防雷技术
污水处理罐直击雷防护设计方案
发布时间:2016-12-16
一、概述
由于各类矿产资源所处的位置，矿山工程建设的地点往往是雷暴活动较多的地区，时常有雷击事故发生。雷击释放的强大的瞬间脉冲电流产生巨大的热能、机械能并诱发脉冲过电压、过电流，造成建筑物倒塌、起火，人员伤亡，电力、电子设备的工作失灵或损坏，通信中断，系统瘫痪等严重后果‘甚至会危及人生安全，对于生命和财产构成威胁。为减少雷电造成的物质性伤害和人身伤亡，矿山工程需要设计各类防雷措施，因此矿山防雷措施就非常有必要。
本方案制定的目的是考虑矿区实际环境因素和用户实际需要而做出一套比较完整而易于操作的防雷设计及安装技术的防雷方案，从而保护人员，达到设备安全地运行。
二、现场勘查
该矿厂两边背靠高山中间地势空旷。厂区内有三个污水处理罐（高约6m）。作业区未做任何雷电保护措施。污水处理罐作业区位于山间独立的空旷地段，有防直击雷设施但过于简单没有基础规范，一旦雷雨季节到来时，会存在较大雷击安全隐患。为保证矿厂内各种设备和工作人员及财产的安全，强烈建议矿厂做好雷电防雷措施。
依据《建筑物防雷工程技术规范》 GB 51017-2010 的规定，将厂内的生产作业区和办公楼的防雷等级划分为第三类，场外油库的防雷等级划分为第二类。
三、设计依据
（1）《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2010
（2）《电子计算机机房设计规范》 GB50174-93
（3）《过电压保护器》 IEC 61643
（4）《SPD 通讯网络防雷器》 IEC 61644
（5）《低压配电设计规范》 GB 50054-95
（6）《雷电电磁脉冲的防护》 IEC 6I312
（7）《电子设备雷击保护导则》 GB 7450-87
（8）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 GB 50169-92
（9）《建筑物防雷》 IEC 61024
（10）《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 GB/T50311-2000
（11）《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GB50343-2012
雷电防护是一个综合的系统工程，防雷设计应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、其用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。综合雷电防护包括外部防雷（即直击雷防护）和内部防雷（即感应雷电防护）。本方案针对四方金矿厂区的实际情况，本着经济合理原则，以较少的成本达到最佳雷电防护效果，因此本方案只适用于防直击雷保护措施。外部防雷装置（即传统的常规避雷装置）由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。接闪器有三种形式：避雷针、避雷带和避雷网。它位于建筑物的顶部，其作用是引雷，它的作用是把接闪器截获的雷电流通过引下线流入接地装置。接地装置位于地下一定深度，它的作用是使雷电流顷刻流散到大地中去。
1生产区直击雷防护
1.1)、作业区直击雷防护措施
两个选厂里面的生产作业区均有设备和值班工作人员，作业区平台为钢结构建筑。宜采用环形钢管避雷塔和提前放电避雷针组成的接闪器。根据该厂区的实际情况，应在距离污水处理罐作业区的5m处位置安装环形钢管避雷塔，提前放电避雷针安装在环形钢管避雷塔上，并做好接地，接地电阻不大于10Ω。
技术要求如下：
1针为提前放电避雷针，型号：WXZ-3.3，环形钢管避雷塔为塔为￠235材质，两者之间采用电焊连接，避雷塔底部须做水泥基础。安装时应垂直牢固，垂直度允许偏差为千分之三；焊接时应基本一致，要求平直无明显毛刺，焊接表面焊波应均匀不得有裂纹、烧穿、夹渣等缺陷。对焊接处刷防腐银粉，做好防锈防腐蚀。
2人工接地体长度宜为2.5米，垂直接地体与水平接地体间的距离宜为5米，当受地方限制时可适当减小。（人工接地体可采用铜包钢接地棒、烧制型接地模块、高纯度降阻剂结合使用，它不仅施工方便，而且降阻效果好，寿命长）人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.6米。根据现场勘察，厂区内部全为水泥硬化地面，接地施工比较困难。所以可以利用其钢结构框架作为接地体已达到分流、散流的目的。
2防雷接地
经现场实测，需要做独立接地。
防雷地网的制作方法：
人工接地体在土壤中的埋设深度大于0.8米，（冻土层除外）埋在土壤中的接地装置，其连接应采用焊接，并在焊接处作防腐处理。垂直接地体宜直接打入地网沟内，其间距不宜小于其长度的2 倍并均匀布置。垂直接地体坑内、水平接地体沟内宜用低电阻率土壤回填并分层夯实。在高土壤电阻率地区，宜采用换土法、降阻剂法或其它新技术、新材料降低接地装置的接地电阻。
本次防雷设计根据实际情况采用以下材料：
1） 烧制或压制型接地模块
2） 离子型接地极
3） 高效型物理降阻剂
4） 锌包钢或铜包钢材料
5） 牺牲阳极保护材料
接地装置连接应可靠，连接处不应松动、脱焊、接触不良。接地装置施工完工后，测试接地电阻值必须符合设计要求，隐蔽工程部分应有检查验收合格录。
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