時(shí)間：2022-07-27 03:21:05
導(dǎo)語：在雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)探討的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1高層建筑雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)分析
一般在進(jìn)行雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)時(shí),要深入探究雷電防護(hù)工程的整體設(shè)計(jì)系統(tǒng)。為了更好地解決高層建筑雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)中存在的問題,可建立高層建筑綜合防雷系統(tǒng)的防雷運(yùn)作區(qū)域(LPZ)防雷擊電磁脈沖(LEMP),按照IEC標(biāo)準(zhǔn)將保護(hù)空間劃分為不同的防雷區(qū)域(LZ)。
2高層建筑雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)的七大要素分析
根據(jù)以上雷電防護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及原理分析,這里筆者歸結(jié)出高層建筑雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)的七項(xiàng)重要因素,下面進(jìn)行具體的探討。
2.1接閃功能與接閃器設(shè)計(jì)。高層建筑物接閃功能應(yīng)具備裝設(shè)獨(dú)立或架空接閃器(如避雷帶、針、網(wǎng))、耐流耐壓能力、連續(xù)接閃效果造價(jià)以及美學(xué)統(tǒng)一性等條件。高層防雷建筑物應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立架空避雷線(網(wǎng))或避雷針,通過滾球法來計(jì)算確定避雷針保護(hù)范圍。在設(shè)計(jì)時(shí)要注意根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,在建筑物的天面,選用合適網(wǎng)格尺寸的避雷網(wǎng),用導(dǎo)體聯(lián)結(jié)成一個(gè)網(wǎng)狀的雷電保護(hù)裝置構(gòu)成避雷網(wǎng)。當(dāng)高層建筑物內(nèi)具有較多的弱電子設(shè)備時(shí),屋面上安裝較小的避雷網(wǎng)格形成最大的電磁屏蔽。
2.2分流影響與引下線設(shè)計(jì)。雷電的分流效果直接受到引下線數(shù)量和粗細(xì)的影響,數(shù)量越多,則雷電流越小,其感應(yīng)范圍也相應(yīng)縮小,且相互間距離不小于規(guī)范規(guī)定。對(duì)于高層建筑物,應(yīng)根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,選擇合適的引下線間距,間距越小且電位分布較均勻,對(duì)雷電感應(yīng)的屏蔽越好;當(dāng)引下線過長(zhǎng)時(shí),在建筑物中間部位增設(shè)均壓環(huán),可起到較好的減小電感電壓降、分流以及降反擊電壓的作用。若高層建筑物內(nèi)具有較多弱電子設(shè)備時(shí),按照建筑物的柱距沿其外圍,每隔6m設(shè)置引下線,焊接每層圈梁鋼筋,使引下線與各樓層的等電位聯(lián)結(jié)母線相連,可減少室內(nèi)金屬物體間的電位差,避免發(fā)生反擊。
2.3均衡電位與等電位連接、電涌保護(hù)器安裝。在防雷電工程設(shè)計(jì)時(shí),為了保證高層建筑物內(nèi)無電壓反擊,可按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定,在高層建筑物各部分空間不同的LEM的嚴(yán)重程度和指明各區(qū)交界處等位置預(yù)留等電位連接板,與房屋防雷裝置相連,使結(jié)構(gòu)鋼筋與各種金屬管線都能連接成統(tǒng)一的等電位導(dǎo)電體,不僅能有效防止雷電電磁脈沖干擾微電子設(shè)備,同時(shí)也可以裝上限制瞬態(tài)過電壓和分走電涌電流。對(duì)于高層建筑而言,可根據(jù)防雷需要和電子系統(tǒng)類型不同,通過構(gòu)建不同的等位連接網(wǎng),來有效防止防雷擊電磁脈沖和電壓反擊。對(duì)于不超過300kHz的電子模擬系統(tǒng)可采用S星型結(jié)構(gòu);對(duì)于電子系統(tǒng)為MHz級(jí)的數(shù)字系統(tǒng),可采用M型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
