淺析客運架空索道運載索閃電等效截收范圍計算方法

【摘要】客運架空索道作為旅游景區方便快捷的交通工具，承擔著龐大的游客運量，近年來，雷電已成為與大風、暴雨、冰雹并列的嚴重威脅索道運行安全的天氣現象，本文從科學的角度，按照目前常用的等效截收范圍計算方法，對客運架空索道的運載索進行等效建模和計算，以求為計算索道運載索的等效截收范圍提供最準確的方法。

【關鍵詞】運載索；等效截收范圍

0.引言

雷電災害是一種嚴重的自然災害，它不僅威脅人身安全和財產安全，還會造成不可復原的文化遺產損失[1]?？瓦\架空索道作為旅游景區方便快捷的交通工具，承擔著龐大的游客運量，近年來，雷電已成為與大風、暴雨、冰雹并列的嚴重威脅索道運行安全的天氣現象，一旦索道的防雷措施不到位，則極易發生雷擊事故，輕則損壞設備、重則造成人員傷亡。在確定客運架空索道防雷措施前，通常需要對索道的年預計雷擊次數等參數進行測算，以確定索道的雷電危險等級，而在年預計雷擊次數的計算中，運載索的等效截收范圍就是其中的關鍵和難點。

本文從科學的角度，按照目前常用的等效截收范圍計算方法，對客運架空索道的運載索進行等效建模和計算，以求為計算索道運載索的等效截收范圍提供最準確的方法。

1.客運架空索道運載索的特點

運載索是在架空索道中既承載又牽引運載工具的按一定方向做縱向運動的繩索（或鋼絲繩）[2]。在架空索道建設過程中，往往通過在上、下站房間架設支架來支撐運載索的運行，同時，聯系索道上、下站房的通信線路和控制各支撐支架運載索卡扣安全報警的信號線路也需要沿運載索路徑經各支撐支架進行敷設。圖1給出了索道運載索運行示意圖。

圖1 索道運載索運行示意圖

2.客運架空索道運載索等效模型和計算

2.1建模對象

為便于建模和計算，本文選取河南省的4條索道作為研究對象進行分析，表1給出了相關索道的信息。

表1 本文研究索道的相關信息

2.2等效為空中走廊的模型

將運載索等效為一個長L、寬W、平均高度為H的空中走廊，由于索道多建于景區中，附近有大面積的樹木和山石，因此等效該模型附近有等高或低于模型的建筑。

根據《建筑物防雷設計規范》GB 50057-2010的相關算法，對本文4個研究對象進行等效截收范圍計算。

Ae=[LW+(L+M)+]×10-6

其中：Ae-等效接收面積，單位km2。

2.3 等效為連接兩處等高建筑物的服務設施線路的模型

由于聯系索道上、下站房的通信線路和控制各支撐支架運載索卡扣安全報警的信號線路沿運載索路徑敷設，所以將運載索等效為長L、高H的連接兩處等高建筑物的服務設施線路。

根據《雷電防護第2部分：風險管理》GB/T 21714.2-2008的相關算法，對本文4個研究對象進行等效截收范圍計算。

Al=[L-3(Ha+Hb)]×6H

其中：Al-等效接收面積，單位km²；

Ha-線路a段建筑物高度，單位m；

Hb-線路b段建筑物高度，單位m；

2.4 對研究對象模型的計算結果

表2給出了利用2.2和2.3計算方法對研究對象模型的計算結果。

表2 對研究對象模型的計算結果

3 結論

3.1從計算結果對比可知，服務設施線路模型計算結果較空中走廊模型計算結果，明顯偏小。

3.2長度在2000m以內的索道，等效截收范圍在數值上呈現10倍的差別。

3.3長度在2000m以上的索道，等效截收范圍在數值上呈現的差別超過12倍。

3.4在計算方法的適用性上，《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010的相關算法在國內應用時間較長（1994年至今），經受了長期、大量的實踐檢驗，基本符合我國國情；而《雷電防護 第2部分：風險管理》GB/T21714.2-2008的相關算法在國內應用時間較短（2008年至今），且為等同引用的國際標準，在國內實踐應用等方面尚需加強。

3.5根據客運架空索道的具體情況和所處環境綜合考慮，筆者建議在今后在開展索道防雷工作時，尤其是計算索道等效截收范圍時，盡量采用《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010的相關算法。

【參考文獻】

［1］IEC62305—2006. Protection against lightning-x[S].

［2］國家客運架空索道安全監督檢驗中心．GB/T 12738－2006索道術語［S］．北京:中國標準出版社．2006，5．

［3］中國中元國際工程公司．GB50057－2010建筑物防雷設計規范（2010年版）［S］．北京:中國計劃出版社．2011．

［4］廣東省防雷中心．GB/T 21714.2－2008雷電防護第2部分：風險管理［S］．北京:中國標準出版社.2008．