大型游樂設備的防雷和接地

姜志軍

摘 要：近年來隨著生活水平的提高，娛樂消費在人們的支出比中占據了一席之地。游樂場作為娛樂性消費較集中的場所，由于其高大和安裝地點的原因，其防雷和接地的安全性是人們關注的焦點。本文從我國對游樂設施防雷和接地的要求入手，并實際結合我國某游樂設施的實例來說明防雷和接地應如何設計。

關鍵詞：游樂設備；防雷；接地

一、我國關于大型游樂設施的相關要求

在我國，對于大型游樂設施的安全問題，是根據《游藝機和游樂設施安全》（GB8408-2000）來進行安裝和檢驗的，對于防雷擊保護和接地的要求有以下幾點：

（一）防直擊雷

對于高于15m的觀覽車和滑行類等高大游藝設施，為避免直擊雷，需要在設施上安裝避雷針，且避雷裝置的接地電阻最大為10Ω。

（二）防雷電波入侵

其一，游樂場若采取低壓供電纜對場內大型游樂設施進行供電，為了防止雷電波入侵，其低壓電纜進戶端的電纜金屬外皮和金屬線槽必須接地，同時需要連接防雷接地裝置。

其二，當供電使用的是低壓架空線時，避雷針作為必備裝置需安裝在架空線的進戶端，同時接地，且10Ω是其最大接地電阻。

（三）接地

在接地方面，對于大型游樂設施，國家規定使用合格的低壓配電接地型式是TN-S系統，且對于其保護接地和重復接地來說，低壓配電系統的接地電阻必須在4Ω以內。

在接地設備方面，國家規定TN-S系統的電氣設備、大型游樂設備所必須接地的部分有：正常不帶電的金屬外殼、金屬結構裝置。

（四）大型游樂設施

在大型游樂設施的安裝方面，根據國家規定，必須設置在不含高壓配電架空線路的通道區域內。

《游藝機和游樂設施安全》是我國現行的針對游樂場和游樂設施安裝規范的法規，但是因為我國游樂場和相關的娛樂設施發展較晚，這一法規還具有許多缺點有待解決。如其內容方面的局限性表現在，對于規模大小、高度不等、結構形式不一的游樂設施的基本防雷措施的差異。同時也沒有明確規定出為防止雷擊過電壓及電磁脈沖干擾的解決辦法，給游樂設施安裝的實際操作過程中帶來了問題。

因此，我國國內的娛樂設施廠家實際安裝大型游樂設備時，為保證設備的運行安全，建議同時參考國標《建筑物防雷設計規范》（GB50057-94，2000年版）的有關規定，并結合一些國外廠商在防雷和接地方面的技術和要求來進行設計，已達到更好的效果。

二、實例論證

為進一步說明大型游樂設備在安裝方面需要注意的事項及防雷和接地的執行標準，在此以我國南方海邊某旅游區的太空梭組合塔的防雷接地設計進行來進說明。此太空梭組合塔是一組高度為60m，基座為4m×4m的正方形，載客量為十五人，客艙設有二排座，整個太空梭組合塔的驅動裝置設置在塔底。此游樂設施建造在寬闊的海邊，是雷擊多發地，據當地氣象部門監測，其雷暴日數可達74.5 d/a。

根據我國《游樂設備防雷導則》并參考《建筑物防雷設計規范》兩項標準，此游樂設施必須安裝避雷針，并結合其氣象檢測系統結果，確定按照2類防雷設施的標準進行設計。此設施需要進行防止雷擊和接地處理的部分有三個，分別是：接閃器、引下線和接地裝置。

（一）接閃器

接閃器太空梭組合塔避雷針安裝的直接地點，安裝在整個游樂設施鋼結構的頂部，能有效保護整個游樂設施。但是由于此太空梭體型巨大，其動力裝置離設施主體較遠，故在機電設備間屋頂采用Φ12mm鍍鋅圓鋼作為避雷帶。

（二）引下線

此太空梭組合塔所用的引下線利用的是該設備的鋼構架，而機電設備的引下線利用的是結構柱內二根直徑16mm的鋼筋。在頂部，避雷帶與四角相互連接，下部設備同樣采用二根直徑16mm的鋼筋作為引下線和設備地基相連接。

（三）接地裝置

此太空梭組合塔的接地裝置較為精密復雜。

1）此太空梭組合塔整體的鋼結構件均是連接在一起的，包括基本的鋼結構、豎向的金屬管道，地基與地梁內深埋的鋼結構等，均采用多組扁鋼（-40×4）的鋼筋連接，成為一體，同時，還與整個設備的基礎裝置的鋼筋相連，構成了設備的接地裝置。

2）此太空梭的整個場地構成了一個完整的等電位接地網絡，這主要是因為此設備將游客等候區的金屬護欄和接地裝置相連，構成了接地裝置。

3）在整個太空梭的動力裝置上，在其墻上安裝上了保護設施動力系統安全運行的等電位接地板，用于使其配電箱、控制箱、弱電設備等動力裝置接地使用。同時在使機電設備間的電纜金屬保護管、金屬水管與該等電位接地板連接時，使用采用扁鋼 （-40×4）使二者相連接地。

4）使用TN-S制配電系統，PE導體與該接地裝置多處連接，且接地電阻均小于或等于1Ω。

三、結論

大型游樂設備太空梭運行幾年，經過幾年的雷雨季節設備的防雷效果良好，設備運行可靠。

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