2.4屏蔽作用與間隔距離、屏蔽設(shè)計(jì)。為了使高層建筑物內(nèi)的各電子系統(tǒng)免遭雷電電磁脈沖的破壞,有必要在建筑物、設(shè)備和各種線路(管道)設(shè)計(jì)屏蔽,一般應(yīng)在對(duì)各項(xiàng)系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行耐壓水平調(diào)查后,再將高層建筑內(nèi)部鋼筋、金屬構(gòu)架與地板、門窗等互焊成法拉第籠,再連接地網(wǎng)構(gòu)成初級(jí)屏蔽網(wǎng),再根據(jù)圖1.2所示在防雷區(qū)內(nèi)施行多級(jí)屏蔽。設(shè)計(jì)時(shí)尤其要注意初級(jí)屏蔽網(wǎng)的衰減程度和屏蔽層厚度、網(wǎng)孔密度、屏蔽材料以及雷擊點(diǎn)與屏蔽空間的間隔距離,方能有效防衛(wèi)雷電的襲擊。
2.5接地效果與接地裝置設(shè)計(jì)。接地裝置可分為自然接地體和人工接地體。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)利用建筑物的基礎(chǔ)構(gòu)造鋼筋作為自然接地體;對(duì)于人工接地體,宜敷設(shè)成環(huán)形方式;對(duì)獨(dú)立的垂直接地體而言,可用周圈式接地裝置,接地體靠近基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋有利于均衡電位;對(duì)木結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)建筑物需要獨(dú)立引下線,并采用獨(dú)立接地方式,以鉆孔深埋接地極的效果為最好。在防雷設(shè)計(jì)中設(shè)置共用接地裝置時(shí),還應(yīng)在建筑物各樓層設(shè)備安裝位置,設(shè)置接地預(yù)留端子或接地地板,進(jìn)行總等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)。
3結(jié)語
建筑物防雷是一個(gè)全面的系統(tǒng)工程,在建筑物的設(shè)計(jì)階段應(yīng)先研究防雷裝置的形式與位置,;同時(shí)按其在建筑物中的不同作用,防雷設(shè)計(jì)應(yīng)從接閃功能、分流影響、均衡電位、屏蔽作用、接地效果、合理布線和電涌保護(hù)這七項(xiàng)要素綜合來考慮,使建筑物達(dá)到綜合防雷的目的。
1高層建筑雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)分析
一般在進(jìn)行雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)時(shí)，要深入探究雷電防護(hù)工程的整體設(shè)計(jì)系統(tǒng)。為了更好地解決高層建筑雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)中存在的問題，可建立高層建筑綜合防雷系統(tǒng)的防雷運(yùn)作區(qū)域(LPZ)防雷擊電磁脈沖(LEMP)，按照IEC標(biāo)準(zhǔn)將保護(hù)空間劃分為不同的防雷區(qū)域(LZ)。
2高層建筑雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)的七大要素分析
根據(jù)以上雷電防護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及原理分析，這里筆者歸結(jié)出高層建筑雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)的七項(xiàng)重要因素，下面進(jìn)行具體的探討。
