遵義避雷公司專家對景區(qū)觀光索道的防雷設(shè)計系統(tǒng)方案淺析

遵義避雷公司專家：雷害一般有以下兩種形式

    1、直接雷擊
    這是指雷云與地面物體間直接放電。這種雷擊放電電流幅值極大，產(chǎn)生的破壞力也大，如果在索道上發(fā)生直接雷擊，不僅會對機電設(shè)備造成損壞.而且還會造成人員傷亡，采用的防護手段就是安裝避雷針、避雷帶與接地系統(tǒng)。
    2、間接雷擊(感應(yīng)雷擊)
    這種雷擊是由于雷云與地面間形成一個強大的電場，在距離雷云近的物體上會由于這電場的作用，感應(yīng)出大量與雷云帶電異號的電荷，當(dāng)這朵雷云在附近放電后，感應(yīng)的電荷失去束縛，將沿導(dǎo)體向低電位處流動，形成高電壓和大電流。這種雷擊最有可能造成索道抗雷擊薄弱環(huán)節(jié)一電氣控制系統(tǒng)的損壞由于直接雷擊破壞性嚴(yán)重，在進行索道防雷系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、維護時，必須要有完善及可靠的措施來避免直接雷擊的發(fā)生。
    間接雷擊雖不會造成人身傷害，但會造成電氣控制系統(tǒng)的損壞。由于索道屬于種架空設(shè)備，線路要跨越山川、河流、峽谷及障礙物等，不少游客一坐上索道就有恐俱感，如果因為間接雷擊造成索道電氣控制系統(tǒng)不能正常運轉(zhuǎn)，而被迫采取救護措施，就會加劇游客的恐懼感。若在救護過程中管理不善，游客也可能因自身的恐慌，采取一此不安全的行動而造成人身傷害。
    因此，做好電氣控制系統(tǒng)防雷接地，對索道安全運營是非常重要的。
    雷擊對索道可能造成的危害
    1、直接雷擊的危害
    由于索道上下站跨度大，且其鋼絲繩、纜車、架空電力線、各種信號電纜線均為裸露安裝。直接雷擊一旦發(fā)生，這些安裝部位很容易成為直接雷擊的目標(biāo)，給索道正常運行和旅客人身安全造成極大威脅。因此，對索道綜合防雷工程進行設(shè)計、安裝、維護時，必須要采取完善而可靠的防直擊雷措施。
    2、感應(yīng)雷擊及雷電波侵入的危害
    感應(yīng)雷擊及雷電波侵入對索道的危害，有如下三種途徑：
    進入站房的各種信號線纜、架空電力線、索道鋼絲繩等物體，在遭受雷擊時引起感應(yīng)雷擊及雷電波侵入，可導(dǎo)致設(shè)備的電氣損壞；
    由于索道控制系統(tǒng)的核心部件(如交直流變頻調(diào)速器等)含有繞組線圈，站房附近若發(fā)生雷擊，強大的瞬間雷電流會在周圍空間產(chǎn)生變化的電磁場，瞬間變化的磁場會在繞組線圈兩端產(chǎn)生極高的感應(yīng)電動勢，從而損壞控制設(shè)備；
    索道站房占地面積一般較小，其所建位置的土壤電阻率較高，進行各種設(shè)備接地、動力接地、防雷接地處理較為困難，若處理不當(dāng)，雷擊發(fā)生時，易發(fā)生地電位反擊。對索道而言，感應(yīng)雷擊一般只有可能損壞其電氣控制系統(tǒng)，不會造成人身傷害。
    對直擊雷的預(yù)防措施
    1、上下站房建筑物直擊雷的預(yù)防
    上站位于整個索道設(shè)備體系中的制高點，多建在山頂附近，最容易遭受直接雷擊。為了減少或避免上站房受到直接雷擊，一是要對上站建筑物做好防雷接地處理，其防雷網(wǎng)應(yīng)做在突出站房屋面一定高度的地方，該防雷網(wǎng)應(yīng)當(dāng)通過站房施工預(yù)留的接地引下鋼筋與站房周圍的接地極相連，若索道站房房頂為金屬屋面，則可將金屬屋面作為接閃器，整個屋面金屬板做可靠電氣連接，然后與接地網(wǎng)做可靠連接，建議采用避雷針、獨立避雷針、防生樹避雷針進行保護。

