測定畜舍及其FIRE設(shè)備防雷系統(tǒng)設(shè)計

毛超 余明友

摘要：該文介紹了測定畜舍及其FIRE設(shè)備防雷的重要性，并依據(jù)相關(guān)的防雷及電氣接地規(guī)范，針對測定舍及其FIRE設(shè)備防雷工程設(shè)計方案并做了詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：畜舍;FIRE設(shè)備;防雷系統(tǒng)

中圖分類號：TU895 文獻標(biāo)識碼：B doi：10.3969/j.issn.2096-3637.2019.08.011

0 引言

在防雷設(shè)計中應(yīng)考慮雷電會通過何種形式對哪些設(shè)施造成損害，才能針對性采取有效的措施，以達(dá)到防護的目的，進而保證其長期穩(wěn)定、安全可靠地運行。

1 測定舍及其FIRE設(shè)備防雷的重要性

防雷是人類歷史發(fā)展的需要;防雷是現(xiàn)代機械電子設(shè)備安全的需要;防雷是對測定舍及其FIRE設(shè)備的一種長期保護。測定舍建筑物及其FIRE設(shè)備的電源系統(tǒng)、電子儀器設(shè)備、機器設(shè)備、控制系統(tǒng)、UPS電源、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（交換機、電腦、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、打印機、網(wǎng)絡(luò)打印機、復(fù)印機等）、電話通信系統(tǒng)（程控交換機、電話機、傳真機）、監(jiān)控系統(tǒng)、有線電視及監(jiān)控系統(tǒng)都可能直接或間接受到雷電的襲擊，容易造成火災(zāi)、機械電子設(shè)備、控制系統(tǒng)、電腦辦公設(shè)備、UPS電源等燒壞和人畜傷亡事故。

2 設(shè)計方案

2.1 防雷系統(tǒng)功能及組成

防雷系統(tǒng)功能：防天空直擊雷;防地面線路感應(yīng)雷和侵入波;防地下地電位反擊。

防雷系統(tǒng)組成：防雷系統(tǒng)組成設(shè)計見圖1。

2.2 防雷設(shè)計方案

2.2.1 測定舍防直擊雷

測定舍樓頂面積大，頂部加建一層簡易鐵皮屋頂房，根據(jù)測定舍建筑物的高度和樓面尺寸，根據(jù)用滾球法計算和經(jīng)濟節(jié)約原則，設(shè)計采用避雷帶（網(wǎng)）和鐵皮屋頂相結(jié)合的方式防直擊雷，形成對直擊雷的全面防護。具體做法：在樓頂樓梯頂部天面用元鋼做環(huán)狀鋪設(shè)形成避雷帶;為鐵皮屋頂安裝多根可靠的接地線，間距為5m，連接處必須做防腐工藝處理;在測定舍的2～3個墻角或2個側(cè)墻面各設(shè)計安裝1根泄流引下線，在對應(yīng)地面建立1套接地網(wǎng)，地網(wǎng)采用直線式地網(wǎng)結(jié)構(gòu)，選用熱鍍鋅角鋼做垂直接地極，扁鋼做水平接地體，其接地電阻要求小于10Ω[1]。

2.2.2 測定設(shè)備防感應(yīng)雷和侵入波

（1）測定設(shè)備供電電源防雷。根據(jù)測定舍內(nèi)電力線路的分配，設(shè)計選用具有全保護（相對地、相對中、中對地）、有狀態(tài)顯示、殘流量大、殘壓低及隔離等特點的電源防護設(shè)備。在總配電房安裝1臺三相電源防雷器，對市電進入辦公樓和測定舍后的總電源系統(tǒng)保護，能把高達(dá)6kV的雷電壓快速抑制到600V以下，充分保護設(shè)備的安全;在測定舍控制室安裝1臺交流電網(wǎng)隔離防護設(shè)備，在測定設(shè)備和計算機等重要設(shè)備處裝1臺單相電源防雷器或防雷插座，并在電腦室、化學(xué)分析儀器室或計算機機房的電源配電開關(guān)處專門裝1臺單相電源防雷器，和其他電源防雷設(shè)備一起形成雙重或多重保護，實現(xiàn)對瞬時雷電壓或電力設(shè)備開關(guān)動作產(chǎn)生的瞬間高壓脈沖、過電壓等進行有效抑制。

