自來(lái)水廠防雷設(shè)計(jì)方案
編輯：2021-06-14 17:41:07
1、概述
城市供水系統(tǒng)的主體——自來(lái)水廠，一般都位于郊外曠野，而且所處的地理位置一般都較高，建筑物和設(shè)備等易遭受雷擊；取水泵房與自來(lái)水廠距離較遠(yuǎn)，輸水管縱橫密布，通信方式復(fù)雜，既有有線傳輸，又有無(wú)線傳輸；有線傳輸?shù)膫鬏斁€路較長(zhǎng)，而無(wú)線傳輸?shù)陌l(fā)射天線一般都處于當(dāng)?shù)刂聘唿c(diǎn)，這些都是自來(lái)水供水系統(tǒng)易遭受雷擊的重要因數(shù)。隨著微電子設(shè)備在供水系統(tǒng)的普遍應(yīng)用，以及微電子設(shè)備具有高密度、高速度、低電壓和低功耗等特性，這就使其對(duì)各種諸如雷電過(guò)電壓、電力系統(tǒng)操作過(guò)電壓、靜電放電、電磁輻射等電磁干擾非常敏感。防雷的問(wèn)題就顯得越來(lái)越重要，如果防護(hù)措施不力，隨時(shí)可能遭受重大損失。山西避雷檢測(cè)
因此，對(duì)城市供水系統(tǒng)，特別是自來(lái)水廠的雷電防護(hù)，必須綜合考慮，從整體防雷的角度來(lái)進(jìn)行防雷方案的設(shè)計(jì)。
2、自來(lái)水廠的整體防雷方案
對(duì)自來(lái)水廠的雷電防護(hù)分為直擊雷防護(hù)和感應(yīng)雷防護(hù)，直擊雷防護(hù)是通過(guò)避雷針(帶)來(lái)對(duì)直擊雷電流進(jìn)行接閃泄放，而感應(yīng)雷防護(hù)一般是通過(guò)在線路上安裝專用防雷器件以及屏蔽、等電位、可靠接地來(lái)實(shí)現(xiàn)的；如果沒(méi)有很好的直擊雷防護(hù)，安裝的防雷器件的防護(hù)效果會(huì)大大的降低。山西避雷驗(yàn)收
2．1直擊雷的防護(hù)
直擊雷防護(hù)按照國(guó)標(biāo)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)和施工，主要使用避雷針、網(wǎng)、帶及良好的接地系統(tǒng)，其目的是保護(hù)建筑不受雷擊的破壞，給建筑物內(nèi)的人或設(shè)備提供一個(gè)相對(duì)******的環(huán)境。直擊雷的防護(hù)主要措施是在各個(gè)主要建筑物(包括配電房和控制室、辦公樓、凈化車間、加藥間、鼓風(fēng)機(jī)房、取水泵房)頂部采用 10的圓鋼 0銀粉漆)構(gòu)筑避雷帶，并用 10的鍍鋅圓鋼或40×4ram的鍍鋅扁鋼作為引下線與地網(wǎng)連接，引下線的間距應(yīng)不大于25米。一般來(lái)說(shuō)，建筑物外部直擊雷的防護(hù)設(shè)施隨著土建工程的建設(shè)同步進(jìn)行，利用建筑物粱、柱鋼筋作為引下線，鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為接地裝置，既簡(jiǎn)單可靠，又經(jīng)濟(jì)合算。忻州防雷檢測(cè)
取水井泵房一般位于地勢(shì)較空曠區(qū)域，在雷電活動(dòng)頻繁、雷電強(qiáng)度大、雷暴日多的江河湖泊旁，當(dāng)雷擊取水井泵房附近的交流供電線路時(shí)，為了防止雷電沿電力線路侵入機(jī)房，可按(圖1)所示方法，對(duì)高壓電力線以及變壓器實(shí)施保護(hù)?？稍诰嘧儔浩?00～500m的架空高壓電力線上方，架設(shè)避雷線(架空地線)對(duì)電力線進(jìn)線進(jìn)行保護(hù)。該架空地線宜每桿接地一次，而且要單設(shè)接地體。這樣與變壓器高壓側(cè)的避雷器相配合，可以阻止雷電波造成損害，使其分流泄人大地。呂梁避雷檢測(cè)
