百色紅七軍軍部舊址直擊雷防雷設(shè)計方案

鄧寧文 ，康強 ，盧巍

1.廣西壯族自治區(qū)防雷中心，廣西 南寧 530022

2.廣西防雷工程有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530022

3.玉林市氣象局，廣西 玉林 537000

1 所處環(huán)境分析

對于一個地區(qū)的雷電活動規(guī)律，可采用雷電頻率﹑土壤電阻率及相對高度這3個要素來研究判斷該地區(qū)的雷擊危險性即主要的雷擊類型。

1.1 氣象地理環(huán)境

百色紅七軍軍部舊址位于百色市右江區(qū)解放街粵東會館內(nèi)，建筑占地2331m2，為清初康熙年間建筑，根據(jù)百色市多年的地面氣象觀測資料記錄，百色市年平均雷暴日數(shù)為75.8（d/a），初雷日最早為1月1日，終雷日最晚為12月23日。春季和夏季強對流天氣十分活躍，從天氣雷達回波分析可看出，對流云層高度可達19km，雷電現(xiàn)象十分頻繁和強烈，屬于典型的雷擊多發(fā)區(qū)。

1.2 防雷要求

對百色紅七軍軍部舊址的應(yīng)按照第二類防雷建筑進行設(shè)計。

2 防雷設(shè)計方案概述

2.1 方案設(shè)計的重點

本設(shè)計方案重點針對百色紅七軍軍部舊址所在整個區(qū)域進行設(shè)計。

2.2 方案設(shè)計的基本原則

安全可靠，技術(shù)先進，符合規(guī)范，保證質(zhì)量，經(jīng)濟合理，符合實際。

2.3 方案設(shè)計的主要技術(shù)依據(jù)

GB50057-1994：《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（2001年局部修改版本）[1]。

2.4 方案設(shè)計的主要思路

對于百色紅七軍軍部舊址需保護區(qū)域的防直擊雷裝置應(yīng)從如下4個方面考慮：

1）考慮到百色紅七軍軍部舊址為國家級重點保護文物：即不能破壞文物，又不影響整體景觀效果，又能對整個區(qū)域進行直擊雷防護，設(shè)計在舊址周圍內(nèi)安裝獨立避雷塔進行保護；

2）根據(jù)《建筑物防雷計規(guī)范》要求，避雷針的保護范圍按照普通針保護范圍計算。滾球半徑按照45m計算（二類）；

3）增加避雷塔的高度既能擴大對場地的保護范圍，也更能有效的保護場地的作業(yè)人員，但實際工程中，需考慮施工難度﹑環(huán)境及經(jīng)濟性；

4）避雷塔因設(shè)置較高，為避免大風(fēng)的影響，必須嚴格保證避雷塔的焊接及固定措施，以加強抗風(fēng)強度；

5）對于避雷塔地網(wǎng)的其接地電阻按照≤10Ω設(shè)計；

6）對于避雷塔的安裝要符合建筑物周圍環(huán)境（如近路﹑近門等）；避雷塔的施工安裝除嚴格按照建筑物施工驗收標準進行外，還需考慮到美觀﹑整潔等施工工藝要求。

3 防雷工程實施方案

3.1 直擊雷防護

本次直擊雷防護采取安裝獨立避雷塔加避雷線防護的措施進行，避雷塔安裝總相對高度為25m (在避雷塔針尖采用法國IF3提前放電避雷針)；避雷針的相對總高度為15m；避雷線（Φ35鋼絞線）高度為20m（最低垂弧處）[2]。