（2）測定設(shè)備信號線路防雷。①控制信號線防雷。對測定舍控制室至各測定站之間的控制信號線必須設(shè)計安裝專用防雷設(shè)備，這些控制信號線路的工作電壓較低，通常不超過幾十伏，對感應(yīng)雷電的抵抗能力很低，極易遭受感應(yīng)雷電燒壞。②電話線防雷。建議在引入測定舍和辦公樓的重要電話線路中安裝電話線路防雷器，防止電話線路中感應(yīng)引入雷電流，數(shù)量根據(jù)需要保護的電話線路數(shù)量決定。③計算機網(wǎng)絡(luò)線防雷。建議在引入測定舍和辦公樓的計算機網(wǎng)絡(luò)線路也應(yīng)設(shè)計安裝相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)線防雷設(shè)備，防止引入感應(yīng)雷襲擊。建議對路由器、防火墻、各服務(wù)器，在其進出線端各裝1臺網(wǎng)絡(luò)防雷器;對需要重點保護的計算機，在中心機房的網(wǎng)絡(luò)六類線進出線端各安裝1臺網(wǎng)絡(luò)防雷器，具體數(shù)量根據(jù)實際需要保護的網(wǎng)絡(luò)線數(shù)量決定。④監(jiān)控設(shè)備防雷。對重要的監(jiān)控攝像機（尤其是暴露在戶外的監(jiān)控點和測定舍屋頂附近的監(jiān)控攝像機）應(yīng)在攝像機的端口和畫面分割器端口處的信號線兩端分別安裝1臺信號防雷器，具體的設(shè)備數(shù)量需根據(jù)實際需求決定。對重點的云臺：在云臺和云臺控制器的端口前分別加裝信號防雷器進行對控制設(shè)備進行保護。對重點的紅外報警探頭，在報警器數(shù)據(jù)線的端口前加裝信號防雷器，進行對報警設(shè)備進行保護。⑤光纜防雷。對引入測定舍機房的光纜必須采取有效的專門防雷措施。⑥有線電視和衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)防雷。對測定舍機房內(nèi)的有線電視系統(tǒng)也應(yīng)采取有效的專門防雷措施。數(shù)量根據(jù)實際情況決定。

（3）防地電位反擊及設(shè)備保護接地。①測定舍機房內(nèi)必須設(shè)計安裝1套機房設(shè)備等電位聯(lián)合接地網(wǎng)，為機房內(nèi)的測定設(shè)備、電腦設(shè)備、通信設(shè)備、辦公設(shè)備及防雷設(shè)備等提供一個有效的安全保護、工作及防雷接地系統(tǒng)，保證這些設(shè)備能長期正常工作。②沿設(shè)備機房地板下墻腳處設(shè)置一圈接地母線排（20×3），機房內(nèi)的測定設(shè)備、UPS、電腦、辦公、通信等設(shè)備金屬外殼必須嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)進行接地，主要設(shè)備外殼、電池箱金屬外殼、金屬地板框架、金屬門框架、設(shè)施管路、電纜橋架、鋁合金窗等應(yīng)與接地母線排進行等電位連接，并和其他已做了等電位連接的金屬物一起以最短的線路連接到專用的等電位連接器上[2]。連接地線用10mm²多股銅導(dǎo)線。③機房內(nèi)所有設(shè)備必須采取單點接地措施，接地線應(yīng)盡量短直。測定舍所有設(shè)備采用共用接地方式。④為保證接地的安全性，機房接地電阻要求小于4Ω。