如果架設(shè)避雷線確有困難，可以在電力線終端桿上，為每相線對(duì)地各增設(shè)一支氧化鋅避雷器，尚應(yīng)增設(shè)一組(三套)高壓保險(xiǎn)絲。各桿接地體宜設(shè)計(jì)成環(huán)形或輻射。朔州防雷檢測(cè)
如高壓電力線直接引入機(jī)房配電室，此時(shí)，從變壓器高壓側(cè)起的一段應(yīng)采用高壓電力電纜進(jìn)室，其長(zhǎng)度至少200m。架空高壓線與高壓電纜的接頭處，應(yīng)加裝一組(每相一支)氧化鋅高。大同防雷檢測(cè)
壓避雷器并且高壓電纜兩端金屬護(hù)層、鋼帶應(yīng)分別妥善接地。在年雷暴日大于20日，大地電阻率高的地段，還應(yīng)在電力電纜的上方，架設(shè)屏蔽線。陽(yáng)泉避雷檢測(cè)
低壓線路可采用直埋式低壓電力電纜埋地引入泵房，在泵房入1：3處，應(yīng)將電纜金屬外護(hù)層、鋼帶直接與等電位排聯(lián)接，電纜內(nèi)芯線分別對(duì)地加裝避雷器。采用非金屬護(hù)套電力電纜，應(yīng)將其穿金屬管后，埋地引入泵房，金屬管的兩端口應(yīng)分別接地網(wǎng)，且全長(zhǎng)保持電氣連通。高、低壓線路上的避雷器和線路與地的連接點(diǎn)，均應(yīng)保持良好電氣連通，而且要牢靠，以防事故發(fā)生。晉城防雷檢測(cè)
2．2感應(yīng)雷的防護(hù)
自來(lái)水廠設(shè)備的電源線和信號(hào)線在雷擊時(shí)極易感應(yīng)過(guò)電壓而造成設(shè)備損壞，因此，自來(lái)水廠內(nèi)部感應(yīng)雷防護(hù)包括電源系統(tǒng)、中心控制室電源部分和流量計(jì)信號(hào)部分、取水泵房設(shè)施設(shè)備等。
凈水工藝設(shè)備分布，防雷器的安裝示意圖如圖2所示，大體分為配電房和控制室、辦公樓、凈化水池、加藥間、鼓風(fēng)機(jī)房五個(gè)區(qū)域：
2．2．1電源系統(tǒng)的防護(hù)
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料表明，電子設(shè)備系統(tǒng)80％以上的雷害事故都是因?yàn)榕c設(shè)備相連的電源線路上感應(yīng)的雷電沖擊過(guò)電壓造成的，因此，依據(jù)IEC61312和GB50057要求，對(duì)其電源系統(tǒng)進(jìn)行多級(jí)保護(hù)。忻州防雷檢測(cè)
電源系統(tǒng)三級(jí)防護(hù)示意圖如圖3所示。辦公樓及中心控制室部分等：低壓配電室設(shè)為第一級(jí)防護(hù)；辦公樓各樓層電源箱、中心控制室總電源箱、凈化車間控制柜電源、投藥間控制柜電源、鼓風(fēng)機(jī)房配電柜設(shè)為第二級(jí)防護(hù)；各重要設(shè)施設(shè)備用電處和交換機(jī)房、中心控制機(jī)房設(shè)備用電處設(shè)為第三級(jí)防護(hù)。晉中避雷檢測(cè)
在第一級(jí)處安裝TD-HC-B25三相電源防雷器；第二級(jí)處安裝TD-HC380-60/2P單相電源防雷器；第三級(jí)處安裝TD-HC220-40單相電源防雷器。所有防雷器應(yīng)就近可靠接地。
