| 混凝土攪拌站防雷設計方案
摘要：近年來，隨著建筑市場的快速發展，商品混凝土商砼站以其諸多優點發展迅猛，幾乎占有了絕大部分的商品商品混凝土市場。但因其設備主體為高大金屬結構，且多安裝于野外空曠地帶，容易遭到雷擊，造成嚴重損失。因此，做好商品混凝土商砼站的雷電防護工作顯得尤為重要。本文通過一個商品混凝土商砼站的防雷設計實例，希望能給初學者一些幫助，供廣大防雷同仁參考。
某公司設有三個商砼站，分別為豐陽站、溫水南站和溫水北站。因商砼站主體均為金屬結構，位于野外空曠地帶，非常容易遭到直接雷擊。閃電發生時，直擊雷放電的能量通過電磁感應和靜電感應方式向四周輻射。由于三個站均采用計算機自動化控制，集成度和自動化程度高，設備對雷電電磁脈沖和過電壓過電流的耐受能力很低，容易遭受雷擊損壞。輕則損壞設備，影響生產進行。重則造成火災和人員傷亡，出現重大安全事故。因此，為了保護生產區內人員的安全及保證生產的順利進行，商品混凝土商砼站防雷系統應具備防直接雷擊和感應雷擊的能力和措施。
二、雷電防護原理
（一）直擊雷：直擊雷防護采用外部避雷系統：由避雷針、避雷帶（避雷網）、引下線、接地體構成，需要定期檢查檢測，防止雷擊產生的巨大能量直接作用在建筑物上而引發破壞性事故。
（二）感應雷：感應雷防護采用SPD防雷系統，將可能遭受雷電感應并產生雷擊浪涌的線路進行必要的屏蔽、接地和等電位連接，防止電源線路中過電壓對線路板、集成芯片的損壞以及對人員的閃擊，同時保護數據及資料的完整性。
三、防雷方案的設計原則、依據
（一）方案設計原則
安全可靠、技術先進、經濟合理原則。
（二）方案設計依據
依據GB50057—2010《建筑物防雷設計規范》、GB50343—2012《建筑物電子信息系統防雷技術規范》、GB50054—2011《低壓配電設計規范》、《山東省防御和減輕雷電災害管理規定》、《臨沂市防御和減輕雷電災害實施辦法》等。根據計算，確定該站屬三類防雷單位，滾球半徑取60米。
四、雷電防護設計方案
本項目防雷設計主要包括直接雷擊和感應雷擊，具體設計如下：
（1）防直接雷擊部分
因商砼站罐體壁厚超過5mm，可不裝設單獨接閃器，利用罐體和支架做為引下線，采用共用接地方式，接地電阻應≤4Ω。針對豐陽站取水井一年遭受三次雷擊，造成變頻器損壞，直接損失上萬元，對正常生產造成嚴重影響情況。設計在豐陽站取水井口安裝1根3米高獨立避雷針（見圖1）。
（圖1）獨立避雷針示意圖
（2）防感應雷擊和閃電電涌侵入部分
為防止感應雷電流、閃電電涌沿電源線路侵入控制室，造成設備損壞和人員傷亡，電源部分安裝防雷電感應和閃電電涌侵入措施。分別在3個商砼站控制室總配電箱和變頻器控制箱安裝一套浪涌保護器。具體技術參數為：標稱通流容量In=60KA；通流容量Imax=120KA；保護水平Up≤2.5KV。接地線采用16平方黃綠多股銅芯線，接地電阻≤4Ω。
（3）屏蔽及接地系統設計
經測量，變頻器至取水井井下水泵電機距離為12m，原來采用的是普通電纜，若周圍發生雷擊，電纜上極易產生感應過電壓，對變頻器造成損害。為此，將電纜線更換為屏蔽電纜，并做好屏蔽層接地。因商砼站在基礎施工中已埋設接地體，經過檢測，各金屬支架接地電阻值為0.8Ω，符合要求。因此，可將SPD接地線連接在原有接地體上。該防雷工程施工完成后，經過兩年來的運行，效果良好， 三個商砼站均未再發生雷擊事故，有力的保障了生產運行，經濟效益明顯。
該防雷工程施工完成后，經過兩年來的運行，效果良好， 三個商砼站均未再發生雷擊事故，有力的保障了生產運行，經濟效益明顯。 |