淺析高速路建設(shè)工地防雷解決方案

杜水旺

(紫金縣氣象局防雷所,廣東河源 517400)

淺析高速路建設(shè)工地防雷解決方案

杜水旺

(紫金縣氣象局防雷所,廣東河源 517400)

在當(dāng)前的高速路工程建設(shè)中,機(jī)電工程占有非常重要的地位,假如在施工過程中機(jī)電設(shè)備被破壞,就會(huì)嚴(yán)重阻礙高速路工程的施工進(jìn)度,給具體施工帶來很大困難,有的還會(huì)出現(xiàn)二次事故,不但會(huì)使施工進(jìn)度受到較大影響,而且會(huì)增加施工成本,給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失,因此在日常施工過程中一定要重視保護(hù)機(jī)電設(shè)備的安全。

高速路 建設(shè)工地 防雷

1 高速路建設(shè)工地防雷原理

在射線的影響下，大氣中的分子發(fā)生撞擊就會(huì)出現(xiàn)電施現(xiàn)象，在降雨前和降雨中，大氣電場(chǎng)和空氣的對(duì)流都會(huì)出現(xiàn)一定程度的波動(dòng)，所以會(huì)有大量的正負(fù)電荷隨機(jī)分布在大氣當(dāng)中。如果波動(dòng)情況較大，那么此時(shí)大氣中的電荷就會(huì)出現(xiàn)一定的變化情況，正常情況下的大氣電場(chǎng)在遇到干擾情況時(shí)也會(huì)發(fā)生一定程度的變化，由于受到這些因素的相互影響，在具備一定的條件后就會(huì)出現(xiàn)雷電現(xiàn)象。此時(shí)云中的導(dǎo)電氣體會(huì)受到電場(chǎng)的影響從而出現(xiàn)由高到低的傳播，在導(dǎo)電氣體傳播過程中分子發(fā)生撞擊具有一定的隨意性，所以傳播方向表現(xiàn)為折線狀，叫做梯級(jí)先導(dǎo)。帶有負(fù)電荷的梯級(jí)先導(dǎo)，在到達(dá)離地面5-55米的距離時(shí)就是出現(xiàn)電場(chǎng)，所以會(huì)使地面空氣出現(xiàn)自下而上的流光，向下傳播的負(fù)電荷和向上傳播的流光在相遇后，會(huì)形成一條具有導(dǎo)電性能的通道，有利于地面的電荷傳到云層當(dāng)中，叫做地面回?fù)衄F(xiàn)象。在導(dǎo)電通道的作用下，雷雨云中的電流會(huì)逐步增大，所引發(fā)的光柱也會(huì)越來越大。在大氣層中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)電粒子，要利用很多次放電才能和云層中的負(fù)電荷中和，使云層中的正負(fù)電荷的攜帶量均勻，放電過程就是雷電的發(fā)生過程。

2 高速路工程中的防雷手段

依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置可以將建筑工地分為下面這些區(qū)域：倉庫與材料堆場(chǎng)區(qū)、材料加工區(qū)、施工作業(yè)區(qū)、行政辦公區(qū)、生活臨時(shí)設(shè)施區(qū)。由于這些不同區(qū)域分別有著不同的使用功能，所以當(dāng)中的人員密集度和設(shè)備也有很大不同，因此防雷措施也存在很大不同，下面詳細(xì)進(jìn)行研究：

倉庫與材料堆場(chǎng)區(qū)：施工現(xiàn)場(chǎng)的倉庫大多情況下屋面都是由金屬制作而成，內(nèi)部沒有用電設(shè)施，因此這一區(qū)域可以不設(shè)置感應(yīng)雷電防護(hù)設(shè)施，將直擊雷防護(hù)工作做好就可以了。在實(shí)際施工過程中，假如金屬屋面的鋅鐵皮厚度達(dá)到或超過4毫米，那么金屬屋面就可以直接作為接閃器使用;假如金屬屋面不能達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)那么就需要另外設(shè)備接閃器，要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇標(biāo)準(zhǔn)接閃器和避雷針、避雷帶，同時(shí)要依據(jù)國家規(guī)范選擇接閃器的規(guī)格大小。在設(shè)置引下線時(shí)要保證在兩根以上，如果周長在25米以內(nèi)，那么只需要設(shè)置一根引下線即可，要求引下線要位于倉庫四周并且分布要均勻和對(duì)稱，保證引下線的間距在25米之間。接地位有兩種形式：深入土壤中的人工垂直接地體和水平接地體，保證垂直接地體長度在2。5米以上，垂直接地體間的距離以5米最為合適，假如地方過于狹小間距則可以適當(dāng)減小，但保證要在3米以上，要求接地電阻應(yīng)該小于30歐姆。

材料加工區(qū)：此區(qū)域內(nèi)存在一定數(shù)量的用電設(shè)備，因此不但要做好防直擊雷的措施還要做好防感應(yīng)雷措施，但這一區(qū)域內(nèi)的用電設(shè)備對(duì)雷電電磁脈沖不敏感，因此要求在設(shè)備電源線進(jìn)線部位安裝一定規(guī)格的電涌保護(hù)器就可以了，但值得注意的是連接的pe 線一定要重復(fù)接地，對(duì)于同一臺(tái)電氣設(shè)備而言可以共同使用重復(fù)接地和防雷接地，但要求接地電阻要與重復(fù)接地電阻值要求相符。