取水泵房：取水井泵房電源除對(duì)高、低壓線路采取防護(hù)外，還應(yīng)對(duì)感應(yīng)雷進(jìn)行防護(hù)。泵房總配電柜處設(shè)為第一級(jí)防護(hù)；用電設(shè)備如水泵電源箱處設(shè)為第二級(jí)防護(hù)；各重要設(shè)備如流量計(jì)。臨汾防雷檢測(cè)
電源處設(shè)為第三級(jí)防護(hù)。
特別要注意的是：在電源采用TT制供電方式的泵房，三相電源的三級(jí)防護(hù)一定要采用“3+1”保護(hù)模式。即在第一級(jí)處安裝TD-HC-B25三相電源防雷器；第二級(jí)處安裝TD-HC380-60單相電源防雷器；第三級(jí)處安裝TD-HC220-40單相電源防雷器。山西避雷塔
辦公樓、中心控制室、取水井泵房電源防雷箱(器)安裝示意圖4如下：
2．2．2 信號(hào)系統(tǒng)的防護(hù)
盡管在電源等外接引入線路上安裝了防雷保護(hù)裝置，由于雷擊發(fā)生時(shí)網(wǎng)絡(luò)線、電話感應(yīng)到過(guò)電壓，仍然會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，甚至徹底破壞網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)傳輸線主要使用的是光纖和雙絞線。其中光纖不需要特別的防雷措施，但若室外的安裝光纖是架空的，那么需要將光纖的金屬部分接地。而雙絞線屏蔽效果較差，因此感應(yīng)雷擊的可能性比較大，應(yīng)將此類信號(hào)線敷設(shè)在屏蔽線槽中，屏蔽線槽應(yīng)良好接地。
在信號(hào)線路上安裝信號(hào)防雷器，對(duì)防感應(yīng)雷是一種行之有效的辦法。對(duì)于電話交換系統(tǒng)，可在電話線信號(hào)線進(jìn)入到交換機(jī)架之前安裝TD-HC-RJ11；控制柜的RS232信號(hào)入口處安裝TD-HC-RS485/2，工作電壓為5V；信號(hào)防雷器的選型應(yīng)綜合考慮工作電壓、傳輸速率 接口形式等。所有防雷器均應(yīng)良好接地。山西避雷器
2．2．3機(jī)房等電位連接
機(jī)房應(yīng)設(shè)置均壓環(huán)，將機(jī)房?jī)?nèi)所有金屬物體，包括電纜屏蔽層、金屬管道、金屬門窗、設(shè)備外殼以及所有進(jìn)出大樓的金屬管道等金屬構(gòu)件進(jìn)行電氣連接，并接至均壓環(huán)上，以均衡電位。機(jī)房均壓環(huán)示意圖如圖5所示：
需要注意的是機(jī)房均壓環(huán)一般需設(shè)置對(duì)稱兩處與地網(wǎng)可靠連接，如果條件不許可，需相應(yīng)加大與地網(wǎng)連接線(銅線)的截面積，一般截面積S≥50mm。太原避雷工程
2．3接地系統(tǒng)
接地是防雷的重要組成部分是防雷裝置的基礎(chǔ)，使雷電流更好的瀉入大地，為保證機(jī)房或系統(tǒng)的接地阻值，還應(yīng)盡量減小引下線的電阻值。依據(jù)防雷規(guī)范要求，此次引下線選用載面積為50平的銅芯地線電纜。接地體的具體位置和引下線的具體路由，在施工時(shí)以盡可能的減少引下線的長(zhǎng)度。通過(guò)增大導(dǎo)線載面和減小引下線長(zhǎng)度的措施，來(lái)盡量減小接地引線的電阻值。山西防雷驗(yàn)收
