測(cè)定畜舍及其FIRE設(shè)備防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

毛超 余明友

摘要：該文介紹了測(cè)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(duì)測(cè)定舍及其FIRE設(shè)備防雷工程設(shè)計(jì)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(hào)：TU895 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B doi：10.3969/j.issn.2096-3637.2019.08.011

0 引言

在防雷設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮雷電會(huì)通過(guò)何種形式對(duì)哪些設(shè)施造成損害，才能針對(duì)性采取有效的措施，以達(dá)到防護(hù)的目的，進(jìn)而保證其長(zhǎng)期穩(wěn)定、安全可靠地運(yùn)行。

1 測(cè)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(jī)械電子設(shè)備安全的需要;防雷是對(duì)測(cè)定舍及其FIRE設(shè)備的一種長(zhǎng)期保護(hù)。測(cè)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(jī)器設(shè)備、控制系統(tǒng)、UPS電源、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（交換機(jī)、電腦、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等）、電話通信系統(tǒng)（程控交換機(jī)、電話機(jī)、傳真機(jī)）、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(jī)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(jì)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(jì)見(jiàn)圖1。

2.2 防雷設(shè)計(jì)方案

2.2.1 測(cè)定舍防直擊雷

測(cè)定舍樓頂面積大，頂部加建一層簡(jiǎn)易鐵皮屋頂房，根據(jù)測(cè)定舍建筑物的高度和樓面尺寸，根據(jù)用滾球法計(jì)算和經(jīng)濟(jì)節(jié)約原則，設(shè)計(jì)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(duì)直擊雷的全面防護(hù)。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(cè)定舍的2～3個(gè)墻角或2個(gè)側(cè)墻面各設(shè)計(jì)安裝1根泄流引下線，在對(duì)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(cè)定設(shè)備防感應(yīng)雷和侵入波

（1）測(cè)定設(shè)備供電電源防雷。根據(jù)測(cè)定舍內(nèi)電力線路的分配，設(shè)計(jì)選用具有全保護(hù)（相對(duì)地、相對(duì)中、中對(duì)地）、有狀態(tài)顯示、殘流量大、殘壓低及隔離等特點(diǎn)的電源防護(hù)設(shè)備。在總配電房安裝1臺(tái)三相電源防雷器，對(duì)市電進(jìn)入辦公樓和測(cè)定舍后的總電源系統(tǒng)保護(hù)，能把高達(dá)6kV的雷電壓快速抑制到600V以下，充分保護(hù)設(shè)備的安全;在測(cè)定舍控制室安裝1臺(tái)交流電網(wǎng)隔離防護(hù)設(shè)備，在測(cè)定設(shè)備和計(jì)算機(jī)等重要設(shè)備處裝1臺(tái)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(jì)算機(jī)機(jī)房的電源配電開(kāi)關(guān)處專門裝1臺(tái)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(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)瞬時(shí)雷電壓或電力設(shè)備開(kāi)關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的瞬間高壓脈沖、過(guò)電壓等進(jìn)行有效抑制。

（2）測(cè)定設(shè)備信號(hào)線路防雷。①控制信號(hào)線防雷。對(duì)測(cè)定舍控制室至各測(cè)定站之間的控制信號(hào)線必須設(shè)計(jì)安裝專用防雷設(shè)備，這些控制信號(hào)線路的工作電壓較低，通常不超過(guò)幾十伏，對(duì)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(cè)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(hù)的電話線路數(shù)量決定。③計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)線防雷。建議在引入測(cè)定舍和辦公樓的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)線路也應(yīng)設(shè)計(jì)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(duì)路由器、防火墻、各服務(wù)器，在其進(jìn)出線端各裝1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)防雷器;對(duì)需要重點(diǎn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)，在中心機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)六類線進(jìn)出線端各安裝1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)防雷器，具體數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)線數(shù)量決定。④監(jiān)控設(shè)備防雷。對(duì)重要的監(jiān)控?cái)z像機(jī)（尤其是暴露在戶外的監(jiān)控點(diǎn)和測(cè)定舍屋頂附近的監(jiān)控?cái)z像機(jī)）應(yīng)在攝像機(jī)的端口和畫面分割器端口處的信號(hào)線兩端分別安裝1臺(tái)信號(hào)防雷器，具體的設(shè)備數(shù)量需根據(jù)實(shí)際需求決定。對(duì)重點(diǎn)的云臺(tái)：在云臺(tái)和云臺(tái)控制器的端口前分別加裝信號(hào)防雷器進(jìn)行對(duì)控制設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。對(duì)重點(diǎn)的紅外報(bào)警探頭，在報(bào)警器數(shù)據(jù)線的端口前加裝信號(hào)防雷器，進(jìn)行對(duì)報(bào)警設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。⑤光纜防雷。對(duì)引入測(cè)定舍機(jī)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(duì)測(cè)定舍機(jī)房?jī)?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(shí)際情況決定。

