污水處理廠綜合防雷技術(shù)應(yīng)用

胡艷陽

（湖南省張家界市氣象局防雷中心 湖南張家界 427000）

1 綜合防雷技術(shù)的設(shè)計

以本地一污水處理廠為例，廠區(qū)位于澧水河畔，所處區(qū)域十分空曠，周圍500m內(nèi)沒有建筑物，污水廠內(nèi)有3棟建筑物，而且應(yīng)為行業(yè)特點，建筑物高度都沒有高于8m，但是因為其水陸交界的特殊位置，擁有較多的自動化控制系統(tǒng)，遭到雷擊的概率較大。根據(jù)本地三十年來的氣象觀測資料統(tǒng)計，本地平均雷暴日48d，最高雷暴日達62d，屬于雷暴多發(fā)區(qū)。污水處理廠的地表以礫石為主，土壤的電阻達1000Ω·m以上，增加了雷擊出現(xiàn)的幾率。對該污水處理廠來講，會出現(xiàn)多種雷擊現(xiàn)象。

1.1 防直擊雷設(shè)計

在建筑物頂部設(shè)置避雷針，可以有效防止直擊雷，該設(shè)計應(yīng)在樓頂風(fēng)機旁3m左右處安裝一支5m高的避雷針。根據(jù)相關(guān)標準，避雷針選擇的材質(zhì)應(yīng)該熱鍍鋅圓鋼φ20，并將該避雷針連接到建筑物的避雷帶，用-40×4mm的熱鍍錫扁鋼連接，保護風(fēng)機不受直擊雷侵害。

采用常規(guī)的避雷帶，并且將廠區(qū)的內(nèi)污水池周圍的金屬扶欄以及所有的室外大件金屬進行接地。除此外還應(yīng)采取屏蔽隔離與疏導(dǎo)的方法。屏蔽隔離就是將被保護物與雷電所形成的雷擊電磁脈沖分開，從而使內(nèi)部的輻射電磁能夠受到一定的制約，防止外來的雷擊電磁脈沖損壞室內(nèi)設(shè)備。在污水處理控制室擁有很多弱點設(shè)備，并位于防護較弱的位置，很容易受到雷擊，出現(xiàn)故障。從接地系統(tǒng)的角度出發(fā)，除了人工接地網(wǎng)，即水平、垂直接地體以及包裹著它們的土壤共同構(gòu)成的系統(tǒng)，還應(yīng)盡可能地利用建筑的基礎(chǔ)內(nèi)的主筋組成共用接地系統(tǒng)。并將建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋以及金屬門窗構(gòu)成網(wǎng)狀法接地，使電流能夠出現(xiàn)分流，并達到屏蔽隔離的效果。

1.2 防雷電波入侵

污水處理廠每天最少處理5×104t污水，所以這些廠區(qū)一般都采用獨立高壓架空輸電線路，在較遠的傳送距離，具有較大跨度，若雷暴正好發(fā)生在輸電線路附近，經(jīng)常會出現(xiàn)在雷電波。這種現(xiàn)象會造成一定程度的電壓偏差、閃變、以及電壓滑動，通過電源線路入侵室內(nèi)，損壞處理設(shè)備。所以在污水處理廠，其控制系統(tǒng)的電壓最多為24V，否則電能質(zhì)量問題就會對設(shè)備造成致命的損傷，所以自控系統(tǒng)的配電線路防雷是污水處理廠防雷措施的重點?？梢栽谖鬯幚韽S配電線路高低處，安裝防電涌保護器及等電位連接。但是自控系統(tǒng)的電源仍然很容易受到破壞，然后過高的電壓會形成分散電容，和設(shè)備負載之間有分流的關(guān)系，從而自控設(shè)備極易出現(xiàn)設(shè)備損壞，所以要采取安裝多級電涌保護器的措施，并參考污水廠設(shè)備的實際情況，有效減少雷電波入侵。

2 綜合防雷技術(shù)的施工

2.1 防直擊雷施工

要在污水處理廠，設(shè)置接閃器、接地裝置以及下線引進，施工人員要嚴格按照相關(guān)規(guī)范進行施工，并同時開展土建和電氣施工，要保證經(jīng)濟實用的同時，維護防雷工作。盡量利用建筑物自身的金屬零件將雷電分流。雷云中的電荷通過引線傳入大地，這個過程就是疏導(dǎo)，能夠防止電擊產(chǎn)生的高壓和電流對自控設(shè)備造成傷害，接地是疏導(dǎo)的主要方式。在污水處理廠中，若想要雷擊引起的電荷能夠很快疏散，那么要確保接地電阻很小，經(jīng)過的電壓較小，對防雷系統(tǒng)有十分重要的作用。

2.2 防雷電波入侵施工

對污水處理廠的線路進行接地處理時，一般要采用建筑物防雷接地，然后將電氣系統(tǒng)和信息系統(tǒng)共同連接成一個接地裝置。

中控制接地是處理廠的控制中，其含有非常重要的監(jiān)控設(shè)備和通訊設(shè)備，在防雷接地施工中要求較高。一等電位板一般連接在中控室中部，然后計算機、電源避雷器和模擬屏自控設(shè)備能夠通過截面為10mm2的鋼線，進行等電位連接和等級防雷。

現(xiàn)場控制接地和儀表接地在接地施工中較為簡單，即在動力柜和PLC柜內(nèi)進行接地排，將PLC柜子和動力柜的工作接地，通過保護接地處理，然后用35 mm2的鋼芯線與建筑物進行接地連接?，F(xiàn)場儀表進行接地施工時，應(yīng)利用處理廠的現(xiàn)場電氣系統(tǒng)保護接地，然后將以便外殼和防電涌保護器與地網(wǎng)相連，然后信號線路避雷器和電纜屏蔽層應(yīng)連接到附近的電氣接地設(shè)備上。接地網(wǎng)和接地線是防雷接地的兩種方式，接地裝置的好壞一般都和接地電阻有關(guān)，所以為了促使各種金屬管相連，應(yīng)使跨步電壓減小，環(huán)形接地網(wǎng)是建筑物防雷接地最常選取的方式，在建設(shè)接地裝置時，可以利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋，或應(yīng)用人工接地方式。

3 結(jié)語

通過上文對污水處理廠綜合防雷技術(shù)的設(shè)計和施工的分析，得知自控系統(tǒng)防雷措施在污水白處理廠具有十分重要的意義，通過廠區(qū)實例，表述了污水處理防雷技術(shù)的設(shè)計和施工過程，并應(yīng)用了較為科學(xué)合理的技術(shù)手段，能夠有效避免出現(xiàn)雷擊的可能，降低了污水處理廠的雷電入侵，能夠確保污水處理廠在雷雨交加的時節(jié)能夠正常工作。

[1]劉娟,陳錫暉.探討城市污水處理廠的雷電防護[J].第28屆中國氣象學(xué)會年會——S13雷電物理、監(jiān)測預(yù)警和防護,2011（11）：125-126.

[2]?？c.污水處理廠自動化系統(tǒng)防雷[J].低壓電器,2012（3）：168-169.

[3]孫海鯤.污水處理廠自動化系統(tǒng)防雷措施探討[J].設(shè)備管理與維修,2012（6）：106-107.