防雷技術(shù)
污水處理罐直擊雷防護設計方案
發(fā)布時間:2016-12-16
一、概述
由于各類礦產(chǎn)資源所處的位置，礦山工程建設的地點往往是雷暴活動較多的地區(qū)，時常有雷擊事故發(fā)生。雷擊釋放的強大的瞬間脈沖電流產(chǎn)生巨大的熱能、機械能并誘發(fā)脈沖過電壓、過電流，造成建筑物倒塌、起火，人員傷亡，電力、電子設備的工作失靈或損壞，通信中斷，系統(tǒng)癱瘓等嚴重后果‘甚至會危及人生安全，對于生命和財產(chǎn)構(gòu)成威脅。為減少雷電造成的物質(zhì)性傷害和人身傷亡，礦山工程需要設計各類防雷措施，因此礦山防雷措施就非常有必要。
本方案制定的目的是考慮礦區(qū)實際環(huán)境因素和用戶實際需要而做出一套比較完整而易于操作的防雷設計及安裝技術(shù)的防雷方案，從而保護人員，達到設備安全地運行。
二、現(xiàn)場勘查
該礦廠兩邊背靠高山中間地勢空曠。廠區(qū)內(nèi)有三個污水處理罐（高約6m）。作業(yè)區(qū)未做任何雷電保護措施。污水處理罐作業(yè)區(qū)位于山間獨立的空曠地段，有防直擊雷設施但過于簡單沒有基礎(chǔ)規(guī)范，一旦雷雨季節(jié)到來時，會存在較大雷擊安全隱患。為保證礦廠內(nèi)各種設備和工作人員及財產(chǎn)的安全，強烈建議礦廠做好雷電防雷措施。
依據(jù)《建筑物防雷工程技術(shù)規(guī)范》 GB 51017-2010 的規(guī)定，將廠內(nèi)的生產(chǎn)作業(yè)區(qū)和辦公樓的防雷等級劃分為第三類，場外油庫的防雷等級劃分為第二類。
三、設計依據(jù)
（1）《建筑物防雷設計規(guī)范》 GB50057-2010
（2）《電子計算機機房設計規(guī)范》 GB50174-93
（3）《過電壓保護器》 IEC 61643
（4）《SPD 通訊網(wǎng)絡防雷器》 IEC 61644
（5）《低壓配電設計規(guī)范》 GB 50054-95
（6）《雷電電磁脈沖的防護》 IEC 6I312
（7）《電子設備雷擊保護導則》 GB 7450-87
（8）《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》 GB 50169-92
（9）《建筑物防雷》 IEC 61024
（10）《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》 GB/T50311-2000
（11）《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》 GB50343-2012
雷電防護是一個綜合的系統(tǒng)工程，防雷設計應采用直擊雷防護、等電位連接、屏蔽、合理布線、其用接地系統(tǒng)和安裝電涌保護裝置等措施進行綜合防護。綜合雷電防護包括外部防雷（即直擊雷防護）和內(nèi)部防雷（即感應雷電防護）。本方案針對四方金礦廠區(qū)的實際情況，本著經(jīng)濟合理原則，以較少的成本達到最佳雷電防護效果，因此本方案只適用于防直擊雷保護措施。外部防雷裝置（即傳統(tǒng)的常規(guī)避雷裝置）由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。接閃器有三種形式：避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)。它位于建筑物的頂部，其作用是引雷，它的作用是把接閃器截獲的雷電流通過引下線流入接地裝置。接地裝置位于地下一定深度，它的作用是使雷電流頃刻流散到大地中去。
1生產(chǎn)區(qū)直擊雷防護
1.1)、作業(yè)區(qū)直擊雷防護措施
兩個選廠里面的生產(chǎn)作業(yè)區(qū)均有設備和值班工作人員，作業(yè)區(qū)平臺為鋼結(jié)構(gòu)建筑。宜采用環(huán)形鋼管避雷塔和提前放電避雷針組成的接閃器。根據(jù)該廠區(qū)的實際情況，應在距離污水處理罐作業(yè)區(qū)的5m處位置安裝環(huán)形鋼管避雷塔，提前放電避雷針安裝在環(huán)形鋼管避雷塔上，并做好接地，接地電阻不大于10Ω。
技術(shù)要求如下：
1針為提前放電避雷針，型號：WXZ-3.3，環(huán)形鋼管避雷塔為塔為￠235材質(zhì)，兩者之間采用電焊連接，避雷塔底部須做水泥基礎(chǔ)。安裝時應垂直牢固，垂直度允許偏差為千分之三；焊接時應基本一致，要求平直無明顯毛刺，焊接表面焊波應均勻不得有裂紋、燒穿、夾渣等缺陷。對焊接處刷防腐銀粉，做好防銹防腐蝕。
2人工接地體長度宜為2.5米，垂直接地體與水平接地體間的距離宜為5米，當受地方限制時可適當減小。（人工接地體可采用銅包鋼接地棒、燒制型接地模塊、高純度降阻劑結(jié)合使用，它不僅施工方便，而且降阻效果好，壽命長）人工接地體在土壤中的埋設深度不應小于0.6米。根據(jù)現(xiàn)場勘察，廠區(qū)內(nèi)部全為水泥硬化地面，接地施工比較困難。所以可以利用其鋼結(jié)構(gòu)框架作為接地體已達到分流、散流的目的。
2防雷接地
經(jīng)現(xiàn)場實測，需要做獨立接地。
防雷地網(wǎng)的制作方法：
人工接地體在土壤中的埋設深度大于0.8米，（凍土層除外）埋在土壤中的接地裝置，其連接應采用焊接，并在焊接處作防腐處理。垂直接地體宜直接打入地網(wǎng)溝內(nèi)，其間距不宜小于其長度的2 倍并均勻布置。垂直接地體坑內(nèi)、水平接地體溝內(nèi)宜用低電阻率土壤回填并分層夯實。在高土壤電阻率地區(qū)，宜采用換土法、降阻劑法或其它新技術(shù)、新材料降低接地裝置的接地電阻。
本次防雷設計根據(jù)實際情況采用以下材料：
1） 燒制或壓制型接地模塊
2） 離子型接地極
3） 高效型物理降阻劑
4） 鋅包鋼或銅包鋼材料
5） 犧牲陽極保護材料
接地裝置連接應可靠，連接處不應松動、脫焊、接觸不良。接地裝置施工完工后，測試接地電阻值必須符合設計要求，隱蔽工程部分應有檢查驗收合格錄。
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