2．1接閃功能與接閃器設(shè)計(jì)。高層建筑物接閃功能應(yīng)具備裝設(shè)獨(dú)立或架空接閃器(如避雷帶、針、網(wǎng))、耐流耐壓能力、連續(xù)接閃效果造價(jià)以及美學(xué)統(tǒng)一性等條件。高層防雷建筑物應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立架空避雷線(網(wǎng))或避雷針，通過滾球法來計(jì)算確定避雷針保護(hù)范圍。在設(shè)計(jì)時(shí)要注意根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在建筑物的天面，選用合適網(wǎng)格尺寸的避雷網(wǎng)，用導(dǎo)體聯(lián)結(jié)成一個(gè)網(wǎng)狀的雷電保護(hù)裝置構(gòu)成避雷網(wǎng)。當(dāng)高層建筑物內(nèi)具有較多的弱電子設(shè)備時(shí)，屋面上安裝較小的避雷網(wǎng)格形成最大的電磁屏蔽。
2．2分流影響與引下線設(shè)計(jì)。雷電的分流效果直接受到引下線數(shù)量和粗細(xì)的影響，數(shù)量越多，則雷電流越小，其感應(yīng)范圍也相應(yīng)縮小，且相互間距離不小于規(guī)范規(guī)定。對(duì)于高層建筑物，應(yīng)根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，選擇合適的引下線間距，間距越小且電位分布較均勻，對(duì)雷電感應(yīng)的屏蔽越好;當(dāng)引下線過長(zhǎng)時(shí)，在建筑物中間部位增設(shè)均壓環(huán)，可起到較好的減小電感電壓降、分流以及降反擊電壓的作用。若高層建筑物內(nèi)具有較多弱電子設(shè)備時(shí)，按照建筑物的柱距沿其外圍，每隔6m設(shè)置引下線，焊接每層圈梁鋼筋，使引下線與各樓層的等電位聯(lián)結(jié)母線相連，可減少室內(nèi)金屬物體間的電位差，避免發(fā)生反擊。
2．3均衡電位與等電位連接、電涌保護(hù)器安裝。在防雷電工程設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證高層建筑物內(nèi)無電壓反擊，可按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，在高層建筑物各部分空間不同的LEM的嚴(yán)重程度和指明各區(qū)交界處等位置預(yù)留等電位連接板，與房屋防雷裝置相連，使結(jié)構(gòu)鋼筋與各種金屬管線都能連接成統(tǒng)一的等電位導(dǎo)電體，不僅能有效防止雷電電磁脈沖干擾微電子設(shè)備，同時(shí)也可以裝上限制瞬態(tài)過電壓和分走電涌電流。對(duì)于高層建筑而言，可根據(jù)防雷需要和電子系統(tǒng)類型不同，通過構(gòu)建不同的等位連接網(wǎng)，來有效防止防雷擊電磁脈沖和電壓反擊。對(duì)于不超過300kHz的電子模擬系統(tǒng)可采用S星型結(jié)構(gòu);對(duì)于電子系統(tǒng)為MHz級(jí)的數(shù)字系統(tǒng)，可采用M型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
2．4屏蔽作用與間隔距離、屏蔽設(shè)計(jì)。為了使高層建筑物內(nèi)的各電子系統(tǒng)免遭雷電電磁脈沖的破壞，有必要在建筑物、設(shè)備和各種線路(管道)設(shè)計(jì)屏蔽，一般應(yīng)在對(duì)各項(xiàng)系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行耐壓水平調(diào)查后，再將高層建筑內(nèi)部鋼筋、金屬構(gòu)架與地板、門窗等互焊成法拉第籠，再連接地網(wǎng)構(gòu)成初級(jí)屏蔽網(wǎng)，再根據(jù)圖1．2所示在防雷區(qū)內(nèi)施行多級(jí)屏蔽。設(shè)計(jì)時(shí)尤其要注意初級(jí)屏蔽網(wǎng)的衰減程度和屏蔽層厚度、網(wǎng)孔密度、屏蔽材料以及雷擊點(diǎn)與屏蔽空間的間隔距離，方能有效防衛(wèi)雷電的襲擊。
