室,變配電室內(nèi)設(shè)10KV 干式變壓器1 臺,把10KV 電壓降至380/220V 后,為本樓的用電負(fù)荷供電。應(yīng)急照明和消防疏散指示標(biāo)志等二級負(fù)荷采用EPS 應(yīng)急電源供電。
2.嚴(yán)格加強(qiáng)對負(fù)荷的計(jì)算
之所以要進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算,主要是因?yàn)檗k公樓的用電設(shè)備工作時(shí)的實(shí)際負(fù)荷不等于設(shè)備的額定負(fù)荷(安裝容量);在設(shè)計(jì)時(shí),如果直接采用額定容量進(jìn)行設(shè)計(jì)勢必會造成浪費(fèi),因此必須先進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算,算出全部設(shè)備的實(shí)際負(fù)荷,以便正確選擇供配電系統(tǒng)中導(dǎo)線、電纜、開關(guān)、變壓器等電氣設(shè)備,還可以計(jì)算出全廠的電能需要量、電能損耗以及選擇無功補(bǔ)償容量等,做好辦公樓在電氣上的節(jié)能措施。負(fù)荷的計(jì)算方法有需要系數(shù)法、負(fù)荷密度法、單位指標(biāo)法等。由于需要系數(shù)法比較簡便,因而低壓母線上的負(fù)荷計(jì)算多采用需要系數(shù)法。
式中:Kt 為同時(shí)系數(shù);Kn 為需要系數(shù);Q30 為用電設(shè)備組無功計(jì)算功率(kvar);P30 為用電設(shè)備組有功計(jì)算功率(KW);S30 加為用電設(shè)備組視在計(jì)算功率(KVA);Ijs 為計(jì)算電流(A);Pe 為用電設(shè)備額定功率(KW);cosΦ為功率因數(shù)。辦公樓設(shè)計(jì)中,在低壓母線上進(jìn)行無功補(bǔ)償。利用上述公式逐級計(jì)算后,即可得出無功補(bǔ)償容量。計(jì)算出的無功補(bǔ)償容量為120kvar,補(bǔ)償后,10KV 側(cè)的功率因素可達(dá)0.98,滿足供電部門的要求。補(bǔ)償后的總的視在計(jì)算功率為251KVA,選用400KVA 的10KV 干式變壓器,變壓器負(fù)載率為62.75%。
3.低壓配電網(wǎng)絡(luò)
低壓配電網(wǎng)絡(luò),是指從終端降壓變電所的低壓側(cè)到用戶內(nèi)部低壓設(shè)備的電力線路,其電壓一般為380/220V。
(一)供電系統(tǒng)的合理配置
為便于維修,多層建筑宜分層設(shè)置配電箱,每套房間宜有獨(dú)立的電源開關(guān)。單相用電設(shè)備應(yīng)適當(dāng)配置,力求達(dá)到三相負(fù)荷平衡。辦公樓共有四層,每層總面積較大,在不同位置各有兩個(gè)電間,故在每個(gè)電間內(nèi)分別放置動力配電箱1 臺,為本層的照明箱及動力負(fù)荷供電。
(二)用電質(zhì)量要求低壓配電線路應(yīng)當(dāng)滿足用戶用電質(zhì)量的要求
電能質(zhì)量主要包含電壓和頻率兩個(gè)指標(biāo)。電壓質(zhì)量除了與電源有關(guān)以外,還與動力、照明線路的合理設(shè)計(jì)關(guān)系很大。在設(shè)計(jì)線路時(shí),必須考慮線路的電壓損失。一般情況下,低壓供電半徑不宜超過250m。插座和照明應(yīng)分別在不同供電回路。照明系統(tǒng)中的每一單相分支回路電流不宜超過16A,光源數(shù)量不宜超過25 個(gè)。插座回路中每一回路插座數(shù)量不宜超過10個(gè);電能質(zhì)量的頻率指標(biāo)在我國規(guī)定工頻為50Hz,是由電力系統(tǒng)保證的,它與照明、動力線路本身無關(guān),但超過了規(guī)定值,將影響用電設(shè)備的正常工作。
(三)結(jié)合工程實(shí)際選擇合理的接地方式
配電網(wǎng)絡(luò)主要有放射式、樹干式和混合式3 種接線形式。在辦公樓設(shè)計(jì)中,采用放射式與樹干式相結(jié)合的供電方式。動力負(fù)荷采用放射式供電,照明用電采用混合式供電。
四.結(jié)語
加強(qiáng)對建筑的電氣設(shè)計(jì)中的供電系統(tǒng)與防雷接地工作,對于提高建筑的整體安全性能和穩(wěn)定性有著十分重要的作用,在此過程中,要不斷加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)培養(yǎng),提高其設(shè)計(jì)的專業(yè)技能,結(jié)合具體的工程的實(shí)際情況,從而確保整個(gè)工程的安全性。
參考文獻(xiàn):
[1]李青 杭州慶春路越江隧道供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) [期刊論文] 《自動化博覽》 -2011年6期
[2]肖盈 建筑電氣設(shè)備中防雷接地及供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2012年17期
[3]張星 探討某辦公樓電氣設(shè)計(jì)的幾個(gè)方面 [期刊論文] 《云南冶金》 -2011年4期
[4]金大算 上海環(huán)球金融中心電氣設(shè)計(jì) [期刊論文] 《智能建筑電氣技術(shù)》 -2010年5期
中圖分類號:U226.8+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一,前言
雷害事故是架空送電線路最頻發(fā)的事故,我國歷年送電事故統(tǒng)計(jì)中,雷害事故平均約占60%以上。在雷曝日平均40日以上的多雷地區(qū)和強(qiáng)雷地區(qū),雷害事故可達(dá)送電事故的70%以上。線路防雷工作在架空線路的安全運(yùn)行工作中是一項(xiàng)十分重要的工作,本文著重結(jié)合目前已采用的新技術(shù)談?wù)劮览追矫娴拇胧?/p>
