搅拌站防雷系统设计

摘要：很多搅拌站建在野外或空旷地带，应国家政策要求，搅拌站需要完善防雷设施，降低雷击灾害损失。本文介绍了搅拌站的直击雷防护方法，以及感应雷的防护方法。


一、概述
       搅拌站主要用途为拌和混泥土，适用于城市商品预拌混凝土、道桥、水利、机场、港口等大型基础设施建设工程及混凝土需求量大的场所。搅拌站由配料供给系统；搅拌混合系统；水泥供给系统；自动供水系统；电气操作系统；运转控制系统五大部分构成。
通常情况下，搅拌站位于空旷地带，尤其为道桥、机场、等野外建筑建设的搅拌站，容易遭到雷击。雷电会通过水泥供给系统（水泥仓）传导给其余系统，并最终泄入大地。如果防雷措施不得当，雷电在泄流过程中会产生放电现象，对作业工人的安全造成威胁，并产生雷电感应效，影响设备的运转。因此，为了保护人员的安全及保证生产的顺利进行，搅拌站应有充分的防雷保护措施。
 
二、搅拌站防雷设计
       搅拌站是全金属结构，其中水泥仓设计高度一般为18米，其远远高于搅拌站的其他工作系统，在空旷地带矗立很容易遭受雷击，并能把周围的雷击吸引过来。鉴于其特殊性，雷电防护应从以下几部分实施 ： 
2.1接闪器选用及安装方式
搅拌站防直接雷击的措施主要是在水泥仓顶部安装接闪器（避雷针）。避雷针设计高度h=5m，安装于中间的水泥仓并靠近控制室一方。安装方式如下图：

          水泥仓接闪器安装示意图
 
       搅拌站属于一般性工业建筑物，依据防雷分类属于第三类防雷建筑物，采用滚球法计算避雷针的保护半径，滚球半径取值R=60m。接闪器采用LAC-BP/04球形优化避雷针，避雷针高2.5m，支撑杆选用不锈钢管，L=2.5M。
2.2绝缘处理及引下线设置
       为了使接闪器与水泥仓绝缘，需要在接闪器与支撑杆连接的部位设置绝缘法兰盘，使雷电不通过水泥仓泄流，这样能有效保护搅拌站不直接被雷击中。引下线采用120mm2BVR铜芯线缆，一端与接闪器连接，然后顺着水泥仓爬梯将线缆固定在水泥仓上，另一端与地网连接。
 
注：在实际操作中，接闪器和引下线通常没有与水泥仓做绝缘处理，这样做也基本能满足要求，不过按照规范，做绝缘处理后更能有效保护。
 
2.3 接地网设置
       接闪器应设置独立的接地系统，可在水泥仓周围打入10根接地极，经测试，接地电阻在10欧姆以内视为合格。部分搅拌站位于山坡，接地极不能打入地下，为节省成本，可将接地线连接至搅拌站基础内钢筋。接地电阻依然遵循10欧以内的原则。
 
2.4防感应雷措施
       为防止感应雷电流沿电源线路侵入控制室，造成设备的损坏，电源部分应采用二级电源防雷措施。第一级电源防雷：在控制室总电源处安装一套三相电源防雷装置，作为电源的第一级防雷保护。具体技术参数为：标称通流容量In=30KA；最大通流容量Imax=60KA；保护水平Up≤2.0KV。
第二级电源防雷：在控制室总电源处安装一套单相电源防雷装置，作为电源的第二级防雷保护。具体技术参数为：标称通流容量In=30KA；最大通流容量Imax=60KA；保护水平Up≤2.0KV。
电源经过避雷器后接地，接地线采用黄绿多股铜芯线，接地电阻≤4Ω。
避雷器安装示意图如下：
 
 
 
三、设计依据
（1）《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 
（2）《建筑工程施工现场供电安全规范》GB50194-2014
（3）《防雷及接地安装工艺标准》
（4）《配电系统的防雷与接地》
 
 
四川蓝创中深防雷科技有限公司
2017年5月