3 系統(tǒng)主要設(shè)備

測定舍及其FIRE設(shè)備防雷系統(tǒng)主要設(shè)備見表1。

4 防雷設(shè)施使用與維護要求

4.1 一般要求

①防雷設(shè)施應(yīng)在驗收合格后可投入運行使用;②防雷設(shè)施的檢查與維護應(yīng)由使用單位負(fù)責(zé)，也可請設(shè)計單位協(xié)助進行;③測定舍應(yīng)依照本要求，并結(jié)合實際制訂使用管理細(xì)則;④防雷設(shè)施應(yīng)由經(jīng)過培養(yǎng)合格的人員使用維護保養(yǎng);⑤防雷設(shè)施不應(yīng)任意拆掉，應(yīng)保持其完整、靈敏和可靠;⑥防雷設(shè)施的檢查與維護分定期檢查與維護和臨時檢查與維護2種。每年應(yīng)在雷雨季前作一次定期檢查與維護;有特殊需要時應(yīng)進行臨時檢查與維護[3];⑦檢查與維護應(yīng)及時作好記錄，記錄格式詳見《防雷設(shè)施檢查與維護記錄表》;⑧檢查中發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)及時進行處理與維護，不能處理的應(yīng)及時上報。

4.2 檢查與維護的主要項目

①是否因其他工程或維修而使防雷裝置的保護情況發(fā)生改變或遭到損壞;②有無因挖土方、敷設(shè)其他管線或種植樹木而挖斷或破壞接地裝置;③各種明裝導(dǎo)體有無因銹蝕或機械力的損傷而折斷[4];④防雷器及其接地線有無因雷擊而熔斷;⑤引下線距地面2m高一段的保護措施有無破壞;⑥接線排有無銹蝕或接觸不良;⑦明設(shè)引下線上有無本防雷工程驗收后裝設(shè)的交叉或平行的電氣線路;⑧防雷器、引下線及其支架的腐蝕程度是否影響防雷效果;⑨接地裝置周圍的土壤有無沉陷;⑩測量計算全部接地裝置的接地電阻;11如發(fā)現(xiàn)接地裝置的電阻值有很大變化時，應(yīng)將接地裝置挖開檢查，并進行必要的維修或更換;@檢查各電源和信號防雷器[5]。

4.3 安全要求

（1）雷雨天氣應(yīng)離開避雷引下線5m以上距離。

（2）其他下程施工時注意保護防雷地網(wǎng)地線標(biāo)志樁[6]。

5 結(jié)束語

一座大型的測定舍建筑物及其FIRE設(shè)備，有價值數(shù)較高的機械電子設(shè)備和廠房，廠房內(nèi)有較多的工作人員和種豬，因此必須做好防雷工作，盡可能減少損失。

參考文獻

[1]周吉，石端偉.沿海地區(qū)避雷塔靜動特性與穩(wěn)定性分析[J].中北大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2018，39（5）：503-507，514.

[2]陸加華.接觸網(wǎng)避雷線運行中存在的問題分析及對策[J].上海鐵道科技，2018（2）：55-56.

[3]張康杰.獨立避雷線塔制作與安裝施工技術(shù)應(yīng)用[J].山西建筑，2017，43（24）：89-91.

[4]楊琪，鄒德華，楊森，等.發(fā)/變電站站外短路避雷線分流系數(shù)計算方法研究[J].電瓷避雷器，2016（4）：142-147.

[5]劉俊.高層建筑直擊雷防護設(shè)計應(yīng)用探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2011（4）：122-125.

[6]王洛印，胡化凱.法拉第對地磁電感應(yīng)現(xiàn)象的研究[J].廣西民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，16（2）：7-16.

作者簡介：毛超（1990-），男，湖北武漢人，漢族，大學(xué)本科，研究方向：電子信息工程。

余明友（1961-），男，湖北武漢人，漢族，研究生，教授，研究方向：預(yù)警雷達(dá)。