二.輸配電線路遭受雷擊的形式及危害
1.輸配電線路容易發(fā)生雷擊的原因分析
輸配電線路雷擊故障危害嚴(yán)重,我們應(yīng)在了解這些故障的基礎(chǔ)上探討防雷措施。概括地說,輸電線路雷擊故障的原因有如下七點(diǎn):線路絕緣水平低;帶電部分對地間隙不夠;避雷線布置不當(dāng);避雷線接地不良或避雷線與導(dǎo)線間的距離不夠;線路相互交叉跨越距離不夠;線路防雷薄弱環(huán)節(jié)措施未到位;線路處于雷擊活動強(qiáng)烈區(qū)。
2. 輸配電線路遭受雷擊的形式
線路遭受雷擊的形式主要包括感應(yīng)雷、直擊雷、球形雷。
(一)直擊雷
直擊雷在發(fā)生時(shí)候可以讓巨大的雷電電流侵入地表,使得被雷擊的地方接觸的到的各種金屬產(chǎn)生很高的對地電壓,很容易發(fā)生觸電事故的發(fā)生。同時(shí),由于直接雷擊釋放出的電流巨大,沖擊電壓很容易讓電力變壓器和發(fā)電機(jī)發(fā)生燒毀,也可能造成電線燒毀,或者斷裂,因而產(chǎn)生停電,甚至誘發(fā)火災(zāi),因此,這種雷電的毀滅性巨大,造成的損失嚴(yán)重。
(二)球形雷
球形雷出現(xiàn)的次數(shù)少而不規(guī)則,因此取得的資料十分有限,其發(fā)生的原理現(xiàn)在還沒有形成統(tǒng)一的觀點(diǎn)。球形雷能從門、窗、煙囪等通道侵入室內(nèi),極其危險(xiǎn)。
(三)雷電感應(yīng),也稱感應(yīng)雷
雷電感應(yīng)分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩種。巨大雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)大磁場;這種磁場能在附近的金屬導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電壓,造成對人體或者設(shè)備的二次放電,從而損壞電氣設(shè)備。
3. 輸配電線路遭受雷擊的危害
雷擊對線路的危害非常大。造成絕緣子串閃絡(luò),電源開關(guān)跳閘,嚴(yán)重時(shí)引起絕緣子串炸裂或絕緣子串脫開,從而形成永久性的接地故障;雷擊導(dǎo)線引起絕緣閃絡(luò),造成單相接地或相間短路,其短路電流可能把導(dǎo)線、金具、接地引下線燒傷甚至燒斷;架空地線檔中落雷時(shí),在與放電通道相連的那部分地線上,有可能灼傷、斷股、強(qiáng)度降低,以致斷地線;當(dāng)線路遭受雷擊時(shí),由于導(dǎo)線、地線上的電壓很高,還可能把交叉跨越的間隙或者桿塔上的間隙擊穿。
三.輸配電線路的防雷措施分析
建筑物輸配電線路系統(tǒng)對整個(gè)建筑物功能的正常運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用,同時(shí),建筑物內(nèi)部的各種輸配電線路系統(tǒng)以及系統(tǒng)設(shè)備也是極其容易發(fā)生雷擊事故的環(huán)節(jié),因此,根據(jù)雷電的不同特點(diǎn)和造成損害的不同方式,科學(xué)做好防雷措施,是保證整個(gè)建筑物內(nèi)部輸配電線路正常運(yùn)行的關(guān)鍵。筆者以為,有以下幾個(gè)方面的措施。
1.建立健全科學(xué)合理的整體防雷系統(tǒng)
從整個(gè)輸配電線路系統(tǒng)而言,要做好防雷措施,首先要從整體上做好防雷規(guī)劃,從內(nèi)到外,做到防雷措施的全面覆蓋。整體而言,外部可以可以安裝避雷針,接閃器等,避免雷電直接打擊輸配電線路或者是相關(guān)的線纜配電箱等基礎(chǔ)設(shè)施,引起火災(zāi)或者事故。同時(shí),內(nèi)部要做好電磁屏蔽、等電位連接、共用接地系統(tǒng)和浪涌吸收保護(hù)器等一些子輸配電系統(tǒng),通過它們可以將引人建筑物內(nèi)的浪涌電壓和浪涌電流瀉放到大地,并將其鉗位在一定的電壓范圍內(nèi),以完善地保護(hù)電氣設(shè)備。從整體上做好防雷規(guī)劃,內(nèi)外覆蓋,這是采取具體防雷措施之前的基礎(chǔ)性工作。
2.實(shí)施多級保護(hù)措施,做好配電系統(tǒng)的防雷
建筑物的輸配電系統(tǒng)是保證整個(gè)建筑物功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部分,而輸配電系統(tǒng)也是容易遭受到雷電襲擊的部位之一。因此,做好配電系統(tǒng)的防雷措施,是整個(gè)防雷系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。雖然目前很多建筑物都會在配電系統(tǒng)的進(jìn)線處安裝避雷器,避雷帶等防雷器件,但是,經(jīng)過很多次實(shí)踐證明,單一的防雷措施或者是防雷器件難以真正保障配電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)雷擊降下時(shí)候,建筑物的自控設(shè)備的電源機(jī)盤依然會受到電擊而產(chǎn)生損壞。在對配電系統(tǒng)防雷時(shí)候,要據(jù)實(shí)際情況做好多級防護(hù)措施。
首先要在變壓器二次側(cè)安裝好各種防雷裝置,讓外線產(chǎn)生的電壓可以迅速得到釋放。其次,要在各個(gè)控制站PLC專用隔離變壓器前,主要是釋放外線殘壓,和配電線路上感應(yīng)出的過電壓和其他用電設(shè)備的操作過電壓。同時(shí),要科學(xué)設(shè)計(jì)安裝好隔離變壓器,加大對各種電磁干擾的處理力度,減少雷電波誘發(fā)的雷擊事故。最后,要在PLC專用電源模板前安裝好保護(hù)措施,以便用最短的時(shí)間讓前面的殘壓得到釋放,應(yīng)盡可能從總配電柜開始將自控系統(tǒng)的電源線單獨(dú)布排。各級防雷器應(yīng)盡量靠近被保護(hù)設(shè)備,以避免雷電侵入波發(fā)生全反射。
