混凝土搅拌站防雷设计方案
摘要:近年来,随着建筑市场的快速发展,商品混凝土商砼站以其诸多优点发展迅猛,几乎占有了绝大部分的商品商品混凝土市场。但因其设备主体为高大金属结构,且多安装于野外空旷地带,容易遭到雷击,造成严重损失。因此,做好商品混凝土商砼站的雷电防护工作显得尤为重要。本文通过一个商品混凝土商砼站的防雷设计实例,希望能给初学者一些帮助,供广大防雷同仁参考。
某公司设有三个商砼站,分别为丰阳站、温水南站和温水北站。因商砼站主体均为金属结构,位于野外空旷地带,非常容易遭到直接雷击。闪电发生时,直击雷放电的能量通过电磁感应和静电感应方式向四周辐射。由于三个站均采用计算机自动化控制,集成度和自动化程度高,设备对雷电电磁脉冲和过电压过电流的耐受能力很低,容易遭受雷击损坏。轻则损坏设备,影响生产进行。重则造成火灾和人员伤亡,出现重大安全事故。因此,为了保护生产区内人员的安全及保证生产的顺利进行,商品混凝土商砼站防雷系统应具备防直接雷击和感应雷击的能力和措施。
二、雷电防护原理
(一)直击雷:直击雷防护采用外部避雷系统:由避雷针、避雷带(避雷网)、引下线、接地体构成,需要定期检查检测,防止雷击产生的巨大能量直接作用在建筑物上而引发破坏性事故。
(二)感应雷:感应雷防护采用SPD防雷系统,将可能遭受雷电感应并产生雷击浪涌的线路进行必要的屏蔽、接地和等电位连接,防止电源线路中过电压对线路板、集成芯片的损坏以及对人员的闪击,同时保护数据及资料的完整性。
三、防雷方案的设计原则、依据
(一)方案设计原则
安全可靠、技术先进、经济合理原则。
(二)方案设计依据
依据GB50057—2010《建筑物防雷设计规范》、GB50343—2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、GB50054—2011《低压配电设计规范》、《山东省防御和减轻雷电灾害管理规定》、《临沂市防御和减轻雷电灾害实施办法》等。根据计算,确定该站属三类防雷单位,滚球半径取60米。
四、雷电防护设计方案
本项目防雷设计主要包括直接雷击和感应雷击,具体设计如下:
(1)防直接雷击部分
因商砼站罐体壁厚超过5mm,可不装设单独接闪器,利用罐体和支架做为引下线,采用共用接地方式,接地电阻应≤4Ω。针对丰阳站取水井一年遭受三次雷击,造成变频器损坏,直接损失上万元,对正常生产造成严重影响情况。设计在丰阳站取水井口安装1根3米高独立避雷针(见图1)。
(图1)独立避雷针示意图
(2)防感应雷击和闪电电涌侵入部分
为防止感应雷电流、闪电电涌沿电源线路侵入控制室,造成设备损坏和人员伤亡,电源部分安装防雷电感应和闪电电涌侵入措施。分别在3个商砼站控制室总配电箱和变频器控制箱安装一套浪涌保护器。具体技术参数为:标称通流容量In=60KA;通流容量Imax=120KA;保护水平Up≤2.5KV。接地线采用16平方黄绿多股铜芯线,接地电阻≤4Ω。
(3)屏蔽及接地系统设计
经测量,变频器至取水井井下水泵电机距离为12m,原来采用的是普通电缆,若周围发生雷击,电缆上极易产生感应过电压,对变频器造成损害。为此,将电缆线更换为屏蔽电缆,并做好屏蔽层接地。因商砼站在基础施工中已埋设接地体,经过检测,各金属支架接地电阻值为0.8Ω,符合要求。因此,可将SPD接地线连接在原有接地体上。该防雷工程施工完成后,经过两年来的运行,效果良好, 三个商砼站均未再发生雷击事故,有力的保障了生产运行,经济效益明显。
该防雷工程施工完成后,经过两年来的运行,效果良好, 三个商砼站均未再发生雷击事故,有力的保障了生产运行,经济效益明显。 |