淺析污水廠電氣設(shè)計中的防雷設(shè)計

孫雯妍

摘要：隨著科技的進(jìn)步，城市污水廠在改善人民生活環(huán)境中起著越來越大的作用，但在安全運行方面，雷電的影響也日益突出，因此防雷設(shè)計在污水廠電氣設(shè)計中是一個應(yīng)非常重視的環(huán)節(jié)。基于此，本文將著重分析探討污水廠電氣設(shè)計中的防雷設(shè)計，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：污水廠；電氣設(shè)計；防雷設(shè)計

1、建筑物防雷設(shè)計的整體觀念及防雷分類

所謂整體觀念是指設(shè)計和安裝防雷裝置時，對建筑物的內(nèi)外都要有整體觀念。這里的建筑內(nèi)外不單是指內(nèi)部防雷裝置和外部防雷裝置。建筑物內(nèi)的整體觀念是指設(shè)計和安裝時，要對內(nèi)部防雷裝置和外部防雷裝置做整體的統(tǒng)一的考慮；建筑物外的整體觀念是指對工廠及附近的環(huán)境要做全面的防雷規(guī)劃，同時還不能違反工廠規(guī)劃的要求。例如：所安裝的避雷針桿塔是否影響工廠的美觀，所用的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)是否與建筑物的立面相配以及低矮建筑物能否由高大建筑物或高大煙囪上的避雷裝置所保護(hù)等等。

《雷規(guī)》根據(jù)建筑物的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，將建筑物的防雷分類分為三類：第一類防雷建筑物所包含的情況均為定性要求，第二類、第三類防雷建筑物所包含的情況除有定性要求外，還增加了按年預(yù)計雷擊次數(shù)來確定建筑物的防雷分類。按照《雷規(guī)》中的防雷分類，污水廠無第一類防雷建筑物；加氯間、污泥消化池、沼氣柜、沼氣過濾間、沼氣壓縮機房、沼氣火柜等爆炸危險場所屬于第二類防雷建筑物，預(yù)計雷擊次數(shù)大于0.05次/a的火災(zāi)危險場所、預(yù)計雷擊次數(shù)大于0.25次，a的一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物屬于第二類防雷建筑物；預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于0.01次，a且小于或等于0.05次/a的火災(zāi)危險場所、預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于0.05次，a，且小于或等于0.25次/a的一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物屬于第三類防雷建筑物。

2、污水廠電氣設(shè)計中的防雷設(shè)計

2.1外部防雷

1）接閃裝置。污水廠接閃裝置可以采用各類建筑物的接閃桿、接閃帶或者接閃網(wǎng)，由污水廠結(jié)合需要自主選擇，此外也可以選擇接閃器，將其布置在容易遭受雷擊的屋脊、檐角等位置，在屋面上形成一個完整的網(wǎng)格。按照規(guī)范要求，如果屬于第二類，網(wǎng)格規(guī)格應(yīng)當(dāng)不超過12m×8m或者10m×10m；如果屬于第三類，網(wǎng)格規(guī)格應(yīng)當(dāng)不超過24m×16m或者20m×20m。要按照污水廠實際情況敷設(shè)。2）設(shè)置引下線。根據(jù)有關(guān)規(guī)定雷電最低高度與地面之間的距離應(yīng)該在20米，建筑物要是超過20米，就應(yīng)該設(shè)計好防雷設(shè)置，并且高處與側(cè)面都要進(jìn)行防雷設(shè)計。高層建筑物防雷設(shè)計中，可以利用建筑物鋼筋作為避雷網(wǎng)，建筑物在遭到雷擊后，雷電就會沿著引下線進(jìn)入到接地裝置中，這就需要充分利用高層建筑物在結(jié)構(gòu)上所具有的優(yōu)點。引下線在出現(xiàn)較大的電壓降的時候，防雷引下線與電纜之間就會形成高電位，造成雷電電荷穿擊過電纜絕緣層，電流就會通過電纜屏蔽層。因此，高層建筑物在防雷接地設(shè)計中，最好使用鋼管配線結(jié)構(gòu)，或者是使用鎧裝電纜結(jié)構(gòu)，如果要是條件允許的情況下，可以將線纜安裝在高層建筑物上的金屬橋架中，進(jìn)而保證防雷接地裝置符合防雷要求。3）接地裝置。基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng)可以直接作為污水廠接地裝置，比如板形鋼筋、槽形鋼筋、條形鋼筋等都可以用作接地裝置，此外，污水廠也可以將環(huán)形接地體鋪設(shè)在基礎(chǔ)下面。如果采用共用接地裝置，需要對接地電阻進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)置，確保其不會威脅人身安全。4）防雷裝置。以上我們說的是各項防雷裝置，裝置布置完畢之后還要進(jìn)行有效連接，確保各項裝置發(fā)揮作用、穩(wěn)定運行。在規(guī)范中，對連接方式也進(jìn)行了明確規(guī)定：如果構(gòu)件中鋼筋呈網(wǎng)狀，或者用箍筋將其連接到一起，在連接方式上要選擇螺絲、搭焊、對焊或者綁扎方式；如果是單根鋼筋、內(nèi)鋼筋以及圓鋼等，在連接方式上應(yīng)當(dāng)選擇焊接或者卡夾器連接，如果選擇卡夾器，要檢查螺栓是否緊固。構(gòu)件和構(gòu)件之間必須組成電氣通路。在設(shè)計過程中，要配合結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于不同的防雷裝置要做好相應(yīng)的連接措施。5）做好防閃電感應(yīng)工作。污水廠防閃電感應(yīng)工作的具體措施按照規(guī)范相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2.2內(nèi)部防雷

1）當(dāng)自然等電位連接不能保證電氣貫通時，采用導(dǎo)體等電位連接；當(dāng)導(dǎo)體不可直接做等電位連接時采用SPD連接；當(dāng)不允許用導(dǎo)體直接做等電位連接時采用ISG連接”；若查重有影響可不予修改。SPD安裝有多種形式，這主要是由于各地雷擊程度、污水廠距離雷擊點距離、接地系統(tǒng)、接地方式等諸多因素造成的，在進(jìn)行安裝時，污水廠結(jié)合自身情況進(jìn)行安裝即可。在安裝時要對保護(hù)距離、導(dǎo)線長度以及耐沖擊電壓等進(jìn)行綜合考慮。3）污水廠涉及機器設(shè)備較多，一些敏感的電子設(shè)備很容易因為LEMP遭到雷害。LEMP可以通過多種渠道從建筑物外部進(jìn)入內(nèi)部，從而使設(shè)備遭到損壞。LEMP主要是通電源線入侵的，為了避免這一問題，我們需要安裝電源SPD。

總而言之，近年來由于環(huán)境的條件不斷惡化，雷擊引起的污水廠線路跳閘或設(shè)備故障的事故日益增多，極大地影響污水廠設(shè)備的正常運行。這就要求我們在以后的實際工作中必須進(jìn)一步研究探討以及完善污水廠電氣設(shè)計中的防雷設(shè)計。