3. 降低接地電阻
(一)水平外延接地,如桿塔所在的地方允許水平放射接地體時(shí)應(yīng)盡量采用水平放射方式。因?yàn)樗椒派涫┕べM(fèi)用低,不但可以降低工頻接地電阻,還可以有效地降低沖擊接地電阻。
(二)深埋式接地極,如地下較深處的土壤電阻率較低,可用深井式或深埋式接地極。
(三)填充電阻率較低的物質(zhì)或降阻劑。如附近有可以利用的低電阻率物質(zhì)可以因地制宜,綜合利用。
(四)敷設(shè)水下接地裝置,如桿塔附近有水源,可以考慮利用這些水源在水底或岸邊布置接地極,可以降低接地電阻,提高泄流能力。
(五) 合理接地。合理的接地設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑物輸配電線路系統(tǒng)防雷措施中的重要組成部分。在建筑物輸配系統(tǒng)中,一般會有構(gòu)筑物接地、配電系統(tǒng)及強(qiáng)電設(shè)備接地、計(jì)算機(jī)自控系統(tǒng)接地等三種接地方式,因此,科學(xué)設(shè)計(jì),使得這三種接地方式之間互相配合,有助于大大降低雷擊通過接地網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)的毀壞。以計(jì)算機(jī)自控系統(tǒng)為例,一般采用系統(tǒng)工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地等幾種接地方式。在防雷措施中,要根據(jù)實(shí)際情況,將各種接地方式合理的組合,使得接地電阻值最小,取得最佳的效果。
4. 架設(shè)耦合地線
提高線路的反擊耐雷水平,降低反擊跳閘率,一般主要應(yīng)用在接地電阻較高的線路。根據(jù)日本電力中央研究院對500kV同桿雙回線路的計(jì)算結(jié)果表明:在對雷擊性能改善效果相似情況下,采用耦合地線的總費(fèi)用約為增加絕緣的4.5倍。因此在使用耦合地線時(shí)應(yīng)對效果和費(fèi)用做綜合比較,多數(shù)情況下該方法的性價(jià)比較低。
5.耦合地埋線
沿線路在地中埋設(shè),并可與下一基塔的桿塔接地裝置相連的l~2根接地線。據(jù)本電力單位的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),在一個(gè)20基桿塔的易擊段埋設(shè)耦合地埋線后,10年中只發(fā)生一次雷擊故障。此法可降低跳閘率40%,能顯著提高線路耐雷水平
四.結(jié)束語
輸電線路的防雷并不只是以上一些措施就能徹底解決的,而是一個(gè)任重而道遠(yuǎn)的任務(wù),肯定在今后的線路維護(hù)工作中還會遇到新問題,隨著運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富,再將成熟的新方法和新技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際工作中去,相信線路防雷工作一定會提到一個(gè)更高水平。
參考文獻(xiàn):
[1]謝思壽 10KV輸電線路雷擊的防雷措施及其效果 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2012年8期
[2]高新智 仇煒 韓愛芝 李景祿 陳國盛 針對某35 kV配電線路防雷問題的探討 [期刊論文] 《高壓電器》 ISTIC PKU -2010年4期
[3]何文旭 農(nóng)村電網(wǎng)輸配電線路防雷措施 [期刊論文] 《重慶電力高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào)》 -2005年3期
[4]張日朝 淺談輸配電線路安全運(yùn)行管理 [期刊論文] 《中國科技博覽》 -2011年14期
[5]崔海 侯茜 李向奎 范憲銘 輸配電線路運(yùn)行中防雷措施的原理及應(yīng)用 [會議論文] 2009 - 中國電機(jī)工程學(xué)會高電壓專業(yè)委員會2009年學(xué)術(shù)年會
弱電部分主要內(nèi)容包括:有線電視、公共廣播系統(tǒng)及綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
消防部分主要報(bào)警系統(tǒng)、聯(lián)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。
本次設(shè)計(jì)完成圖紙共18幅,繪圖采用AUTOCAD軟件繪制。
本電氣設(shè)計(jì)為畢業(yè)設(shè)計(jì),其目的是通過設(shè)計(jì)實(shí)踐,綜合運(yùn)用所學(xué)知識,理論聯(lián)系實(shí)際,鍛煉獨(dú)立分析和解決建筑電氣設(shè)計(jì)問題的能力,為未來的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
Abstract :This thesis mainly explains the electrical design basis ,principle, methods and the conclusion of the design choice in each system in the design of certain office building. The thesis includes six Chapters. previous four Chapters are mostly about the design of the forceful electric power Part ;Chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current and fire-fighting.