施工作業(yè)區(qū)：施工作業(yè)區(qū)直接位于防雷區(qū)區(qū)域，區(qū)域內(nèi)的全部物體都有受到雷擊的危險(xiǎn)，再加上此區(qū)域內(nèi)人員眾多，存在較大的安全隱患，因此要重視做好此區(qū)域內(nèi)的防直擊雷措施，可以在最大程度上減輕損失。實(shí)際操作過程中因?yàn)榈鯔C(jī)等設(shè)備本來就是鋼結(jié)構(gòu)，因此這些設(shè)備可以直接作為接閃器和引下線，進(jìn)行接地時(shí)考慮到吊機(jī)存在基礎(chǔ)，可以直接利用基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地體，那么在建設(shè)基礎(chǔ)時(shí)要保證將基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋連在一起并且引出接地線來，在吊機(jī)需要時(shí)直接使用就可以了，這樣設(shè)計(jì)不但可以收到較好的防雷效果，而且也可以為企業(yè)節(jié)約大量資金。雖然鋼腳手架也是鋼結(jié)構(gòu)，但這些設(shè)備缺少必要的接地設(shè)備，在實(shí)際操作時(shí)可以在建筑物地梁作為防雷接地體的梁筋部位引出接地線和腳手架相連;設(shè)計(jì)接地線間距時(shí)要考慮到引下線的間距要求;假如當(dāng)時(shí)的腳手架高度在45米以上，那么還要考慮在建筑物的防雷均壓環(huán)所在圈梁梁筋上引出接地線連接在腳手架上。在此值得注意的是，連接線應(yīng)該是在地梁或圈梁處引出而不應(yīng)該在引下線部位引出。

行政辦公區(qū)：這個(gè)區(qū)域內(nèi)存在大量的辦公設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)雷電電磁脈沖較為敏感，因此一定要做好防感應(yīng)措施，這個(gè)區(qū)域內(nèi)的建筑物都是活動(dòng)板房，支撐構(gòu)件都是金屬的，因此可以使用截面積大于16mm2的銅線將其連接在一起，可以形成屏蔽網(wǎng)格可以在一定程度上減弱感應(yīng)雷的危害。同時(shí)設(shè)置等電位連接帶，使用材料可以是扁銅，這是由于扁銅具有較低的電阻，而且耐腐蝕，當(dāng)前的工地使用完畢后可以轉(zhuǎn)移到下一個(gè)工地繼續(xù)使用，可以重復(fù)使用多次能夠有效降低施工成本。再有，還應(yīng)該對(duì)沿著線路進(jìn)入設(shè)備的過電壓進(jìn)行分流，選擇設(shè)備時(shí)可以應(yīng)用電涌保護(hù)器進(jìn)行解決。要在電源線和信號(hào)線部位全部安裝電涌保護(hù)器，同時(shí)參考相應(yīng)設(shè)備確定電涌保護(hù)器的型號(hào)的級(jí)數(shù)，不要對(duì)設(shè)備的正常工作造成影響，同時(shí)在遇到過電壓時(shí)可以發(fā)揮自身作用;保證接地電阻小于4歐姆，能夠具有良好的泄流作用。

依據(jù)倉庫與材料堆場(chǎng)區(qū)的做法做好防直擊雷工作。

生活臨時(shí)設(shè)施區(qū)：此區(qū)域內(nèi)人員密度較大，在遇到下雨打雷時(shí)施工人員可以離開施工作業(yè)區(qū)和材料加工區(qū)，但一定不會(huì)離開生活臨時(shí)設(shè)施區(qū)，因此不但要做好常規(guī)防直擊雷措施，而且還要做好接地體的布置方式，保證接地體距此區(qū)域的出入口或人行道在3米以上，如果距離不能達(dá)到3米則需要深埋接地體也可以將絕緣層敷設(shè)在接地體上，要求接地體是環(huán)形的，可以防止出現(xiàn)跨步電壓，減輕人員傷害。

3 結(jié)語

總之，發(fā)生雷擊事故具有一定的偶然性，即使做的防范措施再嚴(yán)密也會(huì)存在疏漏之處，假如可以掌握雷電故障發(fā)生的一般規(guī)律則可以制訂有針對(duì)性的保護(hù)措施。因此要求有關(guān)人員一定要詳細(xì)了解雷電的發(fā)生規(guī)律和發(fā)生原理，認(rèn)真雷電發(fā)生的大致動(dòng)向并且要全面研究實(shí)際地質(zhì)情況，再制訂相應(yīng)的防范措施從而保證設(shè)備的安全運(yùn)行。

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[2]高星.綜合防雷技術(shù)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].硅谷,2012(04).

[3]于喜林,陸軍.城市軌道交通接觸網(wǎng)防雷技術(shù)應(yīng)用[J].電氣化鐵道,2011(04).

杜水旺(1958—),男,廣東紫金人,中專,助理工程師,研究方向：防雷檢測(cè)驗(yàn)收工程設(shè)計(jì)。