2．5接地效果與接地裝置設(shè)計(jì)。接地裝置可分為自然接地體和人工接地體。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)利用建筑物的基礎(chǔ)構(gòu)造鋼筋作為自然接地體;對(duì)于人工接地體，宜敷設(shè)成環(huán)形方式;對(duì)獨(dú)立的垂直接地體而言，可用周圈式接地裝置，接地體靠近基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋有利于均衡電位;對(duì)木結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)建筑物需要獨(dú)立引下線，并采用獨(dú)立接地方式，以鉆孔深埋接地極的效果為最好。在防雷設(shè)計(jì)中設(shè)置共用接地裝置時(shí)，還應(yīng)在建筑物各樓層設(shè)備安裝位置，設(shè)置接地預(yù)留端子或接地地板，進(jìn)行總等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)。
3結(jié)語
建筑物防雷是一個(gè)全面的系統(tǒng)工程，在建筑物的設(shè)計(jì)階段應(yīng)先研究防雷裝置的形式與位置，;同時(shí)按其在建筑物中的不同作用，防雷設(shè)計(jì)應(yīng)從接閃功能、分流影響、均衡電位、屏蔽作用、接地效果、合理布線和電涌保護(hù)這七項(xiàng)要素綜合來考慮，使建筑物達(dá)到綜合防雷的目的。
作者：伍瑞林周寶琴周揚(yáng)單位：廣州市防雷設(shè)施檢測(cè)所
【摘要】我國(guó)現(xiàn)存古代建筑物是世界文化遺產(chǎn)中的瑰寶，除巍巍皇宮王府外，更大量是宗教寺廟。千百年來，除毀于人為外，更多的則毀于地震、洪水以及雷火之中，隨著國(guó)家對(duì)古建筑的保護(hù)以及旅游業(yè)的興起，高山景區(qū)尤其是高山寺廟的防雷工作越來越受到人們的重視，對(duì)寺廟采取有效的防雷措施來保護(hù)寺廟及人員的安全，具有重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。本文通過對(duì)司空山雷暴特征的分析，結(jié)合寺廟建筑結(jié)構(gòu)和防雷特點(diǎn)，對(duì)二祖禪寺進(jìn)行雷電安全防護(hù)工程設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵字】二祖禪寺；雷電；防護(hù)；設(shè)計(jì)
引言
我國(guó)現(xiàn)存古代建筑物是世界文化遺產(chǎn)中的瑰寶，除巍巍皇宮王府外，更大量是宗教寺廟。司空山坐佛的相對(duì)高度為1000米，乃世界第一天然大佛，二祖禪寺坐落在司空山頂，海拔高度較高且司空山又較孤立，多次遭雷擊。高山景區(qū)尤其是高山寺廟的防雷工作越來越受到人們的重視，隨著改革開放的不斷深入和旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，寺廟已成為人員密集、活動(dòng)頻繁的場(chǎng)所，采取有效的防雷措施來保護(hù)寺廟及人員的安全，具有重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。
1司空山雷暴特征
1.1 雷暴日數(shù)多。
1.2 時(shí)空分布不均勻。
1.3 雷電強(qiáng)度大、直擊雷危害嚴(yán)重，這也是高山景區(qū)雷電的普遍特點(diǎn)。
2寺廟建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對(duì)防雷的影響
2.1寺廟幾乎都建在地勢(shì)較高的山脊或是建在土壤電阻率有突變的山腳邊，易受雷暴侵襲。并且雄偉、挺拔的結(jié)構(gòu)有利于雷雨云下導(dǎo)放電。
2.2寺廟屋脊中間大多設(shè)有金屬寶頂，屋檐有風(fēng)鈴、銅獸等金屬飾物。而這些都沒有可靠的接地，增加了建筑物接收閃電的可能性。
2.3大多數(shù)寺廟主要是木質(zhì)或磚木混合結(jié)構(gòu)，均為易燃材料，加上寺廟內(nèi)有大量的經(jīng)幡、幔帳等易燃物。一旦受到雷擊，極易引起火災(zāi)，且滅火十分困難，易造成人員傷亡及財(cái)產(chǎn)嚴(yán)重?fù)p失。
3司空山二祖禪寺防雷級(jí)別的確立
