瀝青攪拌站避雷針安裝方案
一、雷電的危害
在雷雨季節,雷電活動十分頻繁,雷電危害主要表現為
A、直擊雷:雷電直接擊中戶外高聳的建筑物、構筑物,或行人,造成直接設備和人身的危害。
B、電磁感應:閃電電場在閃電通道周圍的空間產生磁場,這種隨時間變化的磁場在附近的各類金屬導體上激發出感應電動勢和感應電流。閃電放電時,其電流是隨時間而非均勻變化的。閃電的電磁脈沖輻射通過空間以電磁波的形式耦合到對瞬態電磁脈沖極其敏感的現代電子設備,也造成設備故障或損壞設備。
C、地電位反擊和跨步電壓:在雷暴活動區域內,當雷電閃擊到建筑物的接閃裝置上時,雷電流流過時會使接地引下線和接地裝置的電位驟升到上百千伏,可能造成接地引下線與各種金屬導線、管道或用電設備的工作地線之間放電,從而使這些金屬導線、管道或用電設備的工作地線上引入反擊電流,造成人身和設備雷擊事故。
二、防雷的原理
1、外部防雷裝置:包括接閃器(避雷針、帶、線)、引下線、接地網等等,其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲,將可能擊中建筑物的雷電通過避雷針、避雷帶、引下線,泄放入大地,達到安全的目的。
2、內部防雷系統:是為保護建筑物內部的設備以及人員的安全而設置的。在需要保護設備的前端安裝合適的避雷器,使設備、線路與大地形成一個有條件的等電位體。將可能進入的雷電流阻攔在外,將因雷擊而使內部設施所感應到的雷電流得以安全泄放入地,確保后接設備的安全。對于系統的防雷,從可能引雷的兩個途徑:電源線路、信號線路,根據每一類設備的特性、需要的防雷等級程度,選用性價比合適的防雷產品,以達到設備安全的目的。
3、接地裝置:接地裝置是指:埋設在地下的接地電極與由該接地電極到設備之間的連接導線的總稱。接地裝置也叫接地網,分為水平接地體和垂直接地體,水平接地體一般指銅絞線、銅排、鍍銅圓鋼之類,用于水平敷設;垂直接地體包含離子接地極、接地模塊、鍍銅鋼接地棒(銅包鋼)、降阻劑等,主要用于垂直敷設。
三、設計依據
(1)《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010
(2)《電子計算機機房設計規范》GB50174-93
(3)《雷電電磁脈沖的防護》 IEC 6I312
(4)《過電壓保護器》 IEC 61643
(5)《SPD通訊網絡防雷器》 IEC 61644
(6)《低壓配電設計規范》 GB 50054-95
(7)《工業與民用電力裝置的過電壓保護設計規范》 GBJ 64-83
(8)《電子設備雷擊保護導則》 GB 7450-87
(9)《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》 GB 50169-92
(10)《建筑物防雷》 IEC 61024
(11)《建筑物電子信息系統防雷技術規范》 GB50343-2012
四、方案設計
整個瀝青攪拌站區共設置1支35米高的獨立KWGE2避雷針塔和2支7米絕緣避雷針。
避雷針設置單獨的接地引下線。引下線應分段固定,并應以最短路徑敷設到接地網,敷設應平整順直、無急彎。焊接固定的焊縫應飽滿無遺漏,螺栓固定應用防松零件(墊圈),焊接部分的防腐應完整。
引下線敷設在人員停留或經過的區域時,為防止跨步電壓和旁側閃絡電壓對人員造成傷害,應采取以下一種或多種措施:(強制險條款)
1)、外露引下線在高2.7米以下部分應穿厚度不小于3mm的交聯聚乙烯管(耐壓值100KA);
2)、設立阻止人員的護欄或警示牌,護欄與引下線水平距離不小于3米。
3、控制室的接地引出線為BVR25軟銅線,從預留的接地接地端子處引出。在原生、再生總共開位置分別安裝一臺380V電源浪涌保護器V80-3+NPE或DT130031R,弱電柜分別安裝一臺控制信號防雷器FRD12,各控制設備、浪涌保護器、金屬外殼等與室外接地網可靠連接,接地連接線為BVR25多股軟銅線。
本站采用共用接地系統,接地電阻不大于4歐姆。為了雷電流迅速瀉入大地,減少對設備的危害,同時也為使接觸電位差和跨步電位差滿足工作人員人身安全的要求,便于將站區內的電氣設備外殼和構架的接地連接到統一的接地網上,全站的采用由水平接地體和垂直接地體組成的長孔網格。接地網的四周做成直徑1米的圓弧狀,減小接地網外直角處的跨步電位差。并考慮其他地下管線的布局走向,交叉時應從其他管線下部500mm處穿過。
在人員經過或停留的接地網外3米范圍內的地方,應采取防跨步電壓措施:需采用高阻路面作為安全措施。采用礫石或碎石材料做高阻路面時,為了防止礫石或碎石層被壓入泥土中或由于泥漿的的沉積使高阻路面結構層的電阻率降低,結構層的最小厚度應為15-20cm。采用瀝青層作為高阻路面時,應鋪設使地面電阻率不小于50KΩ.m的5cm厚的瀝青層。
接地干線埋設深度不小于800mm,每組設備與接地干線連接1-2處,用接地跨接線引至設備支柱或基礎內的地腳螺栓上。用于引至設備支柱的接地線從預留連接端子上引出。水平接地體的地溝寬0.5米,深度0.8米。各接地體之間的連接采用壓接方式,如有電焊焊接,須符合相關焊接規范,并對焊接處做防腐處理。