焦作神農山索道防雷設計

摘 要：索道作為神農山旅游風景區重要交通運輸工具，因處于特殊環境條件易受雷擊破壞。本文根據神農山其所處地理、環境、氣象和雷電活動規律等，分析索道防雷必要性和潛在雷擊危害，再將外部防雷措施與內部防雷措施協調統一進行綜合防護設計，做到安全可靠、技術先進、經濟合理，有效防止和減少雷擊災害。

關鍵詞：神農山；索道；雷擊；防雷；設計

中圖分類號：P429 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180733211

1 神農山風景區防雷必要性

焦作神農山為國家AAAA級風景旅游區，位于河南省焦作沁陽市城區西北23km太行山麓，共有8大景區136個景點，有9山2河28峰，地勢北高南低，海拔250～1116.9m。屬于亞熱帶向暖溫帶過度性氣候帶，為雷電災害多發區。滿山覆蓋原始森林，深邃幽靜溝谷溪潭，眾多含有多種重金屬的礦物質奇峰怪石，都給雷暴活動提供了有利條件。

2 神農山風景區索道雷擊危害

由于神農山風景區索道上下站跨度大、落差大，其間鋼絲繩、纜車、電纜、架空避雷線、各種信號線均裸露于空中，遭直擊雷概率大，且上站位于山頂附近，接近于最高點，也易遭直接雷擊。感應雷電波侵入索道途徑有3種：進入站房各種信號線纜、架空電力線、索道鋼絲繩等物體，遭受雷擊時感應雷電波侵入，導致設備電器損壞；索道控制系統核心（如交直流變頻調速器等）含有繞組線圈，站房附近發生雷擊，強大瞬間雷電流在周圍產生變化電磁場，會在繞組線圈兩端產生極高感應電動勢，損壞控制設備；索道站房占地面積很小，所建位置土壤電阻率較高，難以進行各種設備接地、動力接地、防雷接地，如處理不當易發生地電位反擊。

3 索道綜合防雷措施

3.1 直擊雷預防

上下站房建筑物直擊雷預防。防雷網應做在突出站房屋面一定高度，通過站房施工預留接地引下鋼筋與站房周圍接地極相連，若索道站房房頂為金屬屋面，可將金屬屋面作為接閃器，整個屋面金屬板做可靠電氣連接，然后與接地網可靠連接；下站直擊雷預防與上站同。電力線路直擊雷預防。對于連接下站至上站開閉所架空電力線，宜采用避雷線防護。索道塔桿上避雷線對邊導線保護角應在20～30°，塔桿上兩根避雷線間距應小于導線與避雷線垂直距離5倍。索道纜車及信號線纜直擊雷的預防。索道纜車及信號線纜直擊雷預防方法同電力線路預防方法。

3.2 感應雷及雷電波侵入預防

電源感應雷及雷電流侵入預防。索道運行用電是由供電局變電站開閉所經下站架空電力線路再經變壓器變壓后送入室內，通常在主電源進、出線端裝設避雷器，各路控制電源除安裝隔離開關和空氣開關外，還應在其輸出端增設壓敏電阻及阻容保護裝置，以防止索道線路中支架或鋼絲繩感應雷電。信號線路感應雷及雷電流侵入預防。索道信號線按功能分為控制信號線、廣播信號線和電話線。

3.3 接地

3.3.1 索道結構

索道一般由索道線路、上站、中轉站和下站等部分組成（圖1）。

3.3.2 索道防雷接地綜合措施

土壤電阻率≤300Ω·m地區可采用鍍鋅角鋼或鋼管作為接地體，接地體長度應≥2m，在站房周圍按間隔3～5m垂直打入地下，各接地體之間用鍍鋅扁鐵焊接，各接地體與接地連接線埋置深度應>800mm。土壤電阻率在300～2000Ω·m地區，應在站房周圍土壤電阻率較低處采用1個或數個平面尺寸大于1m×lm銅板作接地體，與站房及機械設備用鍍鋅扁鐵焊接，銅板埋置深度應>2m。土壤電阻率在2000Ω·m以上時可采用多個放射形接地體或連續延長接地體。放射形接地體可采用長短結合方式，按照實測接地阻值滿足設計要求為準，各接地體與接地連接線埋置深度應>800mm。考慮周圍自然環境中是否有土壤電阻率低地方，若有，應采用鍍鋅扁鐵由支架引至此處，再采用鍍鋅角鋼或銅板做接地體。若支架附近相當遠距離內仍沒有土壤電阻率較低地方，可在支架附近挖坑埋放高效長效降阻劑；采用土壤電阻率較低粘土代替接地體周圍電阻率較高巖石或土壤。在線路支架托（壓）索輪組上裝設防雷接地滾輪或采用導電橡膠輪襯采用這種方法，可以將鋼絲繩中感應雷電在線路中就近導入支架接地體。對電氣控制系統單獨接地。大多數索道電氣系統防雷接地都是和機械設備及站房接地系統連接，應單獨考慮電氣系統接地體及接地線。

作者簡介：楊小平（1971-），女，河南平頂山人，大專學歷，助理工程師，研究方向：防雷工作。