3.1 現(xiàn)場(chǎng)勘查情況
二祖禪寺位于司空山山頂，海拔約1150m，由于山體多為玄武巖結(jié)構(gòu)、地質(zhì)土層為麻石混合粗沙土，土壤電阻率極高，通過單一打入接地極方法難以實(shí)現(xiàn)，而防雷接地又是防雷工作的重點(diǎn)。
大雄寶殿位于寺院中后部（玉觀堂之后）。殿內(nèi)有照明，供電由低壓配電盤引入。
玉觀堂位于寺院內(nèi)二級(jí)臺(tái)地正中，建筑平面接近于正方形，為磚木結(jié)構(gòu)，周圍很多高大樹木。殿內(nèi)有照明和計(jì)算機(jī)，供電由低壓配電盤引入。
該寺低壓供電由架空線路引入至寺內(nèi)配電盤，然后分別分配至各大殿及生活區(qū)。該寺無任何防雷裝置。
3.2 防雷類別的確定
目前在用的涉及古建筑防雷類別確定的標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè)，一個(gè)是《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》GB50165-92，另一個(gè)是《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-94,2000版）。二祖禪寺為安徽省重點(diǎn)文化遺產(chǎn)保護(hù)單位，省級(jí)風(fēng)景區(qū)，國(guó)家AAA級(jí)旅游區(qū)，按照《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》GB50165-92中第5.3.1條規(guī)定和《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94（2000年版）的第2.0.1條規(guī)定，應(yīng)將二祖禪寺雷電防護(hù)級(jí)別確定為二類防雷建筑。
4設(shè)計(jì)方案
通過認(rèn)真地實(shí)地勘察和防雷級(jí)別的確立，同時(shí)考慮不影響寺廟結(jié)構(gòu)風(fēng)格和整體美觀，對(duì)大雄寶殿防雷工程做了如下設(shè)計(jì)和施工。
4.1 接閃器
為保護(hù)寺廟的建筑藝術(shù)特點(diǎn)，接閃器采用隱蔽避雷帶方式，采用10M×l0M和12M×8M的避雷網(wǎng)格。 保護(hù)范圍足以覆蓋整個(gè)建筑物。
避雷帶安裝方法及工藝：
1）、揭開屋脊的屋脊瓦，將25×4鍍鋅扁鋼壓在瓦下，彎曲后與Φ10mm2圓鋼進(jìn)行焊接作為支撐架，避雷帶（Φ10mm2圓鋼）與屋脊上的支撐架進(jìn)行焊接，支持架間距不大于1m，對(duì)支持架底部敷設(shè)適量的防水瀝青；避雷帶（Φ10mm2圓鋼）應(yīng)沿建筑物屋脊的輪廊彎曲，避雷帶應(yīng)高出正脊的高度，以及其上的獸頭、法輪寶頂?shù)?0。
2）、根據(jù)屋脊瓦的高度和寬度定做相應(yīng)的U形卡，將U形卡卡在屋脊上，間隔距離為1m，將避雷帶（Φ10mm2圓鋼）與U形卡進(jìn)行有效連接；避雷帶（Φ10mm2圓鋼）應(yīng)沿建筑物屋脊的輪廊彎曲，避雷帶應(yīng)高出正脊的高度，以及其上的獸頭、法輪寶頂?shù)?0。
避雷帶材質(zhì)：熱鍍鋅圓鋼；避雷帶規(guī)格：Φ10mm2。避雷短針材質(zhì)：熱鍍鋅圓鋼；避雷針規(guī)格：Φ14mm2。
4.2 引下線
4.2.1建筑物：
引下線材質(zhì)：熱鍍鋅圓鋼；引下線規(guī)格：φ10mm；引下線數(shù)量：6根。
引下線安裝方法及工藝：引下線從建筑物外立面四角、后檐墻等布設(shè)，盡可能對(duì)稱隱蔽安裝。建筑物正面為安全及美觀考慮不宜設(shè)引下線，面闊較大的大殿前屋檐避雷帶可選直徑較粗的材料敷設(shè)，兩端引下線也須加大材料直徑。敷設(shè)時(shí)引下線盡量沿建筑四周對(duì)稱布置，并在后檐墻敷設(shè)2根，安裝完后應(yīng)涂上與建筑物顏色相適宜的顏料。
為減少引下線自身電感所引起的雷電感應(yīng)過電壓，以最短的接地路徑敷設(shè)。引下線彎曲應(yīng)采用弧形彎曲。在引下線距地面以上1.8m加裝絕緣護(hù)套管，以防止接觸電壓對(duì)人員的傷害。
4.2.2古樹：
引下線材質(zhì)：熱鍍鋅圓鋼；引下線規(guī)格：φ16 mm，引下線數(shù)量：1根；