（3）防地電位反擊及設(shè)備保護(hù)接地。①測(cè)定舍機(jī)房?jī)?nèi)必須設(shè)計(jì)安裝1套機(jī)房設(shè)備等電位聯(lián)合接地網(wǎng)，為機(jī)房?jī)?nèi)的測(cè)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(gè)有效的安全保護(hù)、工作及防雷接地系統(tǒng)，保證這些設(shè)備能長(zhǎng)期正常工作。②沿設(shè)備機(jī)房地板下墻腳處設(shè)置一圈接地母線排（20×3），機(jī)房?jī)?nèi)的測(cè)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(jìn)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(jī)房?jī)?nèi)所有設(shè)備必須采取單點(diǎn)接地措施，接地線應(yīng)盡量短直。測(cè)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(jī)房接地電阻要求小于4Ω。

3 系統(tǒng)主要設(shè)備

測(cè)定舍及其FIRE設(shè)備防雷系統(tǒng)主要設(shè)備見(jiàn)表1。

4 防雷設(shè)施使用與維護(hù)要求

4.1 一般要求

①防雷設(shè)施應(yīng)在驗(yàn)收合格后可投入運(yùn)行使用;②防雷設(shè)施的檢查與維護(hù)應(yīng)由使用單位負(fù)責(zé)，也可請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位協(xié)助進(jìn)行;③測(cè)定舍應(yīng)依照本要求，并結(jié)合實(shí)際制訂使用管理細(xì)則;④防雷設(shè)施應(yīng)由經(jīng)過(guò)培養(yǎng)合格的人員使用維護(hù)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(hù)分定期檢查與維護(hù)和臨時(shí)檢查與維護(hù)2種。每年應(yīng)在雷雨季前作一次定期檢查與維護(hù);有特殊需要時(shí)應(yīng)進(jìn)行臨時(shí)檢查與維護(hù)[3];⑦檢查與維護(hù)應(yīng)及時(shí)作好記錄，記錄格式詳見(jiàn)《防雷設(shè)施檢查與維護(hù)記錄表》;⑧檢查中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理與維護(hù)，不能處理的應(yīng)及時(shí)上報(bào)。

4.2 檢查與維護(hù)的主要項(xiàng)目

①是否因其他工程或維修而使防雷裝置的保護(hù)情況發(fā)生改變或遭到損壞;②有無(wú)因挖土方、敷設(shè)其他管線或種植樹(shù)木而挖斷或破壞接地裝置;③各種明裝導(dǎo)體有無(wú)因銹蝕或機(jī)械力的損傷而折斷[4];④防雷器及其接地線有無(wú)因雷擊而熔斷;⑤引下線距地面2m高一段的保護(hù)措施有無(wú)破壞;⑥接線排有無(wú)銹蝕或接觸不良;⑦明設(shè)引下線上有無(wú)本防雷工程驗(yàn)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(wú)沉陷;⑩測(cè)量計(jì)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(shí)，應(yīng)將接地裝置挖開(kāi)檢查，并進(jìn)行必要的維修或更換;@檢查各電源和信號(hào)防雷器[5]。

4.3 安全要求

（1）雷雨天氣應(yīng)離開(kāi)避雷引下線5m以上距離。

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

5 結(jié)束語(yǔ)

一座大型的測(cè)定舍建筑物及其FIRE設(shè)備，有價(jià)值數(shù)較高的機(jī)械電子設(shè)備和廠房，廠房?jī)?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。

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作者簡(jiǎn)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)。