1、垂直接地體材料
垂直接地體可采用燒制型TD-HC-02M非金屬接地體、銅包鋼接地棒、銅材、熱鍍鋅鋼材（鋼管、圓鋼、角鋼、扁鋼）、離子接地棒、鋅包鋼或其它新型接地材料。
2、水平接地體材料
水平接地體一般采用純銅線、鍍銅線、熱鍍鋅扁鋼、鋅包鋼等。
3、接地材料有以下要求：
a、采用熱鍍鋅鋼管時(shí)，鋼管壁厚不小于3.5m;
b、采用熱鍍鋅角鋼管，角鋼不小于50mm*50mm*5mm;
c、采用熱鍍鋅扁鋼時(shí)，扁鋼不小于40mm*4mm;
d、采用熱鍍鋅圓鋼時(shí)，圓鋼直徑不小于8m;
e、非金屬接地模塊分為燒制型與壓制型，常用規(guī)600mm*150mm*100mm,
f、銅包鋼接地棒，鍍銅厚度；≤0.25mm，ф16*1500mm型號(hào)：YBD-01B
g、離子接地棒時(shí)，YBD-Lф50*1500mm
h、采用物理降阻劑時(shí)，電阻率R=0.45，降阻率在60-95%之間，石墨含量70%，型號(hào)：TD-HC-Z25與TD-HC-Z10
4、地網(wǎng)施工布置
地網(wǎng)布置依據(jù)地形設(shè)計(jì)為 L型、口型、一字、H型或圓型。 山西防雷檢測(cè)
5、地網(wǎng)挖掘
接地地網(wǎng)挖掘深度大于0.8米，根據(jù)土壤如：石頭、沙土、建筑垃圾、黃土等情況，北方城市一定要達(dá)到凍土層以下。
6、焊接與防腐處理
接地體（線）的連接應(yīng)采用焊接，焊接處焊縫應(yīng)飽滿并有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，常見(jiàn)的焊接分為：電焊與放熱焊接。焊接不得有夾渣、咬肉、裂紋、虛焊、氣孔等缺陷，焊接處的藥皮敲凈后，刷瀝青做防腐處理。
采用搭接焊時(shí)，其焊接長(zhǎng)度如下：1）鍍鋅扁鋼不小于其寬度的2倍，三面施焊。（當(dāng)扁鋼寬度不同時(shí)，搭接長(zhǎng)度以寬的為準(zhǔn)）。敷設(shè)前扁鋼需調(diào)直，煨彎不得過(guò)死，直線段上不應(yīng)有明顯彎曲，并應(yīng)立放。2）、鍍鋅圓鋼焊接長(zhǎng)度為其直徑的6倍并應(yīng)雙面施焊（當(dāng)直徑不同時(shí)，搭接長(zhǎng)度以直徑大的為準(zhǔn)）。3）鍍鋅圓鋼與鍍鋅扁鋼連接時(shí)，其長(zhǎng)度為圓鋼直徑的6倍。4 ）鍍鋅扁鋼與鍍鋅鋼管焊接時(shí)，為了連接可靠，除應(yīng)在其接觸部位兩側(cè)進(jìn)行焊接處，還應(yīng)直接將扁鋼本身彎成弧形與鋼管焊接
3、降阻劑與水按1：（0.5～1）比例在容器內(nèi)攪拌均勻成
漿體狀，否則影響降阻效果和防腐蝕效果； 山西避雷工程
4、將攪拌均勻的降阻劑敷于接地溝或孔內(nèi)，將金屬接地體包裹均勻，6～12小時(shí)后封土夯實(shí)。在敷設(shè)過(guò)程中，不得將泥沙等雜物接觸金屬接地體或混入降阻劑中。
5、對(duì)于深井接地，通常井深由找到電阻率低的地層或地下水來(lái)決定，一般達(dá)數(shù)十米。施工時(shí)用專用機(jī)械鉆孔，孔徑為100～200mm。金屬接地體一般采用φ50×3.5mm的鋼管,用壓力將調(diào)制好的降阻劑注入管內(nèi),使降阻劑從內(nèi)到外兩側(cè)包圍鋼管并充實(shí)整個(gè)接地深井。有時(shí)要配以局部爆破，炸松四周土壤，以填充降阻劑，擴(kuò)大降阻效果。太原防雷公司
