1工程概況
石佛寺水庫位于沈陽市沈北新區(qū)。據(jù)氣象資料，年平均雷暴日在26.9d以上，為中雷區(qū)。其水庫前方辦公樓、調(diào)度樓有局通信網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、防汛視頻會(huì)商系統(tǒng)、防洪調(diào)度綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、閘門啟閉系統(tǒng)、地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等多個(gè)重要系統(tǒng)。石佛寺水庫庫區(qū)歷史上發(fā)生了多次雷擊事故，通信網(wǎng)絡(luò)機(jī)房等大批設(shè)備被擊壞，網(wǎng)絡(luò)通信全部中斷，嚴(yán)重影響汛期正常防汛工作，并造成直接經(jīng)濟(jì)損失與重要數(shù)據(jù)損失。石佛寺水庫防雷系統(tǒng)工程，主要保護(hù)對(duì)象為前方辦公樓、前方調(diào)度樓、泄洪閘啟閉機(jī)室。工程項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要包括:直擊雷防護(hù)措施，屬于三類防雷建筑物，采用避雷針、帶、網(wǎng)，引下線，均壓環(huán)，等電位，接地體，將被保護(hù)范圍內(nèi)的直擊雷引入大地泄放。對(duì)前方辦公樓、前方調(diào)度樓兩個(gè)建筑分別加裝避雷針，即在每個(gè)建筑的兩側(cè)分別安裝避雷針，在樓頂加裝避雷帶，并對(duì)避雷帶做防腐處理;感應(yīng)雷的防護(hù)措施，涉及到前方辦公樓的網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)房、防汛視頻會(huì)商控制機(jī)房、前方調(diào)度樓的啟閉機(jī)控制室以及泄洪閘室;接地系統(tǒng)措施，包括接地設(shè)備選型、接地系統(tǒng)安裝。
2防雷工程設(shè)計(jì)
2.1直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，按照三類建筑物進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。在門衛(wèi)室屋頂安裝LTP-01-S避雷針。避雷針總高度不小于5m，避雷針安裝引下線連接到防雷接地網(wǎng)。引下線材料可選用鍍鋅扁鋼(圓鋼)。避雷針與塔桿采用電焊或氣焊，保證連接牢固，以滿足直擊雷防護(hù)的要求。
2.2感應(yīng)雷防護(hù)設(shè)計(jì)
建筑物的供配電系統(tǒng)如果只加裝一級(jí)防雷保護(hù)措施(電源避雷器)，是無法滿足要求的，感應(yīng)雷在電源系統(tǒng)內(nèi)部造成的過流過壓無法有效釋放會(huì)對(duì)電源系統(tǒng)造成破壞。因此，必須遵循“層層保護(hù)、級(jí)級(jí)泄放”的電源系統(tǒng)防雷原則，對(duì)其采取至少三級(jí)防雷保護(hù)措施。主要保護(hù)范圍:建筑物電子信息系統(tǒng)(如信息機(jī)房)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)防雷保護(hù)、重要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如交換機(jī)、服務(wù)器等)、電話通信系統(tǒng)的電話交換機(jī)。此外，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意合理敷設(shè)均壓環(huán)，等電位聯(lián)接的形成，電位差的消除，對(duì)雷電入侵的有效防止等。在室外引入室內(nèi)的有源線路(室外監(jiān)控設(shè)備等)上，都要加裝與設(shè)備相對(duì)應(yīng)的電子避雷器。
2.2.1針對(duì)機(jī)房供電系統(tǒng)的防護(hù)
在后樓辦公樓、門衛(wèi)室的室內(nèi)主配電處并聯(lián)安裝LTSPD40KA/4-S(共2套)型三相電源避雷器，作為防雷系統(tǒng)的電源保護(hù)。該避雷器具有模塊更換和失效指示等功能，放電電流上限可達(dá)40kA，能對(duì)由外部電源傳輸線引入的感應(yīng)雷電流進(jìn)行有效抑制。在后樓辦公樓、門衛(wèi)室的室內(nèi)分配電處并聯(lián)安裝LTSPD20KA/2-S(共2套)型單相電源避雷器，作為防雷系統(tǒng)的保護(hù)。該避雷器具有模塊更換和失效指示等功能，放電電流上限可達(dá)20kA，能對(duì)由外部電源傳輸線引入的感應(yīng)雷電流進(jìn)行有效抑制。在前辦公樓二、三樓的樓層主配電處并聯(lián)安裝LTP380-40/385V-S(共2套)型三相電源避雷器，作為防雷系統(tǒng)的電源保護(hù)。該避雷器具有模塊更換和失效指示等功能，放電電流上限可達(dá)40kA，能對(duì)由外部電源傳輸線引入的感應(yīng)雷電流進(jìn)行有效抑制。在前辦公樓二、三樓的樓層分配電處并聯(lián)安裝LTSPD20KA/4-S(共2套)型單相電源避雷器，作為防雷系統(tǒng)的保護(hù)。抑制由外部電源傳輸線引入的感應(yīng)雷電流。該避雷器帶失效指示、可更換模塊等功能，最大放電電流達(dá)20kA。