引下線安裝方法及工藝：敷設(shè)時(shí)，沿樹木的主干引下，用卡子每隔3m固定；安裝完后應(yīng)涂上與樹木顏色相適宜的顏料。在引下線距地面以上1.8m加裝絕緣護(hù)套管，以防止接觸電壓對(duì)人員的傷害。
4.3 接地裝置
我們主要采用“法拉第籠”結(jié)構(gòu)。利用附近的少量土層，制作人工接地池，加大接地體接觸面積，并和基礎(chǔ)鋼筋相連接。
將所有建筑接地裝置相連接擴(kuò)大接地網(wǎng)面積，既減小了接地電阻和跨步電壓又增強(qiáng)了二祖禪寺的整體防雷能力。
安裝方法及工藝：
地溝要求挖深≥60cm、寬≥50cm，水平接地體用4×40mm的鍍鋅扁鋼，垂直接地體用5mm×50mm×1000mm的鍍鋅角鋼（本應(yīng)設(shè)計(jì)2000mm或1500mm，但因地質(zhì)結(jié)構(gòu)問題只能采用1000mm），兩者之間的焊接要求為單面焊接長(zhǎng)度應(yīng)大于12d、雙面焊接應(yīng)大于6d為標(biāo)準(zhǔn)，焊接部位應(yīng)采取防銹處理。地網(wǎng)、地溝回填時(shí)應(yīng)敷埋適量降阻劑以保持接地電阻的長(zhǎng)期穩(wěn)定。
工程竣工驗(yàn)收時(shí)，工頻接地電阻為6.5Ω左右，完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
4.4 增加了防側(cè)擊雷和雷電過電壓波入侵措施
我們對(duì)原有建筑的金屬門窗、屋脊、挑檐等都做了等地位連接。
二祖禪寺還有少數(shù)電器設(shè)備如電視、電腦等，各種線路從山下一直延伸到寺廟內(nèi)。通過在配電盤入端加裝多級(jí)電源避雷器，并在電話及有線電視等弱電系統(tǒng)入端加裝信號(hào)SPD，有效地減輕了過電壓波對(duì)設(shè)備的破壞力。同時(shí)，對(duì)寺廟的各種線路，做到穿金屬管屏蔽并盡量埋地進(jìn)入寺內(nèi)，防止雷電電磁感應(yīng)在室內(nèi)設(shè)備上產(chǎn)生的靜電高壓，避免設(shè)備的旁絡(luò)閃擊。
5結(jié)束語
古建筑的防雷類別確定是個(gè)難點(diǎn)，主要是使用標(biāo)準(zhǔn)不同。個(gè)人認(rèn)為應(yīng)使用國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94（2000年版），在實(shí)踐中要靈活運(yùn)用，并且高山景區(qū)的防雷技術(shù)復(fù)雜，施工難度大，防雷措施更要強(qiáng)調(diào)全方位、綜合治理，特別是接地處理要因地制宜、合理設(shè)計(jì)。加強(qiáng) 管理，強(qiáng)化年檢制度。每年在雷雨季節(jié)來臨之前，對(duì)所有防雷設(shè)施進(jìn)行細(xì)致檢查，對(duì)腐蝕達(dá)30％的設(shè)施必須進(jìn)行更換，確保防雷設(shè)施穩(wěn)定有效。
摘要 本文通過對(duì)粵西地區(qū)某集天然氣LNG氣化站雷電防護(hù)設(shè)計(jì)，從當(dāng)?shù)靥厥獾乩憝h(huán)境及國(guó)家的具體規(guī)范入手，比較全面的闡述了該站的雷電防護(hù)。
關(guān)鍵詞 天然氣；雷電防護(hù)；屏蔽；等電位
0 引言
近年來，天然氣的利用越來越廣泛，它以價(jià)格低及環(huán)保受到越來越多的客戶的青睞。然而，對(duì)于天然氣的LNG氣化站儲(chǔ)存及銷售單位，其雷電的防護(hù)又顯的極其重要，如果因?yàn)槔纂姺雷o(hù)沒有做到位，輕者建筑物及儀器受損，重者會(huì)發(fā)生爆炸以及人員的傷亡。本文就某粵西天然氣LNG氣化站的雷電防護(hù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探討。
1 工程設(shè)計(jì)要素
防雷工程設(shè)計(jì)的要素包括：雷電活動(dòng)區(qū)域、建筑物及其設(shè)備的雷電防護(hù)分類、被保護(hù)物是否（分區(qū)、分級(jí)、分系統(tǒng)）、當(dāng)?shù)氐耐寥离娮杪蚀笮〉?。設(shè)計(jì)的方案將依據(jù)這些要素對(duì)被保護(hù)物實(shí)施接閃、分流、屏蔽、接地、等電位連接及合理的綜合布線的技術(shù)措施，最大限度的防止或減少雷電對(duì)被保護(hù)物的危害。
