張宇飛+鐘博宏
【摘 要】 本文探討分析了接閃線(網(wǎng))在保護(hù)天面太陽能熱水器,駕校室外考試系統(tǒng),易燃易爆罐區(qū)的適用性,指出架空接閃線(網(wǎng))也是安全經(jīng)濟(jì)有效的直擊雷防護(hù)措施之一。
【關(guān)鍵詞】 接閃線 太陽能熱水器 駕校室外考試系統(tǒng) 易燃易爆罐區(qū)
接閃線(網(wǎng)),舊稱架空避雷線(網(wǎng)),在各防雷規(guī)范中都有提及,對其材料規(guī)格也有明確規(guī)定。如《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94規(guī)定“架空避雷線和避雷網(wǎng)宜采用截面不小于35mm2的鍍鋅鋼絞線。”到2011年10月,修訂后的《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010則要求熱鍍鋅鋼絞線最小截面為50mm2。但在實際建設(shè)檢測過程中發(fā)現(xiàn),使用接閃線(網(wǎng))進(jìn)行防雷保護(hù)的案例是很少的。本文結(jié)合前人對接閃線(網(wǎng))的應(yīng)用和相關(guān)防雷規(guī)范,對適宜利用接閃線(網(wǎng))保護(hù)的案例進(jìn)行探討。
1 太陽能熱水器
太陽能熱水器通常安裝在建筑物頂部向陽高處,不易被建筑物保護(hù),容易成為接閃點。而從太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)材質(zhì),以及使用性質(zhì)的安全性來看,又不適合作為接閃器直接接閃。因此最好的保護(hù)方式是讓太陽能熱水器處于防雷裝置保護(hù)范圍內(nèi)且與天面防雷裝置保持一定安全距離,并采用共地不共線的方式做好接地保護(hù)。保持一定的安全距離是為了防止接閃器與熱水器發(fā)生反擊,長接閃桿與太陽能熱水器的安全距離可以按照下式確定:
Sa≥0.06kclx
式中Sa:太陽能熱水器與接閃器之間的距離。
kc::分流系數(shù)
lx:接閃器計算點到地面的長度
以8根引下線的30米高樓為例,假定引下線間距為10米,樓層高度3米。則kc等于0.46,Sa等于0.83米。這個安全距離的要求就限定了長的接閃短桿不方便布設(shè)在成片布置的太陽能板之間,只能在外圍架設(shè)。但是這樣又導(dǎo)致接閃桿之間的跨度增大,為保證防護(hù)范圍要增加接閃桿的高度,直接提升了建造難度和費用。筆者認(rèn)為這樣的情況使用接閃線(網(wǎng))架設(shè)在成片太陽能板的窄邊,與長邊方向的接閃桿配合使用,施工簡單,滾球法計算的保護(hù)范圍大,還可以降低接閃桿的高度要求,減少了雷擊概率,安全經(jīng)濟(jì)有效。
2 駕校室外考試系統(tǒng)
近年來,車管所駕照考試手段均由人工目測升級為電子監(jiān)考,更為公平公正公開。但與此同時,電子監(jiān)考使用了大量電子傳感器部件,雷電災(zāi)害易損性大為提高。以曾被評為東南亞最大的汽車駕駛學(xué)校的廣州岑村教練場為例:2008年5月中旬,岑村車管所電子樁考試系統(tǒng)被雷擊癱瘓,直至半個月后才完全修復(fù);2008年7月31日,雷擊導(dǎo)致車管所所有業(yè)務(wù)再度癱瘓;2010年5月,雷擊導(dǎo)致電子樁考試樁位一半癱瘓。
這種處于多雷區(qū)的戶外空曠地帶的信息系統(tǒng),建議采用接閃線(網(wǎng))等屏蔽性直擊雷保護(hù),少用長的接閃桿,降低雷擊概率,同時所有弱電線路采取穿金屬管或金屬線槽的屏蔽措施,并在重要設(shè)備前端裝設(shè)適配SPD。從盡量減少雷擊發(fā)生和消除雷電電磁感應(yīng)的兩個方面來增強對駕校戶外考試系統(tǒng)的保護(hù)。