2.3接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.3.1接地設(shè)備選型
接地系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行離不開接地設(shè)備的合理選擇，接地設(shè)備的接地方式也是要慎重考慮的一個(gè)方面。設(shè)備接地方式一般分為六類:建筑接地、防雷接地、直流接地、交流接地、設(shè)備接地、靜電接地。嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家有關(guān)設(shè)備接地原則(“同地不同線、地線分類接、禁止串共用、一點(diǎn)接地法”)的規(guī)定，應(yīng)用不小于40mm×4mm鍍鋅扁鋼連接地網(wǎng)，以最小接地電阻值將接地電阻接入電路。同時(shí)將不同類別的接地母線合理布置，即分別單獨(dú)地從外引至機(jī)房形成匯流排，方便機(jī)房?jī)?nèi)其他設(shè)備工作地線的引出，以此有效減少因接地線布局不合理而造成的干擾雜波對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響，還能及時(shí)將電源發(fā)生故障時(shí)的大電流或者雷電流引入地下。同一地網(wǎng)不同接地引線的引入點(diǎn)距離需在5m以上。
2.3.2接地系統(tǒng)安裝
此次地網(wǎng)施工地點(diǎn)選定為門衛(wèi)室的外側(cè)空地，接地體按聯(lián)合地網(wǎng)形式組合，縱向埋深為600～800mm，橫向埋距為5m，采用40mm×4mm鍍鋅扁鋼連接地網(wǎng)，連接點(diǎn)焊接處理，并做好防腐措施。在外墻距地面1.5m處或是合適位置做接地測(cè)試盒，引上線采用BVＲ35銅線引至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)匯流排。
a.接地材料選擇。工程選用非金屬接地模塊、銅包鋼接地棒、降阻劑。其中非金屬接地模塊具有吸濕效果好、保濕性和抗腐性能強(qiáng)、無污染、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，還能通過擴(kuò)增接地體本身散流面積的方式降低土壤層間的接觸電阻并保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。
b.施工工藝。嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家有關(guān)設(shè)備接地原則(“同地不同線、地線分類接、禁止串共用、一點(diǎn)接地法”)的規(guī)定，應(yīng)用不小于40mm×4mm鍍鋅扁鋼連接地網(wǎng)。同時(shí)，為減小接地模塊及接地極間的相互影響，其埋設(shè)間距不小于接地材料的2倍。接地模塊連接采取并聯(lián)方式。用鍍鋅扁鋼做匯集與接地模塊的集心進(jìn)行焊接。焊接必須符合工藝要求，不允許虛焊、漏焊。坑槽回填，以降阻劑與細(xì)沙為原料，攪拌均勻后分層填設(shè)，每次添加填料約為30cm厚，適當(dāng)灑水澆實(shí)。必須要注意的是，要將不同系統(tǒng)不同用途的接地母線分別獨(dú)立引至機(jī)房形成匯流排，確保其他設(shè)備接地地線和工作地線的合理引出。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，此次工程接地阻值不大于4Ω。具體安裝方法為:非金屬接地模塊、銅包鋼接地棒和降阻劑組成接地網(wǎng)，在門衛(wèi)室的外側(cè)空地挖接地溝，深度距地面600～800mm深以下，安裝接地模塊、銅包鋼接地棒，回填物也由降阻劑與良好的土壤均勻攪拌回填。后辦公樓的接地利用原有接地系統(tǒng)做引線入戶為防雷使用。
3結(jié)語
通過該防雷工程設(shè)計(jì)實(shí)施的綜合防雷工程，防止了水庫建筑物遭受雷擊的災(zāi)害，確保了構(gòu)筑物、建筑物內(nèi)工作人員的安全，其防雷效果顯著，在雷雨季節(jié)正常工作中起到重要作用。