1.1 雷電活動(dòng)區(qū)域
某粵西天然氣LNG氣化站年平均雷暴日為94.4日，依據(jù)國(guó)家規(guī)范屬于強(qiáng)雷區(qū)（屬于最高級(jí)別），該站的土壤電阻率為800Ω?m。
1.2 雷電防護(hù)分類
該氣化站地理位置空曠，當(dāng)中的儲(chǔ)氣罐是附近的最高物體，易受雷擊，而天然氣屬易燃易爆氣體，參照GB50057-94（2000版）第2.0.3條，其應(yīng)劃為第二類雷電防護(hù)。
1.3 該氣化站所包含區(qū)域
該氣化站分為生產(chǎn)區(qū)和辦公區(qū)。生產(chǎn)區(qū)包括罐區(qū)、氣化區(qū)、充裝臺(tái)、地磅、放散塔；辦公區(qū)包括門樓、傳達(dá)室、輔助用房、消防泵房。
2 直擊雷的防護(hù)
2.1 罐區(qū)直擊雷防護(hù)
罐區(qū)由兩個(gè)立罐組成，其周身為鋼結(jié)構(gòu)，鋼的厚度大于4mm，符合GB50057-94（2000版）里的條例，可以直接利用罐體接閃，但兩個(gè)罐周圍需做一圈地網(wǎng)，地網(wǎng)材料包括：水平接地體40×4的鍍鋅扁鋼、垂直接地體50×5×2500的鍍鋅角鋼，每個(gè)罐必須兩點(diǎn)接地。
2.2 氣化區(qū)直擊雷防護(hù)
氣化區(qū)由8個(gè)氣化器組成，由于氣化器里的天然氣已經(jīng)是氣體形式，氣化器直接接閃會(huì)增大爆炸的可能性，所以需增加避雷針或避雷塔，此處雙針保護(hù)范圍不夠，四針保護(hù)范圍足夠，但是成本高，只能是架設(shè)避雷塔加避雷線的形式保護(hù)，經(jīng)過計(jì)算及抗風(fēng)能力的考慮，可以選用GFW系列鋼結(jié)構(gòu)避雷線塔（雙塔高度都為25m）加以保護(hù)，為了強(qiáng)化保護(hù)，氣化器本身也需接地。此處地網(wǎng)材料同上。
2.3 充裝臺(tái)及地磅的直擊雷防護(hù)
充裝臺(tái)天面需加設(shè)避雷帶給予接閃，避雷帶規(guī)格為φ12的鍍鋅圓鋼，四個(gè)屋角加裝φ16的避雷短針，引下線利用四個(gè)角的柱筋引下，充裝臺(tái)長(zhǎng)寬為10m×5m規(guī)格的，已經(jīng)符合了二類防雷里天面網(wǎng)格的范圍，避雷帶中間不需要再加設(shè)網(wǎng)格，裝臺(tái)里的各個(gè)儀器設(shè)備必須與地網(wǎng)可靠連接，地磅與充裝臺(tái)相近，地網(wǎng)可以共用，地磅本身可以接閃。
2.4 放散塔直擊雷防護(hù)
放散塔本身是金屬結(jié)構(gòu)，可以用做接閃，在放散塔兩邊做放射條狀地網(wǎng)，人工地網(wǎng)需與放散塔基礎(chǔ)相連，放散塔需兩點(diǎn)接地。
2.5 門樓、傳達(dá)室及輔助用房的直擊雷防護(hù)
這三個(gè)建筑物相近，可以在直擊雷防護(hù)上做整體考慮，門樓和傳達(dá)室需加設(shè)避雷帶給予接閃，避雷帶規(guī)格為φ12的鍍鋅圓鋼，其各自在四個(gè)屋角裝設(shè)φ16的避雷短針，門樓長(zhǎng)寬為20m×3m的，中間需加設(shè)兩條網(wǎng)格，引下線可以經(jīng)門樓兩邊的柱筋引下，而傳達(dá)室長(zhǎng)寬為4.5m×3.5m的，避雷帶中間不需要加裝網(wǎng)格，引下線需用φ12的鍍鋅圓鋼在兩個(gè)屋對(duì)角套φ35PVC管明敷引下與地網(wǎng)相連。輔助用房的天面在土建設(shè)計(jì)方面已經(jīng)裝設(shè)了不銹鋼護(hù)欄，可以作為避雷帶使用，但需不超過18m與屋頂預(yù)留出來的鋼筋焊接連通，用做引下線用，輔助用房長(zhǎng)寬為25m×10m，避雷帶中間需加設(shè)兩條網(wǎng)格，網(wǎng)格距離不能超過8m，網(wǎng)格帶需與避雷帶焊接連通，3個(gè)建筑物都是沿四周做一圈地網(wǎng)并焊接連通，避免因距離太近而發(fā)生反擊。
2.6消防泵房的直擊雷防護(hù)
天面做一圈避雷帶，避雷帶規(guī)格為φ12的鍍鋅圓鋼，其各自在四個(gè)屋角裝設(shè)φ16的避雷短針，引下線可以利用四個(gè)角的柱筋引下，泵房里面沿墻底部裝設(shè)一圈室內(nèi)水平接地網(wǎng)，規(guī)格為25mm×4mm的鍍鋅扁鋼，這一圈扁鋼需與地臺(tái)的鋼筋焊接連通，這一做法即把泵房基礎(chǔ)作為散雷電流的接地網(wǎng)用，如接地電阻不符合二類防雷4Ω的要求，可以在泵房周圍加設(shè)人工地網(wǎng)。