3 易燃易爆罐區(qū)
易燃易爆罐區(qū),如油罐區(qū)、酒精罐區(qū),以及一些爆炸危險的化工品罐區(qū)等,由于環(huán)境的特殊性和防雷保護(hù)的高要求,某些情況采用接閃線(網(wǎng))比采用長接閃桿保護(hù)更為合理。理由如下:
(1)采用獨立接閃桿的支柱及其接地裝置與被保護(hù)建筑物及其有聯(lián)系的管道、電纜等金屬物之間的間隔距離有要求,應(yīng)按下列公式計算,且不得小于3m。
地上部分:當(dāng)hx<5Ri ; Sa1≥0.4(Ri+0.1hx)
當(dāng)hx≥5Ri ; Sa1≥0.1(Ri+hx)
地下部分: Se1≥0.4 Ri
式中Sa1----地面上接閃桿與罐體的間隔距離
Se1----地下接閃桿接地裝置與罐體接地的間隔距離
Ri----獨立接閃桿的沖擊接地電阻
hx----罐體需要被保護(hù)的高度
按最低要求算,罐與罐之間距離最少要6m以上才能在罐區(qū)之間架設(shè)獨立接閃桿。若是常規(guī)防雷設(shè)計,獨立接閃桿通常要求接地電阻不大于10Ω,罐體有各種型號,選hx=5米的來計算,則Sa1需要4.2米,罐體之間需要8.4米間隔。考慮到接閃桿和罐體各自泄流的接地裝置要求一定的占地面積,這個距離還需更大,所以從規(guī)范計算和實際現(xiàn)場檢測情況來看,在罐區(qū)中間架設(shè)獨立接閃桿是難以實現(xiàn)的。
(2)規(guī)范要求排放爆炸危險氣體的放散管、呼吸閥等管口外一定的垂直和水平距離內(nèi)空間應(yīng)處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。比如當(dāng)放散管無管帽時,管口上方半徑5m的半球體都應(yīng)處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。沿用上面理由1的例子,罐體直徑按6米計,放散管無管帽,可得hx為10米,Sa1為4.4米。依據(jù)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范的滾球法,計算接閃桿所需最小高度和保護(hù)范圍,可以得出結(jié)論:這種情況,單支獨立接閃桿已經(jīng)無法滿足同時安全距離和保護(hù)高度的要求,即不能完全保護(hù)單個罐體。
上述兩點決定了單純使用獨立接閃桿保護(hù)罐區(qū),需要在罐區(qū)邊緣架設(shè)到相當(dāng)?shù)母叨惹冶容^密集,施工費用較高而且較多的獨立接閃桿會影響罐區(qū)的交通運輸,同時較多較高的接閃桿增加了引雷的概率。若使用接閃線(網(wǎng))則可以降低接閃桿(架)的高度,減少獨立接閃桿的數(shù)量,還有效擴(kuò)大了保護(hù)范圍。
4 結(jié)語
通過上述的分析可知,采用接閃線(網(wǎng))保護(hù)天面太陽能熱水器,駕校室外考試系統(tǒng),易燃易爆罐區(qū)有一定的適用性和優(yōu)勢,架空接閃線(網(wǎng))也是安全經(jīng)濟(jì)有效的直擊雷防護(hù)措施之一。但同時接閃線(網(wǎng))也有弧垂、機(jī)械強度弱、抗腐蝕性差等的缺點,因此,需要綜合考慮,因地制宜,有針對性對不同的項目選取最優(yōu)的直擊雷防護(hù)設(shè)計。
參考文獻(xiàn):
[1]GB50057-94 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范.2001.
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