廣西廣播電視地球站防雷裝置整改工程

李松權(quán) 伍世煥

（廣西廣播電視地球站）

一、引言

廣西廣播電視地球站站現(xiàn)有的發(fā)電機房原是上世紀(jì)七十年代廣西電視臺的配電房，沒有防雷設(shè)施。我站技術(shù)樓則建于九十年代，到現(xiàn)在已經(jīng)20多年，樓頂部分已經(jīng)過重新裝修。由于發(fā)展的需要，建站時安裝的6米接收天線也在2003年改造成了收發(fā)共用的備用天線，增加了饋管走線架。播出機房的配電也隨著設(shè)備布局的更改而變動。但防雷裝置并沒有隨之進行過更新完善。2017年，我站對技術(shù)樓、播出機房和發(fā)電機房進行防雷系統(tǒng)第三方檢測，并請施工方技術(shù)人員多次進行現(xiàn)場勘察，對不符合防雷標(biāo)準(zhǔn)要求的項目提出整改工程，反復(fù)協(xié)商確定設(shè)計方案后再實施整改，使之達到和滿足國家防雷設(shè)計和技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求。

二、整改工程設(shè)計方案

（一）技術(shù)樓

我站技術(shù)樓按照第三方檢測報告及整改之前的檢查，存在的問題有：技術(shù)樓樓頂原接閃帶不符合防雷設(shè)計規(guī)范要求；6米發(fā)射天線饋管走線架未接地；配電房兩路電源總配電柜電源入線端裝設(shè)的電涌保護器(SPD)技術(shù)參數(shù)，不符合國家防雷技術(shù)規(guī)范要求；播出機房2個分配電箱的4路分電源未安裝Ⅱ級電源電涌保護器。整改工程內(nèi)容如下：

1.重新安裝樓頂女兒墻上的接閃帶

原有的接閃帶低于樓頂女兒墻，不符合接閃帶與墻面垂直距離應(yīng)符合《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》5.2.6“固定支架高度不宜小于150mm”的要求，故安裝新的接閃帶和接閃桿，并與原來的各引下線焊接。主要用以直擊雷的防護，保護建筑物本體免受直接雷擊，將可能擊中建筑物的雷電流通過接閃器（接閃桿、接閃帶、接閃網(wǎng)、接閃線）及引下線泄放入大地。

2.饋管走線架構(gòu)架接地

為了加速雷電流泄放，減少走線架上的感應(yīng)雷擊，饋管走線架的兩端和中間用Φ10mm熱鍍鋅圓鋼焊接并接地。

3.SPD 安裝

(1)在配電房總配電柜入線端 ，需要更換兩路市電I級電源電涌保護器。選型為深圳市雷斯克電氣有限公司LM-KB255-25電源防雷模塊,其主要技術(shù)參數(shù)：沖擊通流容量Iimp(10/350us)=15KA/線,電壓保護水平Up≦1.5KV。主要作用是將雷電流的大部分能量泄入地網(wǎng)，用于感應(yīng)雷（雷電電磁脈沖）的防護、閃電電涌侵入的防護、雷擊電磁脈沖的防護。

(2)在播出機房內(nèi)2個分配電箱的4路分電源空開處各并聯(lián)增設(shè)安裝1套II級電源電涌保護器，共需4套。在6000KW不間斷電源輸出后的雙擲開關(guān)處安裝1套單相II級SPD。選型為深圳市雷斯克電氣有限公司LMXD275-20電源防雷模塊，其標(biāo)稱放電電流In=10KA，電壓保護水平Up≦1.2KV。主要作用是將雷電流的大部分能量泄入地網(wǎng)。

(二)發(fā)電機房

我站發(fā)電機房第三方檢測發(fā)現(xiàn)存在的問題有：屋頂無防直擊雷防雷裝置；配電柜未按照國家防雷技術(shù)規(guī)范要求安裝相應(yīng)的I級電源電涌保護器；沒有建造接地網(wǎng)。整改工程內(nèi)容如下：

1.安裝接閃帶和接閃桿：用Φ10熱鍍鋅圓鋼在屋頂天面外沿安裝接閃帶；在4個拐角處增設(shè)接閃桿，材料采用Φ12×500mm熱鍍鋅圓鋼，接閃桿與接閃帶進行焊接。

2.安裝引下線：用40mm×4mm鍍鋅扁鋼增設(shè)2根6米長的引下線，引下線沿屋角合理分布，使引下線的間距達到≤25m的國家防雷設(shè)計規(guī)范要求。

3.增設(shè)人工地網(wǎng)：在發(fā)電機房后面山坡上設(shè)立人工地網(wǎng)。地網(wǎng)主要由水平地極和垂直地極組成，垂直接地極采用∟50×5×1000mm熱鍍鋅角鋼、水平接地極采用40mm×4mm熱鍍鋅扁鋼，垂直接地極與水平接地極焊接組合敷設(shè)，作為人工接地體。需要開挖30米0.4米寬，0.6米深的溝槽用于埋設(shè)地網(wǎng)。人工地網(wǎng)示意圖如圖1。

圖1 人工地網(wǎng)

根據(jù)《 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，按接閃桿獨立接地裝置接地電阻要求≤10Ω進行設(shè)計。獨立地網(wǎng)接地電阻的計算如下：