  2、電力線路直擊雷的預(yù)防
    對于從下站至上站開閉所(用于將10kV高壓轉(zhuǎn)換為380V電壓的房間)架空電力線，宜采用避雷線進行保護。索道塔桿上避雷線對邊導(dǎo)線的保護角應(yīng)在20度～30度之間。塔桿上兩根避雷線間距不應(yīng)超過導(dǎo)線與避雷線之間垂直距離的5倍。(3)索道纜車及信號線纜直擊雷的預(yù)防。索道纜車及信號線纜直擊雷的預(yù)防方法，與電力線路直擊雷預(yù)防方法相同。北武當(dāng)山索道纜車和各種信號線路，就是利用架設(shè)在索道支架頂端的鋼絲繩作為接閃器來達到使其免遭直擊雷目的的。
    （一）纜車的防雷保護
    為有效防止直擊雷對索道山下站的破壞，應(yīng)在站頂鋼構(gòu)棚中間頂端安裝一支先導(dǎo)放電避雷針。
    位于索道上站與下站之間，纜車頂部做避雷線一根。
    （二）通訊電纜及鋼絲繩的防雷保護
    我索道采用的通訊電纜是48芯電纜，為保護電纜及承載鋼索，我們在上方架設(shè)2條防雷線，防雷線在9個支架和站房內(nèi)均設(shè)可靠落地點。按照電子系統(tǒng)防雷要求，我們將站房的基礎(chǔ)鋼筋、梁柱鋼筋、金屬框架以及建筑物防雷引下線等連接起來，形成接地電阻降至1歐姆以下的法拉第網(wǎng)。
    感應(yīng)雷及雷電波侵入的預(yù)防措施
    1、供配電感應(yīng)雷及雷電波侵入的預(yù)防
    電源感應(yīng)雷及雷電波侵入的預(yù)防索道運行用電是由供電局變電站開閉所經(jīng)下站架空電力線路再經(jīng)變壓器變壓后送入室內(nèi)，其高壓進線端10kV)是長距離輸電線路、上下站高差大，在遭受直擊雷和感應(yīng)雷時易產(chǎn)生過電壓，低壓端(380—220V)易感應(yīng)半徑從幾百米到2000m范圍內(nèi)的雷擊電磁波而產(chǎn)生的過電壓，電子設(shè)備雷擊事故多由電源線路引起。因此，對索道電源線路，應(yīng)采取多級電源避雷器保護方式。實現(xiàn)對雷電流的逐級泄流。
    (1)在變壓器高壓側(cè)安裝了高壓避雷器，若條件許可，在高壓線進入變壓器前端50m處將架空線改為地埋電纜引入；(2)在變壓器低壓側(cè)安裝了三級電源避雷器，對電子設(shè)備實行多級保護，其避雷器參數(shù)應(yīng)滿足《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范))(2010年修訂版)中有關(guān)避雷器參數(shù)的要求，且不同級避雷器的啟動電壓、漏電流等技術(shù)參數(shù)和不同級避雷器之間的距離應(yīng)當(dāng)滿足能量配合。
    在索道上站與下站總配電三相電源進線處加裝40KA／380電涌保護器，以及位于控制室內(nèi)電源進線處加裝20KA／220電涌保護器。電涌保護器接地導(dǎo)線截面積為10mm2的銅芯絕緣線。
    索道電源防雷措施是：(1)電源高壓側(cè)的高壓避雷器在線路布設(shè)時安裝到位；(2)在上站變壓器低壓側(cè)安裝通流量為50kA(10／350μs)TSPD-A350的避雷器作為第一級防護，在站房配電柜總電源處安裝通流量為80kA(8／20μs)TSPD-B+C80RM的避雷器作為第二級防護，在設(shè)備配電柜前端安裝通流量為40kA(8／20μs)TSP-C40RM的避雷器作為第三級防護。
    電源防雷安裝：
    2、信號線路感應(yīng)雷及雷電波侵入的預(yù)防
    索道的信號線很多，按功能可將其主要分為控制信號線、廣播信號線和電話線?？刂菩盘柧€是監(jiān)控索道運行以及操作臺(控制索道開／關(guān)、加速／減速等功能的裝置)向索道控制系統(tǒng)發(fā)出指令的傳輸線路，一旦因感應(yīng)雷及雷電波侵入造成通信中斷，索道將無法正常運行。
    因此，控制信號線路的防護是整個信號線路感應(yīng)雷及雷電波侵入預(yù)防的重點。對信號線感應(yīng)雷及雷電波侵入的預(yù)防，可根據(jù)信號種類、接口、特性阻抗、頻率、帶寬、插入損耗、工作電平等性能指標(biāo)選擇合適的避雷設(shè)備器，避雷器應(yīng)安裝在信號線進入設(shè)備的前端。
    索道信號系統(tǒng)防雷措施是，在傳輸控制指令的控制信號線進入設(shè)備的前端安裝24V直流避雷器，在監(jiān)控索道脫軌的U型針信號線進入設(shè)備的前端安裝12V直流避雷器，防止雷電流從架空線纜竄人設(shè)備。
    接地措施
    一、接地方法
    1、垂直接地體材料
    垂直接地體可采用燒制型YBD-01T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，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，扁鋼不小于40mm*4mm;
    d、采用熱鍍鋅圓鋼時，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：YBD-01B
    g、離子接地棒時，YBD-Lф50*1500mm
    h、采用物理降阻劑時，電阻率R=0.45，降阻率在60-95%之間，石墨含量70%，型號：YBD-Z25與YBD-Z10。