The part of the forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage, lighting system and rounding for lightening systematical compose ,among others include load calculation, illumination calculation .
The part of the light current mainly including: CATV, Public Broadcasting System, Closed Circuit Monitoring TV and Premises Distribution System and so on.
The part of the fire-fighting mainly including:the design of the warning system and linked system etc.
The design adds up to 34 electric charts. Including 17 graphics for the forceful electric power parts ,9 graphics for the light current parts and 7 graphics for the fire-fighting parts. All drawn by AUTOCAD.
This electrical design of the office building is a graduation design,The purpose of this design is to give us a chance of synthetical usage of the knowledge we have learned. Besides, it can train our ability to analyze and solve practical problems in Construct electricity in dependently so that the theory is connected with practice and a solid base is made in favor of future work.
目 錄
一.緒論 6
1.1.建筑電氣概況 6 1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 6
二.配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9
2.1負(fù)荷分級 9
2.1.1一級負(fù)荷 9 2.1.3三級負(fù)荷 9
2.2負(fù)荷的供電要求 9
2.2.1一級負(fù)荷的供電要求 9
2.2.2二級負(fù)荷的供電要求 9
2.2.3三級負(fù)荷的供電要求 10
2.3本工程的負(fù)荷分級及供電要求 10
2.3.1本工程的負(fù)荷分級 10
2.3.2本工程負(fù)荷的供電要求 10
2.4負(fù)荷計(jì)算 10
2.4.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容 10
2.4.2負(fù)荷計(jì)算的方法 10
2.4.3負(fù)荷計(jì)算的公式 11
2.4.4負(fù)荷計(jì)算表 11
2.5變(配)電所所址選擇,結(jié)構(gòu)型式 11
2.5.1變(配)電所所址選擇 11
2.5.2變(配)電所結(jié)構(gòu)型式 12
2.6變壓器類型,臺數(shù),容量選擇 12 2.6.2變壓器臺數(shù)選擇 12
2.6.3變壓器容量選擇 12
2.7配電方式 12 2.7.2低壓配電方式 12
2.8電纜選擇及敷設(shè) 13
2.8.1電纜選擇的原則 13
2.8.2電纜選擇的結(jié)果 13
三.照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14
3.1總則 14
3.2照明光源選擇 14
3.3照明燈具選擇 14
3.4照度和照明方式選擇 15
3.5一般照明 15
3.6應(yīng)急照明 16
3.7照度計(jì)算 17
四.建筑物防雷,接地系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18
4.1建筑物的防雷分類 19
4.2建筑物的防雷措施 20
中圖分類號:TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)12-0161-01
1、雷電損害網(wǎng)絡(luò)的具體途徑
雷電對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的侵害主要有兩種方式:一是直擊雷的侵害,再是感應(yīng)雷的侵害。直擊雷具體是只雷電直接擊中了建筑或是設(shè)備的連接線路,并且通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備入地的雷擊過電流。而感應(yīng)雷通常是產(chǎn)生于電磁感應(yīng),經(jīng)過電力線路和信號饋線繼而侵入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。雷電的入侵途徑主要是以下三種:第一,直擊雷通過建筑的接閃器流入地底,繼而泄放出雷電流并產(chǎn)生數(shù)萬伏的地網(wǎng)地電位,然后經(jīng)過設(shè)備的接地線而侵入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,最終導(dǎo)致地電位反擊;第二,雷電的電流通過建筑物的避雷針被引入地底的時(shí)候會在引下線周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場,從而導(dǎo)致引下線附近的金屬線通過感應(yīng)繼而產(chǎn)生電壓,再在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電力或者信號線的影響下進(jìn)攻網(wǎng)絡(luò);第三,建筑物內(nèi)的電源或者通信線等設(shè)備,由于建筑外受到直接雷或者感應(yīng)雷的影響而加載的電流或電壓竄入線路,繼而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備受到侵害。