提前放電獨立避雷針安裝方法

1）為了減少避雷針的維護，防止酸雨對獨立避雷塔的腐蝕，塔體支撐桿使用鍍鋅圓鋼，頂部安裝法國IF3預(yù)放電避雷針；

2）高度和數(shù)量：根據(jù)滾球法計算保護范圍能完整的覆蓋百色紅七軍軍部舊址，根據(jù)計算，需四座避雷塔和3根避雷針進行保護；

3）避雷塔安裝工序：焊接—提吊—立桿—固定—防腐—測試。

3.2 電源系統(tǒng)防浪涌保護

在軍醫(yī)處總電源和辦公樓總電源配電開關(guān)處各并聯(lián)安裝一套法國歐申P(guān)U40-400電源避雷器（三相五線制，泄流量40KA，8/20波形，響應(yīng)時間≤25ns，模塊式），共計2套；電源避雷器安裝配電柜內(nèi)導(dǎo)軌上，如無位置放置在獨立開關(guān)箱里。電源連接導(dǎo)線采用10平方多股銅芯導(dǎo)線，與總配電開關(guān)輸出端的相線和零線作并式連接，接地母線采用16平方多股銅芯黃綠皮導(dǎo)線。

3.3 避雷塔的安裝

根據(jù)《建筑物防雷計規(guī)范》防雷要求，按照滾球半徑計算，在百色紅七軍軍部舊址的四周各設(shè)置4座鍍鋅獨立避雷塔和3根獨立避雷針，利用塔體自身作為引下裝置與地網(wǎng)連接。避雷塔采取分段連接施工，施工時，先將各段圓鋼組裝，再將IF3避雷針焊接方法固定在塔體頂部，最后整體豎裝。各段的連接應(yīng)緊貼﹑牢固，以減少因各段圓鋼連接所帶來的接觸電阻而不利于雷電流的瀉放。對于避雷塔的施工必須在安裝前進行設(shè)計確認；在安裝完畢后，需再次測量各避雷塔高度﹑與建筑物距離等數(shù)據(jù)。

3.4 基礎(chǔ)

避雷塔需采用長﹑寬﹑深分別為1200mm﹑1200mm和1200mm的水泥基礎(chǔ)，以保證避雷塔的抗風(fēng)強度。

3.5 接地處理

根據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》要求。獨立避雷塔應(yīng)有合格的接地裝置，設(shè)計在各避雷塔﹑避雷針的周圍鋪設(shè)地網(wǎng)，供獨立避雷塔接地使用。

1）人工輔助地網(wǎng)的接地電阻要求在10Ω以下。地網(wǎng)采用50mm×50mm×5mm的角鋼（垂直接地體）和Φ12圓鋼（水平接地體），每隔約5m打入一根角鋼。

如地網(wǎng)接地電阻達不到要求的，需增加水平接地體的長度。

2）地網(wǎng)按以下方法施工：

（1）避雷針接地裝置采用環(huán)型方式在舊址四周敷設(shè)水平接地體；

（2）地網(wǎng)開挖地溝應(yīng)保證地溝深度不小于0.7m，其上部寬度不小于0.4m，下部寬度不小于0.3m，并且開挖時應(yīng)盡量避開污水排放和土壤腐蝕性強的地段，將垂直接地體（50×50×5的鍍鋅角鋼）垂直打入地下，與水平接地體焊接；

（3）水平接地體圓鋼應(yīng)鋪設(shè)在預(yù)先挖好的地溝內(nèi)，遇到地下管線地方使圓鋼達不到要求的埋設(shè)深度時圓鋼必須鋪設(shè)在其下部，鋪設(shè)地網(wǎng)連線時若無法避開如電纜井等地方時必須穿PVC管；

（4）地網(wǎng)水平接地體與垂直接地體連接時，嚴格按照垂直接地體的技術(shù)說明進行施工，確保水平與垂直接地體間良好電氣連通，充分發(fā)揮垂直接地體的降阻效果。

4 結(jié)論

通過對百色紅七軍軍部舊址進行實地水紋﹑氣象﹑地址等方面的勘察，設(shè)計了一套適用的直擊雷防護方案，即通過計算獲得所需提前放電避雷針的高度和保護范圍，確定其數(shù)目以截收直接雷擊；在電源系統(tǒng)裝置適應(yīng)量級的浪涌保護器以吸收進入電源系統(tǒng)的浪涌；敷設(shè)地網(wǎng)使接地電阻滿足要求，為泄放雷電流提供通路。

[1]國家標準出版社.GB50057-94建筑物防雷設(shè)計規(guī)范[S]，1994.

[2]梅衛(wèi)群，江燕如.建筑防雷設(shè)計[S].氣象出版社，2005.