1.垂直接地極接地電阻的計算

單根角鋼棒地極接地電阻的計算

式中：ρ土壤電阻率取300Ω?m，

L每根垂直電極長度取3.66m，

D垂直地極直徑取0.042m，

得

每根垂直接地電阻為204Ω，21根垂直地極并聯(lián)后的接地電阻為9.7Ω。

2.水平地極接地電阻的計算

式中：ρ-土壤電阻實測300Ω?m，

L-水平地極總長度30m，

H-水平地極埋深0.6m，

d-接地體直徑取0.02m，

A-水平接地極的形狀系數(shù)，按GB50065-2011《交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范》附錄A中表A.0.2查到的形狀系數(shù)為-0.6。

3.并聯(lián)后接地電阻的計算

式中：η-水平地極、垂直地極并聯(lián)后的地網(wǎng)利用系數(shù)（0.5～0.8），利用系數(shù)越高地網(wǎng)的降阻效果越好，本次取值0.7。

得

本地網(wǎng)接地電阻8.8Ω，達到≤10Ω防雷設(shè)計要求。

4.均壓等電位連接

將發(fā)電機房的人工地網(wǎng)，用40mm×4mm熱鍍鋅扁鋼與技術(shù)樓自然地網(wǎng)進行連接，以減小雷電流在人工地網(wǎng)和技術(shù)樓自然地網(wǎng)上所產(chǎn)生的電位差，防止地電位反擊，保護建筑內(nèi)部設(shè)備以及人員的安全。

5.SPD 安裝

在發(fā)電機房配電柜安裝2套I級電源電涌保護器。選型與配電房兩路市電電源I級電源電涌保護器相同。

三、施工工藝要求

（一）接閃帶

1.接閃帶安裝高度為0.15m，支撐件間距為水平直線距離不大于1.0m，轉(zhuǎn)彎處不大于0.5m。

2.接閃帶轉(zhuǎn)彎處不能形成直角，應(yīng)有圓弧過渡。

（二）引下線

1.明敷引下線應(yīng)平直、無急彎，用卡釘分段固定，間距1m。

2.采用多根引下線時，宜在各引下線上于距地面0.3m至1.8m之間裝設(shè)斷接卡，當(dāng)利用混凝土內(nèi)鋼筋、鋼柱作為自然引下線并同時采用基礎(chǔ)接地體時，可不設(shè)斷節(jié)卡。

（三）接地裝置

1.接地體的材料宜采用熱鍍鋅鋼材。

2.人工鋼質(zhì)垂直接地體的長度宜為2.5m。其間距以及人工水平接地體的間距均宜為5m，當(dāng)受地方限制時可適當(dāng)減小。

（四）接閃帶、引下線、接地裝置焊接

1.扁鋼與扁鋼(角鋼)搭接長度為扁鋼寬度的2倍，不少于三面施焊；圓鋼與圓鋼搭接長度為圓鋼直徑的6倍，雙面施焊；圓鋼與扁鋼搭接長度為圓鋼直徑的6倍，雙面施焊。

2.焊接部位應(yīng)除去焊渣后作防腐處理。

（五）電涌保護器安裝

電源電涌保護器的安裝應(yīng)符合下列要求：

1.電源SPD應(yīng)安裝在總電源開關(guān)、熔斷器的下樁頭（負載端）分別與配電箱內(nèi)線路的同名端連接，并每相串接一個63A～100A空開，連接線應(yīng)短直，其長度不宜超過0.5m，并固定牢靠。SPD的接地端應(yīng)以最短距離與等電位接地端子板連接。

2.電源電涌保護器的連接導(dǎo)線最小截面積宜符合表1的規(guī)定。

表1

3.電源電涌保護器的安裝圖如圖2。

圖2 電源電涌保護器安裝圖

四、工程實施及檢測驗收

根據(jù)工程設(shè)計方案，2018年8月我站對技術(shù)樓和發(fā)電機房的防雷接地裝置實施整改。在工程實施過程中，要求施工方詳細制定施工計劃進度表，按照設(shè)計方案和技術(shù)規(guī)范要求施工；同時制定安全措施、加強管理，遵守工程建設(shè)有關(guān)管理規(guī)定，嚴(yán)格按照安全標(biāo)準(zhǔn)組織施工，消除事故隱患。我方則指定人員隨時注意跟蹤協(xié)調(diào)，保證施工質(zhì)量，同時確保不影響設(shè)備播出安全。工程完工后，請第三方機構(gòu)重新進行檢測，分別出具《建筑物防雷裝置檢測報告》和《信息系統(tǒng)防雷裝置檢測報告》，并根據(jù)施工方提供的《廣西廣播電視地球站防雷裝置整改工程竣工文件》報告，作為工程驗收的依據(jù)。

五、結(jié)束語

本防雷裝置整改工程，范圍包括直擊雷防護、供電線路感應(yīng)雷防護、接地網(wǎng)建造、均壓等電位連接等內(nèi)容。工程實施后，使技術(shù)樓和發(fā)電機房達到《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》所規(guī)定的第三類防雷建筑物要求，播出機房達到《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第4.3條規(guī)定的B級電子信息系統(tǒng)雷電防護等級要求，提高技術(shù)樓、發(fā)電機房和播出機房對直擊雷和感應(yīng)雷的防護能力，消除雷電災(zāi)害安全隱患，確保廣播電視播出設(shè)備的安全可靠運行。