綜上所述,我們不難發(fā)現(xiàn)雷電主要是通過供電電源線路、接地系統(tǒng)或者是通信線路等載體而侵害網(wǎng)絡(luò),所以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的雷電防護(hù)應(yīng)該從上述三個(gè)方面來進(jìn)行。另外,由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是擺放在室內(nèi)的,建筑物本身具有避雷設(shè)施,繼而減小了直擊雷對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的影響,更應(yīng)該引起關(guān)注的是感應(yīng)雷。
2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雷電防護(hù)措施
2.1 信號系統(tǒng)方面的雷電防護(hù)
現(xiàn)代化的建筑物,其信息網(wǎng)絡(luò)通常是相互連通的一種開放式網(wǎng)絡(luò)。各個(gè)建筑物之間,或者是建筑物與外部網(wǎng)絡(luò)之間都應(yīng)該有物理介質(zhì)對之進(jìn)行連接,可供連接的介質(zhì)主要有電話線、光纖以及5類屏蔽雙絞線等。這一系列介質(zhì)除了光纖之外,其他都有可能會由于直擊雷或是感應(yīng)雷的入侵而損害兩端連接的網(wǎng)絡(luò)。為了降低由于通信電纜引入雷電進(jìn)行侵害的可能性,一般情況下所采用的方法是在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備電纜接入之前需要對信號避雷器進(jìn)行接入,即在鏈路中串入一個(gè)瞬態(tài)過電壓保護(hù)器,從而保護(hù)電子設(shè)備,防止其受到雷電閃擊或是其他干擾所產(chǎn)生的阻斷過電壓、傳導(dǎo)電涌過電壓以及雷電的侵害,繼而促使雷電對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備的損壞降到最低。因?yàn)樾盘柋芾灼魇窃谕ㄐ啪€中進(jìn)行串接的,因此信號避雷器不僅要與防雷性特征相符,還要充分考慮到信號傳輸帶寬等網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的要求。所以,在選擇相關(guān)產(chǎn)品的時(shí)候要同時(shí)結(jié)合防雷性能指標(biāo)以及網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的要求。
2.2 電源系統(tǒng)方面的雷電防護(hù)
因?yàn)槔纂姇a(chǎn)生強(qiáng)大的過電流以及過電壓,且無法一次性完成限壓及泄流,因此電源系統(tǒng)需要?jiǎng)?wù)必要實(shí)行多級的雷電防護(hù),最少要做到限壓及泄流的前后的兩級保護(hù)。根據(jù)我國當(dāng)前的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷技術(shù)的相關(guān)規(guī)定,電源系統(tǒng)需要采用三級的雷電防護(hù),換而言之就是要在建筑物的總配電裝置高壓端處,分別進(jìn)行高通容量的防雷裝置安裝,此為第一級保護(hù)。在低壓處側(cè)進(jìn)行閥門式防雷裝置安裝,此為第二級保護(hù)。在樓層配電箱處進(jìn)行電源避雷箱安裝,此為第三級保護(hù)。在重要的場合更應(yīng)該采用多級的保護(hù)措施,例如在USP電源輸出端應(yīng)該安裝防雷器,對于重要的設(shè)備電源輸入端需要進(jìn)一步安裝電源終端防雷設(shè)備等。安裝多級電源防雷設(shè)施將能夠有利于雷電過電流的徹底泄放以及過電壓的有效限制,從而有效防止雷電以電力線路為載體進(jìn)而侵入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對其設(shè)備造成損害。
2.3 關(guān)于接地及防靜電的要求
因?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心設(shè)備通常都是放在計(jì)算機(jī)的機(jī)房之內(nèi)的,所以機(jī)房的環(huán)境需要引起重視,良好的接地系統(tǒng)才能確保機(jī)房計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全運(yùn)行,并為工作人員的人生安全提供保障。根據(jù)《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》中所提出的要求,計(jì)算機(jī)機(jī)房的接地工作應(yīng)該采用以下四種接地方式:交流工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地及防雷接地。當(dāng)此四種接地方式所采用的接地裝置是同一組時(shí),其接地電阻不可大于其中最小值。另外,靜電防護(hù)也應(yīng)該引起計(jì)算機(jī)機(jī)房安全工作的重視,當(dāng)靜電的電壓達(dá)到2KV的時(shí)候,人們就會有觸電的感覺,當(dāng)靜電電壓積累到一定程度是也會引起設(shè)備的故障。
當(dāng)今是信息技術(shù)的時(shí)代,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)被廣泛使用,其已經(jīng)成為人們用于交流的一項(xiàng)重要工具,但是無論是多么先進(jìn)的工具都會有一定的局限性,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在抗擊雷電方面的能力較為薄弱,其所造成的網(wǎng)絡(luò)安全問題應(yīng)該引起一定的重視。
參考文獻(xiàn)
AbstractRurallightningprotectionsituationinZaohuangwasintroducedinthispaper.Thenthelightningprotectioncountermeasureswereputforwardinordertoproviderefereceforthesafetyofruralareas.
