大型游樂設(shè)備的防雷和接地

姜志軍

摘 要：近年來隨著生活水平的提高，娛樂消費在人們的支出比中占據(jù)了一席之地。游樂場作為娛樂性消費較集中的場所，由于其高大和安裝地點的原因，其防雷和接地的安全性是人們關(guān)注的焦點。本文從我國對游樂設(shè)施防雷和接地的要求入手，并實際結(jié)合我國某游樂設(shè)施的實例來說明防雷和接地應(yīng)如何設(shè)計。

關(guān)鍵詞：游樂設(shè)備；防雷；接地

一、我國關(guān)于大型游樂設(shè)施的相關(guān)要求

在我國，對于大型游樂設(shè)施的安全問題，是根據(jù)《游藝機和游樂設(shè)施安全》（GB8408-2000）來進行安裝和檢驗的，對于防雷擊保護和接地的要求有以下幾點：

（一）防直擊雷

對于高于15m的觀覽車和滑行類等高大游藝設(shè)施，為避免直擊雷，需要在設(shè)施上安裝避雷針，且避雷裝置的接地電阻最大為10Ω。

（二）防雷電波入侵

其一，游樂場若采取低壓供電纜對場內(nèi)大型游樂設(shè)施進行供電，為了防止雷電波入侵，其低壓電纜進戶端的電纜金屬外皮和金屬線槽必須接地，同時需要連接防雷接地裝置。

其二，當供電使用的是低壓架空線時，避雷針作為必備裝置需安裝在架空線的進戶端，同時接地，且10Ω是其最大接地電阻。

（三）接地

在接地方面，對于大型游樂設(shè)施，國家規(guī)定使用合格的低壓配電接地型式是TN-S系統(tǒng)，且對于其保護接地和重復(fù)接地來說，低壓配電系統(tǒng)的接地電阻必須在4Ω以內(nèi)。

在接地設(shè)備方面，國家規(guī)定TN-S系統(tǒng)的電氣設(shè)備、大型游樂設(shè)備所必須接地的部分有：正常不帶電的金屬外殼、金屬結(jié)構(gòu)裝置。

（四）大型游樂設(shè)施

在大型游樂設(shè)施的安裝方面，根據(jù)國家規(guī)定，必須設(shè)置在不含高壓配電架空線路的通道區(qū)域內(nèi)。

《游藝機和游樂設(shè)施安全》是我國現(xiàn)行的針對游樂場和游樂設(shè)施安裝規(guī)范的法規(guī)，但是因為我國游樂場和相關(guān)的娛樂設(shè)施發(fā)展較晚，這一法規(guī)還具有許多缺點有待解決。如其內(nèi)容方面的局限性表現(xiàn)在，對于規(guī)模大小、高度不等、結(jié)構(gòu)形式不一的游樂設(shè)施的基本防雷措施的差異。同時也沒有明確規(guī)定出為防止雷擊過電壓及電磁脈沖干擾的解決辦法，給游樂設(shè)施安裝的實際操作過程中帶來了問題。

因此，我國國內(nèi)的娛樂設(shè)施廠家實際安裝大型游樂設(shè)備時，為保證設(shè)備的運行安全，建議同時參考國標《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-94，2000年版）的有關(guān)規(guī)定，并結(jié)合一些國外廠商在防雷和接地方面的技術(shù)和要求來進行設(shè)計，已達到更好的效果。

二、實例論證

為進一步說明大型游樂設(shè)備在安裝方面需要注意的事項及防雷和接地的執(zhí)行標準，在此以我國南方海邊某旅游區(qū)的太空梭組合塔的防雷接地設(shè)計進行來進說明。此太空梭組合塔是一組高度為60m，基座為4m×4m的正方形，載客量為十五人，客艙設(shè)有二排座，整個太空梭組合塔的驅(qū)動裝置設(shè)置在塔底。此游樂設(shè)施建造在寬闊的海邊，是雷擊多發(fā)地，據(jù)當?shù)貧庀蟛块T監(jiān)測，其雷暴日數(shù)可達74.5 d/a。

根據(jù)我國《游樂設(shè)備防雷導(dǎo)則》并參考《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》兩項標準，此游樂設(shè)施必須安裝避雷針，并結(jié)合其氣象檢測系統(tǒng)結(jié)果，確定按照2類防雷設(shè)施的標準進行設(shè)計。此設(shè)施需要進行防止雷擊和接地處理的部分有三個，分別是：接閃器、引下線和接地裝置。

（一）接閃器

接閃器太空梭組合塔避雷針安裝的直接地點，安裝在整個游樂設(shè)施鋼結(jié)構(gòu)的頂部，能有效保護整個游樂設(shè)施。但是由于此太空梭體型巨大，其動力裝置離設(shè)施主體較遠，故在機電設(shè)備間屋頂采用Φ12mm鍍鋅圓鋼作為避雷帶。

（二）引下線

此太空梭組合塔所用的引下線利用的是該設(shè)備的鋼構(gòu)架，而機電設(shè)備的引下線利用的是結(jié)構(gòu)柱內(nèi)二根直徑16mm的鋼筋。在頂部，避雷帶與四角相互連接，下部設(shè)備同樣采用二根直徑16mm的鋼筋作為引下線和設(shè)備地基相連接。

（三）接地裝置

此太空梭組合塔的接地裝置較為精密復(fù)雜。

1）此太空梭組合塔整體的鋼結(jié)構(gòu)件均是連接在一起的，包括基本的鋼結(jié)構(gòu)、豎向的金屬管道，地基與地梁內(nèi)深埋的鋼結(jié)構(gòu)等，均采用多組扁鋼（-40×4）的鋼筋連接，成為一體，同時，還與整個設(shè)備的基礎(chǔ)裝置的鋼筋相連，構(gòu)成了設(shè)備的接地裝置。

2）此太空梭的整個場地構(gòu)成了一個完整的等電位接地網(wǎng)絡(luò)，這主要是因為此設(shè)備將游客等候區(qū)的金屬護欄和接地裝置相連，構(gòu)成了接地裝置。

3）在整個太空梭的動力裝置上，在其墻上安裝上了保護設(shè)施動力系統(tǒng)安全運行的等電位接地板，用于使其配電箱、控制箱、弱電設(shè)備等動力裝置接地使用。同時在使機電設(shè)備間的電纜金屬保護管、金屬水管與該等電位接地板連接時，使用采用扁鋼 （-40×4）使二者相連接地。

4）使用TN-S制配電系統(tǒng)，PE導(dǎo)體與該接地裝置多處連接，且接地電阻均小于或等于1Ω。

三、結(jié)論

大型游樂設(shè)備太空梭運行幾年，經(jīng)過幾年的雷雨季節(jié)設(shè)備的防雷效果良好，設(shè)備運行可靠。

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