小型彈藥庫防雷設計要點

宋文軍　厲從明

【摘要】彈藥庫屬于易燃易爆場所，受雷電影響，容易產生安全事故。本文介紹小型彈藥庫的基本情況，分析雷電危害小型彈藥庫的主要途徑：直擊雷危害和閃電電磁感應危害，從新建和已建兩方面介紹小型彈藥庫防雷設計要點，并規(guī)范施工，以杜絕或減少雷電對小型彈藥庫產生的的雷電危害。

【關鍵詞】彈藥庫；直擊雷；閃電電磁感應

引言

彈藥庫是用于儲存彈藥一類特殊危險品的倉庫，也屬于特殊倉庫。彈藥品具有易燃燒、爆炸等特性，在受熱、點火等外來因素的影響，極易引起不安全事故。

雷電是一種極具破壞力的自然現(xiàn)象，其電壓可高達數(shù)百萬伏，瞬間電流更可高達數(shù)一百多萬安培，容易對彈藥庫的安全造成危害。

下面介紹小型彈藥庫的基本情況，分析雷電危害小型彈藥庫的途徑，介紹小型彈藥庫防雷設計要點，為小型彈藥庫的防雷提供科學、實用的設計要點。

1、小型彈藥庫的基本情況

小型彈藥庫常用于軍訓、煤礦、交通建設等方面彈藥的儲存，屬于危險品一類倉庫。小型彈藥庫選址通常避開大中城市、工礦基地、重要交通樞紐等人員密集區(qū)和交通要道，建筑一般為一層框架或磚混結構，基礎為條形或獨立基礎。

2、雷電危害小型彈藥庫的途徑

根據(jù)小型彈藥庫建設在地理位置偏僻，建筑高度低的特點，危害小型彈藥庫雷電途徑，主要是直擊雷危害和閃電電磁感應危害。

2.1直擊雷危害

直擊雷對彈藥庫直擊雷危害包括：熱效應、電效應和機械效應。

雷擊產生的熱效應，可在雷擊點局部的溫度產生高達6000～10000℃，甚至更高溫度，可使彈藥庫燃燒或彈藥爆炸。

雷擊產生的電效應，雷擊彈藥庫時，雷電流通過載流導體產生電動力的破壞作用。

雷擊產生的機械效應，雷云放電過程中，放電通道瞬時溫度非常高，通道周圍的空氣急劇膨脹，以超聲波速度向四周擴散，形成沖擊波，造成彈藥庫的倒塌。

2.2閃電電磁感應危害

雷擊時，雷電通道和雷電防護裝置上的雷電流，在沖擊接地電阻上產生的電壓降，會在建筑物內部導線形成的環(huán)路感應出浪涌電壓和電流，雷電流迅速變化在其周圍空間產生瞬變的強電磁場，也使附近導體上感應出很高的電動勢。浪涌電壓和電動勢放電，容易在金屬構件上產生火花，造成彈藥點火爆炸。

3、新建小型彈藥庫防雷設計要點

新建的小型炸藥庫的防雷設計，要充分考慮周圍的地理、地質、氣象等因素，設計要點如下。

3.1直擊雷防護

直擊雷防護裝置包括：接閃器、引下線和接地裝置。

采用裝設在建筑物上的接閃器（接閃網、接閃帶），沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設。根據(jù)建筑物防雷技術規(guī)范要求，小型彈藥庫為二類防雷建筑物，應在整個屋面組成不大于10m×10m或12m×8m的網格。

引下線采用建筑的柱內鋼筋，柱內鋼筋大于或等于φ16時，采用2根為一組引下線；當柱筋大于φ12，小于φ16時，采用4根為一組引下線。宜采用柱內外筋作為引下線，增大引下線與彈藥的安全距離。

利用基礎內鋼筋網作為防雷接地體，建筑基礎為條形基礎，基礎梁鋼筋距地面深度大于0.5m時，利用基礎梁2根鋼筋相互焊通，形成環(huán)形電氣通路?；A梁距地面深度小于0.5m或無鋼筋的閉合條形混凝土基礎，應敷設環(huán)形人工接地體， 接地體的規(guī)格尺寸應按表1規(guī)定確定。

利用基礎內鋼筋網作為防雷接地體，建筑基礎為獨立基礎，采用獨立基礎與基礎梁內不少于2根的鋼筋相互焊接，形成電氣連通，作為建筑的防雷接地體。

2.2閃電電磁感應防護

為了防止或減少雷電電磁感應對室內彈藥的影響，將建筑物框架、混凝土內鋼筋、金屬門窗、接地體鋼筋組成網狀法拉第籠，并在室內適當位置預留等電位接地端子，將室內的金屬構件與等電位接地端子形成電氣連通。

4、已建小型彈藥庫防雷設計要點

已建沒有安裝防雷裝置的小型彈藥庫，防雷設計應根據(jù)實際情況，設計安裝直擊雷和閃電電磁感防護裝置。

4.1直擊雷防護

安裝接閃桿進行保護，首先應根據(jù)滾球法計算出接閃桿高度，接閃桿的高度依據(jù)滾球法計算。

4.1.1單支接閃桿高度計算：

滾球法是以hr為半徑的一個球體，沿需要防直擊雷的部位滾動，當球體只觸及接閃桿或只觸及接閃器和地面，而不觸及需要保護的部件時，則該部件就得到接閃器的保護，見圖1。

滾球半徑hr的取值與建筑物防雷類別有關，小型彈藥庫為二類防雷建筑，滾球半徑hr規(guī)定為45m。

距地面hr處作一平行于地面的平行線；以針尖為圓心，hr為半徑，作弧線交于平行線的A、B兩點；以A、B為圓心，hr為半徑作弧線，該弧線與針尖相交并與地面相切；從此弧線起到地面止就是保護范圍。保護范圍是一個對稱的錐體，避雷針在hr高度為XX′平面上的保護半徑rx為避雷針軸線至錐體母線交點的水平距離，可按下列公式計算：

4.2閃電電磁感應設計

宜在接閃桿對應的小型彈藥庫外墻，敷設規(guī)格不大于0.1m×0.1m網格的屏蔽層，屏蔽層寬度不少于5米接地一次。

獨立接閃桿及其接地裝置至被保護建筑物及與其有聯(lián)系的管道、電纜等金屬物之間的間隔距離不應小于3m 。

新建和已建的小型彈藥庫，若有電氣線路引入室內，采用屏蔽電纜時其屏蔽層應至少在兩端并宜在防雷區(qū)交界處做等電位連接，系統(tǒng)要求只在一端做等電位連接時，應采用兩層屏蔽或穿鋼管敷設，外層屏蔽或鋼管按前述要求處理，室內配電箱安裝適配的防爆型浪涌保護器。

小型彈藥庫要求距離周圍的大樹不應小于5米，距離高壓線不應小于15米。

小型彈藥庫內大的金屬構件應與預留的等電位接地端子等電位連接，接地端子的接地電阻值不應大于10歐。

根據(jù)小型彈藥庫的不同情況，采取相應的防雷措施，做到安全可靠、經濟合理，保障小型彈藥庫的防雷安全。

參考文獻

[1]林維勇等，建筑物防雷技術規(guī)范（GB 50057-2010）.北京：中國計劃出版社， 2011

[2]肖穩(wěn)安，張小青 雷電與防護技術基礎. 北京： 氣象出版社，2011