Keywordsrurallightningprotection;situation;countermeasure;ZaozhuangShandong
棗莊是雷電活動和雷擊災(zāi)害比較頻繁的地區(qū),且具有雷電活動頻繁、活動期長、季節(jié)性強(qiáng)等特點(diǎn),雷擊主要集中春季和夏季,雷暴日數(shù)一般在23.5d左右,雷暴初日一般在3月20日前后出現(xiàn),終日一般在9月20日前后,屬于多雷暴區(qū)。近幾年,雷擊災(zāi)害事故發(fā)生在農(nóng)村的機(jī)率約占總雷電災(zāi)害數(shù)的3/4,雷擊傷亡事故4/5以上發(fā)生在農(nóng)村。因此,結(jié)合棗莊農(nóng)村防雷實(shí)際,研究分析雷電災(zāi)害的成因及預(yù)防措施具有重大的意義。
1農(nóng)村防雷現(xiàn)狀
1.1農(nóng)村防雷現(xiàn)狀的調(diào)查和分析
農(nóng)村防雷意識淡薄,防雷知識缺乏,房屋缺少防雷裝置。有些農(nóng)戶在屋頂上放置了不銹鋼水箱、太陽能熱水器、普通電視天線、衛(wèi)星天線等金屬物,大部分沒有作接地處理,這些金屬成為雷電放電的對象,存在嚴(yán)重的雷擊隱患。大部分房屋無防直擊雷裝置;電源線路、有線電視線路、電話線路等無防雷裝置。
1.2農(nóng)村學(xué)校防雷現(xiàn)狀
對農(nóng)村中小學(xué)校進(jìn)行了一次大規(guī)模建筑物防雷設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查,大部分學(xué)校沒有防雷設(shè)施,特別是偏遠(yuǎn)農(nóng)村小學(xué),無任何設(shè)施的比例達(dá)95%以上,城區(qū)學(xué)校雖然有防雷設(shè)施,但防雷設(shè)施達(dá)不到要求,存在很多問題。近年來大多數(shù)學(xué)校師生的避雷意識正逐年提高,但經(jīng)費(fèi)不足,部分建筑物雖然有直擊雷防護(hù)裝置,但防雷裝置倒伏、斷裂、銹蝕、脫焊現(xiàn)象普遍存在。有避雷設(shè)施的學(xué)校,也只不過在主教學(xué)樓頂立了避雷針,大部分教學(xué)樓、圖書樓、宿舍樓、食堂等都沒有安裝避雷設(shè)施,部分建筑物上安裝的防雷裝置材料規(guī)格或安裝位置、引下線間距、保護(hù)范圍等不符合規(guī)范要求,校內(nèi)無避雷帶,計(jì)算機(jī)機(jī)房未安裝防靜電地板,幾乎全部電教設(shè)備無任何防雷電電磁脈沖措施,一旦建筑物遭受雷擊或?qū)W校附近有雷擊現(xiàn)象發(fā)生,勢必在電源線路上有雷電感應(yīng)發(fā)生,將會對學(xué)校整個(gè)電教設(shè)備及微機(jī)造成損壞。
2農(nóng)村雷電防御措施
2.1加強(qiáng)農(nóng)村防雷科普的宣傳和雷電知識的普及教育
農(nóng)村防雷宣傳和雷電知識普及是農(nóng)村雷電災(zāi)害防御工作的關(guān)鍵,其開展的好壞直接關(guān)系到農(nóng)村雷電災(zāi)害防御工作的成敗。只有提高群眾防雷意識,增強(qiáng)群眾安裝防雷裝置的自覺性和主動性,才能夠真正做好農(nóng)村的雷電災(zāi)害防御工作。應(yīng)采取防雷宣傳畫、防雷公益圖片、雷電災(zāi)害警示圖片、防雷宣傳幻燈片、防雷公益廣告等形式,利用手機(jī)短信、電視、報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)等媒體進(jìn)行防雷宣傳,以及在農(nóng)村宣傳車巡回宣傳等方式開展大規(guī)模的防雷科普宣傳,提高廣大農(nóng)民群眾科學(xué)預(yù)防雷電災(zāi)害知識[1]。
2.2建立嚴(yán)密的制度體系
農(nóng)村防雷減災(zāi)是一項(xiàng)長期性的工作,需要制定一套適應(yīng)農(nóng)村特點(diǎn)切實(shí)可行的防雷工作制度體系來保證農(nóng)村防雷工作的健康發(fā)展[2]。應(yīng)建立雷電災(zāi)情收集、調(diào)查和評估制度,建立農(nóng)村防雷裝置的檢查制度,建立農(nóng)村防雷工作人員定期培訓(xùn)制度,建立縣、鄉(xiāng)2級防雷安全聯(lián)席會議制度,建立防雷裝置設(shè)計(jì)審核、施工監(jiān)督和竣工驗(yàn)收制度。
2.3加大對農(nóng)村建筑物防雷建設(shè)的監(jiān)管力度
對農(nóng)村企業(yè)和個(gè)人新建擴(kuò)建建筑物,要安裝避雷設(shè)施,定期進(jìn)行防雷檢測。從源頭上減少雷電災(zāi)害的發(fā)生,政府可以對農(nóng)村避雷設(shè)施建設(shè)進(jìn)行一定程度的扶植,減少農(nóng)民的負(fù)擔(dān),從而減少雷電傷亡的發(fā)生[3]。
2.4規(guī)范電力、電話、電視天線等線路的防雷措施