2.7 路燈的直擊雷防護(hù)
由于路燈距離比較近，在地網(wǎng)的敷設(shè)上可以設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，即沿著路燈的走線全部連通，一個(gè)可以增大接地網(wǎng)的長(zhǎng)度，降低接地電阻值；二個(gè)可以減少反擊。每個(gè)路燈都得兩點(diǎn)接地。
3 供電線路的雷電防護(hù)
輔助用房作為整個(gè)氣化站的樞紐，它的供電線路的雷電防護(hù)極其重要，它的供電方式是經(jīng)由附近村莊的變壓器引進(jìn)的。首先，根據(jù)GB50057-94（2000版）里的規(guī)定，低壓架空電纜應(yīng)埋地套金屬鋼管引入，可以起到屏蔽作用可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)減少電纜埋地長(zhǎng)度，但最少不應(yīng)少于15m，在電纜進(jìn)入輔助用房時(shí)，埋地金屬鋼管應(yīng)接地，在進(jìn)入配電柜前應(yīng)加裝電涌保護(hù)器SPD，而SPD的選型是有講究的。
4 信號(hào)系統(tǒng)的雷電防護(hù)
氣化站主要用到信號(hào)線路的有差壓液位計(jì)、氣體智能渦輪流量計(jì)等一些設(shè)備，而這些設(shè)備的終端到暴露在戶外，很容易受到雷電電磁波的影響和破壞，所以要在這些設(shè)備終端的進(jìn)線前端加裝信號(hào)專用避雷器用于保護(hù)這些設(shè)備終端。
5 視頻系統(tǒng)的雷電防護(hù)
視頻系統(tǒng)主要包括室外云臺(tái)攝像槍及位于輔助用房監(jiān)控室內(nèi)的顯示屏，室外云臺(tái)攝像槍主要的雷電波侵入線路分別是：視頻信號(hào)線、電源線、云臺(tái)控制線。做好云臺(tái)攝像槍感應(yīng)雷防護(hù)有兩種方案：一種是在攝像槍的前端和室內(nèi)控制主機(jī)前端各安裝一個(gè)組合式視頻、云臺(tái)、電源三合一的SPD；一種是在三種線路兩端分別各安裝一臺(tái)對(duì)應(yīng)的避雷器。
1）輔助用房的屏蔽
（1）天面在澆鑄前應(yīng)將板筋焊接成0.5×0.5的網(wǎng)格，并與圈梁以及所有的柱筋連通，以達(dá)到良好的屏蔽和分流作用；
（2）為改善監(jiān)控室的電磁環(huán)境，所有與建筑物組合在一起的大尺寸金屬部件都應(yīng)等電位連接在一起，并與接地裝置相連。屋頂板筋、四周柱筋、各層的梁筋、金屬門窗框架等，都必須進(jìn)行等電位連接，這些構(gòu)件的連接構(gòu)成了一個(gè)格柵形大空間，能最大程度上提高屏蔽的效果。
2）所有信號(hào)線路、視頻線路、網(wǎng)絡(luò)線路、電源線路都應(yīng)套金屬管，金屬管兩端都應(yīng)接地處理。
3）等電位處理
各種線路的金屬套管，電纜金屬外皮等在進(jìn)入監(jiān)控室之前應(yīng)在一樓入戶處即LPZ0B與LPZ1交界處與總等電位連接排連接后接地，并在進(jìn)入二樓監(jiān)控室前與監(jiān)控室等電位連接環(huán)進(jìn)行二次連接后接地。
監(jiān)控室內(nèi)，應(yīng)將金屬電腦桌、電腦設(shè)備、空調(diào)機(jī)金屬外殼、控制設(shè)備金屬外殼、金屬門窗等與等電位接地環(huán)可靠連接后接地，以減少電磁感應(yīng)時(shí)各設(shè)備之間產(chǎn)生的電位差。
8 共用接地
共用接地系統(tǒng)是現(xiàn)代防雷技術(shù)中重要的防護(hù)措施之一。整個(gè)氣化站的地網(wǎng)應(yīng)連通成個(gè)大地網(wǎng)，組成個(gè)連通的接地系統(tǒng)。聯(lián)合接地系統(tǒng)除了能夠有效降低接地電阻外，還可以消除各地網(wǎng)之間的電位差，防止高地電位反擊給設(shè)備帶來損壞。
9 結(jié)論
如今的防雷已經(jīng)不是單純的“避雷針”時(shí)代，要做好防雷需從方方面面考慮，在防雷設(shè)計(jì)這一塊應(yīng)從各個(gè)角落防止或及減少雷電對(duì)建筑物及設(shè)備的損害程度。