由于農(nóng)村都是架空線路,雷擊到線路上和線路上感應(yīng)上雷電流的時(shí)候較多,直接安裝浪涌保護(hù)器,浪涌保護(hù)器難以承受。一般情況下,線路在人戶前套15m長的鋼管埋地引入或改15m長的屏蔽線入戶,并把屏蔽線兩頭接地,這樣可以把線路感應(yīng)的雷電流的大部分通過屏蔽層和鋼管傳入大地。電話線路入戶時(shí)應(yīng)將其絕緣子(例如通信蝶式絕緣子)的鐵腳接地,電話線路也不宜采用木桿架設(shè)。需要架設(shè)電視天線時(shí),一定要在它的旁邊架設(shè)金屬避雷針并保持3m以上的安全距離,用避雷針來保護(hù)天線。否則當(dāng)天線遭雷擊時(shí),不僅電視機(jī)將受損,還有可能傷及室內(nèi)人員。
2.5做好雷電災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報(bào)
山東省已初步建立由衛(wèi)星、多普勒雷達(dá)、閃電定位儀、大氣電場儀、自動氣象站組成的立體雷電監(jiān)測網(wǎng),可以提前數(shù)小時(shí)預(yù)測到雷電的落區(qū)[4]。要加強(qiáng)雷電災(zāi)害的監(jiān)測、預(yù)警預(yù)報(bào)工作,提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率和提前預(yù)警時(shí)間,并借助現(xiàn)代化的通信手段,及時(shí)通知農(nóng)民,讓農(nóng)民有針對性地提前作好雷電防御工作,從而有效地避免雷電災(zāi)害事故發(fā)生。
3結(jié)論
農(nóng)村防雷減災(zāi)工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,要引起社會各界的高度重視,只有全社會動員起來,采取多種措施,多管齊下,形成合力,加大防雷減災(zāi)的宣傳力度,以預(yù)防為主,排除防雷隱患,嚴(yán)格按照防雷安全規(guī)范去做,才能將農(nóng)村雷電災(zāi)害降低到最小。
4參考文獻(xiàn)
[1]劉輝,鄭細(xì)華,馬強(qiáng),等.龍川縣農(nóng)村防雷現(xiàn)狀及預(yù)防對策[J].廣東科技,2010(4):109.
abstractrural lightning protection situation in zaohuang was introduced in this paper.then the lightning protection countermeasures were put forward in order to provide referece for the safety of rural areas.
key wordsrural lightning protection;situation;countermeasure;zaozhuang shandong
棗莊是雷電活動和雷擊災(zāi)害比較頻繁的地區(qū),且具有雷電活動頻繁、活動期長、季節(jié)性強(qiáng)等特點(diǎn),雷擊主要集中春季和夏季,雷暴日數(shù)一般在23.5 d左右,雷暴初日一般在3月20日前后出現(xiàn),終日一般在9月20日前后,屬于多雷暴區(qū)。近幾年,雷擊災(zāi)害事故發(fā)生在農(nóng)村的機(jī)率約占總雷電災(zāi)害數(shù)的3/4,雷擊傷亡事故4/5以上發(fā)生在農(nóng)村。因此,結(jié)合棗莊農(nóng)村防雷實(shí)際,研究分析雷電災(zāi)害的成因及預(yù)防措施具有重大的意義。
1農(nóng)村防雷現(xiàn)狀
1.1農(nóng)村防雷現(xiàn)狀的調(diào)查和分析
農(nóng)村防雷意識淡薄,防雷知識缺乏,房屋缺少防雷裝置。有些農(nóng)戶在屋頂上放置了不銹鋼水箱、太陽能熱水器、普通電視天線、衛(wèi)星天線等金屬物,大部分沒有作接地處理,這些金屬成為雷電放電的對象,存在嚴(yán)重的雷擊隱患。大部分房屋無防直擊雷裝置;電源線路、有線電視線路、電話線路等無防雷裝置。
1.2農(nóng)村學(xué)校防雷現(xiàn)狀
對農(nóng)村中小學(xué)校進(jìn)行了一次大規(guī)模建筑物防雷設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查,大部分學(xué)校沒有防雷設(shè)施,特別是偏遠(yuǎn)農(nóng)村小學(xué),無任何設(shè)施的比例達(dá)95%以上,城區(qū)學(xué)校雖然有防雷設(shè)施,但防雷設(shè)施達(dá)不到要求,存在很多問題。近年來大多數(shù)學(xué)校師生的避雷意識正逐年提高,但經(jīng)費(fèi)不足,部分建筑物雖然有直擊雷防護(hù)裝置,但防雷裝置倒伏、斷裂、銹蝕、脫焊現(xiàn)象普遍存在。有避雷設(shè)施的學(xué)校,也只不過在主教學(xué)樓頂立了避雷針,大部分教學(xué)樓、圖書樓、宿舍樓、食堂等都沒有安裝避雷設(shè)施,部分建筑物上安裝的防雷裝置材料規(guī)格或安裝位置、引下線間距、保護(hù)范圍等不符合規(guī)范要求,校內(nèi)無避雷帶,計(jì)算機(jī)機(jī)房未安裝防靜電地板,幾乎全部電教設(shè)備無任何防雷電電磁脈沖措施,一旦建筑物遭受雷擊或?qū)W校附近有雷擊現(xiàn)象發(fā)生,勢必在電源線路上有雷電感應(yīng)發(fā)生,將會對學(xué)校整個(gè)電教設(shè)備及微機(jī)造成損壞。
2農(nóng)村雷電防御措施
2.1 加強(qiáng)農(nóng)村防雷科普的宣傳和雷電知識的普及教育
農(nóng)村防雷宣傳和雷電知識普及是農(nóng)村雷電災(zāi)害防御工作的關(guān)鍵,其開展的好壞直接關(guān)系到農(nóng)村雷電災(zāi)害防御工作的成敗。只有提高群眾防雷意識,增強(qiáng)群眾安裝防雷裝置的自覺性和主動性,才能夠真正做好農(nóng)村的雷電災(zāi)害防御工作。應(yīng)采取防雷宣傳畫、防雷公益圖片、雷電災(zāi)害警示圖片、防雷宣傳幻燈片、防雷公益廣告等形式,利用手機(jī)短信、電視、報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)等媒體進(jìn)行防雷宣傳,以及在農(nóng)村宣傳車巡回宣傳等方式開展大規(guī)模的防雷科普宣傳,提高廣大農(nóng)民群眾科學(xué)預(yù)防雷電災(zāi)害知識[1]。
2.2建立嚴(yán)密的制度體系
農(nóng)村防雷減災(zāi)是一項(xiàng)長期性的工作,需要制定一套適應(yīng)農(nóng)村特點(diǎn)切實(shí)可行的防雷工作制度體系來保證農(nóng)村防雷工作的健康發(fā)展[2]。應(yīng)建立雷電災(zāi)情收集、調(diào)查和評估制度,建立農(nóng)村防雷裝置的檢查制度,建立農(nóng)村防雷工作人員定期培訓(xùn)制度,建立縣、鄉(xiāng)2級防雷安全聯(lián)席會議制度,建立防雷裝置設(shè)計(jì)審核、施工監(jiān)督和竣工驗(yàn)收制度。
2.3加大對農(nóng)村建筑物防雷建設(shè)的監(jiān)管力度
對農(nóng)村企業(yè)和個(gè)人新建擴(kuò)建建筑物,要安裝避雷設(shè)施,定期進(jìn)行防雷檢測。從源頭上減少雷電災(zāi)害的發(fā)生,政府可以對農(nóng)村避雷設(shè)施建設(shè)進(jìn)行一定程度的扶植,減少農(nóng)民的負(fù)擔(dān),從而減少雷電傷亡的發(fā)生[3]。
2.4規(guī)范電力、電話、電視天線等線路的防雷措施
由于農(nóng)村都是架空線路,雷擊到線路上和線路上感應(yīng)上雷電流的時(shí)候較多,直接安裝浪涌保護(hù)器,浪涌保護(hù)器難以承受。一般情況下,線路在人戶前套15 m長的鋼管埋地引入或改15 m長的屏蔽線入戶,并把屏蔽線兩頭接地,這樣可以把線路感應(yīng)的雷電流的大部分通過屏蔽層和鋼管傳入大地。電話線路入戶時(shí)應(yīng)將其絕緣子(例如通信蝶式絕緣子)的鐵腳接地,電話線路也不宜采用木桿架設(shè)。需要架設(shè)電視天線時(shí),一定要在它的旁邊架設(shè)金屬避雷針并保持3 m以上的安全距離,用避雷針來保護(hù)天線。否則當(dāng)天線遭雷擊時(shí),不僅電視機(jī)將受損,還有可能傷及室內(nèi)人員。
2.5做好雷電災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報(bào)
山東省已初步建立由衛(wèi)星、多普勒雷達(dá)、閃電定位儀、大氣電場儀、自動氣象站組成的立體雷電監(jiān)測網(wǎng),可以提前數(shù)小時(shí)預(yù)測到雷電的落區(qū)[4]。要加強(qiáng)雷電災(zāi)害的監(jiān)測、預(yù)警預(yù)報(bào)工作,提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率和提前預(yù)警時(shí)間,并借助現(xiàn)代化的通信手段,及時(shí)通知農(nóng)民,讓農(nóng)民有針對性地提前作好雷電防御工作,從而有效地避免雷電災(zāi)害事故發(fā)生。
3結(jié)論
農(nóng)村防雷減災(zāi)工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,要引起社會各界的高度重視,只有全社會動員起來,采取多種措施,多管齊下,形成合力,加大防雷減災(zāi)的宣傳力度,以預(yù)防為主,排除防雷隱患,嚴(yán)格按照防雷安全規(guī)范去做,才能將農(nóng)村雷電災(zāi)害降低到最小
4參考文獻(xiàn)
[1] 劉 輝,鄭細(xì)華,馬強(qiáng),等.龍川縣農(nóng)村防雷現(xiàn)狀及預(yù)防對策[j].廣東科技,2010(4):109.